气井的现代试井解释方法
qTf Kh
lg
tp
t t
MDH方程
( pws )
( pwf
)
42.42
psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
0.9077 0.8686Sa )
18
斜率的绝对值为
m 42.42 psc qTf
可算得:
Tsc Kh
K 42.42 psc qTf 0.01467qTf
Tsc mh
P 2P
(P)
dP
Po Z
气体渗流方程
2 1 1
r2
r
r
3.6
t
3
§1 拟压力的计算
可用最简单的“梯形法”计算拟压力:
P 2P
( p)
dP
P0 Z
n 1 2P
2P
j1 2 [( Z ) j ( Z ) j1]( Pj Pj1 )
(P)
P,MPa
4
§2 试井解释方法
( pwf
)
压降情形 恢复情形
5
q -气井产量,104m3/d; Tf-气层温度,K; Psc-标准状态的压力,Psc=0.101325MPa; Tsc-标准状态的温度,Tsc=293.15K; K -气层渗透率,m2; h -气层厚度,m。
tD和CD的定义和油井情形相同。
6
用格林加坦图版进行气井试井解释的步骤
实测压力P
拟压力(P)
拟压力差(P)
( p) t 关系曲线(压降情形) ( p) t关系曲线(恢复情形)
拟合
7
K
qTf 78.489h
pD
(
p)
拟合
C
7.2
7.2
Kh
Kh
1
( tD / CD t 1
( tD / CD t
)拟合 )拟合
C
CD 2Ct hrw2
Sa
1 ln
2
(CDe2S )拟合 CD
1
流体在多孔介质中渗流时,压力变化服从方程:
2p 1 p 1 p
r2
r
r
3.6
t
假设:
流体是弱可压缩的,且其压缩系数为常数。
气体:粘度和压缩系数等都是压力的函数; 真实气体的偏差系数Z也是压力的函数。
2
1965年,Al-Hussainy和Ramey引进了“真 实气体的势函数( Real gas potential)”,或称为 “拟压力( Pseudo pressure)”的概念:
在关井前生产时间不够长的情形, 将只有前一段实测曲线可以与图版中 某一条样板曲线相拟合,而后一段则 不能。
10
例11 某砂岩气藏的一口探井压力降落测试。
图版拟合:CDe2S=106
选拟合点: PD = 1.70 tD/CD= 25.4
(P)=104 t =1
K
qTf 78.489h
pD
(
p)
Sa-拟表皮系数
8
拟表皮系数Sa= 真表皮系数S
+
非达西流造成的无因次附加压降D·q
式中:D-惯性-湍流系数,(104m3/d)
Sa
S
q (104m3/d)
9
格林加坦图版是压降图版。
压力恢复测试同油井的压力恢复解释
当关井前生产时间很长时,压力 恢复的双对数曲线才能真正与格林加 坦图版中的某一条样板曲线相拟合。
(
pws
)
~
lg
t
p
t t
( pws ) ~ lg t
霍纳曲线 MDH曲线
17
气井的压降方程
( pwf
)
( pi ) 42.42
psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
0.9077 0.8686Sa )
压力恢复的霍纳方程为
( pws )
( pi ) 42.42
psc Tsc
Sa
1 ln (CDe2S )拟合
2
CD
1 106 ln
2 391.95
3.9
12
二、Bourdet(布德)图版拟合分析
K
qTf
pD' (tD / CD )
压降情形
78.489h d ( p) / dt t 拟合
K
qTf 78.489h
pD' (tD / CD )
d ( p) / d(t) tp t
qTf 78.489h
pD' (tD / CD )
d ( p) / d(t ) tp t
/ tp
t
拟合
43.04 443.75 1.49 78.489 17.1 104 0.00212
m2
Kh 1
C 7.2
( tD
/ CD t
)拟合
0.00212 17.1
7.2
1
1.327 m3 / MPa
拟合
43.04 443.75 78.489 17.1
1.70 104
0.002419
m2
11
Kh 1
C 7.2
( tD
/ CD t
)拟合
7.2 0.002419 17.1 1 1.842 m3 / MPa
0.02
25.4 / 1
C
1.842
CD 2Cthrw2 2 0.131 0.01484 17.1 0.152 391.95
mh
Sa
(
1.151
pi ) [( pwfm(1h)]来自Klg Ctrw2
0.9077
压降
Sa
1.151
[(
pws
(1h)] m
(
pwf
)
lg
K
Ctrw2
0.9077
恢复
19
3、终拟合
由中期特种识别曲线直线段的斜 率计算压力拟合值:
( pD
)拟合
1.151 m
用它对初拟合进行修正,并计算各项参数。
0.02
30.9 / 1
15
C
1.327
CD 2Cthrw2 2 0.131 0.01484 17.1 0.152 282.36
Sa
1 ln (CDe2S )拟合
2
CD
1 ln
2
106 282.36
4.1
16
三、试井解释步骤
1、初拟合
划分流动阶段。
2、特种识别曲线分析
压降情形 恢复情形
(pwf ) ~ lg t
20
计算机进行解释:
1、调整参数,产生样板曲线,与实 测压力曲线进行拟合;
2、绘制无因次霍纳曲线,进行解释 结果的检验;
3、进行压力史拟合,进一步检验解 释结果的可靠性。
/ tp
t
拟合
恢复情形
计算C、CD和Sa的公式与格林加坦图版拟合分析相1同3 。
例12 气井压力恢复测试的导数曲线分析。
tD CD
pD'
1.49
d ( p) tp t t 104 MPa2 / ( MPa s)
d(t ) tp
tD 30.9 CD
t 1h
CDe2S 106
14
K
气井的现代试井解释和油井十分相似。
一、Gringarten(格林加坦)图版拟合
气井无因次压力的定义是:
pD
0.027143Kh q
Tsc Tf psc
( p)
78.489
Kh qTf
( p)
式中:(p)-拟压力差,MPa2/(mPa·s)
p
( pi ) [ pws(t
)]
[ pwf (t )]
试井原理与解释
当油藏中流体的流动处于平衡状态(静止或 稳定状态)时,若改变其中某一口井的工作制度 ,即改变流量(或压力),则在井底将造成一个 压力扰动,此压力扰动将随着时间的不断推移而 不断向井壁四周地层径向扩展,最后达到一个新 的平衡状态。这种压力扰动的不稳定过程与油藏 、油井和流体的性质有关。 因此,在该井或其它井中用仪器将井底压力 随时间的变化规律测量出来,通过分析,就可以 判断井和油藏的性质。这就是不稳定试井的基本 原理。
不稳定试井分析的用途: 估算测试井的完井效率、井底污染情况 判断是否需要采取增产措施(如酸化、 压 裂) 分析增产措施的效果 估算测试井的控制储量、地层参数、 地层 压力 探测测试井附近的油(气)层边界和井 间 连通情况
结合ld10-1 昨天,中法地质对A2井进行变产量试井,电 潜泵在30Hz生产6小时,计量产量。同样测 量35Hz、40Hz、45Hz下6小时的产量。同时, 记录井底压力数值。
2、确定两井之间的连通性 、
1、干扰试井(Interference well test)A井施 加一信号,记录B井的井底压力变化,分析 判断A、B井是否处于同一水动力系统。 2、脉冲试井(Impulse well test) A井产量 以多脉冲的形式改变,记录B井的井底压力 随时间的变化信息。
不稳定试井的基本原理
试井研究的实质是:
试井中实际是:
–控制产量 产量Q 测量压力: 压力降
压力恢复
时间
时间
2、试井的种类
试井
产能试井
稳定试井 等时试井 修正等时试井
不稳定试井
单井井 探边测试 干扰试井 脉冲试井
(1)产能试井
产能试井是改变若干次油井、气井或水井的工
作制度,测量在各个不同工作制度下的稳定产 量及与之相对应的井底压力,从而确定测试井 (或测试层)的产能方程和 无阻流量
现代试井分析理论与解释方法
8)半球面流、球面流 油藏由于存在气顶或者底水,为了防止底水锥进或者气顶气窜,只打开油层顶 部或者底部,油层中的流体类似于从半球体的四面方向流向油层顶部的打开部位, 此时的流动称为“半球形流动”。 如果只在油层中某一部位打开,油层流体从射孔孔眼的上下、左右、前后四面 八方流向孔眼,此时的流动称为“球形流动”。 厚油层局部打开时可以在“早期段”出现“半球形”或者“球形”流动。
哪些数据点呈现直线关系
20世纪50年代至今,都在使用这种半对数分析法,被称为“常规试 井解释方法”。在直角坐标纸上绘制出井底流动压力pwf与开井生产时间t 的对数lgt关系曲线,或在半对数坐标纸上绘制出pwf与开井生产时间t的关 系曲线就得到一条“压力降落曲线”。根据该曲线的斜率m就能计算出流 动系数、流度、渗透率和表皮。
8
三、试 井 分 析 方 法
简化地质模型
建立数学模型
分离变量 积分变换等
数学模型求解
不同坐标系
寻找直线规律、拟合点 求取参数
直线段的斜率和截距 K、S、d
9
稳定试井的产能试井解释方法----多用于气田
试 井 解 释 方 法 常规解释方法---半对数法
不稳定试井
现代图版拟合分析法
10
1、常规试井分析方法 —— 寻找数据间的直线关系
二、试井解释经常使用的概念
1)无因次量:其值与计量单位无关如2%等,试井中常用无因次量pD,tD等。
2)井筒储集效应、井筒储集系数 油井刚关井时,地面产量为0,井底产量并不为0,原油仍然从地层流入井筒中,直 至井筒中压力与井筒周围压力达到平衡,这种滞后的惯性现象称为井筒储集效应。 用井筒储集系数来描述井筒储集效应的强弱程度。物理意义是,要使井底压力升高 1MPa,必须从地层中流进井筒原油体积。纯井筒储集阶段的压力变化与测试层的性质 无关,不反应任何地层特性。
现代试井解释方法
早期
S 1 .15 p w 1 1 h m s r 5 p w flg 8 .0C t8 r K w 2 5 lg 1 3 lg tp t p1
双重孔隙介质油藏的试井解释 现代试井分析方法 概述
典型曲线拟合法 *压力解释图版:均质油藏样板曲线+介质间窜
流板样曲线 *压力导数解释图版:均质油藏压力导数曲线+
其它类型井和油藏的试井解释
◆ 双重孔隙介质油藏的试井解释 ◆ 均质油藏中垂直裂缝井的试井解释 ◆ 水平井试井解释
双重孔隙介质油藏的试井解释 地质模型
油藏
双重孔隙介质油藏的试井解释 地质模型
基质岩块(Km,m)
裂缝(Kf,f)
单元体
双重孔隙介质由具有一 般孔隙结构的岩块(又 称团块)和分割岩块的 裂缝系统所组成。
整个系统径向流动阶段0.5线
纯井筒储集 介质间不稳定流动的径向流动段0.25线
双重孔隙介质油藏介质间不稳
t
定流动实测压力导数曲线
双重孔隙介质油藏的试井解释 现代试井分析方法介质间不稳定流动
p 't
纯井筒储集
整个系统径向流动阶段0.5线 0.25线
介质间不稳定流动未达到径向
t
流动情形的实测压力导数曲线
lg t
双重孔隙介质油藏介质间不稳定流动 情形的双对数曲线和半对数曲线
双重孔隙介质油藏的试井解释
现代试井分析方法介质间不稳定流动
p
' D
tD CD
C D (1 ) 2
双重孔隙介质油藏介质间不稳 tD CD
定流动压力导数解释图版
双重孔隙介质油藏的试井解释 现代试井分析方法介质间不稳定流动
p 't
图版中
现代试井解释方法2
◆试井解释方法概述 ◆试井解释模型 ◆试井解释图版及图版拟合方法 ◆试井解释模型识别 ◆流动阶段识别
试井解释方法概述
从系统分析看试井解释
输入I 系统S 系统分析示意图 正问题:I×S→O
S 油气藏+ 测试井
输出O
反问题:O/I→S O 压力变化
I 以稳定产量 采油(气)
试井分析示意图
常试井解释方法及其局限性
lg t
基本概念题
1.什么是试井?试井如何分类? 2.试井解释的含义? 3.写出无量纲压力、无量纲时间、无量纲距离、无量纲井筒储 积系数的定义式 ? 4.什么是井筒储积系数? 5.举例说明表皮效应是如何影响压力曲线的? 6.一般将井底压力变化划分为哪几个流动阶段?各流动阶段一 般受那些因素的影响? 7.压降或压力恢复曲线晚期数据偏离直线段的原因是什么? 8.写出常规试井解释方法的不足和现代试井解释方法的特点。 9.试井解释为什么会出现多解性?如何处理? 10.什么是特种识别曲线?什么是特种诊断曲线?各有何作用? 11.写出考虑井筒储存效应和表皮效应的无量纲形式的内边界条 件和无量纲形式的无限作用径向流动阶段的解。
*必须得到半对数直线段才能进行 解释; *出现多条直线段时,很难判断出 真正的直线段; *难以准确判断油藏类型; *得到的信息量少。
现代试井解释方法及其特点
现代试井解释方法的重要手段之一 现代试井解释方法 是解释图版拟合 解释图版拟合,或称为样板曲线拟合 解释图版拟合 样板曲线拟合 (Type Curve Match)。 通过图版拟合,可以得到关于油藏 及油井类型、流动阶段等多方面的信息, 还可以算出K、S、C等参数。
试井解释模型
试井井解释模型由下面三部分组成: 试井井解释模型由下面三部分组成: 基本模型:油气藏的基本特性 基本模型 边界条件:内边界条件--井筒及其附近的情况 内边界条件-内边界条件--井筒及其附近的情况
DST及气井试井解释方法
(1)无限大地层气体渗流数学模型 渗流方程 初始条件 外边界条件 内边界条件
质量流量
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
无限大地层气体渗流的基本解为:
将压力函数化为真实压力,则有:
(*)
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
(3)判断测试井附近是否有断层存在,计算离 边界的距离,还可求出测试井的最小边界范围, 以及通过测试资料的比较认识测试油藏的性质 (4)取得原始地层压力、地层有效渗透率、实 际和理论的产能。 (5)通过计算的井壁附加阻力和堵塞比,可作 出钻井对地层损害的评价。
理想气体:
油藏工程原理与方法
连续性方程:
第三章 油藏动态监测原理与 方法
气体渗流方程的推导:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
如果粘度是压力的函数,则有:
定义压力函数:
真实气体不稳定 渗流基本方程:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 2.气体不稳定渗流基本方程方的典法型解
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
(3)定压外边界地层气体渗流数学模型及其解 渗流方程 初始条件 外边界条件 内边界条件
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
二、压力恢复资料分析方法
1.压力恢复资料压力分析方法 早期井筒储存阶段:在直角坐标系下压力和
时间是一条直线,直线的斜率为m,有:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
中期径向流动阶段:在半对数坐标系下压力和时
《现代试井分析》试井解释方法
well K1
Homogeneous 均质油藏
well K1
K2
Double porosity
双孔介质:只有 一种介质可以产 出流体
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Pwf
(r,t)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
r2w
Ps
qB
8.085t
Pi 345.6Kh (ln r 2w 2S)
Pi
qB 345.6Kh
(ln
8.085t
r2w
ln
e2S
)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
(rwes )2
它对测试的数据产生了干扰,是试井中的不利因素。有条件的话进行井底关井。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 1
Modern well test
三. 表皮系数
现象描述:由于钻井液 的侵入、射开不完善、酸 化、压裂等原因,在井筒 周围有一个很小的环状区 域,这个区域的渗透率与 油层不同。 因此,当原油从油层流入 井筒时,产生一个附加压 力降,这种效应 叫做表皮效应。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 10
Modern well test
四、流动阶段即从每一个阶段可以获得的信息
第一阶段:刚刚开井的 一段短时间。可以得到 井筒储集系数C.
要进行第一和第二阶段 的压力分析,必须使用 高精度的压力计,测得 早期的压力变化数据。
现代试井解释方法
试井解释:识别渗透率伤害
伤害被解除
试井
理论与实际的结合(实际的复杂、理论 的能力与局限)
井筒和油藏的结合(压力计位于井筒而 要确定油藏特性)
既是一门技术又是一门艺术
理论
各种概念(非数学的) 复杂的方程 方程的图形表示 压力随时间的关系与变化趋势 让计算机做数学 让分析人员做解释
原
因
存在断层时的压降资料
如果测试井附近有线性组合的不渗透 边界,压力传播到此边界时,压力降落速 度加快,压降曲线变陡。在半对数坐标系 中呈现另一直线段;该直线段与第一直线 段(中期段)斜率之比 mD=m2/m1 随不渗透 边界的几何形态而异。
存在断层时的压降资料
Pw f Pw f Pw f
断层形态
测试井
压降曲线 中、2 m1
m1 m2
lgt
2:1
测试井 m1 m2
lgt
4:1
测试井 m1
m2
lgt
3:1
封闭边界时的压降资料
所谓封闭边界是由不渗透边界所围成的油 藏(也称作封闭系统)的整个边界。
当压力扰动到达整个封闭边界时,油藏中 的流动便进入了拟稳定流动。
此后, pwf与 t 呈线性关系,即流压随时间 的变化率为常数:
E i( x )= l1 n .7( x ) 81( x 0 .0 )1
2.121103qmB t
pws=pi
Kh
lg tpt
或
pw s=pi2.121 K 1h 0 3qmBlgtp t t
压力恢复分析 Horner法
上式表明: 从理论上讲, 关井压力PWS 与 horner时间 lg[(tp+dt)/dt]的关系曲线应为一条直线。
气井常规试井解释方法
Sa
附加拟压力降
s
12.734
10 3 qscT Kh
Sa
14
2、气井常规试井分析方法
早期井筒储存阶段
pwf pw2f
wf
m
lg pwf lg pw2f
lg wf
PW D
tD CD
m=1
0
t0
lgt
15
气井常规试井分析方法
早期井筒储存阶段
处理方法
特征公式
P
Δpwf
qsc 2.4 103
3
气体渗流模型
c
3.6k
( p)
z
p t
( p )2
z
p
p ( p )
z
pt 0 pi
pr
,t
pi
r
p r
r r w
6.367103 qscZT
khp
4
可压缩流体的径向流方程
气体的粘度和密度受压力影响大,因此,前面的 可压缩流体的径向流方程假设条件不适合气藏。
为了导出气藏中可压缩流体的径向流方程, 必 须考虑以下2个附加的气体方程:
CK
0.042824 qscT
1
Xfh
Cii K
裂缝半长
0.021412 qscT Z
mh P
CK
0.042824 qscT Z
mh
CK
0.042824 qscT
1
mh
Cii K
18
气井常规试井分析方法
早期裂缝双线性流
有限导流
PwD
2.45 K fDW fD 4 tDf
K fD
Kf K
W W fD X f
油藏课件-油藏工程3-7现代试井解释方法
CD
C
2 hCt rw2
2
4.83102 0.1516.151.422103 0.08782
290
第四步:图版拟合。已经算得 CD, 2我90们只需在接近这个数值的 C曲D 线组,即那 CD 一 1组00样板曲线中进行拟合。拟合结果:实测曲线与 该组中的样板曲线相重合,拟合点为(图5-4):
pD 0.78 p 1MPa
Kh
1.842 103 qB(
pD p
)M
➢ 地层系数:
Kh
1.842
103
q
B(
pD p
)M
➢ 有效渗透率:
K
1.842103
qB
h
(
pD p
)M
第七节 现代试井分析方法简介
➢ 由时间拟合值计算储能系数:
hCt
3.6Kh 1
rw2
(tD t
)M
➢ 由曲线拟合值计算井筒存储系数C 和表皮系数S :
2
CD
) 0.80907 ln(CDe2s )]
pD'
dpD d ( tD
)
1 2( tD
)
CD
CD
pD' tD 1
CD
2
第七节 现代试井分析方法简介
3、压降分析方法与步骤
第一步:初拟合 ➢ 绘图:在比例尺寸与图版相同的双对数坐标纸上绘实测压
力和压力导数曲线Δp~t ,Δp't~t
➢ 拟合:实测曲线与图版拟合,找出一条与实测曲线相吻 合的样板曲线 (初拟合) ,并读出其 CDe2S 值;
Ce 2 s
2Ct hrw2
tD 7.2 Kht
CD
C
第七节 现代试井分析方法简介
第九章 气井的现代试井解释方法
第九章气井的现代试井解释方法气井与油井、水井之间的不同点:(1)气体是可压缩的,μ、压缩系数都是压力的函数;真实气体存在Z(偏差子数)(2)气体渗流不符合达西定律。
那么,如何将已有的油井解释图版用于气井呢?新概念“拟压力”(pseudo-pressure)的概念:⎰=P Pdp ZPP02)(μψ(152)注:P o为参考压力点,一般取P o=0MPa.由此可导出与油井形式完全相同的气井气体渗流方程:因而,只要能算出ψ(P),油井的一切解释方法就可用于气井。
第一节 拟压力的计算方法(重点)一般采用最简单的数值积分方法——梯形法计算拟压力: )]()2()2[(212)(111--=-+==∑⎰i i i i ni PP P P ZPZPdp ZPP μμμψ(P n =P, P 0=0)μ,Z 随P 的变化通过实验得出。
第二节 试井解释方法气井解释区别油井解释唯一的不同是:(1)ψ(P )代替油井的P ,ψD (P )代替油井的P D ,或者说把P D 重新定义。
(2)求出的结果S a 是把表皮函数(包含非达西流的影响)以Gringarten 和Bourdet 图版为例加以说明。
一、Gringarten 图版拟合分析)(489.78)(027143.0)(P qTKh P P T T q KhP P fscf sc D D ψψψ∆=∆== (153)式中: ψ(P i )-ψ[P wf (t)] 压降 △ψ(P )=ψ[P ws (△t)-ψ(P wf )] 压恢 q ——气井产量,104m 3/d T t ——气层温度,K ;P sc ——标准状态下的压力1atm=0.101325MPa T sc ——标准状态下的温度,20℃=293.15K(开压) K ——气层渗透率,μm 2 h ——气层厚度,m. t D 与C D 定义同油井。
注意:英制单位下,Tsc=520ºR(=60ºF=15.55℃=288.75K)与法定单位制所规定的值不等同。
