气井的现代试井解释方法

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试井原理与解释

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

现代试井分析理论与解释方法
封闭油藏中一口井以稳定 产量投入生产,当压力影 响达到所有封闭边界之后, 便进入“拟稳定流动”阶 6 段。
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

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

现代试井解释方法2
试井解释方法
◆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

DST及气井试井解释方法
方程右端项是压力的函数时,为变系数方程,只能数 值求解。如果视为常数可进行解析求解。
(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

《现代试井分析》试井解释方法
3.4 试井解释模型 模型的组成:基本模型,内边界条件,外边界条件 一. 基本模型
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

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


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

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

气井常规试井解释方法
Kh
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
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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 )]
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