现代试井分析课件

(3)、油藏均质但各向异性，其三个方向的渗透率为kx,ky,kz，
孔隙度为φ ，综合压缩系数为Ct：
(4)、水平井以定产量q进行生产，生产前油层的压力均匀分布
且为pi； (5)、忽略重力和毛细管力的影响，且压力梯度较小；流体单 相微可压缩，渗流服从线性渗流规律。
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同产量的情况下，大大降低了井筒附近的生产压差和流体流动
速度，减缓了油井生产对油水或油气界面变形的影响。水平井 段长600m的水平井，其计算的临界速比垂直井高约4倍。
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(3)开发一些特殊类型的油藏 ①裂缝性油藏，水平井可横穿更多的天然垂直裂缝； ②层状油藏; ③倾斜的层状油藏。 (4)提高气层产能 直井中，井壁附近的气体流速高，造成紊流现象，导致压 力损失，压力降正比于流速，约占总压降的30％。水平井的泄 油面积较大，流速要低得多，紊流完全消失，因此用水平井能 增加气产量。 Serving customers with advanced technology
二、水平井的优越性
(1)提高单井产能 计算结果表明：在相同泄油面积情况下，300m以上的水平 井的采油指数是垂直井的3倍以上。 提高单井产能的主要原因：水平井提高了油井与油藏的接 触面积，另外水平井相当于一条长的准确定向的裂缝。 (2)减缓水气脊进(water or gas cresting) 水平井尽量远离油气或油水界面，同时在保持与垂直井相
P P | y 0 | y ye 0 y y
P P | z 0 | z h 0 z z
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§7-1 均质油藏水平井系统的试井解释模型
内边界条件比较复杂
从水平井的几何形状上可将水平井简化成两种情况： ①线源(rw→0)；
图7-1 盒状均质油藏/水平井系统的物理模型
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§7-1 均质油藏水平井系统的试井解释模型
并作如下假设：
(1)、盒状油藏在x、y、z三个方向上的长度分别为xe,ye,ze， 所有的六个边界均为不渗透边界； (2)、水平井平行于x轴，其长度为2L，半径为rw，中心坐标为 (xw,yw,zw)；
水平井试井分析方法
教学基本要求
1、掌握水平井常规试井和现代试井分析方法； 2、各流动形态的划分及其特征。
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国内外水平井发展概况
一、水平井发展史 就水平钻井而言，它比现代石油工业的历史还要长。早在 200 年前，英国在煤层中钻了一口水平井，以求从其中找油， 随后于1780年和1840年间进行生产。20世纪初，美国和德国开
其流量与压力沿井筒的分布示意图见图7-3所示。
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§7-1 均质油藏水平井系统的试井解释模型
图7-2水平井的均匀流量模型
图7-3 水平井的压力均匀分布模型
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始采用这种技术，1929年，美国在得克萨斯州钻了第一口正
的水平井。该井仅于1000米深处从井筒横向向外延伸了8米。 然而，由于工业上采用了水力压裂作为油层增产的有效技 术措施，使水平井钻井停滞不前。例如，苏联和中国在 50年代 和60年代就已开始钻水平井，但直到1979年才又重新起。
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（1）、径向流动阶段，导数曲线为一水平线；
（2）、线性流动阶段，导数曲线为斜率为1/2的直线； （3）、拟稳态流动阶段，导数曲线为斜率为1的直线。
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§7-2水平井的常规试井分析方法
图7-7 水平井压力导数曲线示意图
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垂直井相同。 值得注意的是：对于一些油藏水平井系统其流动阶段可 能不会全出现。
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§7-2水平井的常规试井分析方法 二、 水平井常规试井分析方法 1、水平井流动形态的诊断 采用双对数的压力导数曲线进行水平井的流态诊断。 典型的水平井压力导数曲线见图7-7所示。
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§7-2水平井的常规试井分析方法
3、早期线性流动阶段 当压力波传播到上(或下)不渗透边界时，早期径向流动阶
段结束。当压力波传播到最远的上(或下)边界后，垂向上的流
动已达到拟稳态流动，对整个水平井的流动影响较小，起主要
2.121 10 3 qB mr1 k ykz L
3 2 . 121 10 qB 利用直线段的斜率可求： k y kz mr1L 在直线段或其延长线上取一点可求：
S A 1.151 [
Pi Pwf | mr1 |
lg
k ykz t
C r
2 t w Serving customers with advanced technology
§7-2水平井的常规试井分析方法
§7-2 水平井的常规试井分析方法
一、 水平井的流动形态 1、井筒储存阶段 这一阶段与垂直井的井筒储存阶段无本质差别，其计算 qB 公式为: C 24 m 2、早期径向流动阶段 此时在垂直平面上形成一种径向流，称之为早期径向流。
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§7-1 均质油藏水平井系统的试井解释模型 二、 数学模型 描述上面物理模型的数学模型为：
2P 2P 2P P kx ky kz (Ct ) 2 2 2 x y z t
初始条件： 外边界条件：
P( x, y, z, t ) |t 0 pi
P P | x 0 | x xe 0 x x
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第七章 水平井试井分析方法
§7-1 均质油藏水平井试井解释模型
一、 物理模型 二、 数学模型
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§7-1 均质油藏水平井系统的试井解释模型 一、 物理模型 考虑盒状均质油藏中一条水平井生产的情况，如图所示:
作用的是水平面上的流动，若忽略两端的向心流动，此时地层 中会出现一种线性流动，称之为早期线性流。其流动形态见图 7-5所示。 该流动阶段的起始与结束时间为：
tstart
1800Dz2 Ct kz
tend
160L2 Ct ky
式中： D max[h z , z ] z w w
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水平井的发展历史可分为两个阶段：
第一阶段： 70 年代前，从技术上证实了钻水平井的可行性。 结论：水平井技术上可行，经济上不行。 失败的原因：地点选择不对，而不是技术上不过关。 第二阶段：70年代后，水平井钻井技术取得显著成果，水平井 在一定范围内进入生产应用阶段。
1989年初世界共完钻各种类型的水平井 700多口，而1988年 完钻200多口，1989年完钻440口，1995年2500口左右。 美国的估测：到 2000 年美国水平井的数量将占当年完成井 的33％以上。美国平均每年都要钻井 3万多口井，若按33％预测 ，每年钻成1万口水平井。自1978年以来，世界上钻的水平井主 要集中在三类油藏： (1)裂缝性油气藏 占50％ (2)有水锥、气锥的油气藏 占40％ (3)薄层油气藏 10％ Serving占 customers with advanced technology
(5)提高采收率 在相同的驱油面积和产量下，水平井较直井储量动用大 ，能减缓含水上升速度，提高无水采油量；
油井见水后，由于水平井泄油面积大，降低了油层压力
下降速度，合理利用驱动能量。 (6)减少出砂对油井产能的影响 出砂与井眼周围的粘滞力大小有关，粘滞力则正比于流 速。水平井的流速远低于直井。
(7)稠油油田开采
(8)降低海上油田开发的工程和作业费用
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三、水平井的局限性
(1)地质因素对水平井效果起着主要的作用； (2)水平段物性太差，其产能也会受到很大的影响； (3)底水、气顶油层，要求油层具有一定的厚度； (4)对于垂向渗透率非均质性大的底水油藏、效果差； (5)多油层、厚油层超过100m，垂向渗透率差的油层。
②条带源(宽为2rw，厚度为0)；
从水平井作为一种源所具有的性质可将其分成两种类型： (1)、流量均匀分布： 即沿水平井井筒流量均匀分布，但此时沿水平井井筒其压 力分布并不均匀。
水平井的流量与压力沿井筒分布的示意图见图7-2所示
(2)、无限导流能力(压力均匀分布)： 即沿水平井井筒其压力均匀分布，此时流量并不均匀分布
§7-2水平井的常规试井分析方法 早期径向流消失有两种原因： （1）、压力波传播到最近的上或下边界； （2）、水平井两端的向心流动的影响。 其结束时间为：
tend
式中：
1850d z2 Ct min[ kz
125L2 Ct , ] ky
d z min[z w , h z w ]