现代试井
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现代试井分析技术
现代试井分析技术
西安石油大学
一、试井在油气勘探开发中的地位和作用
1、试井基本概念
试井是一种通过获得有代表性储层 流体样品、测试同期产量及相应的 井底压力资料来进行储层评价的技 术。 试井包括试井测试和试井解释两部 分。
试井测试， 测试内容包括流量、 压力、温度和取样等等。 试井解释：通过对井的测试信息的 研究，确定反映测试井和储层特性 的各种物理参数。
油藏 模型
(网格粗化)
井动态预测
完井设计 措施, 人工举升
油藏模型 动态模拟
模拟模型 (黑油, ,凝析， 组分, 热采） 标定模拟模型
井动态完善
开发方案 油藏动态预测 管道设备模型 油田动态预测 经济模型 油藏管理决策 生产内部结构
(递减曲线分析)
二、试井的测试技术的发展
回压试井 产能试井等时试井 修正等时试井 一点法试井 压力降落试井 压力恢复试井 单井不稳定试井 试井 注入能力试井 压力落差试井 不稳定试井 段塞流试井 干扰试井 多井不稳定试井 脉冲试井 实时动态监测
wf
地质模型所能包括的储层基本特性概括如 下：
（１）储层岩石的骨架性质，如岩石的压缩性、 孔隙度、渗透率、孔隙大小分布及表面积等。 （２）储层中的流体特性，如流体质量、密度、 压缩性、粘度及其组分等。 （３）流体与岩石的综合特性，如相渗透率、润 湿性、毛细管压力特征和流体的饱和度分布等。 （４）储层的构造特性，如储层厚度、深度、范 围大小（断层等）、倾斜度和孔隙裂缝的发育 程度及其分布情况等。 （５）储层能量大小，如储层压力、温度和流体 储藏量等。 (6)沉积相特征。
（3）各种测试的探测距离
西安石油大学
一、试井在油气勘探开发中的地位和作用
1、试井基本概念
试井是一种通过获得有代表性储层 流体样品、测试同期产量及相应的 井底压力资料来进行储层评价的技 术。 试井包括试井测试和试井解释两部 分。
试井测试， 测试内容包括流量、 压力、温度和取样等等。 试井解释：通过对井的测试信息的 研究，确定反映测试井和储层特性 的各种物理参数。
油藏 模型
(网格粗化)
井动态预测
完井设计 措施, 人工举升
油藏模型 动态模拟
模拟模型 (黑油, ,凝析， 组分, 热采） 标定模拟模型
井动态完善
开发方案 油藏动态预测 管道设备模型 油田动态预测 经济模型 油藏管理决策 生产内部结构
(递减曲线分析)
二、试井的测试技术的发展
回压试井 产能试井等时试井 修正等时试井 一点法试井 压力降落试井 压力恢复试井 单井不稳定试井 试井 注入能力试井 压力落差试井 不稳定试井 段塞流试井 干扰试井 多井不稳定试井 脉冲试井 实时动态监测
wf
地质模型所能包括的储层基本特性概括如 下：
（１）储层岩石的骨架性质，如岩石的压缩性、 孔隙度、渗透率、孔隙大小分布及表面积等。 （２）储层中的流体特性，如流体质量、密度、 压缩性、粘度及其组分等。 （３）流体与岩石的综合特性，如相渗透率、润 湿性、毛细管压力特征和流体的饱和度分布等。 （４）储层的构造特性，如储层厚度、深度、范 围大小（断层等）、倾斜度和孔隙裂缝的发育 程度及其分布情况等。 （５）储层能量大小，如储层压力、温度和流体 储藏量等。 (6)沉积相特征。
（3）各种测试的探测距离
4z-5-现代试井分析方法-
10
4 0 u 2 PWD s, c D , t D 1 e t D du /
u UCD J 0 U 1 CD su
3
2
J (U )
1
2
2
[UCDY0 (U ) (1 CD SU )Y1 (U )] }
2
2. Ramey-Agarwal典型曲线及其应用
T（小时）
0.127 0.169 0.254 0.339 0.424 0.508 0.678 0.874 1.271 1.695 2.542 3.390 4.237 5.084 6.780 8.475
Pwf（MPa）
19.184 18.846 18.432 18.172 17.934 17.837 17.613 17.445 12.159 16.943 16.657 16.453 16.303 16.177 15.979 15.826
3
④井筒存储系数的物理意义：在开井或关 井初期，压力改变一个单位时，流体从井筒内 流出井口或从地层中续流入井筒的体积。
⑤早期阶段井筒存储特征
QB lg P lg t lg 24c
井底存储的双对数诊断图特征:斜率等于1的 直线。
4
(a)
(b)
早期阶段井筒存储效应的特征识别图
2.无限作用径向流动阶段
9
考虑井筒存储影响和表皮效应的数学模型:
2 PD 1 PD PD 2 rD rD rD tD
pD rD ,0 0
lim pD rD , t D 0
rD
CD
dP P WD rD D dtD rD
rD 1
1
1-现代试井分析(新)
确认属于何种类型地层
重
复
通过试井软件解释计算模型参数 解 释
通过图形分析 判断属于何种试井模型
并作出参数量级估算
油田现场测得压力/时间变化曲线 画成笛卡、单对数及双对数图
油气井试井是涉及面广泛的系统工程
• 针对油气藏和油气井研究的严密的测试设计； • 应用高精度的仪器设备进行现场测试，压力计精度
0.02％FS, 分辨率0.00007MPa, 在井下高温高压条件 下连续记录、存储数十万个压力数据点； • 测试过程中要求油气井配合测试进程反复地开关井， 准确计量油气产量，并处理好产出的油气； • 以复杂油气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究； • 以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件； • 结合地质、物探、测井及工艺措施的资料综合分析。
q3
q5
q4
3300 4400 5500 6600 70 8800
时时间间t ，，hh
10
9
8
7
pwf6 6
5
4
3
2
q6
1
0
90 100
对于不具备关井条 件的油气井，可以采 取变产量试井的方法 进行储层研究；
变产量试井相当于 以部分产量开井或关 井，其分析方法与开 井压降或关井压力恢 复试井类似；
开井压降曲线是油 气井开井生产过程中 的井底压力下降过程 变化曲线，最能体现 各种不同类型地层的 压力走势特征；
所有各种类型地层 的不稳定试井解释图 版都是根据渗流力学 方程对应压降曲线段 的数学解制作出的；
针对压力恢复试井曲线解释取得的储层模型，一定要通过开井生产压 降段压力历史拟合检验，符合一致的才可确认模型的正确性，否则必须 对模型加以修改；
◆80年代发明了压力导数图版，编制了试井解释软件，形成了现代试 井分析的基本方法。
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。
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
现代试井解释方法现代试井解释时期以70年代初雷米发表关于均质油层双对数拟合图版为开始标志。
其特点为：● 建立双对数拟合分析法，可以运用早期试井数据； ● 给出半对数直线段出现时间，使常规分析更可靠；● 采用图版曲线拟合法和数值模拟法，使用计算机，解释模型多； ● 解释过程是“边解释，边检验”的过程，保证解释的可靠性。
试井解释模型可按照基本模型及边条件划分：基本模型：1. 均质油藏；2．非均质油藏：多层油藏，渗透率变化；3．双重空隙介质油藏：拟稳态窜流，不稳态窜流。
4．双孔双渗介质油藏：拟稳态窜流，不稳态窜流。
内边界条件：1. 井筒储存； 外边界条件：1. 无限大地层；2. 表皮系数； 2. 不渗透边界；3. 裂缝切割井； 3. 恒压边界；4. 打开不完善； 4 封闭边界； 5．水平井；由基本模型, 内边界条件和外边界条件，可组合出许多试井解释模型，它们的拟合图版曲线可用计算机快速计算出来。
§1 试井使用的无量纲物理量wD r r r =2wt t D rC kt t φμα=)(p p Bq khp i p D -=μα （1-1）we eD r r r =)(wf i p wD p p Bq khp -=μα 2wt c D hrC C C φα=其中c t p ααα,,是单位制换算系数，各单位制的单位及换算系数如下所示：由于无量纲物理量与单位制无关，利用此表可方便地进行单位制换算。
利用上述无量纲表达式，基本微分方程式变成：D D DD DD D r p r p r r r ∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂1 （1-2） 将边条件及初条件无因次化，与上式一同求解，即得问题的解)(D D t p 。
（1-1）式给出了问题解的无因次量与有因次量之间的关系。
（1-1）式取对数得： Bq khp p p D μαlglg lg +∆= , 2lglg lg wt t D r c k t t φμα+= (1-3)上式说明，若将p-t 关系绘成双对数坐标图，无因次曲线与有因次曲线形状完全相同，解的无因次量坐标与有因次量坐标之间相差同一常数。
现代试井解释
压力及导数
10
1
0.1
0.01 1.E+01
续流段
1.E+02
1.E+03
外区变差
内区径 向流段
过渡段 外区变好
1.E+04
1.E+05
时间
1.E+06
外区径 向流段
1.E+07
1.E+08
双重介质地层双对数曲线 模式图
100
压力
10
总系统
裂缝径向流
过渡流
径向流
1
0.1 1.E+01
1.E+02
1.E+03
• 数值试井的时间模拟可以精确到秒，井附近的空间位置模拟可以加密 到适应压降漏斗的变化
• 充分考虑边界分布、地层的非均质分布及流体的相态变化 • 可进行多井模拟分析
新的试井理论模型的研究
• 水平井试井解释模型 • 压裂措施井试井解释模型 • 低渗透非牛顿流试井解释模型 • 多层井试井解释模型 • 变井储试井解释模型 • 煤层气井试井理论及解释模型 • 分形试井解释理论 • 试井分析的神经网络理论
压力计精度0.02％FS, 分辨率0.00007MPa, 在井下 高温高压条件下连续记录、存储数十万个压力数据点 • 测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井， 准确计量产气量，并处理好产出的气体 • 以复杂气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究 • 以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件 • 结合地质、物探、测井及工艺措施的资料综合分析
0
720
1440
2160
时间，h
20 15 10 5
2880
回压试井产能曲线
现代试井技术
（一）地面直读式电子压力计测试系统
三、现代试井测试工艺
（一）地面直读式电子压力计测试系统
地面直读式电子压力计测试系统有以下特点：
1、在测试过程中，压力、温度数据可直接 在地面仪表上显示。因此测试人员可根据 测试资料适时终止测试或延长测试时间。
2、采样率可根据需要由地面仪表控制调整
3、可随时掌握仪器在井下的工作状态，避 免因仪器故障而造成的损失。
测试数据 …
地质模型 测井解释模型 测试解释模型 …
油藏模型
目录
一、前言
二、国内外发展状况
三、现代试井测试工艺 四、试井分析基本原理 五、在勘探开发中的应用 六、发展趋势
二、国内外发展状况
国外
试井技术发展历程：
初期发展阶段： （20~40年代） 常规试井阶段： （50~70年代） 现代试井阶段： （80年代至今）
一、前 言
试井类型
压力恢复试井是在生产井上进行的，产率在一个 相当长时间内保持稳定，然后关井并记录井底压 力恢复过程。
一、前 言
试井类型
注入井衰减测试与压力恢复测试相似，注入井保 持稳定注入量，然后关井并记录井底压力的衰减 过程。
一、前 言
试井类型
压力降落测试是在测试前已关井一段时间，地层 内压力已趋于平衡，然后把压力例计放入井内， 记录井以恒定产率生产时井底压力的变化。
二、国内外发展状况
国外
现代试井特点
运用了系统分析概念
确定了早期资料的解释方法 完善了常规试井解释方法 采用了解释图版拟合法 边解释边检验
二、国内外发展状况
国内
国内试井应用
50年代中 克拉玛依 恢复试井,可靠p、Kh/u 60年代初 大庆油田 压力一致无天然能量水驱 60年代中 胜利油田 多套层系多套油水系统
中国石油大学(北京)现代试井分析-第一章 绪论
现 代 试 井 分 析014一、试井概念¾试井是对油、气、水井进行测试和分析的总称。
在不同工作制度下测量井底压力和温度等信号的工艺。
测试内容包括：产量、压力、温度、取样等。
分析（试井解释）：应用渗流力学理论，分析测试数据，反求油层和井的动态参数。
¾试井是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态的测试来研究和确定油、气、水层和测试井的生产能力、物性参数、生产动态，判断测试井附近的边界情况，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
举例：不稳定试井压力和产量对应关系图二、试井的分类就研究的目的来说⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎧⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎩系统试井等时试井产能试井修正等时试井一点法试井试井压力降落试井单井不稳定试井压力恢复试井不稳定试井干扰试井多井不稳定试井脉冲试井按地层类型分类均质油藏试井非均质油藏试井双孔介质油藏试井双渗介质油藏试井复合油藏油藏试井¾按井类别分类，可分为垂直井、水平井、压裂井、定向井和分支井等试井方法。
¾按流动形态分类，可分为线性流、非线性流的试井。
二、试井的分类常规试井分析按分析方法分现代试井分析数值试井分析压降试井分析压恢试井分析变产量叠加试井分析典型图版手动拟合分析典型图版自动拟合分析针对油气藏和油气井研究的严密的测试设计；应用高精度的仪器设备进行现场测试；压力计精度， 分辨率，在井下高温高压条件下连续记录、存储压力数据量测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井，准确计量产气量，并处理好产出的气体；以复杂油气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究；以解数理方程中的反问题为基础的试井解释方法及软件；结合地质、物探、测井、油藏及工艺措施的油藏动静态描述。
四、试井的作用2014姚约东2014试井研究贯穿于油气田勘探开发全过程2014四、试井的作用试井的作用总结为以下几点：（1）估算测试井的井底污染情况，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；（2）估算测试井的地层参数、产能；（3）平均地层压力计算、压力分布；（4）判断和预测油气藏类型，均质、非均质油气藏，边底水等；（5）判断和预测油气藏范围，河道油藏，断层距离，透镜体，油（气）层边界，估算控制储量；（6）判断和评价断层的性质，包括密封性等；（7）判断井间连通性；（8）描述井筒周围油藏特性，包括渗透率、孔隙度、厚度、饱和度分布等。
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各个不同的阶段满足不同的方程，试井曲线具有不 同的形态。
11
第2节 试井分析基本概念
(1)均质油藏垂直井的流动形态
压力波沿地层不断向外传播，此 时地层流体径向流到垂直井中
拟稳态阶段 井筒储存阶段 径向流动阶段 稳态阶段
最初产量来源于井筒流体的弹性膨胀， 压力波并没有传播到井底，地面产量 与地下流量相等时该阶段结束
特种识别曲线
20 3 End of Sec.
第4节 现代试井分析方法
2.试井解释模型
三部分：基本模型、内边界条件、外边界条件
基本模型
反映油藏的基本渗流特征
均质油藏；非均质油藏
内边界条件 主要反映测试井的特性
井筒储存效应；表皮效应；水力压裂裂缝；水平井
外边界条件
主要反映油藏与外界能量交换的情况
调查半径 ( 又研究半径 ) ，表示测试过程中压力波 传播的面积折算成圆所对应的半径
kt s ri 1.07 ct
导压系数：单位时间内压力波传播的地层面积
10
第2节 试井分析基本概念
3.流动形态 流动形态( 又流动阶段 ) ，指在地下渗流时流体的运 动形式及规律。 不同的流动形态所对应的井底压力特征不同。
13
边 界 影 响 阶 段
裂缝中流体率先流向井底， 在裂缝中形成线性流，此时 地层中没有流体流动
第2节 试井分析基本概念
(3)均质油藏水平井的流动形态
井筒储存阶段 早期径向流动阶段
地层流体垂直流向水平井筒，在垂直于井 筒的垂向平面上形成径向流动；压力波传 播到最近的上 / 下边界或水平井两端的向 心流动范围足够大且影响垂向径向流动时， 该阶段结束 压力波传播到最远的下边界或上边界之 后，在地层水平面上形成线性流 流动范围扩大，远处流体可近似视为径向 流向水平井，在水平面上形成拟径向流
25
第5节 压力导数曲线及应用
(4)径向流动阶段(Radial Flow Period)
压力与时间的半对数曲线
压力及压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp-lgΔt)为一条直线 双对数压力导数曲线为一条水平线
26
第1节 均质油藏试井解释模型
1.有因次试井模型
2 p 1 p ct p 2 r r r 3.6k t
pD pD S r D rD 1
28 1 End of Sec.
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
现代试井解释的核心是 解释图版拟合，或称典型曲线拟合 (Type Curve Match)。通过图版拟合可以得到油藏及油井、流动 阶段等多方面的信息，还可以计算测试井和测试层的特征参数。
渗流基本微分方程
p(r, t ) t 0 pi
lim p(r , t ) pi
r
初始条件
外边界条件(无限大) 内边界条件(井筒储存)
kh 24C dp wf p q r 3 1.842 10 B r r rw B dt
pwf
p pw S r r r rw
17
第3节 常规试井分析方法
2.线性流动阶段(Linear Flow Period)
垂直裂缝井、水平井
p t
特种识别曲线
1 lg p lg t lg 2
诊断曲线
18
第3节 常规试井分析方法
3.双线性流动阶段(Bilinear Flow Period)
垂直裂缝井 (有限导流能力)
31
• • •
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
2.Gringarten(格林加登)图版
CD e
2S
Ce 2 S 2 2ct hrw
CDe2S为表征井筒及周围情况的无因次量
污染井： CDe2S > 103 酸化见效井： 0.5 < CDe2S ≤ 5
未污染井：5 < CDe2S ≤ 103 压裂见效井： CDe2S ≤ 0.5
封闭边界定压边界来自12第2节 试井分析基本概念
(2)均质油藏垂直裂缝井的流动形态
井筒储存阶段
流体在裂缝中的流动无压力损失，瞬间 完成；压力波在地层中传播时，地下流 体垂直流向裂缝，在地层中形成线性流 径 向 流 线性流动阶段 无限导流能力裂缝 动 限导流 阶 双线性流动阶段 有 裂缝线性流动阶段 能力裂缝 段 地层中建立一个持续的流动 ( 从地 层流到裂缝，然后流入井中 ) ，此 时地层和裂缝中均会出现线性流
缺点：油井产量很难维持恒定；开
井生产前很难维持地层压力均匀分 布
3
第1节 试井分析概述
(3)压力恢复试井
油井以恒定产量生产一段时间后，突然关井，此时进行的压 力测试称之为压力恢复试井，简称压恢试井。
• 优点：容易实现常流量(q = 0)条件 • 缺点：很难实现关井前定产量
生产；关井测试影响油田产量
16
第3节 常规试井分析方法
常规试井方法是指以Horner方法为代表的，利用压力特 征曲线的直线段斜率或截距反求地层参数的试井方法。
1.井筒储存阶段(Wellbore Storage Period)
纯井储：
qB p t 24C
特种识别曲线
qB lg p lg t lg 24C
诊断曲线
内边界条件(稳态表皮效应)
27
第1节 均质油藏试井解释模型
2.无因次试井模型
2 pD 1 pD pD 2 rD rD rD t D
p D ( rD , t D ) t
rD
D 0
0
lim pD (rD , t D ) 0
1
rD 1
dpw D pD CD dtD rD pwD
co——井筒中原油的压缩系数 V——井筒有效容积
上式计算的C称为“由完井资料计算的井筒储存系数”，记 作C完井 。它是在井筒中充满单相原油，封隔器密封，井筒周围 没有与井筒相连通的裂缝等条件下算得的。 因此，C完井是井筒储存系数的最小值。
一般情况下，C实际要大于C完井
9
第2节 试井分析基本概念
2.调查半径
(1)井筒储存阶段(Wellbore Storage Period)
压差与时间的双对数曲线
压力及压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp-Δt)为一条直线 导数曲线为斜率为1的曲线及导数曲线上的凸起 (污染系 数大于0时的导数特征)
23
第5节 压力导数曲线及应用
(2)线性流动阶段(Bilinear Flow Period)
压力与时间的双对数曲线
压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp- t ) 双对数导数曲线为斜率为1/2的直线
24
第5节 压力导数曲线及应用
(3)双线性流动阶段(Linear Flow Period)
压力与时间的双对数曲线
压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp- 4 t ) 双对数导数曲线为斜率为1/4的直线
End of Sec.4 1
第2节 试井分析基本概念
1.无因次量
(1)无因次压力 (Dimensionless Pressure) kh pD ( pi pw ) 3 1.84210 qB
无因次压力实际上是无因次压差，但习惯上称之为无因次压力
5
第2节 试井分析基本概念
(2)无因次时间 (Dimensionless Time) 3.6kt tD 2 ct rw
(3)无因次井半径 (Dimensionless Radius)
r rD rw
6
第2节 试井分析基本概念
2.井筒储存
(1)井筒储存效应
油井刚关井或刚开井时，由于原油具有压缩性等原因，使 得关井后地层流体继续向井内聚集或开井后地层流体不能立 刻流入井筒，造成地面产量与井底产量不相等的现象。
7
第2节 试井分析基本概念
无限大地层；不渗透边界(断层,尖灭等)；恒压外边界；封闭边界
21 4 End of Sec.
第5节 压力导数曲线及应用
1.压力导数的定义
试井分析中应用的压力导数组合：
' pwD
dpwD t dtD
或
p '
dp t dt
22
第5节 压力导数曲线及应用
2.不同油藏条件或流动阶段下的导数曲线
• 压力降落试井 改变测试井的产量， • 压力恢复试井 并测量由此而引起的井 • 注水井压力降落测试 • 干扰试井 • 注入测试 • 钻杆测试(DST)
不稳定试井
底压力随时间的变化， 从而确定测试井和测试 层的特性参数
2
第1节 试井分析概述
(2)压力降落试井
对于新井或关井时间较长地层中压力分布已稳定的油井，以 定产量进行生产，井底压力不断下降，这时对油井的测试称之为 压力降落试井，简称压降试井。
•
• •
34
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
3.Bourdet(布德)图版
(1)图版构成
双对数坐标（横坐标 tD/CD ，纵坐标 pD’· tD/CD），每条曲线 对应一个CDe2S。
35
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
32
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
(1)图版构成
双对数坐标（横坐标 tD/CD ，纵坐标 pD），每条曲线对应 一个CDe2S。
33
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
(2)图版特征
• 图版曲线①和 ②，标出了径 向流动阶段的 开始时间 图 版 右 侧 Δ t/t p 值 ， 用于压力恢复试 井分析 早期纯井筒储存阶段的无因次压力曲线斜率为1 每条曲线对应一个 CDe2S 值，只要两条曲线 CD1e2S1=CD2e2S2 ， 则曲线完全重合
11
第2节 试井分析基本概念
(1)均质油藏垂直井的流动形态
压力波沿地层不断向外传播，此 时地层流体径向流到垂直井中
拟稳态阶段 井筒储存阶段 径向流动阶段 稳态阶段
最初产量来源于井筒流体的弹性膨胀， 压力波并没有传播到井底，地面产量 与地下流量相等时该阶段结束
特种识别曲线
20 3 End of Sec.
第4节 现代试井分析方法
2.试井解释模型
三部分：基本模型、内边界条件、外边界条件
基本模型
反映油藏的基本渗流特征
均质油藏；非均质油藏
内边界条件 主要反映测试井的特性
井筒储存效应；表皮效应；水力压裂裂缝；水平井
外边界条件
主要反映油藏与外界能量交换的情况
调查半径 ( 又研究半径 ) ，表示测试过程中压力波 传播的面积折算成圆所对应的半径
kt s ri 1.07 ct
导压系数：单位时间内压力波传播的地层面积
10
第2节 试井分析基本概念
3.流动形态 流动形态( 又流动阶段 ) ，指在地下渗流时流体的运 动形式及规律。 不同的流动形态所对应的井底压力特征不同。
13
边 界 影 响 阶 段
裂缝中流体率先流向井底， 在裂缝中形成线性流，此时 地层中没有流体流动
第2节 试井分析基本概念
(3)均质油藏水平井的流动形态
井筒储存阶段 早期径向流动阶段
地层流体垂直流向水平井筒，在垂直于井 筒的垂向平面上形成径向流动；压力波传 播到最近的上 / 下边界或水平井两端的向 心流动范围足够大且影响垂向径向流动时， 该阶段结束 压力波传播到最远的下边界或上边界之 后，在地层水平面上形成线性流 流动范围扩大，远处流体可近似视为径向 流向水平井，在水平面上形成拟径向流
25
第5节 压力导数曲线及应用
(4)径向流动阶段(Radial Flow Period)
压力与时间的半对数曲线
压力及压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp-lgΔt)为一条直线 双对数压力导数曲线为一条水平线
26
第1节 均质油藏试井解释模型
1.有因次试井模型
2 p 1 p ct p 2 r r r 3.6k t
pD pD S r D rD 1
28 1 End of Sec.
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
现代试井解释的核心是 解释图版拟合，或称典型曲线拟合 (Type Curve Match)。通过图版拟合可以得到油藏及油井、流动 阶段等多方面的信息，还可以计算测试井和测试层的特征参数。
渗流基本微分方程
p(r, t ) t 0 pi
lim p(r , t ) pi
r
初始条件
外边界条件(无限大) 内边界条件(井筒储存)
kh 24C dp wf p q r 3 1.842 10 B r r rw B dt
pwf
p pw S r r r rw
17
第3节 常规试井分析方法
2.线性流动阶段(Linear Flow Period)
垂直裂缝井、水平井
p t
特种识别曲线
1 lg p lg t lg 2
诊断曲线
18
第3节 常规试井分析方法
3.双线性流动阶段(Bilinear Flow Period)
垂直裂缝井 (有限导流能力)
31
• • •
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
2.Gringarten(格林加登)图版
CD e
2S
Ce 2 S 2 2ct hrw
CDe2S为表征井筒及周围情况的无因次量
污染井： CDe2S > 103 酸化见效井： 0.5 < CDe2S ≤ 5
未污染井：5 < CDe2S ≤ 103 压裂见效井： CDe2S ≤ 0.5
封闭边界定压边界来自12第2节 试井分析基本概念
(2)均质油藏垂直裂缝井的流动形态
井筒储存阶段
流体在裂缝中的流动无压力损失，瞬间 完成；压力波在地层中传播时，地下流 体垂直流向裂缝，在地层中形成线性流 径 向 流 线性流动阶段 无限导流能力裂缝 动 限导流 阶 双线性流动阶段 有 裂缝线性流动阶段 能力裂缝 段 地层中建立一个持续的流动 ( 从地 层流到裂缝，然后流入井中 ) ，此 时地层和裂缝中均会出现线性流
缺点：油井产量很难维持恒定；开
井生产前很难维持地层压力均匀分 布
3
第1节 试井分析概述
(3)压力恢复试井
油井以恒定产量生产一段时间后，突然关井，此时进行的压 力测试称之为压力恢复试井，简称压恢试井。
• 优点：容易实现常流量(q = 0)条件 • 缺点：很难实现关井前定产量
生产；关井测试影响油田产量
16
第3节 常规试井分析方法
常规试井方法是指以Horner方法为代表的，利用压力特 征曲线的直线段斜率或截距反求地层参数的试井方法。
1.井筒储存阶段(Wellbore Storage Period)
纯井储：
qB p t 24C
特种识别曲线
qB lg p lg t lg 24C
诊断曲线
内边界条件(稳态表皮效应)
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第1节 均质油藏试井解释模型
2.无因次试井模型
2 pD 1 pD pD 2 rD rD rD t D
p D ( rD , t D ) t
rD
D 0
0
lim pD (rD , t D ) 0
1
rD 1
dpw D pD CD dtD rD pwD
co——井筒中原油的压缩系数 V——井筒有效容积
上式计算的C称为“由完井资料计算的井筒储存系数”，记 作C完井 。它是在井筒中充满单相原油，封隔器密封，井筒周围 没有与井筒相连通的裂缝等条件下算得的。 因此，C完井是井筒储存系数的最小值。
一般情况下，C实际要大于C完井
9
第2节 试井分析基本概念
2.调查半径
(1)井筒储存阶段(Wellbore Storage Period)
压差与时间的双对数曲线
压力及压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp-Δt)为一条直线 导数曲线为斜率为1的曲线及导数曲线上的凸起 (污染系 数大于0时的导数特征)
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第5节 压力导数曲线及应用
(2)线性流动阶段(Bilinear Flow Period)
压力与时间的双对数曲线
压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp- t ) 双对数导数曲线为斜率为1/2的直线
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第5节 压力导数曲线及应用
(3)双线性流动阶段(Linear Flow Period)
压力与时间的双对数曲线
压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp- 4 t ) 双对数导数曲线为斜率为1/4的直线
End of Sec.4 1
第2节 试井分析基本概念
1.无因次量
(1)无因次压力 (Dimensionless Pressure) kh pD ( pi pw ) 3 1.84210 qB
无因次压力实际上是无因次压差，但习惯上称之为无因次压力
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第2节 试井分析基本概念
(2)无因次时间 (Dimensionless Time) 3.6kt tD 2 ct rw
(3)无因次井半径 (Dimensionless Radius)
r rD rw
6
第2节 试井分析基本概念
2.井筒储存
(1)井筒储存效应
油井刚关井或刚开井时，由于原油具有压缩性等原因，使 得关井后地层流体继续向井内聚集或开井后地层流体不能立 刻流入井筒，造成地面产量与井底产量不相等的现象。
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第2节 试井分析基本概念
无限大地层；不渗透边界(断层,尖灭等)；恒压外边界；封闭边界
21 4 End of Sec.
第5节 压力导数曲线及应用
1.压力导数的定义
试井分析中应用的压力导数组合：
' pwD
dpwD t dtD
或
p '
dp t dt
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第5节 压力导数曲线及应用
2.不同油藏条件或流动阶段下的导数曲线
• 压力降落试井 改变测试井的产量， • 压力恢复试井 并测量由此而引起的井 • 注水井压力降落测试 • 干扰试井 • 注入测试 • 钻杆测试(DST)
不稳定试井
底压力随时间的变化， 从而确定测试井和测试 层的特性参数
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第1节 试井分析概述
(2)压力降落试井
对于新井或关井时间较长地层中压力分布已稳定的油井，以 定产量进行生产，井底压力不断下降，这时对油井的测试称之为 压力降落试井，简称压降试井。
•
• •
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第2节 试井解释图版及图版拟合方法
3.Bourdet(布德)图版
(1)图版构成
双对数坐标（横坐标 tD/CD ，纵坐标 pD’· tD/CD），每条曲线 对应一个CDe2S。
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第2节 试井解释图版及图版拟合方法
32
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
(1)图版构成
双对数坐标（横坐标 tD/CD ，纵坐标 pD），每条曲线对应 一个CDe2S。
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第2节 试井解释图版及图版拟合方法
(2)图版特征
• 图版曲线①和 ②，标出了径 向流动阶段的 开始时间 图 版 右 侧 Δ t/t p 值 ， 用于压力恢复试 井分析 早期纯井筒储存阶段的无因次压力曲线斜率为1 每条曲线对应一个 CDe2S 值，只要两条曲线 CD1e2S1=CD2e2S2 ， 则曲线完全重合