试井分析终极版
《试井分析方法》课件

试井分析的目的
评估油、气、水井的产能
评估油气藏的储量和规模
通过试井分析可以了解油、气、水井 的产能,为后续的生产和开发提供依 据。
通过试井分析可以评估油气藏的储量 和规模,为勘探开发决策提供依据。
确定储层参数
提供依据。
现场实施
01
02
03
04
安装测试设备
按照设计要求,在地层中安装 压力计、流量计等测试仪器。
进行测试操作
按照测试方案进行操作,确保 数据采集的准确性和完整性。
监控测试过程
对测试过程进行实时监控,确 保测试安全顺利进行。
记录测试数据
详细记录测试过程中的各项数 据,如压力、温度、流量等。
资料整理与解释
详细描述
压力瞬态试井分析是通过在地层中注入不同流速的流体,分析压力和流体的动态变化的方法。这种方法可以更好 地了解地层的非均质性和流体的流动特性,为油田开发提供更准确的数据。
压力恢复试井分析
总结词
通过关闭油井,观察地层压力恢复情况,分析地层参数和储层性质的方法。
详细描述
压力恢复试井分析是通过关闭油井,观察地层压力恢复情况,分析地层参数和储层性质的方法。这种 方法可以更好地了解地层的非均质性和储层性质,为油田开发提供更准确的数据。同时,这种方法还 可以预测油井未来的产能和生产动态。
详细描述
通过人工智能技术对试井数据进行处 理和分析,可以快速识别和预测地层 参数和流体性质,为油田开发提供更 加科学和可靠的决策依据。
通过试井分析,判断油藏 是均质、非均质、裂缝性 还是复合型,为后续开发 方案提供依据。
《现代试井分析》重点纲要

重点纲要
• 一.要掌握的要点:
.1.试井 2压力恢复试井 .3.表皮系数 4.井筒储存 .5.有效半径 6.叠加原理 7.导压系数 .8.流动系数 .9.裂缝的储能比 .10.常见的试井解释油藏模型特点 .11.无阻流量 12.拟压力 13.修正等时试井 和等时试井
前四章总结
• 二.要掌握的公式: 纳公式的表达式, 2.无因次压力扩散方程的形式 3.试井解释模型的构成部分,能给出三种常 见的模型组合 4.探边测试的储量计算方法 5.气井产能试井中修正等时试井的求解过 程和无阻流量计算方法
• 三.要掌握的特征: 1.井筒储存在双对数图的特征 2. 断层反映在半对数图上的特征 3.现代试井解释图版的最大特点是什么 4.均质无限大图版中,无限径向流的特征. 5.双孔介质流动的三个流动阶段?
•
2.3试井分析方法及应用

第三章 试井分析方法与应用试井是地层中流体流动试验,是以渗流力学理论为基础,通过测试地层压力、温度和流量变化等资料,研究油气藏和油气井工程问题的一种间接试验方法。
试井一般分为产能试井和不稳定试井。
不稳定试井一般分压力恢复、压力降落、注入井压力降落和多井干扰与脉冲测试等类型。
不稳定试井可提供的资料有:油气藏的压力、温度资料;地层的渗透率;井的污染程度;地层非均质特性;和油气藏的边界、储量等。
产能试井一般分油井产能试井和气井产能试井。
油井产能试井主要有系统试井;气井产能试井有回压试井、等时试井和改进等时试井等。
产能试井主要确定油气井采油指数、无阻流量等产能资料。
第一节 试井分析基本原理一、 基本数学方程流体通过多孔介质的流动服从质量和动量守恒原理。
假定岩石性质K 、流体粘度μ为常数,忽略重力影响和压力梯度平方项,则可得到均质地层中弱可压缩流体流动方程式:tpr p r r p ∂∂=∂∂+∂∂η6.31122 ( 式中:tC Kφμη=(除上面所作的假设外,式(,且流动服从达西定律。
当地层为无限大,初始时地层压力处处相等(都为原始地层压力),将井筒视为线源时,那么初始条件和内外边界条件可写为:i t p p ==0( i r p p =∞→( Kh B q r p r r πμ∂∂8.1720=⎪⎭⎫⎝⎛→(以上方程组的解:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=t r E Kh B q p t r p i i ηπμ4.146.345),(2 (式中:⎰∞--=-xui du ue x E )( (将式(,可得到:)4(212DDD t r Ei p --=(以上公式中符号意义如下(第三章下同):B —— 体积系数;C t ——总压缩系数f w w o o t C S C S C C ++=,MPa -1;C o —— 油压缩系数,MPa -1; C w —— 水压缩系数,MPa -1; C f —— 岩石压缩系数,MPa -1; S o —— 含油饱和度; S w —— 含水饱和度; q —— 日产量,m 3/d ;h —— 产层有效厚度, m ; K —— 渗透率,μm 2;p —— 油藏中任一点的压力,MPa ; p i —— 初始压力,MPa ; p D —— 无因次压力; r —— 半径,m ;r w —— 井底半径,m ; r D —— 无因次半径,w D r rr =;t —— 时间,h ; t D —— 无因次时间; φ —— 孔隙度;μ —— 原油粘度,mPa·s ; η —— 导压系数,10-6m 2/s 。
常规试井分析方法

无因次时间:
3.6K 3.6 tD Ctrw2 t rw2 t
无因次距离:
rD
r rw
第一节 不稳定试井的基本原理和有关概念
无因次的定义不是唯一的。
无因次时间 tD的定义:
3.6Kt
用井的半径定义
tD Ctrw2
用折算半径定义
3.6Kt
tD Ctrw2e
用油藏面积定义
Kh
-2 -1
01
2 Lg t
第一节 不稳定试井的基本原理和有关概念 二、叠加原理
试井问题的叠加原理
油藏中任一点的总压降,等于油藏中每一口井 的生产在该点所产生的压降的代数和。
注 意
各井都应在同一水动力学系统
第一节 不稳定试井的基本原理和有关概念
1、多井系统的应用
假设一个油藏中有 3口井A、B和C,分别 以产量qA、qB、qC同时 开始生产,已知B和C 与A的距离分别为dAB、 dAC,要计算井A的压力 变化。
当压力扰动到达整个封闭边界后,从某一时间 开始油藏中的流动便进入了拟稳定流动。此时, pwf 与 t 呈线性关系,即流压随时间的变化率为常数:
Pwf 常数 0 t
第二节 常规试井分析方法(压降试井) 2、常规分析方法
把压降数据(pwf(t)-t)画在半(单)对数 坐标纸上,并将径向流动段(即中期段)的数 据点连成直线(即半对数直线)。
8.0854K
P1h Pi m(lg Ctrw2 0.8686S )
第二节 常规试井分析方法(压降试井)
量出半对数直线的斜率 m 和 P1h,便可求出流动系 数 Kh/(或渗透率 K)和表皮系数 S:
Kh 2.121103qB
注水井注水压降试井分析

数学关系
试井解释的基本概念和理论
6. 试井解释的理论基础
流动阶段及从每一流动阶段可以获得的信息:
试井解释的基本概念和理论
6. 试井解释的理论基础
流动阶段及从每一流动阶段可以获得的信息:
压差曲线
纯井筒 储集
压力导数曲线 d
此“山峰”越矮越好
d
此距离越短越好
早期段
径向流段
晚期段
试井工作的注意事项
1. 试井设计
试井解释的基本概念和理论
6. 试井解释的理论基础
设在无限大地层中有一口井。在这口井开井生产前,整个地 层具有相同的压力Pi(在勘探初期,这就是原始地层压力。 从某一时刻t0开始,这口井以恒定产量q生产,则可列出如下 定解条件:
基本微分方程在定解条件下的解为:
试井解释的基本概念和理论
6. 试井解释的理论基础
5. 试井的一些重要概念
线性流: 线性流动就是指在某一区域内,流体的流动方向相同,流线 相互平行。 可能出现“线性流”的情况:平行断层所形成的条带地层, 离井稍远区域流动;无限导流垂直压裂裂缝井;水平井水平 段较长时。 线性流在压力曲线上的表现特征:压力导数成1/2斜率的直 线。
试井解释的基本概念和理论
C = △V / △P ,m3/MPa-1
试井解释的基本概念和理论
5. 试井的一些重要概念
表皮效应(表皮系数 S): 由于钻井过程中泥浆的侵入、射孔引起射开不完善、酸化和 压裂原因,使油井附近地层区域的渗透性发生变化,也就是 通常所说的井壁污染和增产措施见效。因此,当原油流入井 筒时,就会在这个渗透性不同的区域内产生一个附加压降。 这就是所谓的“表皮效应”。 表皮系数(也称污染系数)是一个定量反映表皮效应大小的 无因次变量。
产能测试评价及试井分析

由该式可知 , 对于高速流动的气井 , 其生产的压力平方差与 产量之间成三次方关系式 , 如果式中的 C =0, 则还原成二项 式关系式 , 说明前面的二项式关系式是该描述规律的一个特 殊。
(三)异常高压气井产能试井资料分析方法之一----最优化 计算法
(一)问题的提出 异常高压气藏具有压力高 , 产量大的特点 , 为了弄清
气井所具有的产能 , 也要进行产能试井 , 自从异常高压气 藏发现后 , 矿场工程师们在异常高压气井作了大量的产能 试井工作 , 发现用过去常用的方法来处理产能试井资料 , 几乎很少有成功的例子 , 就是进行了各种影响因素的校正 ( 井底堵塞、井底出水、井底有积液等 ), 效果也不显著。 那么 , 是什么原因引起这类试井曲线的异常 , 如何分析处 理这类产能试井资料 ? 这是我们极其关心的问题 , 也是急 需解决的产能试井资料的分析问题 , 为了能够准确地确定 出气井的产能 , 我们不得不研究这类井的产能试井分析问 题。
2) 表皮系数 S 开井生产时间 t 与表皮系数 S 成正比 , 表皮系数越大 , 表 明井的污染程度越严重 , 此时 , 要求的开井生产时间越长。为 了缩短测试井生产时间 , 应尽量减少井的污染程度。
3) 地层系数 kh
开井生产时间 t 与地层系数 kh 成反比 , 地层系数越小 , 开井 生产时间越长 , 地层系数越大 , 开井生产时间越短 , 因此 , 对于地 层系数大的储层 , 对于测试是有利的。
可采用可变容差法进行求解 , 该法的基本思想就是通过 多面体的多次反射、收缩、缩减、膨胀 , 最终获得满意约束 允许误差的最优解。
通过计算 , 可以得到试井期间气藏的平均地层压力Pe 以 及 A,B,C 值。
试井分析

2
P(t)
矿场测试示意图
Q(t)
P Pi P = P(r,t)
r
3
试井分析过程
油气井试井分析
测试油气井 + 解释测试资料
4
正反问题
油井条件 输入讯号 I 内边界条件 储层物性物理模型 未知系统 S 控制方程 外边界条件 压力反应 输出讯号 O 解析解
5
试井分类
F(分类)
类型 地层 目标井 流体 压力 时间 发展历程
7
回顾: 回顾:试井分析理论发展路线
• 直接途径——创立理论概念, 创立理论概念,解决潜在问题; 解决潜在问题; • • • • 矿场需求出新问题是新鲜血液; 矿场需求出新问题是新鲜血液; 专家学者归纳总结出版高水平论著; 专家学者归纳总结出版高水平论著;
– 既为后来者铺陈又供同代人参考
与发展的现代化手段相结合, 与发展的现代化手段相结合,深化已有研究成果; 深化已有研究成果;
17
Bolzmann变换解式及计算
2 1 rD PD ( rD , tD ) = − Ei( − ) 2 4t D
2 t D / rD > 25
1 4t D 1 t D = ln + 0.80908 PD ( rD , t D ) = ln 2 2 2 1.78rD 2 rD
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数学模型
连续性方程
运动方程
渗流偏微分方程
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状态方程
+
+
不定常渗流偏微分方程组
1 ∂ ∂ ∆ P φµ c t ∂ ∆ P r = r ∂r ∂r k ∂t ∆ P (t = 0, r ) = 0
∂∆ P r ∂r
试井分析终极版

1、试井的分类试井的作用产能试井: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的试井方法。
(系统试井、等时试井和修正等时试井)不稳定试井:改变测试井的产量,并测量由此而引起的井底压力随时间的变化的试井方法。
(单井试井:恢复试井压降试井和多井试井:干扰试井和脉冲试井)2、什么是产能试井产能试井: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的试井方法。
(系统试井、等时试井和修正等时试井)3、常规试井与现代试井的优缺点4、产能试井指示曲线的分类,每一类指示曲线的成因,每一类成因对应的产能方程油井指示曲线形态可分为四种基本类型及成因:Ⅰ——直线型:单相达西渗流,一般在较小压差条件下形成。
q——产量,m3/d; J——采油指数,m3/d/MPa;P——生产压差,MPa.Ⅱ——曲线型:单相非达西流或油气两相渗流,一般在较大生产压差或流压小于饱和压力时形成。
C —系数;PR—地层压力,MPa;Pwf—流压,MPa;n—指数,1/2(n〈1)。
或者:其中a和b为二项式系数。
Ⅲ——混合型:直线部分为单相达西渗流;曲线部分的可能原因:1)随着生产压差的增大,油藏中出现了单相非达西流,增加了额外的惯性阻力;2)随着生产压差增大,流压低于饱和压力,井壁附近地层出现了油气两相渗流,油相渗透率降低,粘滞阻力增大。
(地层参数的计算在直线部分和曲线部分分别依照上述Ⅰ和Ⅱ方法求解。
)Ⅳ——异常型:1)相应工作制度下的生产未达稳定,测得的数据不反映测试所要求的条件;2)新井井壁污染,随着生产压差增大,污染将逐渐排除;3)多层合采情况下,随着生产压差增大,新层投入工作。
由上所述,异常曲线并非一定是错误的,应根据具体情况分析。
若为原因(1),则必须重新进行测试。
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1、 试井的分类 试井的作用
产能试井: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 无阻流量的试井方法。
(系统试井、等时试井和修正等时试井)
不稳定试井:改变测试井的产量,并测量由此而引起的井底压力随时间的变化的试
井方法。
(单井试井:恢复试井压降试井和多井试井:干扰试井和脉冲试井)
2、 什么是产能试井
产能试井: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 无阻流量的试井方法。
(系统试井、等时试井和修正等时试井)
3、 常规试井与现代试井的优缺点
4、 产能试井指示曲线的分类,每一类指示曲线的成因,每一类成因对应的产能方程
油井指示曲线形态可分为四种基本类型及成因:
Ⅰ——直线型:单相达西渗流,一般在较小压差条件下形成。
P J q ∆⨯= q ——产量,m3/d; J ——采油指数,m3/d /MPa;∆P ——生产压差,MPa.
Ⅱ——曲线型:单相非达西流或油气两相渗流,一般在较大生产压差或流压小于饱和压力时形成。
n
wf R P P C q )(-= C —系数;PR —地层压力,MPa ;Pwf —流压,MPa ;n —指数,1/2(n 〈1)。
或者:2Bq aq P +=∆其中a 和b 为二项式系数。
Ⅲ——混合型:直线部分为单相达西渗流;曲线部分的可能原因:1)随着生产压差的增大,油藏中出现了单相非达西流,增加了额外的惯性阻力;2)随着生产压差增大,流压低于饱和压力,井壁附近地层出现了油气两相渗流,油相渗透率降低,粘滞阻力增大。
(地层参数的计算在直线部分和曲线部分分别依照上述Ⅰ和Ⅱ方法求解。
)
Ⅳ——异常型:1)相应工作制度下的生产未达稳定,测得的数据不反映测试所要求的条件;2)新井井壁污染,随着生产压差增大,污染将逐渐排除;3)多层合采情况下,随着生产压差增大,新层投入工作。
由上所述,异常曲线并非一定是错误的,应根据具体情况分析。
若为原因(1),则必须重新进行测试。
5、 常规回压试井测试步骤,用哪类方程来描述气井产能
回压试井:测试方法——和油井的稳定试井基本相同,即连续以若干个不同的工作制度生产,每个工作制度均要求产量稳定,井底流压也要求稳定。
记录每个产量 qi 及相应的井底稳定流压Pwfi ,并测得气藏静止地层压力PR 。
6、 等时试井与修正等时试井的提出背景、操作步骤(示意图,资料处理) (1)提出背景:回压试井在测试时要求产量稳定,且井底流压稳定,地层压
力基本不变。
现场实施时,达到流压稳定很困难,且关井恢复压力所需时间长。
由于回压试井存在以上不足之处,有人提出等时试井。
在等时试井基础上,又发展处改进等时试井。
(2)操作步骤
等时试井:测试方法——用若干个(至少3个,一般为4个)不同的产量生产相同的时间;在以每一产量生产后均关井一段时间,使压力恢复到(或非常接近)气层静压;最后再以某一定产量生产一段较长的时间,直至井底流压达到稳定。
这样就大大缩短了测试时间。
改进的等时试井:测试方法——改进的等时试井是对等时试井作进一步的简化而得到的。
改进的等时试井中,各次关井时间相同(一般与生产时间相等,也可以与生产时间不相等,不要求压力恢复到静压),最后也以某一稳定产量生产较长时间,直至井底流压达到稳定。
一点法试井:测试方法——对于新钻气井或未接管线的气井,为了减少气井测试时放空的损失,采用一种更节约测试时间的方法,可进行“一点法试井”。
只要求测取一个稳定产量q ,和在该产量生产时的稳定井底流压Pwf ,以及当时气层的静压PR 。
7、 一点法试井的推导和方程
1、 什么叫做弹性驱动第一相、弹性驱动第二相。
与不稳定渗流早晚期的关系
(1弹性驱动第一相(不稳定流早期):压降漏斗前缘到达地层边界以前称为弹性驱动
第一相。
(2弹性驱动第二相:压降漏斗前缘到达地层边界以后称为弹性驱动第二相 (a )弹性驱动第二相初期 ,或不稳定渗流晚期。
(b) 弹性驱动第二相晚期,稳定期(定压边界)视稳定期或拟稳定期(封闭边界)。
2、 无因次量的定义,表征不完善性的指标及其相互关系
无因次时间:2
w D cr kt t μφ=
;无因次半径:w
D r r
r =无因次压力:)(2p p qB kh P i D -=μπ μ-粘度、C -压缩系数、pi -原始地层压力、rw -井半径 Q -井的地面产量、h -油层有效厚度、Φ-孔隙度
3、 压降试井和压恢试井的异同点和优缺点
4、 压降试井径向流段表达式、拟稳态段表达式
5、 探边测试(y 函数法)
D 1y=2t ∙ ()1=4Kh t i wf d P P y QBdt
-= μπ 2K h
D =
μ
π
D
Lgy=Lg -Lgt 2
()
6、 由压力叠加原理推导霍纳关系式
拟生产井压降
p w p 2
w
2.25e t +t 0.183Q B
P =Pi-P t +t =Lg Kh r ∂∆∆∆生产()μ()
() 拟注入井压降
w 2
w
0.183Q B 2.25e t
P =Pi-P t =-Lg Kh r ∂∆∆∆注入μ()
() 由压力叠加原理得
i w p 0.183Q B t
P =P -P t =P +P =Lg Kh t +t
∆∆∆∆∆生产注入总μ()
经整理化简得
w i p 0.183Q B t
P t =P +Lg Kh t +t
∆∆∆μ()
()(霍纳关系式)
7、 MDH 法与霍纳法的异同点
① 种方法所得的半对数直线斜率均为i ,但是必须在Tp>t 时,二者求得i 才相等。
②霍诺法外推可求地层压力,前提只能是无穷大地层(即 探井或构造上井数较少,井
距较大),对于开发井则不行。
③霍纳法是一种用途较广的方法(无论探井还是开 发井均能使用),而MDH 法则只能用于Tp 很长的井。
④霍诺曲线中Tp 的大小反映了所有参数代表的范围,Tp 大,曲线离lg1位置远,Tp 小则越靠近lg1。
⑤因恢复曲线所求参数反映了地层压力波及的范围内的平均值,与稳定试井与岩芯分析不同 更具代表性。
(不用Horner 时间,用关井时间;斜率一样,和压降试井斜率一样;Horner 法用截距推测原始地层压力,lgt 法不能求原始地层压力;恢复压差。
)
8、 遇断层时,霍纳曲线的特征
1、 双重介质的类型和异同(双孔、双渗的区别和联系)
2、 储容比 窜流系数 形状系数
弹性容积系数ω:单位岩石内,每改变一个大气压力时,裂缝系统孔隙体积的变化与岩芯孔隙体积变化的比。
m
m f f f
f c c c φφφω+=
窜流系数λ:表示了基质孔隙向裂缝的补给能力。
f
m
w
k k r 2
αλ= k -渗透率 α-形状系数,反映岩块几何形状的特征参数。
3、 储容比、窜流系数的取值对压恢曲线特征的影响
基本参数对理论曲线形态的影响: ①的影响:ω大过渡段短;ω小过渡段长
②λ的影响:λ大台阶低基质孔喉大 ;λ小台阶高基质孔喉细。
③无因次供油半径的影响:R 大边界影响出现晚泄油面积大R 小边界影响出现早泄油面积小
④关井时间长短的影响:关井时间短不能反映流动的全过程,给求参带来困难。
⑤生产时间T 的影响T 大,压降范围大,测试资料反映的范围相应代表性大。
T 短,压降漏斗的范围小,相应测试资料代表性差。
⑥断层的影响井底封闭断层会改变第Ⅱ直线段的斜率。
⑦多油层的影响层间差异(K )会造成曲线直线段斜率变化,出现多台阶
⑧续流量的影响续流量大会掩盖掉第Ⅰ直线段甚至过渡段。
4、井储系数丼储段特征
井储效应指井筒内流体的弹性膨胀或收缩对井的压力动态影响。
井储系数——井筒内流体的压缩系数
5、格林加登图版、布德图版{压降、压恢的纵横坐标,曲线参数,图版与实测曲
6、垂直裂缝试井中的渗流状态及对应曲线特征
压裂井的流动阶段:
①裂缝内的线性流动为裂缝内物质膨胀引起的向井方向线性流动,属平面平行流动。
②双线性流动,由裂缝内线性流动与地层的线性流动组成。
③地层内的线性流动裂缝导流能力高,流动时基本无压力损耗,因此流动以地层流体向裂缝的线性流动方式流动,通常在高导流能力的裂缝中发生。
④视径向流动,裂缝影响之外的地层弹性膨胀作用下,流体向井方向汇聚的流动。
不同流动时期的渗流特征
【1】裂缝中的线性流动期:由于出现时间早而且持续时间短无实用价值。
k)D>1.6时,直线末端会上翘。
【2】地层裂缝的双线性流动期:裂缝内线性流动。
当(f f b
k)D≤1.6时,直线下弯。
当(f f b
【3】地层内的线性流动:随裂缝导流能力的提高、裂缝对地层中流体的影响增大,双线性流动时间缩短出现了1/2斜率直线。
7、双重介质(以拟稳态窜流为例)其格林加登图版分段,布德图版分段(以实
测曲线为例)
8、气体拟压力定义。