气藏产能测试评价及试井分析-1
气藏动态评价和试井
气藏动态评价
合理工作制度制定
气藏动态评价
开采概况
储量申报情况: 布海-小合隆共上报天然气探明地质储量18.98×108m3 。 1999年12月在合6、合11区块泉三段、泉一段上报天然气探明地质储 量12.96×108m3、叠合面积30.7 Km2 ；
2000年12月上报合5区块泉一段天然气探明储量2.81×108m3，叠合
火山岩储层流体渗流特征研究
典型曲线特征分析
气层的部分射开，将会产生球形流或半球 形流的流动图谱。从图中看到，流动分成4个 阶段： 续流段：与常规的均质地层大体类似， 从图中可以看到，部分径向 但这一段所显示的曲线形态下，表皮系数S反 流与全层径向流之间的导数水平 映的是射开部分的损害情况。 线，有一个高差，用Lp表示。它 部分径向流段：对于大多数层状地层， 在厚层内部，常伴有薄的夹层，这些薄夹层， 表示全层流动系数与射开层段流 虽不能隔断气体的纵向流动，却使气层的纵 动系数之间关系。LPD越大，也就 向渗透率远小于横向渗透率，从而推延纵向 是导数水平线的高度差越大，则 流动的发生。 球形流段：射开层段以外的较厚的层段 全层流动系数与射开部分流动系 参与流动，使平面径向流转化为球形流。对 数之比（MP）越大。以此可以研 应球形流动，在导数图上显示-1/2斜率的下 究射开层段百分比；水平渗透率 倾的直线，这是球形流动的主要特征线。 全层径向流：球形流以后，只要测试时 KH与垂向渗透率KV的比值关系。 间足够长，一般都可以测到全层的径向流。
实例分析
采用复合模型解释成果参数为： 污染表皮系数为3.02；近井区：地 层系数为72.1mD· m；渗透率为 1.08mD；复合区半径为21.1m；远 井区：地层系数为480.7mD· m；渗 透率为7.2mD。 采用复合模型解释参数结果如下： 污染表皮系数为-2.36；原始地层压力 为31.4MPa；近井区地层系数为 10.3mD•m；渗透率为0.355mD；复合 区半径为；远井区地层系数：为 68.7mD•m；渗透率为2.37mD。
第四章气藏动态分析-1详解
CQUST 概述
气井动态分析是气藏动态分析基础，主要内容： 1.收集每一口井的全部地质和技术资料，编制气井井史并绘制采气曲线； 2.已经取得的地震、测井、岩心、试油及物性等资料是气藏动态分析的重要依据， 这些资料需在气井上取得综合认识的基础上完成； 3.分析气井油、气、水产量与地层压力、生产压差之间的关系，找出它们之间的内 在联系和规律，并推断气藏内部的变化； 4.通过气井生产动态状况和试井资料推断井周围储层地质情况，并综合静态资料分 析整个气藏地质情况，判断气藏边界和驱动类型； 5.分析气井产能和生产情况，建立气井生产方程式，评价气井和气藏生产能力；
6.提供气藏动态分析工作所需的各项资料，包括地层压力、地层温度及流体性质变 化等。
二、气藏驱动方式的类型
油、气藏的驱动方式反应了促使油、气由地层流向井底的主要地层能量形式。
CQUST 概述
地层能量主要有：
1）在重力场中液体的势能； 2）液体形变的势能； 3）地层岩石变形的势能； 4）自由气的势能； 5）溶解气的势能。 1.气压驱动 特点：在气藏开发过程中，没有边、底水，或边、底水不运动，或水的运动速度 大大跟不上气体运动速度，此时，驱气的主要动力是气体本身的压能，气藏的储气 孔隙体积保持不变，地层压力系数P/Z与累积采气量Gp呈线性关系。图（6－7） 2.弹性水驱 特点：由于含水层的岩石和流体的弹性能量较大，边水或底水的影响就大，气 藏的储气孔隙体积要缩小，地层压力下降要比气驱缓慢。这种驱动方式称弹性水驱， 供水区面积愈大，压力较高的气藏出现弹性水驱的可能性就愈大。 3.刚性水驱 特点：侵入气藏的边、底水能量完全补偿了从气藏中采出的气产量，此时气藏压 力能保持在原始水平上，这种驱动方式称刚性水驱。
CQUST
采
气藏产能测试评价及试井分析
无因次启动压 力梯度
气藏产能测试评价及试井分析
无限 大凝 析气 井低 速非 达西 渗流 试井 数学 模型
Laplace变换
气藏产能测试评价及试井分析
Stehfest数值反演
气藏产能测试评价及试井分析
气藏产能测试评价及试井分析
气藏产能测试评价及试井分析
，
对于固定参数 ，
值增加得越大,双对数曲线早期和
气藏产能测试评价及试井分析
压力历史
气藏产能测试评价及试井分析
A. 常规解释：
（1）Horner法（两相拟压力，不考虑吸附） ：
解释结果： K=1.51 mD S=2.83 外推地层压力 P*=26.31MPa
气藏产能测试评价及试井分析
（2）Horner法（两相拟压力，考虑吸附） ：
气体吸附作用使得渗流过程中 地层反凝析油饱和度增加，气 相相对渗透率相应减小，因此 使得计算出的两相拟压力降低
气藏产能测试评价及试井分析
常规解释： （1）MDH法： （单相拟压力）
解释结果： K=2.75 mD S=5.37 外推地层压力 P*=30.79MPa
压力后期下掉，（储层压力下降），无法应用。
气藏产能测试评价及试井分析
（2）Horner法： （单相拟压力）
解释结果： K= 2.51mD S=4.26 外推地层压力 P*=31.78MPa 探测半径: 497.24 m 单井控制储量 3.23 ×108 m3
气藏产能测试评价及试井分析
解释结果： K= 4.54 mD S=15.12 外推地层压力 P*=29.95 MPa 探测半径: 704.74 m 单井控制储量 6.88 ×108 m3
气藏产能测试评价及试井分析
大张坨凝析气藏板52井产能试井资料分析与评价
摘要
经对板 ５ ２井历次产能试井资料进行分析和评价 ， 出稳定试井方法在高凝析油含量气 指
井测试 中的不足 ； 过现 场 实施 ， 出适 用 于高凝 析 油含 量 气 井 的产 能试 井方 法 ， 同类 气藏 的产 通 指 为 能测试提 供 了借鉴 和指 导依据 。 关键词 高凝析 油含 量 气藏 凝 析 气 井 稳 定试 井 改进 型等 时试 井 大张坨凝析气 藏位 于板桥凝 析油气 田板 中断块西 部， 大张坨 断层下降盘 ， 目的层沙一段 板Ⅱ 油组 为一 由 为 了确 定该 气 藏 合 理产 能 ， 这 两 次试 井 资料 对 分别 采用 指数 式产 能方 程和二 项式 产 能方程 进行解
式 中 ： —气 产 量 ，０ ｍ ／ ； Ｒ ｇ— １ ｄ Ｐ —— 地 层 压 力 ， ＭＰ ； —— 流 动压 力 ， ａ ａ ｐ， ＭＰ ； —— 产 能系数 。 在 对板 ５ 井 实 际资料 的处 理过 程 中 ， ２ 出现 了 ｎ ＞１的情况 （ 图 １。 见 ）
（ｄ １） ０ ｍ ／
＝
２ 二项 式产 能 方程 。 ． 系数 Ｂ 出现 异 常 二项 式 产能 方程 为
％
Ａ ＋ Ｂ％ ”
其中
＿１ ．５ ２９
Ｄ
［ 作者简介］ 何 书梅 ， ，９９ 女 １６ 年出生 ， 高级工程 师 ， ９３ １９ 年毕业 于大庆石油学 院油藏工程专业 ， 主要从 事油气 田开发及数值模拟研究
图３ 板５ 井改进型等时试井指数式试 井曲线 ２
４ １ Ｕ ｌ ６ ２ ２ ２ ８
（ｏ ／ ） １ ｄ
图２ 板５ 井 １７ 、１９ 年稳定试井二项式曲线 ２ ９５ ９４
对于高凝 析含量 的凝 析气 井 来说 ， 地露 压差 小 ，
气藏产能测试评价及试井分析
0.5水平线 ，井筒 积液影响结束
不同 下试井模型拟压力特征曲线
7 低速非达西渗流试井分析
与常规中、高渗透凝析气藏相比，低渗透凝析气藏储层致密，渗 透率极低，当有凝析水存在时，地下流体在一定压差(启动压差)下 才能流动，这已为实验所证实。由于启动压差的存在，低渗透凝析 气藏试井资料往往处于早期，或过早出现不渗透边界特征假象，影 响了试井资料的正确解释和试井成果的实际应用。实际上，对于低 渗透气藏，相应的渗流方程及井底压力解也都不同于常规气藏。
大量实验表明, 高压低渗地层气体渗流时表现出很明显的应力敏感性. 当考虑渗透率应力敏感性时,即认为渗透率是随压力(或拟压力)变化 而变化的,那么,其渗流基本方程应为:
渗透率K不能直接拿出微分式 定义渗透率模量 :
视渗透率模量：
应力敏感地层气体渗流基本方程:
引入(无因次)变量:
应力 敏感 无限 大凝 析气 藏试 井数 学模 型
应：采用两相拟压力
考虑多孔介质影响
多孔介质影响 ：
实际储层对凝析油、气将产生不可忽略的 吸附，在地层中会出现自由的油、气相与吸附 的凝析油、气相三相共存和自由的油、气两相 渗流，
二、凝析油、气在储层多孔介质表面的吸附
根据多孔介质基本物性及流体组成等采用 Flory-Huggins Vacancy Solution Model ( F-H VSM ) 计算凝析油、气在多孔介质表面的吸附 量和吸附相的组成。
Laplace变换
无限大边界 : 封闭边界: 定压边界:
( Laplace空间解 )
Stehfest数值反演
斜率为1.0
0.5 的水平线
(不同储容比下裂缝性 气藏试井模型特征)
(不同窜流系数 下裂缝性气藏 试井模型特征)
气井产能试井设计与分析方法研究
气井产能试井设计与分析方法研究摘要：随着科技的发展，天然气工业也得到了迅速的发展，天然气在人们的生产生活中占据越来越重要的位置，在气田的开发过程中，对气井的动态、气层的特性以及气井的产能进行预测是气田企业发展开发的基础，气井产能的设计与分析在气田的开发中起到至关重要的作用，气井产能分析设计的合理可以得到适合气藏的产能方程，并且可以确定合理的生产制度，本文对气井产能设计分析进行了简单的探讨。
关键词：气井产能试井设计分析研究一、前言气井产能是预测气井动态、了解气层特性的重要手段，在气田的开发过程中发挥着不可替代的作用，气井产能设计的是否合理关乎到气田企业的发展前景，它可以为矿场生产节约更多的时间和资金，可以给企业带来极大的经济效益，本文对气井产能预测的新理论、新方法进行了深入的研究与论述。
二、气井产能气井产能也就是产气能力，以不同的流量生产，测试井底下的压力，是以无阻流量和合理产量来表示的，无阻流量就是指在整个井筒没有阻力的条件下产生的最大产量；无阻流量可以反映同一条件下气井产能的大小，所以，无阻流量对气井产能的分析设计意义重大。
气井产量的大小可以认为调动，但是产量是由计算得到的。
三、气井产能影响因素分析影响气井产能的因素有很多，包括地质因素和工程因素两大类，具体如下：1.地质因素：包括地层系数、地层边界、储能系数、储层非均质、非达西流等。
2.工程因素：包括措施改造、储层伤害四、气井产能试井方法的进展及国内外发展现状1.气井产能试井方法的进展气井产能的试井方法主要经历四个阶段，包括：初始产能试井阶段、常规产能试井阶段、等时产能试井阶段以及简化产能试井阶段，具体如下：1.1初始产能试井阶段：这是气井产能的初始阶段，采用的是最原始的试井方法，该阶段还没有成熟的试井方法，也就是将测试的井完全敞开在大气压下，同时测量产气量，这种方法叫做气井的实际无阻流量，但是这种方法产出的天然气非常浪费，严重危害到企业的经济利益，并且其安全隐患极大，不能保证人员的人身安全。
2.5 气井一点法产能测试理论分析
7.64 1010 / K1.2
式中K的单位为10-3μm2，β为m-1。由特征因子公式可知，θ与 K0..8成正比。就一般条件而言，气藏的渗透率变化可能达几个 数量级。所以，S、和 K是θ的主要影响。
实例1
陕61井气层厚度5.4m；温度104 oC；测试原始地 层压力pi为31.143MPa；井眼半径0.0762m；由不稳 定试井解释非达西系数为0.12 (104m3/d)-1 ；气层有 效渗透率为4.7×10-3μm2；表皮系数为2。延时测试
α的极限范围为0到1。 α=1表示气井流入动态完全遵循达西（线性） 规律，能量完全消耗于克服径向层流和S造成的粘 滞阻力，无因次IPR曲线为直线。 而α=0（仅当超完善井的极端情况）表示气井 流入动态完全遵循非达西（二次）流动规律，能 量完全消耗于克服湍流惯性阻力，无因次IPR曲线 为二次曲线且曲率达到最大。 图1为不同α值的无因次IPR曲线族。
实例2
四川新场气田x20、x23、x28、x33、x38、x41、 x54、x60、x69、802十口井。
气层厚度5－20m 原始地层压力pi为9.4 ~ 14.5MPa
z
气层有效渗透率为0.1 ~ 1×10-3μm2 表皮系数为－2.45 ~ 10 气产量0.07 ~ 6.4×104m3/d
压力恢复试井数据 + “一点法”
1987年国内著名油藏工程专家陈元千“ 确定气 井绝对无阻流量的简单方法” 《天然气工业》导出 了气井压力平方形式的无因次 IPR方程。该方程较 经验相关式具有明确的理论基础，是以无因次压力 作为无因次产量的二次函数。式中的系数α综合了 原二项式产能方程的系数a和b。并指出α值的影响 不十分显著，当pd>0.5时可以忽略。并根据我国16 个油田的气井多点稳定试井数据统计分析，推荐α 的取值为0.25。
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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1
10
100
1000 10000 100000 1000000 10000000
t D /C D
I+II
III
半对数图
1
10
100
1000 10000 100000 1000000 10000000
t D /C D
100
I
II
III
10
PWD ,PWD '
1
0.1
0.01
0.01
0.1
1
10
100
P k hB rw 0.63667 106 qscTZ
现代试井分析
油气井试井分析方程的统一
压力法：
PD
kh
1.2733106 qscTZ
P 2
D
P k hB rw 0.63667 106 qscTZ
单相拟压 力法：
PD
kh
1.2733106 qscT
m
D
P k hB rw 0.63667 106 qscTZ
均质油藏是目前最常见的一种地层类型，对于 我国东部地区第三系的大部分砂岩地层，均呈现出 均质油藏的特征。某些具有天然裂缝的碳酸盐岩地 层，当裂缝发育很均衡，常常也表现出均质油藏的 特征
现代试井分析
直井均质油藏试井
§1 无限大均质油藏试井
一、无限大均质油藏试井物理模型
（1）单相微可压缩液体在地层中作平面径向渗流;
③无限作用径向流动段，即压力曲线呈相当 平缓近似于水平直线、压力导数收敛于一条0.5的 水平直线的曲线段；用它来确认半对数图中的直 线段。
均质油藏试井分析
具有外边界影响的均质油藏试井
§2、具有外边界影响的均质油藏试井
地层往往不是无限大，周围具有边界，因而测试 资料的压力曲线会因此变得很复杂，但主要影响曲线 的晚期形状。
)
0
现代试井分析
油气井试井分析方程的统一
对于油井：
m2 MPa
PD
kh
1.842103 qBo
P
启动压力梯 度,MPa/m
D
k hB rw 1.842 103 qBo
m3/d
对于气井(Psc=0.101325MPa，Tsc=293.15K)：
压力法：
PD
Pkh
0.63667 106 qscTZ
P
D
S=-5
雷米图版
tD
对变量 tD /CD 进行拉普拉斯变换
~ PW
D
(
z
)
z
z
ln
1
2 z / CDe2S
1
曲线特征：
100
I
II
III
10
1
双对数图
PWD ,PWD '
0.1
0.01 0.1
有最大值
14
（驼峰）， 12 表示污染井
பைடு நூலகம்10
8
PWD
6
4
2
0 0.1
0.5水 平线
气藏产能测试评价 及试井分析-1
现代试井分析
油气井试井分析方程的统一
无量纲启动压力梯度
1 rD
rD
rD
pD rD
D rD
pD tD
pD (rD ,0) 0
pD
rD 1
pwD
pD
S rD
pD rD
rD
1
rD
pD rD
rD 1
1 CD
pD tD
D
lim
rD
pD (rD , tD
②第IV段为边界影响段，压力导数最后表现为值等于1.0的 水平直线。
现代试井分析
油气井试井分析方程的统一
1 rD
rD
rD
mD rD
D rD
mD tD
mD (rD ,0) 0
mD
rD 1
mwD
mD
S rD
mD rD
rD
1
rD
mD rD
rD 1
1 CD
mD tD
D
lim
rD
mD
(rD
,
tD
)
0
现代试井分析
直井均质油藏试井
§1 直井均质油藏试井
（2）忽略重力、毛管力; （3）测试前r>rw范围内地层各处压力为原始油藏压 力pi; （4）流体流动满足线性达西渗流； （5）井筒流动考虑井筒储存和表皮效应的影响； （6）地层为无限大等厚油藏，油井以定产量q生产； （7）地层中只有一种介质，均匀分布在地层中。
现代试井分析
直井均质油藏试井
k
现代试井分析
Ei
(
L2D tD
)
LD
L rw
均质油藏试井分析
曲线特征：
100
10
I
II
1
具有外边界影响的均质油藏试井
III
IV
1.0水
平线
PWD ,PWD '
0.1
0.5水
平线
0.01
0.1
1
10
100
1000 10000 100000 1000000 10000000
t D /C D
①第I，II，III段形态特征是均质无限大油藏；
PD
kh
1.842 103 qB
( Pi
P)
tD
3.6kt
Ct rw2
rD
r rw
CD
0.159Cs
h Ct rw2
对时间变量 tD 进行拉普拉斯变换
P~W
D
1 z
K0( z ) S zK1( z ) zK1( z ) CDz K0( z ) S zK1( z )
PWD
S=20 S=10 S=0
外边界对试井特征曲线的影响可以通过镜像法则 和叠加原理说明：
pwD pwDi pwDb
具有外边界影响的 均质油藏试井无量
纲井底压力
均质无限大油藏无 量纲井底压力
边界影响引起的无 量纲井底压力
pwDb 是无限大均质油藏线源解的无量纲压力的叠加函数。
均质油藏线源解的无量纲压力表达式：
pD
(rD
,
t
D
)
1 2
Ei
(
rD2 4tD
)
一、一条不渗透边界
Ei (x)
e-u du
xu
不渗透
L
边界
均质油藏试井分析
具有外边界影响的均质油藏试井
测试井周围有一条不渗透边界，多数指井周 围有一条断层。在我国东部地区的第三系地层中 极为常见。
可以通过叠加原理获得边界影响引起的无量 纲井底压力：
pwDb
1 2
直井均质油藏试井
二、无限大均质油藏试井数学模型
1 rD
rD
rD
pD rD
pD tD
pD (rD ,0) 0
pD
rD 1
pwD
pD
S rD
pD rD
rD
1
rD
pD rD
rD 1
1 CD
pD tD
lim
rD
pD
(rD , tD
)
0
现代试井分析
直井均质油藏试井
式中，无因次变量为：
1000 10000 100000 1000000 10000000
t D/C D
无最大值 （驼峰）， 表示措施井
现代试井分析
直井均质油藏试井
①纯井储效应段，即压力和压力导数均呈45° 的直线部分，合二为一，“叉把”部分；
②过渡段，或称部分井储效应段，压力导数 出现驼峰值后向下倾斜，峰的高低，取决于CDe2S 值的大小；
现代试井分析
油气井试井分析方程的统一
其余无因次参变量相同：
3.6kt
tD Ct rw2
rD
r rw
CD
0.159Cs
h Ct rw2
例如，对气井，假定气体渗流状态服从低速非达西流,即 由于吸附水膜的影响或孔隙流动通道的尺寸小到只能克服一 启动压力梯度才可以让单个气体分子排队通过且忽略气体滑 脱效应和重力影响,等温、单相、φ为常数时,其无因次拟压力 渗流数学模型与油井一样: