试井 第二章讲解
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试井资料解释方法
4）施工设备的选择：根据测试目的、测试阶段，进行选取。
二、资料录取的基本要求
片面的做法：油田试井施工中，现场习惯了“孤立的压力恢复试井”， 也就是说缺失开井降压流动压力段的不稳定试井。
正确的做法：先在开井条件下，监测油气井的流动压力。监测时间
尽量长些，以记录开关井的压力历史，才能通过压力历史拟合检 验，确认模型分析的正确性。
一、试井每一阶段可以获取的信息 二、流动阶段的识别
三、均质储层的试解释
四、试井解释实例
第二节 试井资料解释
一、试井每一阶段可以获取的信息
把压力降低或压力恢复的压差数据投绘到双对数坐标系中， 可以得到双对数曲线。
1. 第一阶段
刚刚开井或刚刚关井的一段时间，在此阶段可以得到井筒 储集系数C。
2. 第二阶段
补心海拔与地面海拔关系示意图
二、试井设计的步骤
2）测试井基本地质参数 （1）测井解释成果表（附表） （2）测试层段井深 （3）测试层中部深度 （4）射孔层位：所属的地层单元 （5）射孔层段 （6）产层有效厚度、射开有效厚度
（7）产层岩性：煤层、砂岩等
（8）射孔密度：？孔/m （9）测试层平均孔隙度：由岩心数据获得
二、流动阶段的识别
在lgΔp-lgt双对数曲线上，不同流动阶段都有不同的形状。
窜流系数λ :表示双重孔隙储层中裂缝系统与基质系统间流体交换的难易程度 弹性储能比ω :是双重孔隙介质的一个重要表征参数,系指双重孔隙储层裂缝系统的孔隙 体积及综合压缩系数的乘积与岩石总孔隙体积及综合压缩系数的乘积之比。
二、流动阶段的识别
1. 早期阶段 1）井筒储集 在lgΔp-lgt双对数曲线上lgΔp与lgt成直线，且其斜率为1。 因此在纯井筒储集阶段，双对数曲线呈现斜率为1的直线。 如果井筒储集系数发生变化，双对数曲线将发生变化。
2试油
第二章试油定义：指利用一套专用的设备和工具，对井下油、气进行直接测试，以取得有关目的层的油气产能、压力、温度和油、气、水样物性资料的工艺过程。
一、试油的目的➢1)探明新区、新构造是否有工业性油气流；➢2)查明油气田的含油面积及油水或气水边界以及油气藏的产油气能力、驱动类型；➢3)验证对储集层产油、气能力的认识和利用测井资料解释的可靠程度；➢4)通过分层试油、试气取得各分层的测试资料及流体的性质，确定单井（层）的合理工作制度，为制定油田开发方案提供重要依据；➢5)评价油气藏，对油、气、水层做出正确结论。
二、试油工艺程序试油程序：一般为通井探井底、洗井、射孔（射孔完成的井）、诱流、放喷、测试取资料等。
1.通井通井目的：探明人工井底（即认为在产层下部打水泥新填深度）。
2.洗井洗井的目的：将井内脏物清洗干净以便井下作业和暴露油气层；为何洗井➢完钻井泥浆浸洗后有污染➢射孔前后有脏物➢下井下封隔器和注水前清除脏物➢压裂酸化施工前清除脏物洗井液：应选用清洁的，优性的和压井液浓度相同的洗井液，以免造成新的污染。
洗井方法：正反循环方法特点：正：当泵的压力和排量一定时，其法造成的井底回压较小，液体在套管中上升速度较慢。
反：情况正好相反洗井要求：不论采用何方式，都要尽可能大排量，连续循环，才容易把井底冲洗干净。
洗井标准清水洗井：其机械杂志含量不超过0.2％，进出口水性质基本一致为合格。
泥浆洗井：其进出口密度差不超过5％，其它性质基本一致为合格。
三、诱导油流实质：就是要设法降低井底压力，使井底压力低于油藏压力，让油气流入井内。
1.降低井底压力的途径降低井内液柱高度降低井内液体相对密度2.诱流原则➢把井底和井底周围地层的赃物排出，使油层孔隙畅通，以利于油气流入井筒；➢能建立起足够大的井底压差；➢应缓慢而均匀的降低井底压力，不致导致破坏油层结构。
3.诱流方法忽略流体流动的摩察阻力，井底压力可简单表示为下式：0098.0p H p +=γ井底3/1降低液柱高度H降低井底压力的方法降低相对密度γ⑴替喷法定义：用比重较轻的液体将井内比重较大的液体替出，从而降低井中液柱压力，达到使井内液柱压力小于油藏压力的目的,使油气畅流入井。
_第二章_自喷与气举采油
Pf（test 1）
Pf（test 2） Pf（test 2） qo（test 2） 1 0 .2 0.8 P qo max Pr r
2
② 给定不同流压，计算相应的产量 ③ 根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线
非完善井Vogel方程的修正 油水井的非完善性：
单相液体流入动态－非达西渗流
条件：当油井产量很高时，在井底附近将出现非达 西渗流： 如果在单相流动条件出现非达西渗滤，也可 利用试井所得的产量和压力资料求得C和D值。
Pr Pf Cq Dq
2
Pr Pf q
C Dq
由试井资料绘制的 Pr Pwf / q ～ q 直线的斜率为D， 其截距则为C。
Petrobras提出了计算三相流动IPR曲线的方法。 综合IPR曲线的实质: 按含水率取纯油IPR 曲线和水IPR曲线的加权 平均值。当已知测试点 计算采液指数时，是按 产量加权平均；当预测 产量或流压时是按流压 加权平均。
油气水三相IPR 曲线
三、单相垂直管流
当井口压力大于原油的饱和压力时，井筒内单相原油 。
1、站上计量并供热流程
采油树
热载体控制阀门 供热载体管线
井站 管线
2、站上计量井站联合供热流程
1－总闸门 6－出油管线
2－生产闸门 7－热油管线
3－油嘴及油嘴保温套 4－加热炉 8－套管闸门
5－分气包
9－水套炉供气管线 10－火嘴 14－井口房回水管线
11－热水管线 12－防喷管保温套 13－井口房散热片
我国主要用单管分采，特殊井或层间 干扰严重的井用多管分采。
分层配产管柱
主要是由油管、封隔器、配产器、 丝堵或底部单向阀等串接组成。可进行 分层采油。
《试井分析方法》PPT课件
P2 )
0
至今，试井涉及的问题都和上述基本 方程的解有关
上述基本方程要求解，必须配上初始 条件和边界条件。边界条件又包括内边 界条件（井点的条件）和外边界条件 （模型外边界条件）
由于内外边界条件的不同给法，就得 到了各种不同的解，这就构成了试井书 上数不尽的解，或试井模型
提纲
一．试井含义 二．试井解释的基本渗流力学原理 三．试井用地层模型的基本类型 四．试井用井模型基本类型 五．几个基本解 六．常规试井解释方法 七．渗流特征和试井模型 八．基本典型曲线
稳定流压接近自喷最小流压（例如，取 0.3~1.0Mpa）。 • 4.其它工作制度的分布 • 在最大、最小工作制度之间，均匀内插2~3 个工作制度。
• 一般测试程序 • 1.测地层压力 • 试井前，必先测得稳定的地层压力。 • 2.工作制度程序
• 一般由小到大（也可以由大到小，但不常 采用）依次改变井的工作制度，并测量其 相应的稳定产量、流压和其它有关数据。
• 3.关井测压
• 最后一个工作制度测试结束后，关井测地 层压力或压力恢复。
图1—1油井指示曲线类型
• 线性产能方程及其确定
• 图 1—1直线型指示曲线I可用以下线性方 程表示：
•
q Jp p
• 式中：q——产量，m3/d • J——采油指数，m3/d·MPa • ΔpP——生产压差，MPa
• 给前式加上表皮效应，并将自然对数变成 常用对数得：
pwf
pi
2.21076qB
Kh
lg
t
lg
K
Ct rw2
0.86859S 1.90768
• 式中 q——地面脱气原油产量，m3/d； • B——原油体积系数； • μ——地下原油粘度，mPa.s • K——地层有效渗透率，10-3μ㎡ • ——油层有效厚度，m； • ——生产时间，h； • φ——油层孔隙度； • Ct——总压缩系数，1/MPa • rw——井的半径，cm • S——表皮效应；
产能试井与评价ppt课件
终拟合 相符否？ 双对数曲线分析 计算参数
A 不
特种识别曲线分析不相符
相符否？
相符否？
A 不
相符 用所得参数计算样板曲 线与实测曲线拟合
相符 结束
双重介质拟稳定流动—复合图版
试井分析的实质是反问题
由输入I (开关井、流量数据及 基础数据)和输出O(测试压力)反求系 统S及其参数（模型，K、C、S、D 、产能）—— 解不是唯一的。
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（
Deliverability Equation ）和 无阻流量 （
Open Flow Potential 或 Absolute Open
Flow Potential）。
确定工作制度
1、工作制度的测点数及其分布 2、最小工作制度的确定原则
在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定流压 尽可能接近地层压力。 工作制度以4~5个测点较为合适，但不得少于3个 ，并力求均匀分布。
3、最大工作制度的确定原则
在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定油压 接近自喷最小油压。
4、其它工作制度的分布 在最大、最小工作制度之间均匀内插2~3个工 作制度
一般测试程序
复合图版—拟合分析
Δp& Δ Δ t(MPa) Δ p& Δ p& ΔΔ p'. Δ p'. Δt(MPa) Δt(MPa) Δp& Δp'. p& Δ Δ p'. p& Δ p'. t(MPa) Δ Δ p'. t(MPa) t(MPa) Δp&Δp'.Δt(MPa) Δp&Δp'.Δt(MPa) Δp&Δp'.Δt(MPa)
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
原
因
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
或
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。
《试井技术及其应用》PPT课件
目前，现场常见的二流量试井（不关井压力恢复）属于 多流量试井的特例，但与多流量试井有所不同。多流量试井 解释要求测试每一个流量下的井底压力变化，而不关井压力 恢复无法测得第一产量下的压力变化。
这种方法的优点在于操作简便，产量损失小，但技术上 具有一定的局限性。
变流量试井示意图
——压力恢复前产量不稳定
等时试井示意图
等 时
延时流 量
要求稳 定
2、 常用试井方法
（9）、修正等时试井
修正（改进）等时试井是等时试井的简化形式。 在等时试井中，每一次开井生产后的关井时间要求足 够长，使压力恢复到气藏静压，因此各次关井时间一 般来说是不相等的，如果不采用地面直读测试方式， 则盲目性很大。
修正等时试井与等时试井的操作相同，不同的是 每个关井周期的时间相同（一般与生产时间相等，但 也可以与生产时间不等，不要求压力恢复到静压）。
• 提供信息：井底完善程度，流动效率，储层流动 系数，地层系数，渗透率，边界信息等，动态储 量等。
压力降落试井示意图
Pw
t=0
t
2、 常用试井方法
（3）、变流量试井
变流量试井产生的情形有二：一是测试过程中人为的有 目的的产生多级流量（包括稳定试井资料的不稳定压力段)； 二是受井的产能等因素决定无法实现长时间恒流量生产（压 力恢复测试前产量不稳定或压力降落测试过程中无法保证恒 流量生产）。
试井技术及其应用
一、试井技术简介 1、试井概念 2、常用试井方法
二、试井成果及其的应用 1、稳定试井 2、不稳定试井
三、油田开发后期试井技术所面临的 困难及问题
四、试井技术的最新发展
一、试井技术简介
1、试井的概念
试井是通过油藏压力动态反应来研 究油藏特性的一门学科。是油藏工程学 的重要手段。试井是通过给油藏一系列 “信号”，这个信号通常是改变井的工 作制度而产生的。测试在给定信号作用 下，油藏的压力动态反应。在同样的信 号作用下，不同特性的油藏其压力反应 不同。
这种方法的优点在于操作简便，产量损失小，但技术上 具有一定的局限性。
变流量试井示意图
——压力恢复前产量不稳定
等时试井示意图
等 时
延时流 量
要求稳 定
2、 常用试井方法
（9）、修正等时试井
修正（改进）等时试井是等时试井的简化形式。 在等时试井中，每一次开井生产后的关井时间要求足 够长，使压力恢复到气藏静压，因此各次关井时间一 般来说是不相等的，如果不采用地面直读测试方式， 则盲目性很大。
修正等时试井与等时试井的操作相同，不同的是 每个关井周期的时间相同（一般与生产时间相等，但 也可以与生产时间不等，不要求压力恢复到静压）。
• 提供信息：井底完善程度，流动效率，储层流动 系数，地层系数，渗透率，边界信息等，动态储 量等。
压力降落试井示意图
Pw
t=0
t
2、 常用试井方法
（3）、变流量试井
变流量试井产生的情形有二：一是测试过程中人为的有 目的的产生多级流量（包括稳定试井资料的不稳定压力段)； 二是受井的产能等因素决定无法实现长时间恒流量生产（压 力恢复测试前产量不稳定或压力降落测试过程中无法保证恒 流量生产）。
试井技术及其应用
一、试井技术简介 1、试井概念 2、常用试井方法
二、试井成果及其的应用 1、稳定试井 2、不稳定试井
三、油田开发后期试井技术所面临的 困难及问题
四、试井技术的最新发展
一、试井技术简介
1、试井的概念
试井是通过油藏压力动态反应来研 究油藏特性的一门学科。是油藏工程学 的重要手段。试井是通过给油藏一系列 “信号”，这个信号通常是改变井的工 作制度而产生的。测试在给定信号作用 下，油藏的压力动态反应。在同样的信 号作用下，不同特性的油藏其压力反应 不同。
现代试井解释方法
井筒储存
人工裂缝 天然裂缝 均质径向流 射孔不完善
多层
边界反映
均质油藏常规试井分析
方法概述
针对不同的油藏模型、内外边界条件 建立相应的地质模型，进而建立相应的数 学模型。求解其数学模型，获得能反映该 地质模型的解析解。然后，设法在某一种 坐标系上表现出一直线规律，求取其斜率
与截距，进而反求地层参数。
近似的恒压边界。
当压力扰动到达恒压边界时，油藏便
出现了“稳定流动”。此时，Pwf 与 t 无
关：
Pw f = 0 t
压降曲线变为一条水平线。
压降分析
Pw
现象之二 下降速度变快
Lg t
压降分析
下 降
可能的原因有：
速
远井区K，h，u变差；
度
存在断层边界；
变 快
邻井注水量减小；
的
邻井产量增大…….
原
因
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
tj-1－第j个产量开始生产的时间，（j=1,2,…,n)，h
变产量分析
压降试井
如果第 n 个时间段足够长，便可画出
pwf ~jn=1qj qnqj1lg(ttj1)
的关系曲线，量出直线段的斜率m和截距a，便可算出：
K m= h2.12m 1 03qnB K=2.121 03qnmB
m
m
pi = b
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井A dAC
dAB 井C
井B
17
由叠加原理可知：井A 的压力变化为
p pA pBA pCA
井A
上式中PA、PB-A、
PC-A分别表示A、B、C
井以qA、qB、qC生产时，
在井A产生的压降。
井C
井B
18
若 t 处于径向流动期，则
9.21104 B
Kt
p
Kh
[qA(ln Ctrw2 0.8091 2S )
)
2S
]
9.21
104(q2 Kh
q1 )
B
[ Ei (
rw2
14.4(t
t1 )
21
q q1
q2
q3
0 q 井１
0 井２ q
0
井３ q
t1
t2
q1
q2-q1 t1
t2 q3-q2
t t t t
22
这“三口井”所造成的压差之和p＝ p1+ p2+ p3便是该井的压力变化。
如果时刻 t 任属于径向流动段，则：
p p1 p2 p3
9.21
104 Kh
q1
B
[Ei
(
rw2
14.4t
2.121103q B
2.121103q B
p pi pwf (t )
lg t Kh
Kh
K
(lg Ctrw2 0.9077 0.8686S )
(2-8)
式（４）～（８）可称为“压降公式”。
14
二、叠加原理
所谓“叠加原理”就是：如果某一线性微 分方程的定解条件也是线性的，并且它们都可 以分解成若干个定解问题，而这几个定解问题 的微分方程和定解条件相应的线性组合，正好 是原来的微分方程和定解条件，那么，这几个 定解问题的解相应的线性组合就是原来的定解 问题的解。
15
将叠加原理应用到试井问题上，可 以说成：
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。
使用叠加原理时应注意： 各井都应在同一水动力系统
16
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。
K －导压系数，m2•MPa/(mPa•s)
Ct
导压系数是一个表征地层和流体“传 导压力”的难易程度的物理量。
导压系数的因次：L2／t
9
方程(2-1)在定解条件下的解为：
q B
r2
p p(r, t) pi 345.6 Kh [Ei( 14.4t )]
(2-3)
式中Ei是幂积分：
eu
12
换成常用对数，得：
2.121103q B
Kt
pwf (t ) pi
Kh
[lg Ctrw2 0.9077 0.8686S ]
2.121103q B
2.121103q B
Kh
lg t [ pi
Kh
K
(lg Ctrw2 0.9077 0.8686S )
(2-7)
13
写成压差形式：
q B
2S
345.6 Kh
11
把(2-4)写成压差形式，得
q B
r2
p pi pwf (t) 345.6 Kh [Ei( 14.4t )]
(2-5)
当 rw2 0.01 时，有
14.4t
q B 8.085t pwf (t ) pi 345.6 Kh [ln rw2 2S ]
(2-6)
或
2p r2
1 p rr
Ct
3.6K
p t
（2-1）
2p 1 p 1 p
r2
r
r
3.6
t
6
定解条件：
初始条件
p(r,0) pi
外边界条件 内边界条件
p(, t ) pi （2-2）
p
q B
(r r )rrw 172.8 Kh
p
1.842 103q B
(r r )rrw
Kh
7
P=P(r,t)－距离井r(m)处，在t(h)时刻的压力,MPa Pi－原始地层压力，MPa
第二章 不稳定试井分析
第一节 不稳定试井的基本原理和 有关概念
1
开井生产时压力波传递示意图
Q
原始压力Pi
井筒
2
关井时压力波恢复示意图
Q
原始压力Pi
井筒
3
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。
r－离井的距离，m t－从开井时刻起算的时间，h K－地层渗透率，m2 h－地层厚度，m －流体粘度，mPa•s －地层孔隙度，无因次 Ct－地层及其中流体的综合压缩系数，MPa-1
Ct=Cr+CoSo+CwSw+GgSg rw－井的半径，m q－井的地面产量，m3/d B－原油的体积系数，无因次
8
Ei(x) x
du u
Байду номын сангаас
当x<0.01时，有：
Ei(x) ln x 0.5772 ln(1.781x)
10
由(2-3)可得井底流动压力pwf(t)=p(rw,t)为：
p
pwf
(t)
pi
q B 345.6 Kh
[
Ei
(
rw2
14.4t
)
2S ]
(2-4)
式中附加一项由于井壁阻力所引起的 附加压力降：
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。
4
不稳定试井的分类
不稳定试井
单井试井
多井试井
压降试井 恢复试井 探边测试 干扰试井 脉冲试井
5
一、基本微分方程和压降公式
单相弱可压缩且压缩系数为常数的液 体在水平、等厚、各向同性的均质弹性孔 隙介质中渗流，其压力变化服从如下偏微 分方程（扩散方程）：
q2
q q1
q3
0
t1
t2
t
20
设想在该井位有三口井： 井１从０时刻开始一直以q1生产； 井２从t2时刻才开始以产量(q2-q2)生产； 井３自t3时刻才开始以产量(q3-q2)生产。
这三口井生产的总效应就是该井的产量变化 所产生的压降：
井１：在０～t1时间内，q=q1; 井２：在 t1~t2 时间内，q=q1+(q2-q1)=q2 井３：在 t2 时刻之后，q= q1+(q2-q1)+(q3-q2)=q3
qB
Ei
(
Ct dB2A
14.4Kt
)
qC
Ei
(
Ct dC2A
14.4Kt
)]
19
２、变产量系统的应用
如果井以若干不同产量生产，也可看作 多井系统的问题，但此时井间距离为零。
设某井：从 0 时刻到 t1 时刻以产量 q1 生产，
从 t1 时刻到 t2 时刻以产量 q2 生产， 从 t2 时刻起用产量 q3 生产。