常规不稳定试井介绍
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。
试丼复习提纲.
一、要掌握的概念1、不稳定试丼：不稳定试丼方法是在生产过程中研究油层静态和动态的一种方法。
它是利用油井以某一产量进行生产时（或在以某一产量生产一段时间后关井时）所实测的井底流压随时间变化的资料，用以反求各种地层参数。
简单的说是系统在定流量下的压力不稳定变化。
目前进行不稳定试丼常用的两种方法，一是利用关井后井底压力随时间不断恢复的实测资料，即压力恢复试丼法。
二是利用油井以固定产量生产时，井底压力随时间不断降落的资料，称为压力降落试丼法。
2、干扰试丼：通过改变激动井的产量，然后监测观察井中压力的变化，来分析大范围内渗透率的变化规律和油藏的连通情况。
需要高精度的压力传感器。
干扰试丼和脉冲试丼是多井试丼中的一种，是了解注水开发动态和提高原油采收率的最重要和最有用的方法之一。
3、表皮系数：由于钻井液的侵入、射开不完善、酸化、压裂等原因，在井筒周围有一个很小的环状区域，这个区域的渗透率与油层不同，因此，当原油从油层流入井筒时，产生一个附加压力降，井底受污染相当于引起正的附加压降，井底渗透性变好相当于引起一个负的附加压降，将这种影响称之为表皮效应。
定义表皮系数)ln()1(S wskin skin r r k k-=，表征井底的表皮效应。
4、井筒存储：对于开井和关井时，由于原油具有压缩性和油套环空中液面的升降等原因，造成地面和地下的产量不相等。
PWBS —纯井筒储积阶段。
用“井筒储集系数” pV dp dV C ∆∆≈=（物理意义：井筒压力变化1MPa ，井筒中原油的变化的体积为C 立方米）来描述井筒储集效应的强弱程度。
即井筒靠其中原油的压缩等原因储存原油或靠释放井筒中的压缩原有的弹性能量等原因排出原油的能力。
5、有效半径：不完善井的共同特点之一是井底附近的渗流面积发生改变，可以把不完善井假想成具有某一半径的完善井，其产量与实际产量相等，此假想完善井的半径称为折算半径或有效半径 s w we e r r -=，s 为表皮系数，w r 为井筒内径。
试井评价技术
1 p
井底压力变化表达式：
2.12110 kh
3
pws t pwf t p
quB
tp kt 0.9077 0.8686S lg uC rw 2 t t t p
试 井 评价技术 压力扩散示意图
1 0
1
WTC
1 0 Δ P
1
1 0 A H a
0
双对数曲线在径向流段的开
口距离越大。
1 0 1 0
2 3
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
b
③第Ⅲ段为径向流段，导数曲线的特征为水平线 1 0 1 0
2 1
1 0
0
1 0
1
Δ1 t 0
2
④第Ⅳ段为外边界反映段，a线为不渗透边界特征反映，b线为恒压边 界特征反映。
试 井 评价技术 Horner压降/压恢分析法图
3
l
Vu 9.80665 10
3
通常井筒储集系数的一般范围为：
对于井底关井：0.001m3/MPa
对于井口关井：0.01m3/MPa 液面上升情况：0.1m3/MPa
试 井 评价技术 （2）表皮效应和表皮因子
WTC
在钻井和完井过程中，由于泥浆渗入等因素使得井眼
附近地层渗透率下降，以及射孔过程中造成的井底不完
1 0 Δ P
2
实际井：
1 0
1
1 0
0
试 井 评价技术 （3）有限传导垂直裂缝地层
WTC
无限大均质地层，有一条与井相交的垂直裂缝，长度为2Xf，裂缝 具有一定的渗透率（Kf ），沿着裂缝存在压降，即裂缝具有有限 传导性。适用于水力压裂、加砂支撑且粒度比适当而形成的有限 导流垂直裂缝井。
试井和测试
目录
油井试井方法及应用 生产测井方法及应用
地球物理测井方法
Page 16
生产测井
开发井在生产过程中用各种测试仪器进行井下测试，获取 地下信息。
生产测井类别
生产动态测井 产层评价测井 工程技术测井
应用范围
监测生产井的产 出注入剖面
了解产层物性含 油边界变化
评价工程作业效 果
监测内容
流体的流量流速 、密度载水率 监测水油水气界 面变化 监测井身技术状 况
图例 1.射开油层 2.同位素曲线 3.自然伽马曲线 4.吸水面积 5.分层线 6.磁性定位曲线
在动态分析中同位 素资料可以确定以下几 个方面的问题： 1、油层吸水状况 2、串槽井段 3、检查封隔器密封状况 4、检查封隔器位置
一、注入剖面测井
吸水剖面
自然电位 10毫伏
—
+
1000—1400 吸水剖面 400--800
脉冲/分
1 2 6
3
4
5
同位素测量吸水剖面叠 合图
磁
性 定 位 曲 线
相 对 吸 水 量
%
10. 0
28. 5
36. 5
8. 0 17. 0
同位素吸水剖面是放射性示踪载体
法测井的一种，它是将放射性同位素混 进注入流体，作为示踪载体来指示井下 流体流量。在注入载体前，先用伽马探 测仪测出自然伽马曲线，注入载体悬浮 液后，再测一条示踪伽马曲线，一般情 况下，地层的吸水量与活化载体的累积 量是成正比的。将两条伽马曲线叠合， 就得到了较直观的吸水剖面图。
此方法比较简单，有时也能解决较复杂的油藏工程问 题。
四、探边测试
探边测试是通过井的压力降落（或压力恢复）试井方 法，测试时间足够长，达到拟稳态流动，分析压力降落（ 或压力恢复）数据，计算井到边界的距离和确定测试井控 制面积，进而计算单井控制储量。
第四章2弹性微可压缩液体的不稳定渗流理论1
地层中存在一口定产量投产井；
流动服从线性渗流定律；
油井瞬时关闭（不考虑井筒储集效应）。
关井压力降落试井法
起始段偏离直线的原因为：
续流的影响：理论公式假设油井是瞬时关闭的，但实际上，井筒有
一定的容积，当从井口关闭时，地层内依然有流体流入井筒占据这部分
用对数表达式近似表示Ei函数
. 2 5 T t 2 Q 2 . 2 5 t P t P t P l n l n 2 w f i ws 2 4 K h R R w w
Q T t 0 . 1 8 3 Q t t P l n P l g P m l g i i i 4 K h t K h T t T t
lgt
开井压力降落试井法
2、拟稳定期压降分析及应用
利用早期段求得的流 动系数来求地层储量
拟稳定期井底压力随时间变化
的规律表达式：
Q P w f t Pi 2 K h 2 t Re 3 2 ln Rw 4 Re Q Re 3 Q 2 t P ln 即有：i 2 K h R 4 2 K h R 2 w e D mt D Pi m Q 2 K h Re 3 ln Rw 4
T 图4 - 11 拟稳定期Pwf—关系曲线 P wf
α
tga m
Q 2 2 2 K h R e
2
＊利用直线段斜率估算储量：
Q re h mCt
Q ( 1 S ) wr rh ( 1 S ) wr mC t
2 e
Q m 2 re hCt
压恢试井解释
压恢试井解释
压恢试井是一种不稳定试井方法，用于获取油藏、油井的参数。
具体来说，它是在油井长时间稳定生产的情况下，关井使流量降为0。
相应的井底压力按照一定的变化曲线逐渐上升，直至恢复到与外围地层压力基本一致的水平。
通过对关井后整个压力恢复过程的测试，结合静态资料和各项物性资料，可以获得油层的渗透性、油井表皮压降、井筒储集、油藏边界的方向和距离（继而获得油藏形状）、裂缝性油藏的裂缝半长、扩散系数、复合油藏的分区渗透性、双孔隙双渗透性油藏的窜流系数等参数，并按照油藏自然能量递减或储量递减，预测油井的产量分布情况。
建议油井在投产时均进行压力恢复测试。
现代试井
现代试井试井：以渗流力学为基础，以各种测试仪器为手段，通过对油气水井的生产动态测试来研究油气水和测试井的生产能力，生产动态，物性参数，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。
试井的目的：油藏评价、——产能物性大小油藏管理、——监测动态、井况油藏描述、——岩性，地质界层，断层，流体前缘试井的方法：产能试井：稳定试井、等时试井、修正等时试井不稳定试井：压降、压恢、注水，中途测试干扰试井，脉冲试井、示踪剂试井表皮系数：将附加压力降无因次化，得到无因次化压力降，用它来表征一口井表皮效应的性质和严重程度。
表皮系数的成因：储集层污染，增产措施、气体非达西流动、各向异性，多相流动，完井措施、流体界面，储集层几何形态拟稳定状态：在一定范围的排气面积内，气井定产量生产一段时间，层内各压力随时间的变化相同，不同时间的压力分布曲线随时间变化变化互成一组平行的曲线族。
产能试井:改变若干次油气水井的工作制度，测量各个制度下稳定产量和相对应的井底压力从而确定产能方程和绝对无阻流量。
绝对无阻流量：井底流压为0时的气井产量。
常规回压试井：连续以若干个不同的工作制度生产，每个工作制度的产量要求稳定，井底流压也要求稳定。
IPR曲线：井底压力与产量的关系曲线，井底流入动态曲线。
等时试井：用不同的产量生产相同的时间，在每一产量生产后关井一段时间，使压力恢复到气层静压。
压降试井：油井以定产量生产，连续记录井底压力随时间的变化历史，对这段压力历史进行分析，求取地层参数的方法。
叠加原理：油层中任意一个地点的压力变化等于油藏中各个井产量的变化在该处引起的压力变化的代数和。
压力恢复试井;油井以恒定产量生产一段时间后关井，连续测量关井后的井底恢复压力，通过对这一段压力历史进行分析，求取地层压力的参数方法。
无因次量的优点：减少了变量的使用，是关系式更简单，易于推导，记忆和应用。
避开了所有的单位，所得的结果不受单位制的影响和限制。
使在某种场合下的讨论具有普遍意义，讨论的结果适用于这个前提下的任何实际场合。
【油藏工程】3.3 有界地层不稳定试井分析方法(一二)
qB
lg
4re2 4e3 2rw2
0.8686s
（3－21）
供油面积 A re2
4e3 2 56.31857 31.6206 1.781
一般供油面积不是圆形的，此时可用形状因子 C代A替
31.6206代入上式，即考虑边界形状的影响，则上式变 为：
2.121103 qB 4A
p pwf (t)
p*
p
qB 4 kh
4
t DA
n 1
Ei
Ct
d
2 N
4kt p
tDA
kt p
Ct A
令：
PDMBH =4 tDA
n 1
Ei
Ctd
4kt p
2 N
p
p*
m 2.303
Re Rw
3 4
渗流力学P102 公式（4-4-13）
P
Pwf
(t)
Q 4kh
2
ln
Re Rw
ln
3
e2
P
Pwf
(Байду номын сангаас)
Q 4kh
ln
4Re2 4e3/ 2rw2
2S
P
Pwf
(t)
2.303Q 4kh
lg
4Re2 4e3/ 2rw2
0.8686S
(*1)
p
pwf
t
2.121103 kh
?
pD
lg
4tD
0.8686s
下面由达西单位制来推导： 均质无限大地层中心一口井定产量生产的压力公式为：
Pwf
(t)
Pi
Q 4kh
Ei
rw2
4t
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p t
t p t tp
m 0.92110 3 qB 2.303 Kh
40
无限作用径向流阶段
压力
导数
压力
诊 断 曲 线
导数
41
三、外边界反映阶段
恒压边界直线不渗透边界封闭系统1. 恒压边界的诊断曲线与特征直线
p 0 t
42
外边界反映阶段——恒压边界
诊断曲线
PWBS
23
井筒储集效应
井筒卸载效应和井筒储存效应统称
为井筒储存效应（井筒储集效应）。
qsf=0 (开井情形)或 qsf=q (关井情形)的那
一段时间，称为“纯井筒储集”阶段，简写作
PWBS(Pure Wellbore Storage)。
24
井筒储集效应
井筒储集常数C的物理意义：
在关井情形, 是要使井筒压力升高1MPa，
双孔隙性
K1 K1 K2 K1
双渗透性
K2
复合油藏 K1 K2
2、内边界条件
（1）井筒储集效应 （2）表皮效应 （3）裂缝切割井筒
3、外边界条件
（1）无限大地层（无外边界） （2）不渗透边界 （3）恒压边界 （4）封闭边界
4、最简单的试井解释模型
水平，等厚，均质，无限 大地层，弱可压缩液体，一口 井以稳定产量生产，服从达西 定律，等温渗流，忽略重力和 毛管力。
常规试井解释方法
缺点 – 应用常规分析方法时，直线段的选择将 影响到最后的分析结果； – 对早期段的数据利用显得无能为力； – 一般常规方法求得的结果反映的是油藏 总体的平均特征，井底附近情况的准确 反映在这些方法中难以实现； – 常规分析方法中, 有时获得的数据有限， 则给油藏的识别带来一定困难，有时一 条曲线反映出的是不同油藏特征。
（1）Horner压降和恢复分析法； （2）MDH分析法； （3）MBH分析法； （4）Y函数分析法； （5）Muskat分析法；
常规试井解释方法
主要以分析各向同性的均质油藏为基础
优点： – 理论上较为完善、原理简单、易于实际 应用。 缺点： – 应用常规分析方法时，以分析中、晚期 压力资料为主。这就要求油气井测试时 间较长，从而影响生产；尤其对于低渗 透的油藏，要取得这些资料更为困难；
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
开井生产时压力波传递示意图
Q
井筒 原始压力Pi
4
关井时压力波恢复示意图
Q=0
井筒 原始压力Pi
5
第一节 不稳定试井的基本 原理和有关概念
一、不稳定试井解释程序 二、试井解释模型 三、不稳定试井解释方法简介 四、井筒储集效应及井筒储集常数 五、表皮效应与表皮系数 六、流动阶段及可以获得信息
36
早期阶段——线性流动阶段
1 lg p t lg t lg m f 1 lg 2 2 t p t 1 lg p t lg t lg m f 1 lg 2 tp 2
压力 诊 断 曲 线 m=1/2
导数
lg2
37
早期阶段——线性流动阶段
m f 1 t p m f 1 t (压降情形） （恢复情形）
早期阶段——纯井筒储存阶段
Pw
m
纠正后
m
纠正前
0
时间误差
tC
t
35
早期阶段
2. 线性流动阶段（无限导流垂直裂缝）
m f 1 t p m f 1 t
(压降情形） （恢复情形）
1 lg t lg m f 1 2 lg p 1 lg t lg m f1 2
现代试井分析方法的特点
运用系统分析的概念和数值模拟方法，使试井 解释从理论上前进了一大步； 由于考虑了井筒储存和井壁污染对压力动态的 影响，确立了早期资料的解释方法，在过去认 为不能利用的早期数据中获得了很多有用的信 息； 完善了常规分析方法，给出了半对数直线开始 的大致时间，提高了半对数曲线分析的可靠性 通过实际压力数据曲线和理论图版中的无因次 压力和无因次时间的拟合，可以对油藏参数进 行局部或全面的定量分析，并能获取常规分析 方法中无法获取的一些参数值；
特征直线
43
外边界反映阶段
2. 直线不渗透边界的诊断曲线与特征直线
诊断曲线
特征直线
44
外边界反映阶段
3. 封闭系统的诊断曲线与特征直线
p 常数 0 t
特征直线
诊断曲线
45
第三节
常规试井分析方法 （压降试井）
一、等产量压降试井 二、两产量试井 三、探边测试
概述
简化地质模型
建立数学模型
31
早期阶段——纯井筒储存阶段
qB lg t lg p lg 24C lg t
压降
（压降情形） （压力恢复情形）
qB lg( p t ) lg lg t 24C
t p t qB lg lg p t lg t t 24C p 32
S>0，数值越大，表示污染越严重；
S=0，井未受污染； S<0，绝对值越大，表示增产效果越好。
28
流动阶段及可以获得信息
第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段
C
Xf,,
K,S,P* d,Re,A
人工裂缝 井筒储存 天然裂缝 均质径向流 边界反映 射孔不完善 多层
第二节 流动阶段的识别
诊断曲线：压差(p)和压力导数(p '.t)与时间
井筒储集效应及 井筒储集常数
油井刚开井或刚关井时，由
于原油具有压缩性等多种原因，
地面产量 qwh 与井底产量 qsf 并不 相等。
21
开井生产时井筒卸载效应
q
井筒
q
地面产量qwh
原始压力Pi 井底产量qsf
PWBS
0
t
22
关井时的井筒续流效应
q=0
井筒 原始压力Pi
q
井底产量qsf
0
地面产量qwh t
现代试井分析方法的特点(续)
利用导数曲线可以识别不同的油藏模型，对有 目的的分析提供了依据，同时也提高了分析精 度； 整个解释过程是一个“边解释边检验”相结合 的过程，几乎每个流动阶段的识别以及每个参 数的计算，都可以从两种不同的途径获取，然 后进行结果比较； 对最后的解释结果进行模拟检验和历史拟合， 因此提高了解释结果的可靠性和正确性。
加压力降。这种现象叫做表皮效应（或趋肤
效应）。
26
表皮效应与表皮系数
将附加压力降（用Ps表示）无因次化 ，得到无因次附加压降，用它表征一口井 表皮效应的性质和严重情况，称之为表皮
系数（或趋肤因子、污染系数），用S表
示：
Kh S PS 3 1.842 10 q B
27
表皮效应与表皮系数
对整 条曲线的 拟合，寻 求的是坐 标的对应 关系
17
现代试井分析法——曲线拟合
对整条曲线的拟合，寻求的是坐 标的对应关系 （1）Ramey, Agarwal典型曲线分析法； （2）Earlougher典型曲线分析法； （3）Gringarten典型曲线分析法； （4）Mickinley典型曲线分析法； （5）Bourder典型曲线分析法。
井底流压随时间的变化；
必要时取样求物性。
实 测 产 量 压 力 曲 线
q
t
pi
——
Pwf
t
50
２、实测压降曲线的形态
pwf q B kt pi 2.12110 (lg 0.9077 0.8686S ) 2 kh Ct rw
3
Pwf
实际
早期段
中期段 理论
晚期段
lgt
现代试井分析法
从60年代发展起来的现代试井解 释方法则在一定程度上克服了上述存 在的问题。这些方法的原理是从原始 的物理模型入手，将物理模型建立在 更接近测试实际的基础上。重新建立 考虑各种边界条件的数学模型，用解 析方法或数值方法求出数学模型的解 ，并绘出分析用理论图版。
现代试井分析法——曲线拟合
m 0.92110 qB p t 2.303 Kh
3
p pws (t ) pwf (t 0) b m lg
t p * t t p t
K b m lg c r 2 0.9077 0.8686S t w
压力恢复
早期阶段——纯井筒储存阶段
压力
诊断曲线
m=1
导数
33
早期阶段——纯井筒储存阶段
qB pi pwf (t ) t 24C p p (t ) p qB t ws wf 24C (压降情形） （压力恢复情形）
P
m
qB C 24m
0
t
34
常规试井分析方法—等产量压降
远井区K，h，u变好； 存在供给边界； 现象之一： 邻井注水量增大； 下降速度变慢 邻井产量减小…….
Pw
lg t
52
常规试井分析方法—等产量压降
Pw
远井区K，h，u变差； 现象之二： 存在断层边界； 下降速度变快 邻井注水量减小； 邻井产量增大…….
Lg t
53
常规试井分析方法—等产量压降
p
mf1
0
t
38
早期阶段——双线性流动阶段
4 m f2 t p 4 m f 2 t
(压降情形) (恢复情形)
p
mf 2
0
4
特种识别曲线
t
39
二、无限作用径向流阶段