试井分析
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
现代试井分析理论与解释方法
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。
《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。
jbs11_典型油藏试井分析方法(均质油藏的试井方法)
kt 0.9077 0.8686s lg 2 Ct rw 2.121 103 qB tp t ＝ lg kh t
压力恢复试井分析方法
1、Horner曲线分析法 油井以产量q连续生产tP时间后关井测压力恢复，测试时间 为△t，恢复时期的压力随时间变化的公式如下，即Horner公 式：
虚拟注入井，压力降为：
压降叠加：
3 k 2 . 121 10 q B t p p p ( t ) － l g 2 0 . 9077 0 . 8686 s 2 i wf kh C r t w
p p1 p 2 pi - pws (t ) 2.121 103 qB kh 2.121 103 qB － kh k (tp t) 0.9077 0.8686s lg 2 Ct rw
3 2 . 121 10 q B m kh 利用直线段的斜率可求以下参数：
(11)
pws(t)
(a)
地层流动系数
(12)
m
3 kh 2 . 121 10 qB m
3 2 . 121 10 q B kh m
(b) 地层系数
lg
t P t t
(13)
2p 1 p C t p r 2 r r 3.6 t o p t0 p i p r p i p qB lim r r 0 r 172.8 kh
ko o
2p 1 p C t p r 2 r r 3.6 t t p t0 p i p r p i p qB lim r r 0 r 172.8 h t
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 。
注水井压降试井分析
r 2 r r
K t
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
实际上，油井一开井总要受到井筒储集和表 皮效应或者其他因素的影响，这时虽然也是向着 井筒流动，但是尚未形成径向流的等压面，这一 阶段称为“早期段”，在生产影响达到油藏边界 以后，此时因受边界影响不呈平面径向流，这一 阶段称为“晚期段”，真正称为径向流的只是它 们之间的一段时间，即“中期段”。
试井解释的基本概念和理论
试井解释的基本概念和理论
2. 试井的工作
试井资料的录取、解释是试井工作的两个重要组成部分。
资料录取
资料解释
试井解释的基本概念和理论
3. 试井的目的及用途
试井测试技术是认识油气藏、评价油气藏动态以及措 施效果的重要手段，试井测试所录取的资料是各种资料中 唯一在油气藏流动状态下录取的资料，因而分析结果也最 能代表油气藏的动态特性，具体地说，它可以解决下列问 题：
模型识别：
选择最合适的试井模型的最大难点是从表观上看几个不同的储层描述模 型可以满足同一个储层的响应信息。
模型选择的第一步模型诊断，诊断主要依据的是Bourdet的压力导数图， 在实际试井分析时，还需要同时显示半对数图、线性图等以增强论断 结果的可靠性。最终诊断结果是否可靠，还需参考其它方面的资料。
地层 压力
P
渗透率 K
措施 效果
S
边界 情况
单井控 制储量
试井分析基础理论
表皮效应对井底压力的影响
目录
一、储层流体流动基础 二、不稳定流动 三、叠加原理
四、井筒储集效应
五、试井分析的信息论 六、基本几何流动模型 七、试井解释模型 八、试井分析技术内容
三、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。
2、可压缩流体的径向流方程
气体的粘度和密度受压力影响大，因此，前面的 可压缩流体的径向流方程假设条件不适合气藏。
为了导出气藏中可压缩流体的径向流方程， 必 须考虑以下2个附加的气体方程：
真实密度方程：
pM
zRT
气体压缩方程：
Cg
1 p
1 z
dz zp
联立以上2个方程，这样可以得到：
1 r
r
(dp/dt)=0 （2）不稳定流：储层中各位置的压力随时间变化率不 为零或常数的流体流动状态。 (dp/dt)=f(x,t)
（3）拟稳定流：储层中各位置的压力随时间线性降低， 即以固定速度降低的流体流动状态。
(dp/dt)=常数
稳定流
压
拟稳定流
力
不稳定流
时间
3、储层几何形状
4、多相流体流动相数量
扩散方程的应用条件（基本假设）有： （１）各向同性的均质储层径向流， （2）达西流， （3）渗透率和孔隙度为常数， （4）单相、微可压缩的流体流动，流体的压缩系数和粘
度为常数， （5）忽略重力影响， （6）等温条件， （7）忽略压力梯度2次项。
扩散方程有2个广义解： 恒定边界压力解，主要用于水侵计算和产能分析； 恒定边界流量解，主要用于不稳定试井分析。
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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中国地质大学（北京）实验报告
课程名称：油藏工程
任课教师：李志平、康志宏
开课院系：能源学院
学号：06106213
姓名：丁海峰
现代试井分析数据处理方法
1、实验目的
现代试井分析是油气藏工程的重要内容之一，是获得油气藏信息的最重要方法之一，在油田得到广泛的应用。
为了让学生掌握这一方法，学会使用有关的试井数据分析处理软件，特开设这个实验。
2、实验原理
现代试井分析的原理是将实际的油井或气井得到的试井数据制作成与理论图版大小一致的曲线，并将该曲线与理论图版进行匹配，根据匹配的曲线得出相应的油气藏气井的有关参数，如储层渗透率、井壁污染系数、断层距离、单井控制储量大小、地层压力等重要参数，为油气田的科学开发提供理论依据。
3、实验的原始数据
已知某井进行了一次压力恢复试井，其基本情况是：关井前生产了3100小时，日产油量为218m3/d，油藏的厚度是9.1m，原油体积系数是B=1.04，储层的孔隙度为22.5%，原油的粘度是1.44mpa.s，综合压缩系数是.002118 1/Mpa ，油井半径是0.08839m。
4
采用国外进口的Workbench现代试井分析软件和我们自主开发的，将上述已知的测试数据输入到计算机中，按照软件的提示，一步一步完成数据的分析，求得分析结果。
5、实验步骤
①从Windows的开始菜单中进入The Petroleum Workbench的Welltest模块，进入的界面；
②在的界面中，选择新建文件菜单，然后根据提示输入基本参数和测压数据以及流量数据等；
③将实测数据作成压力和压力导数双对数图，根据图形诊断地层渗流模型，从而选择相应的内边界条件、外边界及地层模型；
④进行曲线拟合，包括半对数图曲线拟合，双对数图曲线拟合和历史拟合图，直到拟合好为止。
6、实验要求
①掌握该软件分析的整个流程；
②学会模型识别；
③学会调整拟合曲线；
④求出储层及井筒的有关参数,并附上曲线拟合图。
7、实验结果
曲线拟合图如图1、图2、图3。
储层及井筒有关参数见图1。
图1
图2
图3
8、实验总结
通过本次试验我对现代试井，特别是利用软件对测试数据进行历史拟合，得出相应的油气藏气井的有关参数有了直观的了解。
用软件求取相应参数方便快捷准确。
但学校实验资源有限，对
软件的学习还不够，希望以后能有更多机会学习软件操作。