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文档简介

测试及试井测试及试井是油气藏工程的重要组成部分,它涉及到油层物理、储层物性、流体性质、渗流理论、计算机技术、测试工艺和仪器仪表、设备等多个领域。作为勘探开发油气田的主要技术手段和基础工作之一,该技术是唯一在油气藏处于流动状态下所获得的信息,资料的分析结果最能代表油气藏的动态特征。一、工艺部分塔河油田在吸取其它油田经验基础上,针对稠油特性,结合本油田实际情况,形成了一整套基本满足现场生产实际需要的试油工艺,主要包括原钻具求产测试工艺、中途试油工艺、试井测试技术以及井筒降粘、油气诱导、产液性质评价等配套工艺。(一)原钻具求产测试工艺原钻具放喷求产测试试油工艺是在钻井过程钻遇孔、缝、洞发育的类储层,当发生井漏、井涌,测试工具无法下入井内时,为及时了解地层产液性质和产能,利用原钻井钻具,进行快速短周期的试油施工。目前现场进行的有钻杆放喷求产和环空放喷求产两种方式,分别是在钻杆和环空接地面管汇等控制工具,进行控制求产。1 工艺测试管柱采用原钻井钻具进行测试,管柱组合(自上而下)为:5常规钻杆 + 变丝+31/2常规钻杆 + 31/2加重钻杆 + 震击器 + 变丝 + 57/8钻头。2 工艺测试流程、首先对活动弯管及钻台方管汇进行试压,在高压30MPa、低压2MPa下不渗不漏并且稳压30min。然后安装、固定地面测试管线,在15MPa下试压不渗不漏并且稳压30min。井口防喷装置必须试压到35MPa,并做到开关灵活好用。、井口若有压力显示则直接开井放喷,否则注入一个钻具容积的清水进行诱喷。若仍无压力显示,再注入一个钻具容积的轻质原油(0.86g/cm3)进行诱喷。、开井先敞喷,待有喷势后选择合适油嘴控制求产,求取稳定压力和油、气、水产量,并取稳定压力及稳定产量下的油气水样。3 工艺特点简便、快捷,主要适用于油气显示较好、能够自喷的油井。4 工艺缺点它只能在产量较高时(地层流体可以流至地面)求取产量及产液性质,无法求取地层参数,不能对储层进行更深入的评价,尤其对低产低渗储层无法做出准确评价。5 工艺改进为了取得更多而扎实的数据,以便对储层进行准确评价,在原钻具测试中下电子压力计测试,求得油气井稳定产量后,关井测压力恢复,应用试井解释软件对压力恢复数据进行分析处理,就可获取储层的渗透率、表皮系数等重要地层参数。因此,该井测试工艺试验成功,对于将来及时认识和评价油层,具有重要意义(管柱结构见右图1)。图1 原钻具测试管柱示意图6 在塔河油田的应用由于其简便、快捷的工艺特点,原钻具求产测试在塔河油田有广泛的应用。针对目前现场进行的钻杆放喷求产和环空放喷求产两种求产方式,一般在条件允许的情况下使用钻杆放喷工艺,如遇到井内钻具有单流阀等特定井况,则采用环空测试的方法。(二)地层测试工艺地层测试又叫钻杆测试,国外叫DST测试,它是指在钻进过程中或完钻之后对遇到的油气显示层段不进行完井而用钻杆或油管下入测试工具进行测试,获得在动态条件下地层和流体的各种特性参数,从而及时准确地对产层作出评价。这种方法速度快、获取的资料多,是最经济的“临时性”完井方法。在我国,通常把钻井过程中进行的地层测试称为中途测试;把下完套管,完钻之后进行的测试称为完井测试或套管测试。无论是哪种测试,都是用钻杆或油管将地层测试器下入待测层段,进行不稳定试井,测得测层的产量、温度、开井流动时间、关井测压时间,取得流动的流体样品和实测井底压力时间关系曲线测试阀封隔器筛管压力计测试层压井液液垫控制头出口 测试原理图卡片。1 测试工艺原理中途试油是在钻井过程中对油气层进行测试的作业。该项工艺的基本原理(右图)是利用钻杆将压力记录仪、筛管、封隔器和测试阀下入测试层段,让封隔器膨胀坐封于测试层上部,将其它层段和钻井液与测试层隔离开来,然后由地面控制将井底测试阀打开,测试层的流体经开槽尾管和测试阀流入钻杆内直至地面,为了防止生产压差过大造成测试地层垮塌,可以加一部分测试垫,一般采用液垫,为了详细记录井底压力变化,配备有地面高精度的井下压力记录仪。井底测试阀是由地面遥控的可以多次开井和关井的阀,开井流体流动求得产量,关井求压力恢复数据。通过分析地层压力变化曲线,得到地层测试多种参数。现场实践证明,中途试油是及时准确评价油气层的有效方法和最直接的手段。2 套管井中途测试工艺套管井中途测试工艺是将封隔器坐封在套管内壁,作业管柱有两类:一类测试管柱采用RTTS封隔器,另一类测试管柱采用P-T封隔器。RTTS封隔器多用于气量较大的井中,安全性高,两类测试管柱结构示意图分别见图3、图4。图3 RTTS封隔器测试管柱示意图 图4 P-T封隔器测试管柱示意图测试管柱中的主要测试工具性能:、反循环阀反循环阀的作用是当测试完毕之后,借助外力开启,用反循环方式把积存在钻杆中的地层流体洗出来。测试管柱采用断销式反循环阀与泵出式反循环阀串联的形式。断销式反循环阀是从井口向钻杆内投入冲杆,击断阀中的空心销,实现钻杆内外连通。而泵出式反循环阀作为备用反循环阀,是给管柱施加液压,在内外压差作用下剪破铜片,形成循环通路。、MFE多流测试器MFE多流测试器主要由换位机构、延时机构和取样室三部分组成。当测试管柱下到井中预定位置,钻柱加压、延时后,钻柱自由下落25.4mm,控制阀打开,测试管柱与测试地层连通。、裸眼旁通裸眼旁通由阀体下部的主旁通阀、中部的液压延时机构和上部的副旁通阀组成。它有两个主要作用,一是当工具起下至缩径井段时,钻井液可以从管柱内部经旁通通过,减少起下钻阻力和抽汲力;二是测试结束后,平衡封隔器上下方的压力。、波纹安全接头波纹安全接头主要由带特制粗牙螺纹的公母接头和O型密封圈组成,其作用是当下部工具被卡又无法解卡时,可从安全接头处退开,起出上部钻具。、RTTS封隔器与P-T封隔器RTTS封隔器主要由J型槽换位机构、卡瓦和胶筒组成。坐封时,上提管柱右旋4-6圈,在保持右旋扭矩的同时下放管柱施压,封隔器坐封。解封时,上提管柱,先打开裸眼旁通,平衡胶筒上、下方压力,卡瓦收回,解封起出测试管柱。P-T封隔器主要由旁通、密封和卡瓦组成。坐封时,上提管柱右旋4-6圈,在保持右旋扭矩的同时下放管柱施压,封隔器坐封。解封时,上提管柱,拉开旁通道上的端面密封(大于整个测试管柱重量的5-8吨),停5-10分钟,胶筒上、下方压力平衡,锥体上行,卡瓦收回,即可解封起出测试管柱。3 裸眼井中途测试工艺裸眼井中途测试工艺是将封隔器坐封在裸眼井段进行测试。为保证有效封隔裸眼段,研究应用安全密封 + 双BT裸眼封隔器进行作业,并在测试管柱底部加接钻挺进行支撑,测试管柱示意图见图5。测试管柱中的主要测试工具性能:、震击器用于MFE系统的震击器是TR液压调时震击器,是裸眼测试必备的解卡工具。其作用是当封隔器及其以下钻柱遇卡时,上提震击器施加一定拉伸负荷,产生巨大的震击力,帮助下部钻具解卡。图5 裸眼封隔器测试管柱示意图、安全密封安全密封与裸眼封隔器配套组成安全密封封隔器,其作用是当操作多流测试器进行开关井时,给封隔器一个锁紧力,使封隔器保持坐封。、BT裸眼封隔器裸眼封隔器主要由活动接箍、滑动头、胶筒和支撑环等组成。测试时,需要卸掉活动接箍,接上安全密封。当钻柱对封隔器施加160-200kN压力时,安全密封外筒和滑动头向下移动,压缩封隔器胶筒。胶筒下方的金属环由金属薄片组成。胶筒未受挤压时,呈碗状,外径比胶筒小。当加压时,金属环展开,直径比下部支撑环稍大,以防止封隔器肩突,起保护胶筒的作用。解封时,只要上提管柱,对封隔器施加100kN拉力,旁通阀打开,安全密封失去锁紧作用,封隔器上下方压力平衡,胶筒就可以自动收缩恢复原状。裸眼封隔器实际上是一种靠轴向挤压使胶筒涨大实现密封的封隔器。4 工艺特点钻井过程中通过气测、钻井液或岩屑录井和电测等资料,一旦发现油气显示就可立即进行中途测试,弄清楚地层和流体情况,及时发现油、气层,避免漏掉有希望的层位。1、获取的测试资料受到地层污染影响小。减少钻井液、完井液或压井液长时间浸泡以及固井、注水泥等造成的地层损害,所测得的压力和产量动态资料能真实反映地层情况,可准确推算原始油藏压力。2、中途测试通过管柱把仪器下入井中,测试器可在井下实现开、关井,井筒储集影响小,提高了资料解释的有效性。3、中途测试1-3天就能测完,测试时间短、效率高。5 工艺缺点针对塔河油田情况,DST测试主要问题:1、对稠油粘度大,无法流到井口的油井,影响测试资料的录取。2、由于测试时间一般不长,存在开、关井时间不足,径向流未出现,不能准确确定地层参数。6 地层测试工艺在塔河油田的应用 (1)、裸眼支撑测试MFE井底支撑式单封裸眼测试工艺是利用井底支撑的方式给封隔器加压,使封隔器胶筒膨胀坐封,对封隔器以下的裸眼段进行测试的工艺方法。该工艺适用于井眼较规则、座封段井眼岩性坚硬、坐封段距井底不太远(100m以内)的裸眼井测试。坐封段到井底的安全距离和所用支撑管与井眼的间隙有很大的关系。一般57/8裸眼用43/4钻铤、81/2裸眼用7钻铤作支撑管时,坐封段到井底的距离在100m以内是比较安全的,封隔器胶筒与坐封段井眼的间隙在1020mm是比较安全的。MFE井底支撑式单封裸眼测试工艺采用单封隔器胶筒的有效密封范围不足0.4m,当座封段地层有裂缝时很可能窜漏。所以,该工艺采用单封隔器作业不太适合塔河油田碳酸盐岩裂缝较发育的地层测试。为加强裸眼封隔器的密封效果,近年来将MFE井底支撑式单封裸眼测试工艺改进为MFE井底支撑式双封裸眼测试工艺,既两个裸眼封隔器窜接作一级封隔器使用,这对坐封段井眼不是十分规则、岩性不是很致密或高角度裂缝型地层的封隔十分必要。而且,实践证明,将两个裸眼封隔器胶筒窜接作一级封隔器使用,可以较好地解决塔河油田高角度裂缝段的地层封隔问题,是一种值得保留的裸眼井测试工艺改进(管柱示意图见 图5)。图6 MFE射孔测试联作管柱示意图从1997年1月2003年12月,塔河油田共进行过MFE井底支撑式单封裸眼测试22次。其中,采用单封隔器作业7井次,成功4井次,成功率57。采用双封隔器窜接作一级封隔器作业15井次,成功14井次,成功率93.33%,应用效果很好。(2)、套管挂壁测试MFE套管挂壁测试工艺就是封隔器坐封在套管内对下部裸眼段进行测试,或套管完井后先用电缆射孔,再下测试工具对射孔段进行测试的工艺方法。该工艺管柱中只有一级封隔器,对目的层以下的已射孔井段必须进行封堵。它工艺简单、施工成功率高,是目前塔河油田最常用的测试工艺。但使用时要对测试层的压力和产能有所了解,对高压高产油气层施工时有可能在电缆射孔以及组下测试工具的过程中发生井喷。套管挂壁测试工艺适用于井斜不大、产量不高的常压层套管测试(管柱结构图见图3、图4)。塔河油田从1997年1月2003年12月共进行该类测试125次,成功114次,失败11次,成功率较高,应用比较成熟。(3)、MFE射孔测试联作工艺MFE射孔测试联作工艺将射孔与测试联合起来作业,能防止压井液对地层的再次污染,具有施工效率高、作业安全可靠等优点,是目前塔河油田逐步推广使用的一种套管井测试工艺。该工艺适用于产量不很高、井斜不太大的套管井作业,而且由于环空憋压引爆射孔枪的局限,目的层以上不能有已射孔井段。在井斜超过30度的井内作业,一是封隔器坐封困难,二是由于钻杆与套管的摩擦阻力大,开关井操作自由点不好观察,开关井不好判断。(管柱示意图见 图6)塔河油田从19972003年共进行MFE射孔-测试联作工艺5次,成功5次,成功率100%。(4)MFE套管跨隔测试工艺MFE套管跨隔测试工艺是采用两级封隔器跨越封隔目的层,用MFE工具在套管内对目的层进行测试的工艺方法。它与采用一级封隔器测试的工艺相比具有以下对多层井的系统试油,无需下桥塞或水泥塞封堵任何已射孔井段就可以进行单层跨隔测试的优点,而且试油层位的先后顺序可根据勘探的需要任意选择,可以通过对监测压力计的分析,可准确判断下封隔器的密封情况,避免单封隔器测试中由于桥塞或水泥塞漏而造成的误解(管柱结构示意图见图7)。图8 APR测试管柱示意图图7 MFE垮隔测试管柱示意图塔河油田只于1997年7月2日DK9井4252.54258.5m井段成功进行过1次该类测试,应用较少。(五)、全通径APR测试全通径APR测试工艺是一种采用环空憋压操纵井下测试工具实现井下开关井的全通径测试工具,是目前较先进的测试工艺之一,工具结构复杂、技术含量高、综合作业能力强、费用成本较高。它可在测试管柱内进行各种绳索作业,如下高精度电子压力计进行地面直读试井作业、井底取样作业等。还可以进行酸化、压裂等油藏改造作业。全通径APR测试工艺适合于高压高产油气层的测试。由于其采用环空憋压操作方式,所以只能在套管内作业,而且目的层以上不能有已射孔井段。可以进行APR套管常规测试、APR坐套管测裸眼、APR射孔测试联作等工艺(管柱结构示意图见图8)。塔河油田只在2001年5月31日YK2井成功进过1次APR套管测试,测试在二关井期间分别采用了抽汲和液氮气举工艺配合测试进行了诱喷施工,成功激活了产层,测试结果为油气层,产油87.6m3/d,产气27.44103 m3/d。各种测试工艺在塔河油田的应用主要根据测试井的实际情况进行选择,可以根据实际井况调整工具组合,也可以根据测试目的与其他配套工艺同时应用。比如在2003年10月S106井测试,为保证测试安全,将套管挂壁管柱中的循环阀组改为RD安全循环阀;在库1井的三次测试中,由于井况特殊,采用两阀一个封隔器的工具组合进行测试,就是简化的APR测试管柱;在2004年2月和2004年3月对S106井两次测试中为达到探明地层产液性质的目的,分别使用液氮气举和连续制氮拖车氮气气举的方式配合测试施工,达到了施工目的。(三)试井技术油井直接投产或经过储层改造建产后,为了解地层准确产能,运用试井测试技术(包括稳定试井与不稳定试井)进行试油,以便确定合理的开采方式、工作制度,并准确评价油藏参数。常用在油井直接投产或经过储层改造建产后或生产较长时间后,为满足储量计算、认识油藏、合理开发油藏的需要而进行的。其技术特点为:1).主要采用钢丝或电缆将压力、温度记录仪下入井中,通过地面对采油树的生产闸门开关和对不同生产油嘴的选择而进行的。2).测试时间受限制小,录取的资料能反映井筒周围较大范围内的地层信息,质量较高。3).通过试井,可以较好的获得油井的产能、各生产工况下的时间压力数据以及PVT样。4).通过对试井资料的后期处理可以得到地层参数。塔河油田的试井工艺采集沿用了以下传统的试井技术,主要应用了以下6项技术。1、静压、流压试井静压试井一般是在新井刚投产初期和生产较长时间后测取的,目的是了解开采初期油层的原始地层压力和开采较长时间后油层的目前地层压力。流压试井是配合动态监测而在油田普遍使用的一种试井方法。指在油气井生产过程中对地层压力进行的监测。2、稳定试井稳定试井一般是在新井投产之后安排3个以上工作制度从小到大对油井进行测试,目的是通过测试了解每个工作制度下的井口、井底流压,油气水产量等参数,再根据作出的指示曲线、流入动态曲线并接合每个工作制度的生产情况了解油井的产能,进而优选出合理的工作制度。3、压恢、压降试井压恢试井多在新井投产后不久,或在稳定试井最后一个工作制度作完后,或油井投产后产量下降比较快的情况下进行的。压降试井是在压恢资料录取不太好或关井取完静压之后进行的试井。目的是通过对压恢、压降的处理了解地层受污染情况、并求取地层静压资料、储层有效渗透率、储层特性反映和边界等信息。对新区新井通过压恢、压降资料计算的地层参数为储量计算提供参数。4、干扰试井干扰试井是为了了解相邻井同一层的连通性而进行的,这种测试在对认识塔河油田这种非均质性强的碳酸岩裂缝性油藏应该很有帮助,应该加以推广应用。5、偏心井口测压偏心井口测压是对转机抽的非自喷井进行井底压力监测的试井工艺。因塔河油田以自喷井居多,因此这项试井工艺开展的不多。6、液面、功图试井液面、功图试井是对非自喷井进行供液监测和泵况诊断的常用试井方法。与常规流压试井一样是油田普遍采用的试井工艺。7、塔河油田的试井工艺为完成各种试井项目的施工目的,为取得高质量的试井资料,针对超深、高温、高压凝析气井和稠油井的特点采取了多种工艺措施进行了取资料工作。(1)、钢丝试井钢丝试井是用试井钢丝作为载体将压力计下至井内预定位置,以测取井内压力、温度等资料,该工艺是塔河油田应用最多的试井工艺之一,油田的大部分非稠油自喷井的流压、静压测试都采用此工艺。(2)、增负减阻高压试井中压力计的下放主要是靠随压力计入井加重杆的重量带动的。在自喷稠油井的测压中用普通钢加重杆,甚至灌铅加重杆都满足不了要求。从2000年开始,在稠油井测压中试验用钨钢加重杆,开始为了扩大入井时试井工具串与油管间的环形空间,增大过流面积,进而减小工具串下井时的阻力选用25的钨金加重杆在沙65井、沙66井试用,效果均不好,后改用38的钨钢加重杆、为了加大配重采用单芯电缆作为下放压力计的载体后,下放速度才有改变。此工艺可满足塔河油田井口压力高、产量大、粘度不是特高的井的测压。目前塔河钢丝无法下人的稠油井均采用此工艺进行测压。(3)、地面直读试井工艺针对塔河油田非均质性强的特点,尤其在压力恢复试井和压力降落试井以及系统测试中测试时间难以预测和把握的前期下,大力推广了地面直读试井工艺,对于资料录取品质的提高有很大贡献。目前已在塔河油田稠油井的测试中得到广泛应用,采用此工艺测试的井有S112井压恢测试、S106井系统测试和压恢测试等。(4)、DPT动态监测工艺针对塔河油田超高压气井、小生产压差井、含H2S、CO2井、机抽井的监测问题,采用常规的工艺难以完成取资料任务,可采用DPT(Downhole Pressure Tool)测试工艺。DPT生产动态监测仪分为两种:一种是非投捞式DPT生产动态监测装置,它是连接到生产管柱上一起下井的,检泵或修井时起出,不需要钢丝和电缆作业。在此期间能够准确、完整地监测和记录井下压力温度变化的全过程,为分析作业实效、判断和发现生产过程中出现的问题、制定相应的改进方案和措施提供可靠的依据。另一种是投捞式抗震DPT压力计,它是利用钢丝下井,经机械振击投放并坐落在生产管柱内,在保持足够的流体流动通道的情况下来长时间的连续测量井下压力、温度。当需要起出DPT时,利用投捞装置起出DPT,回放数据后可再次投放至井下继续监测。该工艺在满足正常的测压工作的同时,在高含硫、高压气井中可安全、正常工作。图9 DPT动态监测技术由于碳酸盐岩油藏生产压差普遍较小,在以往的测试中存在由于深度误差而造成的测试失败的井例,DPT动态监测技术能够消除这种深度误差,使测试取得较好的资料品质,同时具有抗高压、防硫、长时间监测压力历史的特点,能够较好地在塔河油田含H2S井、小生产压差井和机抽井推广使用。目前在塔河油田已应用在TK716井、TK628井、S91井、YK2井、TK460H、T904井等;其中在TK628井和TK460H井成功地尝试了电泵井的压力恢复测试,在T904井和YK2井两口凝析气井中也得到成功应用。(5)、下永久式电子压力计对一些原油粘度大的井,在前期完井时就伴随完井管柱下入永久式电子压力计和电缆。永久式电子压力计目前在塔河油田已应用了几口井,分别是TK108H井、TK442井、TK636H井和TK906H井等。但该工艺在奥陶系油藏应用的不好,只有TK636H井在压力计入井后正常工作了一段时间,其它入井压力计均存在问题。(6)注轻质油对一些粘度较大,井口压力、产量较低的井的试井从2001年开始采用注轻质油后再下压力计进行试井作业。如2002年的TK609井稳定试井、2003年的TK629井压恢试井均是在下压力前用套管生产,向油管里注入轻质油后下压力计,等压力计下到位再关套管开油管生产。这种工艺的缺点是不能测压力梯度,并且须等轻质油吐完后,生产达到稳定后方可进行下步动作。二、资料处理部分(一) DST卡片资料压力记录仪中的一张金属卡片记录了测试的压力变化的全过程,如图6所示,纵坐标是压力值,横坐标是时间值。测试过程从右向左,标有“下井”字样的一段表示随测试工具下入深度而增高的钻井液液柱压力。当工具下到井底后,钻井液柱压力达到最大,即A点所示的初钻井液静压。至达A点开始坐封封隔器,打开测试阀,使测试层与钻杆内连通,压力记录仪瞬时由记录钻井液柱压力过渡到记录钻杆内液垫的压力,因此压力曲线急剧下降,同时进入初流动期。初流动期延续5-10min,主要是使井眼附近受钻井液侵入造成的附加压力消除,同时使地层液体顺利流入井筒,随着流体进入钻杆内的量的增多,压力逐渐上升到C点,C点的压力值为初流动结束时的压力,也是初关井期的开如点。此时,由地面控制关闲测试阀,地层压力逐渐恢复,C至B点为初关井期。初关井期一般在1小时以上,以求得稳定的压力恢复曲线为准。到达B点为初关井结束时的压力,此时再操作测试阀,使阀处于开启状态,进行第二次开井,压力从B点降至C1点,C1点与C点的压务值相等。C1点至D点为终流动期,在此期间,随着地层流体流入钻杆内的数量增加,其压力也逐渐增加,D点表示终流动期结束时的压力,终流动期的时间依地层特征而定。在D点进行关井,测试阀关闭,进入终关井期,地层压力经流动后再次恢复,直至E点。终关井期一般要比终流动期长,这也要依据地层特性而定。在E点时要提松封隔器,此时,测试阀仍然是关闭着的。封隔器解封后,钻井液液柱丈夫力又作用于压力记录仪上,记录下来的F点表示终钻井液静压。此后,将测试器起出井眼,随测试器的起出,压力逐渐降低,直至起至地面,压力回至基线。根据压力计卡片的特征可以鉴别测试工具的工作是否正常、记录的压力值是否准确、地层流体流动特征和压力恢复特征。通过对压力卡片的阅读和计算,以及同测试的其它资料的综合计算,可以对地层作出评价。(二) 试井资料试井理论经过半个世纪的发展,井底压力资料录取已从静态到动态。从50年代起,现代压力测试理论的建立极大地丰富了试井资料的功能,有效地提高了分析结果的准确性。试井服务的范围是油气田勘探和开发的全过程,试井主要作用如下:(1)、确定油藏模型、地质结构和流动参数。建立符合实际的油藏模型。(2)、确定油藏生产能力。通过试井作业可确定油井在一个工作制度下油层压力的衰竭快慢,对油井的产能做出评价,优选适合的工作制度。(3)、指导并确定有效地完井。根据DST测试提供的油气层段情况,确定最有效的完井方式,提出是否需要压裂酸化等作业。在压裂酸化完井中,试井分析报告不仅能评为作业工艺参数的设计提供依据,而且为现场施工提供监控,有效地保证作业措施取得最优效果。并且试井作业能评价完井效果。(4)、对油藏损害进行评价。通过压力分析,可以计算地层受污染程度,对油井产量衰减作出评价,提出解决措施。(5)、确定最优工作制度。在油井工作制度优化的节点分析中,依据试井分析结果所提供油藏流动特性的资料。1试井分类目前试井主要有类型如下:2、从系统分析看试井解释及其原理 任何一个研究对象,都可能看成一个系统(System,用S表示)给系统一个“激动”或称作输入(Input 用I表示),则系统会出现相应“反应”即输出(Output,用O表示)。在系统分析中分为两类,一类是正问题:即已知系统S的结构和输入讯号I,而要求未知的输出O。用关系式表示:ISO;另一类是系统S未知,而用已知的输入讯号I和输出信号O反求S结构,这称为反问题,用关系式表示: O / IS。试井解释属于后者。试井过程即计量采出的原油或天然气并测量井底压力变化,即测取系统的输入和输出讯号,试井解释的任务就是由这些资料,即输入I(产量史)和输出O(压力变化史)加上其它资料(如测井、地质和化验的研究成果)来识别系统S,包括判断油藏和测试井的类型,计量有关参数。3、试井资料分析(1) 稳定试井稳定试井也可称为系统试井,指在生产过程中依次改变井的工作制度,待每种工作制度下的生产处于稳定时,测量其产量和压力以及其它有关的资料,然后根据这些资料绘制指示曲线、系统试井曲线,得出井的产能方程,确定井的生产能力、合理工作制度和油藏参数。原理:根据达西定理: 平面径向流的井产量大小主要决定于油藏岩石和流体的性质,以及生产压差。因此,测量出井的产量和相应压力,就可以推断出井和油藏的流动特性。这就是稳定试井所依据的原理。测试方法:测试前,必须先求得稳定的地层压力。然后由小到大改变井的工作制度,并测量其相应的稳定产量、流压和其它有关数据,最后关井测压力恢复。确定工作制度时每一工作制度以45个测点较为合适,但不得少于3个,并力求均匀分布。在生产条件允许情况下,就使最小工作制度的稳定流压尽可能接近地层压力,最大工作制度的稳定油压接近自喷最小油压并在最大、最小工作制度之间均匀内插23个工作制度。试井曲线指示曲线:生产压差与产量的关系曲线。由绘制的产能指示曲线,判别指示曲线类型,由所属类型确定产能方程。油井指示曲线形态可分为四种基本类型(见右图):直线型:单相达西渗流,一般在较小压差条件下形成。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。混合型:直线部分为单相达西渗流; 曲线部分的可能原因:a)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;b)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。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。因此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。系统试井曲线:产量、流压、含水率、含沙量、生产油气比等与工作制度的各个关系曲线总称系统试井曲线。利用这一曲线可确定油井的合理工作制度。系统试井曲线流入动态曲线:流压与产量的关系曲线一般称流入动态曲线(如下图),用该图可预测油气井的产量。确定合理工作制度a、如果指示曲线为直线型或曲线型,则合理工作制度应在系统试井曲线图中确定。b、在混合型指示曲线找出直线部分和曲线部分的切点(即直线部分的终点或曲线部分的起点),该点所对应的产量和压差称合理产量和合理压差;以此合理产量或压差在系统试井曲线上所对应的工作制度(或油嘴)称合理工作制度(或合理油嘴),在此工作制度下,如果系统试井曲线的其它参数不太合理,则应重选合理的产量和压差,直至系统试井曲线的含沙量(Sct)不超过标准,含水率(fw)也无明显上升。(2) 不稳定试井当油藏中流体处于平衡状态时,改变其中一口井工作制度,则在井底造成压力扰动,在该井或邻井中下入仪器对井底压力随时间的变化关系进行测量,通过分析了解井和油藏的性质,包括测压降、压恢等变产量的试井作业。目前我们进行的不稳定试井主要是单井的压恢压降测试。原理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。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。试井解释方法及模型试井解释主要分3步:解释模型的识别。就是在进行试井资料解释时,结合各种诊断曲线上的特征,确定井底压力变化反映的地层本质信息,选择好解释模型。:解释模型的检验。即曲线拟合应当以压力曲线为主,压力导数曲线为辅,同时注重历史拟合;应当注重曲线整体特征,区分井筒、油藏和其它因素影响;注重实测曲线的中后期;与地质资料相结合;与历史资料相对比。:油藏参数计量。分析解释人员应根据储层地质特征和所得到的渗透率、表皮、断层距离等物性参数的合理性。试井解释模型由下面三部分组成: 试井解释基本模型: 表征油气藏的基本特性。目前主要的基本数学模型有两种:均质地层模式和非均质地层模式。 边界条件: 分为内边界条件和外边界条件。内边界条件指井筒及其附近的情况,主要有井筒储集效应、表皮效应等;外边界条件指油藏外边缘的情况。包括无边界、恒压边界和不渗透边界等。 初始条件:指油藏投入开发前的情况资料分析中的重要概念 流动状态在进行压恢或压降试井过程,通常将经历井筒储集、径向流、过渡段、拟稳定流或稳定流等流动阶段,在特殊情况下还可能出现球形流、半球形流、线性流、双线性流等状态,常用如下:a、平面径向流:设油层是均质、等厚的,且油井打开了整体油层,则关井后油层中原油沿水平面从四周流向油井。在油层中任何一个与井筒相垂直的水平面上,流向是从四面八方向井筒汇集的直线。b、稳定流动:一口油井以稳定产量生产,如果在晚期段,整个油藏的压力分布保持恒定(即不随时间变化)。它主要出现在有很强水驱油藏时。c、拟稳定流:以稳定产量生产过程中的晚期段,油藏中每一点的压力随时间的变化率都相同,即各点都在以相同的速度下降。d、线性流:指在某一区域,油藏流体流动方向相南,流线呈平行状态。它主要产生地作为外边界的断层、无限导游垂直裂缝井或均匀垂直裂缝井在流动初期形成天垂直于压裂裂缝的线性流、水平井当水平段较长时形成的朝向井筒流动的线性流。 井筒储集效应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 与井底产量并不相等,存在着滞后现象。用“井筒储集常数C”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释放井筒中压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力。 表皮效应设想在井筒周围存在一个很小的环状区域。由于种种原因,这个小环状区域的渗透率与油层不相同。因此,

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