试井测试资料解释技术.doc

第1章 测试资料解释中的有关概念及其参数的含义一、不稳定试井与稳定试井试井可分为不稳定试井和产能试井两大类。不稳定试井包括许多内容。产能试井包括稳定试井、等时试井和改进的等时试井等。此外，试井还包括测一口井的原始地层压力、开井时的流动压力和关井后的静止压力等。不稳定试井是通过改变油、气、水井的工作制度，引起地层中压力重新分布，测量井底压力随时间的变化，根据为一变化结合产量等资料，计算出测试层在测试范围内的特性参数。稳定试井是通过逐步改变油井的工作制度（如逐步加大油咀或改变冲程冲次），系统测量每一个工作制度下的产油量、产水量、产气量、气油比以及井底稳定流动压力、井口油管压力、套管压力等，把这些资料绘制成“稳定试井曲线”（即产油量、产气量、产水量、井底流压或生产压差同工作制度的关系曲线）和“指示曲线”（即产量同流动压力或生产压差的关系曲线）。通过分析研究，确定油井合理的工作制度，并推算出油层渗透率和采油指数等参数。由于要保证每个工作制度下的产量必须稳定，并且要在井底流动压力稳定之后才能测量各项数据，所以叫“稳定试井”，也称“系统试井”。不稳定试井在油气勘探开发过程中广泛使用，压力恢复试井和压力降落试井最为常用。地层测试属于不稳定试井，通过地面操作进行井下开井和关井，改变油藏内部动态，引起油藏中的压力变化，使压力波向外传播，对与井连通的地层进行扫描，并把向外传播时遇到的阻力，随时间的变化反馈到井底，从而获得在扫描范围内的油藏信息。除了取得油层的产量、液性、压力、温度外，还能计算出油层的有效渗透率（K）、地层系数（Kh）、流动系数（Kh/）、井筒储集系数（C）、产层完善程度（表皮系数S、堵塞比DR、污染压降Ps）、流动效率（FE）、采油指数（J0）、研究半径（ri）、边界距离（L）及边界类型等参数。二、井筒储集效应和井筒储集系数（C）下面以一口井筒充满单项原油的井为例，来讨论油井在刚开井或刚关井时出现的井筒储集效应的现象。油井刚打开井或刚关井时，地面产量与井底产量不相等。当油井一打开，从井口以产量和采出的原油，完全是靠井筒中被压缩的原油的膨胀而采出的，此时，还没有原油从地层流入井筒，地面产量为qo，而井底产量为0。后来，随着井筒中原油弹性能量的释放，井底产量逐渐增加，过渡到与地面产量相等。见图15中之(1)。在关井时，当油井一关闭，地面产量立即由qo变为0，但在井底，仍有原油从地层注入井筒，从而使井筒压力逐渐增加，直到与井筒周围地层的压力达到平衡，此时，井底产量才变为0，实现井底关井。这就是常说的续流效应，图15中之(2)。产量q产量q q0 0 0 PWBS t 0 PWBS t (1)开井情形 (2)关井情形图15井筒储集效应示意图上面所讲的当油井刚开井或刚关井时，井筒 原油膨胀或压缩引起的续流现象，称为井筒储集效应。开井时井底产量为0或关井时井底产量为qo的那一段时间，称为纯井筒储集阶段，简写作PWBS（Pure Wellbore Storage），见图15所示。井筒储集效应的强弱程度用井筒储集系数C表示，它是描述井筒靠压缩性能储存原油或靠释放弹性能量排出原油的能力。 (3)上式中 C 井筒储集系数，m3/MPa； v 井筒中所储原油体积的变化，m3p 井筒压力的变化，MPa。根据井和测试的情况，可以对井筒储集系数C值进行分类，见表1。表1 井筒储集系数C值分类表分类级别C值量级（m3/Mpa）井的情况描述特高10深气井，井口关井高110高含气井或油、套液面同时恢复井较高0.11含气柱井，井口关井或油套液面恢复井中等0.050.1油管井口关井，中低气油比较低0.010.05油管井口关井，井中为纯油、水或采用井下工具关井，但口袋较长低0.0010.01采用井下工具关井很低0或Ps0，表示井受到污染。其值越大，污染越严重； S=0或Ps=0，表示井未受到污染； S0或Ps20堵塞（高） S：520 较完善（中） S：15 完善（低） S：11酸化（较低） S：3 1 压裂（很低） S：3十一、井底有效半径（e）井底有效半径也是表示井壁附近污染或表皮效应性质严重程度的一个参数，其定义是：e=e-s (6)上式中：e有效井底半径，m； （实际）井底半径，m.。若e= 表示井未受到污染； e 表示井为超完善，增产措施见效。十二、流动效率（FE）和堵塞比（DR）流动效率和堵塞比都是表示井壁附近污染情况的两个参数。流动效率定义为实际采油指数（Jo）与理想采油指数（Ji）的比值。实际产油指数是指单位生产压差（P）下的实际日产量（q），即： Jo= （7）上式中：Jo实际产油指数，m3/Mpa.d； Pe油层压力，MPa； Pwf流动压力，MPa。理想采油指数是指不存在表皮效应时应达到的采油指数，此时不产生附加压力降（Ps）。即： (8)上式中：Ji理想采油指数，m3/MPad； Ps附加压力降，MPa。因此，流动效率（FE）的计算公式为： （9）流动效率的意义是：因为井壁存在污染，使得油井在相同的生产压差下，产量减少到应有产量的FE倍。例如，一口井在生产压差2.5MPa的情况下，实际产量为100m3/d，FE为0.80，这表另该井由于井壁污染只获得在2.5MPa生产压差下应有产量的80%。若能彻底清除井壁污染，该井在相同的生产压差下，产量应达到100/0.80=125m3/d。FE1、FE=1和FE1、DR=1和DR0S=0S0Ps=0Ps0井底有效半径（e）e流动效率（FE）FE1堵塞比（DR）DR1DR=1DR10000渗透率高达10410-3m2以上的裂缝性地层，流体物性好，1 MPas。高100010000渗透率为几千个10-3m2的高渗透层，流体物性好，1 MPas。较高1001000渗透率为几百个10-3m2的较高渗透层，流体粘度为几个MPas。中10100中等渗透性，中等粘度。较低110渗透率为几个10-3m2，流体粘度为几个MPas。低0.11渗透率很低，或者粘度超过数十个MPas。很低2.120严重污染(特高)1.910101.55-20污染（高）1.25-1.310-103100.9-1.11-5较完善（中）5-105(-1)-1完善（低）0.5-510.6-1.0(-3)-(-1)酸化（较低）050.50.5-3 为污染井S=-3 为无污染井（正常井）S-3 为改善井（措施见效井）。（2）井筒储集系数C值由于双重介质地层的裂缝和井筒连通，故有效井筒体积要比均质地层的井要大得多，因此，井筒储集系数C值要比均质地层高得多。综上所述，具有一个较大的负表皮系数和较高的井筒储集系数，这两点正是双重介质地层的重要特征。三、双重渗透性地层压力曲线特征双重渗透性地层是指存在渗透率相差很大的两种介质地层。其代表性地层是由两层渗透性不同的层状油层组成。若是多层，也可以分为高渗透层组和低渗透层组两个组。低渗透层可以流向高渗透层。与双重介质地层不同的是两种介质中的流体都可以直接流入井筒