试井技术在油田开发中的应用ppt课件

试井技术在油气田开发中的应用,2010年6月,1,前言试井的工作原理资料录取处理的方法现代试井解释方法试井软件的介绍试井测试存在的问题,目录,2,三个阶段1、油层内的径向入井流试井：地层产能动态监测：了解层位油气水含量产层监测：了解层位油气水分布2、垂向或定向管道流动3、水平管流,3,试井的分类,依据不同标准，分类不同：据流态分类：稳定与不稳定据流体分类：油井、气井、水井据生产分类：压降、压恢据时间分类：DST测试、生产试井据目的分类：干扰试井、单井试井.,4,试井的分类(续),5,试井解释发展历史,1、发展历史3040年代，稳定试井分析，1933年Mocre4050年代，常规不稳定试井分析，1950年Honer的半对数分析方法60年代，1967年马修斯、拉塞尔的专著油层压力恢复和油气井测试，标志试井分析成为渗流力学具体应用的一个分支7080年代，现代试井分析和计算机辅助试井分析，以Ramey和Gringtart等为代表。典型无限、导数分析方法,6,发展历史（我国）,40年代玉门油田开始50年代中期试井分析起步60年代大庆油田的开发，试井技术有了较快的发展80年代引进、吸收、消化、开发，试井技术有了迅速的发展,7,2、环境的变化,机械压力计1970年电子压力计1975年地面测产量和压力1980年地面和井底同时测1983年产量和压力非框架式试井解释软件1983年强有力的个人微机1986年水平井1990年,8,试井的发展方向,试井与地质结合，解决复杂地质情况下的试井分析问题。试井与生产测井相结合，加快试井分析。试井与数值模拟相结合，解决复杂内外边界问题、多相流试井分析问题。试井与人工智能相结合，建立试井分析专家系统。复杂结构井的试井分析问题。研制高精度的试井测试工具。试井在油气藏描述中的深化和应用。,9,前言试井的工作原理资料录取处理的方法现代试井解释方法试井软件的介绍试井测试存在的问题,目录,10,试井的工作原理,1、试井的定义:以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油、水井生产动态的测试来研究油层各种物理参数和生产能力，为加深对油层的认识、制定合理的油田开发和措施而提供依据的方法。通过开关井或改变油气水井的工作制度,测试和计量油气水井的压力和流量变化，根据试井理论分析其中的变化规律，求出地层相应的参数。,11,试井的工作原理,2、试井能解决的问题:a、对储层的认识，判断是否是均质、双孔介质、裂缝还是复合油藏等储层性质;b、求取地层压力,了解地层压力分布情况，分析油气水井的受效情况;c、求取有效渗透率、地层系数和流动系数，分析地层平面和纵向上地层渗透率的变化。d、求表皮系数、分析油气水井的地层污染情况。e、求取边界等信息，判断边界性质和距离。f、求取裂缝半长和导流率，分析压裂酸化等措施效果。g、判断井间连通性和断层的遮挡情况.h、判断油气的产能情况，选择合理的工作制度。i、判断井筒内的工作情况。,12,常见的油气水井测试:井筒流静压梯度和温度测试压恢、压降和探边测试脉冲试井、干扰试井气井等时试井二流量测试分层测压系统试井,试井的工作原理,3、测试方法的分类,13,试井的工作原理,3.1、井筒流静压梯度和温度测试通过油管或环形空间把压力计下入井底，测取当前工作制度下不同深度的压力温度。,压力和温度梯度测试图,14,试井的工作原理,3.1、井筒流静压梯度和温度测试,应用,a、评价油气水井的流压变化情况，分析目前工作制度是否合理。,b、反映井筒流态变化特征,判断井筒是否有水存在，井筒脱气情况。,15,试井的工作原理,3.1、井筒流静压梯度和温度测试,应用,c、准确判断井筒和环空油气界面、油水界面，确定抽油井的工作制度合理性。(部分低压测试探不出液面可以用此方法),d、了解气举井的井筒压力梯度变化，从而判断气举阀是否工作正常。,16,试井的工作原理,3.1、井筒流静压梯度和温度测试,应用,e、了解地层压力的变化情况，分析地层亏空情况和注水收效情况，为动态分析提供第一手资料。,f、通过压裂、水井调剖前后的井温曲线对比，可以判断压开层段和压裂效果的好坏。,17,试井的工作原理,3.2、压恢、压降和探边测试压恢、压降和探边测试是通过油管或环型空间把压力计下入井底，然后关井测取一定时间内压力随时间变化的曲线。,18,判断储层类型：1、均质地层模型2、双重孔隙介质地层模型3、双重渗透介质地层模型4、三重介质地层模型5、多重介质地层模型6、复合地层模型7、多层地层模型8、分形介质储层模型,3.2、压恢、压降和探边测试,储层认识：,外边界类型：（性质）1、无限大外边界2、封闭边界3、恒压边界4、弱渗透边界,外边界类型：（形状）1、圆形边界2、一条线性边界3、两条平行边界4、两条夹角边界5、U型边界6、矩形边界,试井的工作原理,19,储层认识：,分析油水井储层渗透性能、污染程度随着油田开发过程的变化规律,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,20,储层认识：,评价储层渗透能力分析渗透率平面分布状况分析储层剖面渗透性能差异,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,21,评价注水状况：,评价注水井周围储层状况分析注水前缘及注水推进速度分析注采对应情况分析储层物性随时间变化规律,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,22,评价储层污染状况评价增产措施效果判断压裂裂缝形态计算裂缝长度和裂缝导流率分析压裂措施有效期,完井和增产措施效果评价：,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,23,完井和增产措施效果评价：,压裂前后对比图,表皮s=5.6,表皮s=-4.37,支撑裂缝半长Xf=25米,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,24,滚动开发中的探边：,判断油藏边界类型利用压力变化确定油藏规模和驱动状况,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,25,油藏动态管理：,分析油藏压力平面分布分析油藏压力变化历史分析注水效果和油井受效,3.2、压恢、压降和探边测试,试井的工作原理,26,3.3、脉冲试井、干扰试井,试井的工作原理,脉冲及干扰试井在多井间进行，一口井激动（改变注入或产出量以引起压力变化），其它井下入压力计监测压力波的响应。,27,3.3、脉冲试井、干扰试井,试井的工作原理,1）分析注水井周围储层连通状况,2）研究见水井主要来水方向,3）验证断层封隔性，确定开发部署井位方案,解决问题,28,试井的工作原理,3.4、气井等时试井,采用高精度地面直读式电子压力计进行测试，将压力计下入井底，按35个工作制度从小到大依次测试，每个工作制度开井一定周期，测试井底稳定的流压，计量油气产量等资料。,29,试井的工作原理,3.4、气井等时试井,通过修正等时试井测试,获得气井的生产指示曲线和产能方程。了解气井产能大小,确定气井无阻流量,为气井合理工作制度的确定及合理配产提供依据。,30,试井的工作原理,3.5、二流量测试,油气水井以当前工作制度生产，改变其工作制度，井底压力会随之上升或下降,测试井底压力曲线，类似于压恢压降曲线测试。解释方法与压恢压降曲线相同，所求参数与压恢压降解释也相同,优点就是不占产。,31,试井的工作原理,3.6、分层测压,采用井下封隔器将油气水井的多油层封隔成一个个独立的压力体系，把多油层试井问题简化为单层试井问题。在每层投入分层压力计，测取每层的压恢或压降曲线，求取地层参数。,32,试井的工作原理,3.7、油井的系统试井,测试方法及目的:对油井按不同的工作制度进行生产，测试井底稳定流压随产量的变化，可以获得油井的生产指示IPR曲线和产能方程，了解油气井产能大小，为油井合理工作制度的确定及合理配产提供依据。,33,前言试井的工作原理资料录取处理的方法现代试井解释方法试井软件的介绍试井测试存在的问题,目录,34,1、电子压力计（原理）,井底压力和温度通过导压孔进入压力计，压力和温度传感器把压力温度转换成电信号，通过井下电路变成数字信号存入记录芯片，测试结束后在地面回放。,资料录取处理的方法,35,2、工艺流程,a、电缆试井车测试工艺,特点：精度高，可控制测试时间的长短，资料得到及时。,资料录取处理的方法,36,b、钢丝试井车测试工艺,特点：作业简单，测试内容灵活多样。,2、工艺流程,资料录取处理的方法,37,3、流静压、流静压梯度、井温梯度测试处理,流程图,计算产生报表,资料录取处理的方法,38,4、压恢、压降、探边、干扰脉冲等测试处理解释,流程图,试井解释软件,编写报告,资料录取处理的方法,39,现代试井解释方法,1、常规分析法.ppt,m,40,现代试井解释方法,2、图版拟合规分析法,图版,41,现代试井解释方法,42,3、不同流动段诊断曲线与特征曲线特点,现代试井解释方法,43,3、不同流动段诊断曲线与特征曲线特点,现代试井解释方法,44,3、不同流动段诊断曲线与特征曲线特点,现代试井理论,45,4、各种储层与典型曲线特征,流动特征：原油的储集和流动空间是单一的孔隙介质，介质的渗透性在各个方向基本相同，流体单相，在油藏中的流动表现为以井筒为中心的向井流。曲线特征：双对数与导数曲线早期合拢，呈45直线，中期两条曲线分开，双对数曲线逐渐变平，导数曲线出现峰值后变为0.5水平线。导数曲线峰值越高表明地层受污染的程度越严重。,均质储层,现代试井理论,46,均质储层无因次诊断图,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,47,双重孔隙介质储层,流动特征：当开井时裂缝中的流体向井筒流动，裂缝系统压力下降，并逐渐与基岩之间产生压差，此段反映裂缝特征。当压差足够大时，基岩中的流体开始向裂缝补充，压力下降变缓，此段反映两种系统的介质交换。当裂缝和基岩系统压力平衡后，两种介质内压力同时下降，反映出总系统的流动特征。,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,48,双重孔隙介质储层,曲线特征：导数曲线峰值出现后有一“凹子”。“凹子”的深浅反映裂缝弹性储容系数的大小，“凹子”越深，储容系数越大，裂缝的储油能力越好。“凹子”出现的早晚反映越流系数的大小，“凹子”出现越早，越流系数越小，表明基岩与裂缝的介质交换越容易。,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,49,双重孔隙介质储层无因次诊断图,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,50,复合油藏,流动特征：复合油藏是指地层中存在岩性或流体变化区，在两区域接逐面上，地层的流动系数（K）发生变化形成了两个不同的径向流区。曲线特征：导数曲线后期上翘或下掉，然后变平。外圈流动系数变大，导数曲线下掉，外圈流动系数变小，曲线上翘。,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,51,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,52,具有有限导流垂直裂缝的储层,流动特征：开井时裂缝中流体开始向井筒流动，并与基岩之间建立压差，此时反映裂缝线性流特征。压差足够大时，孔隙介质中流体向裂缝流动，形成裂缝地层双线性流。当裂缝与井筒压力平衡后，反映出的仅是地层向裂缝的流动，此段反映地层线性流。最后整个地层中流体向裂缝、井筒系统流动，形成拟平面径向流。曲线特征：双对数曲线在裂缝流段斜率为1/2，在双线性流段斜率为1/4，在地层线性流段变为1/2,然后变为水平直线，进入拟平面径向流阶段。,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,53,具有有限导流垂直裂缝的储层无因次诊断图,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,54,断层边界,流动特征：当压力波传播达到不渗透断层边界时，压力波由于受到阻挡而返回，此时波形叠加，形成镜像反映。曲线特征：当测试遇到断层时，导数曲线在中期段将上翘，然后变平。上翘的幅度取决于断层的条数和两条断层之间的夹角，断层条数越多，曲线上翘越厉害，断层之间的夹角越小，曲线上翘幅度越大。,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,55,断层边界无因次诊断图,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,56,恒压边界,流动特征：恒压边界是流体形成的边界，一般是气顶或边、底水，当压力传播到这种边界时，由于气顶的膨胀和边、底水充足的能量，压力保持恒定不变。曲线特征：当测试遇到恒压边界时，导数曲线下掉，最后变为零。双对数曲线成一水平直线。,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,57,恒压边界无因次诊断图,4、各种储层与典型曲线特征,现代试井理论,58,前言试井的工作原理资料录取处理的方法现代试井解释方法试井软件的介绍试井测试存在的问题,目录,59,目前使用的是由英国EPS公司生产的Pansystem3.0aWindows版试井解释软件具有强大的功能，目前处于世界先进水平。它以视窗及下拉菜单形式面向用户，操作方便、简单实用、易于学习，功能强大，是试井解释人员不可缺少的使用工具。,试井软件的介绍,60,主要由三大模块组成：,-试井设计模块；-试井解释模块；-智能化数值模拟试井（PanMesh）。,试井软件的介绍,1、试井软件的功能,61,-适用井类型：油井、水井、气井、凝析气井；垂直井、斜井、水平井。-解释类型：压力恢复、压力降落、干扰脉冲、变流量试井。-油藏模型：均质；垂直裂缝（无限导流、有限导流）；双重孔隙；双渗模型；复合油藏等。,试井软件的介绍,1、试井软件的功能,62,复合油藏；部分渗透；气顶或边水供给；三层油藏模型(层间有越流)；二区域复合油藏；三区域复合油藏；四区域复合油藏；部分射开模型；部分渗透断层模型；斜井模型；综合相交断层模型。,1、试井软件的功能,试井软件的介绍,63,-内边界条件：恒值井筒储集；Fair井筒储集；Hegeman井筒储集；Timestepped井筒储集。-外边界条件：无限油藏；单断层边界；平行断层边界；相交断层边界(30,45,60,90、120)；U型边界；封闭边界；六边形边界；恒压边界。,1、试井软件的功能,试井软件的介绍,64,2、试井软件的优点,以窗口下拉菜单形式，简单明了，操作方便，易于掌握。在数据预处理方面功能齐全，能够同时调入多支压力计所测数据进行比较，选择最优的测试数据进行解释，方便地进行选点、删点和数据处理；选择关井时刻时，可用四个点做两条相交直线，从而计算准确的关井时刻。在内边界上增加了变井筒储集，从而可以校正早期数据，使早期数据做到很好的拟合。,试井软件的介绍,65,2、试井软件的优点,除了具有通常的油藏模型外，还增加了以下模型：部分渗透模型、气顶和边底水油藏、断层分隔模型、三层有越流的模型、2-区域复合油藏模型、3-区域复合油藏模型、4-区域复合油藏模型、斜井模型、水平井模型、部分封闭模型等。外边界上增加了以下边界：六角形边界、2-CellCompartmenlalised边界。可以不同距离加多条边界，很好地拟合具有各种边界的试井曲线。软件内部可以进行汉字输入，添加各种表头，打印高清晰度图形。在DOS坏境下的试井软件是做不到的。,试井软件的介绍,66,给定模型及内外边界条件，可以自动拟合各种试井曲线，求出准确的解释结果。可以对油水井产能、含水变化，压力变化状态，采油速度、采收率等进行预测。对于气井可以求出井底真表皮，从而正确判断井底污染情况。除了对干气井进行试井解释外，还可以对凝析气井进行解释。,2、试井软件的优点,试井软件的介绍,67,数值模拟试井（PanMesh）方法,数值模拟试井（PanMesh）是