试井技术思考题

1、1. 试井试井：是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产 动态的测试来研究油、气、水层和测试井的生产能力、物理参数，以及油、气、水层之间 的联通关系的方法。2. 不稳定试井及其用途不稳定试井：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。用途： 确定油气井内已钻开油气层的污染情况或增产措施的效果 确定油层在流动条件下的渗透性或地层流动系数等地层参数 推算油气井的平均地层压力 确定油气井排泄面积的形状，大小以及单井控制储量 确定油气井附近的地质结构，如断层、裂缝、油水边界和井间连通情况等3. 现代试井技术的主要内容 用高精度测试仪表测取准确的试井资料

2、用现代试井解释方法解释试井资料，得到更多更可靠的解释结果 测试过程控制、资料解释和试井报告编制的计算机化4. 无限大均质油藏定产条件下的数学模型2p 1_p2r r r初始条件：外边界条件：内边界条件：1 p3.6 tP t 0 PiP rrr r r,Piq B172.8 Kh5.导压系数的表达式、单位及其物理意义导压系数的表达式：K2单位：m MPa/ mPa s Ct物理意思：是一个表征地层和流体“传导压力”难易程度的物理量。6. 平面径向流动、无限作用径向流动平面径向流动：地层中的原油（或水）从井的四面八方的半径方向流向井筒，这种流动称为平面径向流动。无限作用径向流动： 平面径向流动是

3、在“底层是无限大的”这一假定下得出的解，所以还常称为“无限作用径向流动”7. 无限大地层定产条件下地层压力分布公式，符号含义及其单位p r,tq B345.6 KhEi2r14.4 t(其中K)Ctp r,t 距离井r(m)处t (h)时刻的压力，MPa;Ct 地层及其中流体的综合压缩系数，MPap 原始地层压力， MPa ；t从开井时刻起算的时间，h ；3q井的地面产量，m /d ；2K地层的渗透率，眄;w 井的半径，m;r离井的距离，m;h地层厚度，m;B 原油的体积系数，无量纲；导压系数，pm2 MPa/ mPa s ；流体粘度，mPa s ；地层孔隙度，无量纲;Ei 幕积分函数8.压降

4、公式，符号含义及其单位Pwf tPi 2.121 0qB igtKhKlg 2 0.9077 0.8686SGr：Ct 地层及其中流体的综合压缩系数,MPa -1P 原始地层压力， MPa;B原油的体积系数，无量纲;3q井的地面产量，m /d ;K 地层的渗透率，pm $rw 井的半径，m；流体粘度，mPa s ；地层孔隙度，无量纲;Pwf t 生产t ( h)时刻的井底压力，MPa;h地层厚度，m;S表皮系数，无量纲;9.压力恢复公式两种表达式Horner 公式：PwstPi2.12110 3q BKhlgtPtp 关井前生产时间,MDH公式：条件：关井前生产时间tp比最大关井时间tmax长

5、得多，即tp ?tmaxPwstpws tp2121 10 q B lg t lg K 2 0.9077 0.8686SKhG 10. Horner公式、符号含义、单位及其推导PwstPi32.121 10 q BKhlgtpP 原始地层压力， MPa ； B原油的体积系数，无量纲; rw 井的半径，m；地层孔隙度，无量纲； h地层厚度，m;t 关井时间，h；推导：Ct 地层及其中流体的综合压缩系数，MPa3q井的地面产量，m /d ;K 地层的渗透率，(im2流体粘度，mPa s ；Pws t 关井t (h)时刻的井底压力，MPa ；tp 关井前生产时间，h ；假设：井A在关井后继续以恒定产

6、量 q 直生产下去(即 设想A井不关井)；有一口井B，它与井A同井眼，从井 A关井的时刻开 始，以恒定的注入量 q注入。则：井A引起的压降:2.121Pa = _10 3q BKhlg tp. KgGr；0.9077 0.8686S井B引起的压降:2.121 103 q pBBKh0.9077 0.8686S因此,井A和井B引起的总压降为:PaPb2.121 10 3q B tp t lg厂Kh所以，Pws( t)Pi32.121 10 q BKhlgtp11. MDH公式、符号含义、单位及其推导2.121 10 3q BPws( t) Pwf t pKhK tlg 20.9077 0.868

7、6SCt 地层及其中流体的综合压缩系数,MPa -1Pwf tp tp时刻的井底压力，MPa ；q井的地面产量，m 3/d ;B原油的体积系数，无量纲;K 地层的渗透率，（im2rw 井的半径，m；流体粘度，mPa s ；地层孔隙度，无量纲;t 关井t（ h）时刻的井底压力，MPa ；h地层厚度，m ；tp 关井前生产时间,t 关井时间, 推导：h；S-表皮系数Pws( t)Pi2.121 10 3q BKhlgtpt-得:Pwft tpPi2.121 10 3q BKhlgKtp0.9077 0.8686SPwftp2.12110Khl tP lgKtp gGr：0.9077 0.8686S

8、如果关井前生产时间tp比最大关井时间tmax长得多，tptmax，则此时有pws( t) Pwf t pPwf t ptp ttp ttp2.121 10 3q BKh2.121 10 3q BKhtP.K tg Gr；0.90770.8686S.K tgCw20.90770.8686S12. 常规试井解释方法的步骤 数据处理 绘制压力降落曲线或压力恢复曲线 用径向流动阶段的点进行线性回归画出直线段，得到斜率m 根据直线斜率求地层参数（包括流动系数、地层系数、有效渗透率、表皮系数13. 由压降曲线进行常规试井解释确定地层参数的公式流动系数：Kh2.121 103qB2单位：m mmPa sm地

9、层系数：Kh型?2.121 10 1.842 10 q BqBm单位：（m2 m）有效渗透率:KKh ?2.121 10 3q B单位：（m2）hmh表皮系数：S 1.151 Pi Pwf to0.9077mCw14. 由压力恢复曲线进行常规试井解释确定地层参数的公式流动系数:Kh32.121 10 3qB地层系数：KhKh2.121 10 3qBm有效渗透率：KKh ?_h2.121 10 3q Bmh表皮系数:1.151Pws t0Pws 0lg Kt00.9。77 计15. 无量纲压力、无量纲时间、无量纲井筒储集系数和无量纲距离表达式无量纲压力：PDKh无量纲时间：tD 亘与t 洛PCw

10、G无量纲井筒储集系数:CDC2 n Cthr；无量纲距离：rD16. 压降公式的无量纲形式1pD lntD 0.80907 2S217. 用无量纲来讨论问题的好处 由于若干有关的因子已经包含在无量纲的定义中，所以往往使得关系变得很简单，因而易于推导、记忆和应用。 由于使用的是无量纲，所以导出的公式不受单位制的影响和限制，因而使用更为方便。 可以使得在某种前提下进行的讨论具有普遍意义。18. 井筒储集效应、井筒储集系数及物理意义井筒储集效应：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q1与井底产量q2并不相等，这种现象就叫做“井筒储存效应”或“井筒储集效应”井筒储集系数：单位压

11、差作用下井筒液体体积的变化量单位：m3/MPadVdp物理意义：反映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压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力19. 纯井筒储集效应q20开井情形或q2 q关井情形的那一段时间，称为“纯井筒储集”20. 为什么要研究井底关井技术 为了尽量消除或降低井筒储集效应21. 表皮效应、表皮系数及其表达式、物理意义表皮效应：设想在井筒周围有一个很小的环状区域。由于种种原因，譬如钻井液的侵入、射开不完善、酸化、压裂见效等，这个小环状区域的渗透率与油层不相 同。因此，当原油从油层流入井筒时，在这里产生一个附加压降。这种现象叫做 表皮效应

12、。表皮系数：把这个附加压降（用 Ps表示）无量纲化，得到无量纲附加压降，用它来表征一口井表皮效应的性质和严重程度，称之为表皮系数。 物理意义：表征一口井表皮效应的性质和严重程度。Kh1.842 10 3q BPs22. 从不同流动阶段的试井数据可以获得哪些信息 第一阶段（纯井筒储集阶段）：刚刚开井（压降情形）或刚刚关井（恢复情形） 的一段短时间，可以得到井筒储集系数 C 第二阶段：井筒附近油层的情况（如是否形成与井筒相连通的压裂裂缝，测试 井是否完善等），以及油藏的类型（如油藏是均质的还是非均质的，属何种非均质，属何种非均质）等等信息，可以得到的参数有裂缝半长Xf （井被裂缝切割情形）、储能比

13、 （裂缝系统储油能力占总储油能力的比例）和表征原油从基岩 系统流到裂缝系统的难易程度的窜流系数（双重介质情形）等等。 第三阶段（径向流阶段）：可以计算地层系数Kh （或流动系数 空或渗透率K）、表皮系数S和地层压力p*等，但得不到有关测试井井筒周围的情况和有关油藏 类型的信息。 第四阶段：可以计算测试井到附近油层边界的距离 d、排油半径re和排油面积A以及控制储量N平均地层压力p等。23试井解释试井解释就是根据试井中所测得的资料，包括产量和压力变化等，结合其他资料， 来判断油（气）藏类型、测试井类型和井底完善程度，并计算油（气）层及测试 井的特性参数，如渗透率、储量、地层压力等，以及判断测试井

14、附近的边界情况、 井间连通情况等。24. 常规试井解释方法的局限性 它主要用于处理中晚期资料，要求关井时间很长 直线段起始点有时也很难确定 不能获取井底附近的详细信息25. 现代试井解释的特点 运用了系统分析的概念和数值模拟的方法，使试井方法大大前进了一步 建立了双对数分析方法，用以识别测试层（井）的类型及划分流动阶段；确立 了早期（第一、二阶段）资料解释，从过去认为无用的数据得到了许多很有用的 信息；通过版图拟合分析和数值模拟（即压力史拟合），从试井资料的总体上进 行分析研究 包括了并进一步完善了常规试井解释方法，可以判断是否出现了半对数直线段，并且给出了半对数直线段开始的大致时间， 提高了

15、半对数曲线分析的可靠性 引用了直角坐标图，以进一步验证测试层（井）的类型、流动阶段和特性参数 不仅适用于油、水井，也适用于气井 整个解释过程是一个“边解释边检验”的过程26. 如何理解试井解释的多解性 试井解释是系统分析的反问题 确实存在这样的不同系统，当施加同样的输入时，却得到相同的输出，这就意味着试井解释可能存在多解性27. 从无量纲定义出发，分析图版拟合的基本原理实测曲线：lg p Igt理论图版：ig pd IgtD无量纲压力:PdKh31.842 10 q BP于是Ig PdKhlg P lg 1.842 10 3q B|gtDIgt Ig%因此当我们选用正确的试井模型时，实测曲线与

16、解释图版的样板曲线具有完全相同的形状，无量纲压力与实测压差、无量纲时间与实际时 间，经取对数之后都只相差一个常数：Ig Pdig pIg1.842 10 q B常数IgtD-Igt Ig卫鉴常数Cw所以，通过上下、左右移动，可以使实际曲线与样板曲线互相迭合，而且此时对 应的坐标之差便是Ig 丄 和Ig 至厶，由此便可计算出渗透率 K以及其他1.842 10 q BCtrw有关参数。28. 成功的试井解释体现在哪些方面 解释的结果必须正确可靠 要从测试资料中得到尽可能多的信息 还要靠试井解释人员的丰富经验29. 常见的试井解释模型 基本模型：均质油藏、非均质油藏 内边界条件：是指井筒及其附近的情

17、况。常见的有：井筒储集效应、表皮效应、 裂缝切割井筒 外边界条件：是指油（气）藏外缘的情况。常见的有：无限大地层、恒压边界、 不渗透边界、封闭系统、混合边界30. 诊断曲线可以通过双对数曲线分析来判断某些油（气）藏类型，并且区分各个不同的流动阶段。由于这个缘故，双对数曲线被称作“诊断曲线”。31. 特种识别曲线某一情形或某一流动阶段在某种坐标下的独特曲线32. 纯井筒储集阶段试井曲线的特征，试画出其诊断曲线和特种识别曲线示意图特征：在双对数图上压力与时间在纯井筒储集阶段是斜率为1的直线33. 如何用纯井筒储集阶段的试井数据求井筒储集系数纯井筒储集阶段（即双对数曲线呈斜率为 1的直线的阶段，p与

18、t成正比。所 以在直角坐标系中，p与t成一条过原点的直线，其斜率为 m 亜，这就是井24C筒储集阶段的特种识别曲线。由它的斜率 m可算出井筒储集系数C:C业24 m34. 无限导流性垂直裂缝井早期曲线的特征， 试画出其诊断曲线和特种识别曲线示意图35. 有限导流性垂直裂缝井早期曲线的特征， 试画出其诊断曲线和特种识别曲线 示意图36. 无限导流性垂直裂缝“无限导流性垂直裂缝”是指具有一条垂直裂缝的模型。这条裂缝的宽度为0，沿着裂缝没有任何压力损失。37. 有限导流性垂直裂缝“有限导流性垂直裂缝” 是指具有一条垂直裂缝的模型， 这条裂缝有一定的宽度 （不为 0），沿着裂缝有压力损失。38. 均质

19、油藏无限作用径向流阶段试井曲线的特征， 试画出其诊断曲线和特种识 别曲线示意图39. 均质油藏恒压边界影响的晚期试井曲线的特征， 试画出其诊断曲线和特种识 别曲线示意图40. 均质油藏不渗透直线断层边界影响的晚期试井曲线的特征， 试画出其诊断曲 线和特种识别曲线示意图，并从理论上加以证明（包括压力降落、压力恢复 两种情况）。41. 均质油藏不渗透直角断层边界试井曲线的特征， 试画出其诊断曲线和特种识 别曲线示意图42. 均质油藏封闭系统影响的晚期压力降落试井曲线的特征， 试画出其诊断曲线 和特种识别曲线示意图43. 均质油藏封闭系统影响的晚期压力恢复试井曲线的特征， 试画出其诊断曲线 和特种识

20、别曲线示意图44. 拟稳定流动阶段试井曲线的特征， 试画出其诊断曲线和特种识别曲线示意图45. 拟稳定流动阶段试井数据的用途46. 如何利用拟稳定流动阶段的试井数据求可采储量47. 无限作用径向流动、稳定流动、拟稳定流动、线性流动、双线性流动及其试井曲线特征，试画出其诊断曲线和特种识别曲线示意图48. 雷米图版的特点，画出其示意图特点： 雷米图版是无限大均质地层中一口具有井筒储存和表皮效应的井的解释图版。 在双对数坐标系中，纵坐标表示无量纲压力 Pd，横坐标表示无量纲时间tD ； 每组曲线对应一个无量纲井筒储集系数 Cd值，各组中的每一条曲线对应一个表皮系数S值。 在纯井筒储集阶段，曲线呈现斜

21、率为1的直线。然后逐渐过渡到与Cd 0的曲线相重合。前一段Cd 0的曲线与后一段Cd 0的曲线的分界点，即Cd 0的曲线与Cd 0曲线的结合点，就是径向流动阶段的开始（也就是井筒储集阶段的终止）。49. 雷米图版图版拟合方法，说明其缺点第一步：在尺寸与图版完全一样的透明双对数纸上画出实测压差p Pi Pwf t和时间t的关系曲线。第二步：把画好的实测曲线图在解释图版上作上下平移和左右平移，在图版中找C出一条与实测曲线最相吻合的样板曲线（根据 C算出Cd- 2判断，其中2 n hCwC根据纯井筒储集阶段特种识别曲线的斜率算得），拟合好后，选择一点读出“压 力拟合值” 匹和“时间拟合值” 4。并从

22、拟合的样板曲线上读取 Sp拟合t拟合值和“曲线拟合值” Cd o第三步：由压力拟合值止P拟合Pd拟合点和时间拟合点$ p拟合点t拟合tD拟合点t拟合点计算地层参数:流动系数：1.84210 3qB 皿地层系数：Kh 1.842p拟合10 3qB直p拟合有效渗透率：K 1.842 10 3- B -Pdhp拟合储能系数：hCt3.6Kh2rwtDt拟合井筒储集系数：C=2 n CthrW2 CD拟合缺点：在事先无法算出 CD 值得情形，拟合比较困难，误差也比较大。50. 格林加登图版（压力图版）的特点，画出其示意图 特点： 在双对数坐标系中，纵坐标表示无量纲压力Pd，无量纲时间tD和无量纲井筒储集系数的比值 tD /CD 表示横坐标 。 图版中每一条样板曲线对应一个 CDe2S值，表征井筒及周围情况。 图版中有两条曲线标出了径向流开始的大致时间和井筒储集阶段结束的时间。 图版右边有一列t/tp值，压力恢复时用来判断选取的样板曲线是否正确。51. 与雷米图版相比，格林加登图版（压力图版）的优点 容易区分流动阶段 较易选到唯一的拟合曲线 适用范围较大52. 格林加登图版（压力图版）拟合的步骤53. 格林加登图版（压力图版）拟合求参数的公式54. 布德图版（压力导数图版）的特点，画出其示意图55. 布德图版（压力导数图版）拟合的步骤56. 如何根据格