试井资料的解释技术课件

1、试井资料的解释技术1 试井资料的解释技术试井资料的解释技术 试井资料的解释技术2 目录 一、前言 二、试井分析技术的发展 三、储层流体流动基础 四、试井分析关键参数概念 五、叠加原理 六、基本的试井分析技术 七、试井分析技术内容 试井资料的解释技术3 油田勘探开发过程中的问题： 1、如何认识一个油藏是裂缝性的，还是均质特 性的？ 2、刚打完一口井，我们什么知道它是污染的或 者未污染的？ 3、我们进行一个井压裂后我们怎么知道它的压 开的裂缝长度？打完的水平井，我们怎么知道 它的有效井段长度？ 4、我们如何知道井周围的断层的影响，如何知 道断层是漏的，还是不漏的？ 5、我们怎么知道一个井的有效范围

2、及其动态地 质储量？ 一、前 言 试井资料的解释技术4 1 1、试井基本概念、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。 试井包括试井包括试井测试和和试井解释两部两部 分。分。 试井测试，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：试井解释：通过对井的信息的 研究，确定反映测试井和储层特性 的各种物理参数。 一、前 言 试井资料的解释技术5 2、不稳定试井的技术内容 当油藏中流体的流动处于（静止或稳 定状态）时，若其中某一口井的， 即改变流量（或压力），则在井底将造成一个 ，此压力扰动将随着时间的不断

3、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井、储 层岩石物性和储层流体的性质有关。 因此，在该井或其它井中用仪器将井底压力随 时间的变化关系测量出来，结合其它资料，通过 分析，就可以判断井和油藏的性质。这就是不稳 定试井的所要研究的内容。 试井资料的解释技术6 3、试井的分类、试井的分类 依据不同标准，分类不同： 根据流态分类：稳定试井与不稳定试井； 根据流体分类：油井试井、气井试井、水井试 井； 根据生产条件分类：压降试井、压恢试井。 等等。 试井资料的解释技术7 试井资料的解释技术8 试井资料的解释技术9 4、试井是唯一的矿场流动评价技术 油

4、气勘探开发的是流体矿藏，流动测试 将更能反映油气藏的产能。 试井就是以渗流力学理论为基础，通过对 井的信息的研究，确定反映测试井和储 层特性的各种物理参数。 渗流力学理论的发展：室内实验 矿场试验-试 井 试井资料的解释技术10 5、试井服务的范围跨越了油气田勘探和开发的全过程、试井服务的范围跨越了油气田勘探和开发的全过程 试井资料的解释技术11 管道设备模型管道设备模型 井动态完善井动态完善 完井设计 措施, 人工举升 地质模型 地球物理模型地球化学 模型 石油物理 模型 模拟模型模拟模型 (黑油, ,凝析， 组分, 热采） 示踪剂 模型 地质力学 模型 流体模型生产测井 模型 试井 模型

5、石油物理 钻井 地球化学地球物理地质生产测井流体地质力学示踪剂 压力 温度 流量 静态方法动态方法 油藏油藏 模型 集成集成 (网格粗化) 油藏管理决策油藏管理决策 油田动态预测油田动态预测 标定模拟模型标定模拟模型 历史拟合 开发方案开发方案 油藏动态预测油藏动态预测 经济模型经济模型生产内部结构生产内部结构 生产数据 井动态预测井动态预测 井流动井流动 模型模型 (递减曲线分析) 数据数据 内部特内部特 性模型性模型. 油藏油藏 模型 油藏油藏模型 动态模拟 油藏管理过程油藏管理过程 试井资料的解释技术12 目录 一、前言 二、试井分析技术的发展 三、储层流体流动基础 四、试井分析关键参数

6、概念 五、叠加原理 六、基本的试井分析技术 七、试井分析技术内容 试井资料的解释技术13 概况：试井技术发展已经有：试井技术发展已经有7070多年的历史多年的历史 19371937 国外下入第国外下入第1 1支压力计测试地层压力；支压力计测试地层压力； 1951-19541951-1954 常规的常规的半对数分析方法诞生；诞生； 1979-1983 1979-1983 典型曲线分析方法诞生；诞生； 最近20年的试井分析技术新发展：的试井分析技术新发展： （1 1）一些复杂情况的试井分析方法的研究（多井、多）一些复杂情况的试井分析方法的研究（多井、多 层、多相，低渗透油藏，特殊油气藏，凝析气藏等

7、）层、多相，低渗透油藏，特殊油气藏，凝析气藏等） （2 2）井下永久压力实时监测与分析技术）井下永久压力实时监测与分析技术 （3 3）数值试井分析技术。）数值试井分析技术。 二、试井技术的发展二、试井技术的发展 试井资料的解释技术14 目录 一、前言 二、试井分析技术的发展 三、储层流体流动基础 四、试井分析关键参数概念 五、叠加原理 六、基本的试井分析技术 七、试井分析技术内容 试井资料的解释技术15 三、三、储层流体流动基础储层流体流动基础 试井是一种探测技术，地质理论和油气层渗流理论 是试井模型的基础。建立试井解释模型的基础概 括为： 地质基础地质基础 地质模型 孔隙结构的认识 油气层的

8、几何模型边界性质参数分布流体分 布情况 测试井况测试井况 井模型 渗流基础渗流基础 渗流模型 数学模型数学模型 (解的连续性、 唯一性、 稳定性) 上述1到3条组成了试井的物理模型，它是建立试井的 数学模型的基础。 试井资料的解释技术16 一般试井解释中用于描述储层流体流动特征 的数学关系式只包含了部分储层特征，称为基 本的储层特征。 基本的储层特征包括以下几个部分： （1）储层中的流体类型 （2）流体流动状态 （3）储层几何形状 （4）储层中的多相流体流动相数量。 试井资料的解释技术17 2 2、流体类型、流体类型 流体类型的基本控制因素是等温压缩系数。通 常，储层中的流体分为以下三个类型：

9、 （1）不可压缩流体：不可压缩流体：指体积（或密度）不随压 力改变的流体，即(dV/dv)=0； （2）微可压缩流体微可压缩流体: :指体积（或密度）随压力 出现微小改变的流体； （3）可压缩流体：可压缩流体：指体积（或密度）随压力出 现较大改变的流体。 试井资料的解释技术18 不可压缩 微可压缩 可压缩 压力 体 积 试井资料的解释技术19 3 3、流动状态、流动状态 为了描述在不同时间储层压力分布情况和流体流动特 征，得出了三种基本流体流动状态类型： （1）稳定流：稳定流：储层中各位置的压力保持不变，即不随 时间变化的流动状态。 以数学公式表示这种情况为 (dp/dt)=0 （2）不稳定流

10、：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：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 试井资料的解释技术20 稳定流 拟稳定流 不稳定流 时间 压 力 试井资料的解释技术21 试井资料的解释技术22 4、基本不稳定流动方程 在均质圆形储层中有一口井关井，在生产 前整个储层中压力处处相等，且等于原始压力。 如果油井保持恒定产量q生产，那么在会在井 底产生压力干扰。井底压力pwf会随油井不断生 产而同时降低，则压力干扰或传播速度主要由 以下因素确定： （1）渗透率

11、； （2）孔隙度； （3）流体粘度； （4）岩石和流体的压缩性。 试井资料的解释技术23 在稳定流动状况下，流入单元体积多 孔介质流体的质量与流出流体质量相同。 在不稳定流动状况下，流入流体的质量 与流出流体质量不同。因此，多孔介质 中的流体含量随时间改变。将不稳定流 动的变量加入到稳定流动中的变量有： （1）时间； （2）孔隙度 ； （3）综合压缩系数Ct。 试井资料的解释技术24 微可压缩流体的径向流方程微可压缩流体的径向流方程 假定渗透率和粘度对压力、时间和距离为常数，并且 忽略2次项，则由上述的基本偏微分方程可以得到扩散方程： K=绝对渗透率， p=压力，MPa =粘度，mPa.s r

12、=径向距离，m t=时间，h =孔隙度，% Ct=综合压缩系数，1/MPa。 =导压系数， smPaMPam./. 2 2 m t p K C r p rr p t 6 . 3 1 2 2 试井资料的解释技术25 导压系数定义为 导压系数物理意义：单位时间内压力波波及的面积 , 平方 米/小时 综合压缩系数定义为： 式中C为流体的压缩系数。 综合压缩系数物理意义:单位岩石体积在降低单位压 力时,由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积, 1/MPa。 t C K 6 . 3 ft CCC fggwwoot CCSCSCSC 试井资料的解释技术26 目录 一、前言 二、试井分析技术的发展 三

13、、储层流体流动基础 四、试井分析关键参数概念 五、叠加原理 六、基本的试井分析技术 七、试井分析技术内容 试井资料的解释技术27 四、试井分析关键参数概念 渗流能力与渗透率 表皮效应及表皮系数 井筒储集效应与井筒储集常数 试井资料的解释技术28 1、渗流能力与渗透率 试井的渗流基础-达西定律 L pKA q pA Lq K 试井资料的解释技术29 2、表皮效应与表皮系数、表皮效应与表皮系数 表皮系数表皮系数 （或表皮因子、污染系数），用S表示： 3 1.842 10 S Kh SP qB 试井资料的解释技术30 S0，数值越大，表示污染越严重； S=0，井未受污染； S Km，裂缝是主要的流动

14、通道 m f，基岩是主要的储集空间 双孔油藏的概念及其物理模型 试井资料的解释技术71 裂缝系统弹性储油能力 ()VCVC tffftf 基岩系统弹性储油能力 (1)弹性容量比， 裂缝系统弹性储油能力 总弹性储油能力 () ()() V C V CV C tf tftm (2)窜流因子， ()VCVC tmmmtm f m w k k r 2 试井资料的解释技术72 水平等厚无限大双孔介质地层中心一口井，以恒定 产量 q 生产，基质和裂缝之间的窜流为拟稳态。 imf rr ff w imf fm fff ff fm m mm PtrPtrP r Pk hrq PtrPtrP PP r P r

15、rr K t P C PP t P C w ),(),( )8 .172 )0,()0,( 0)( 6 . 3 )( 1 6 . 3 0)( 6 . 3 试井资料的解释技术73 )8686. 09077. 0 1 lg )( (lglg 2 S rc k mptmP wmft f iwf )7372. 1008. 1 )1 ( 3 lg )( (lg 2 lg 2 2 S rc k m pt m P wmft f iwf 基质与裂缝之间的窜流为不稳态，于是基质内部存 在压力降落，因此要求分别建立基质和裂缝的渗流数学 模型，然后获得各流动形态的渐近解。 早期：早期： 晚期：晚期： 中期：中期：

16、)8686. 09077. 0 )( (lglg 2 S rc k mptmP wmft f iwf 试井资料的解释技术74 曲线形态 p lgt m1 m2 m3 m1=m3 , m2=0.5m3裂缝径向流 过渡段径向流 总系统径向流 试井资料的解释技术75 曲线形态 试井资料的解释技术76 试井资料的解释技术77 曲线形态 井中2层同时生产时的 双渗透压力特征 井中2层只有1层生产时 的双渗透压力特征 试井资料的解释技术78 流度比 1 2 (/) (/) K M K 储容系数： 1 2 () () t t C F C 试井资料的解释技术79 试井资料的解释技术80 流度比 1 2 (/)

17、 (/) K M K 储容系数： 1 2 () () t t C F C 试井资料的解释技术8110个区复合储层模型的典型曲线 2区复合储层模型双对数拟合图 非达西渗流模型拟合成果图 裂缝井模型拟合成果图 试井资料的解释技术82 早期 试井资料的解释技术83 试井资料的解释技术84 m=1/2 p p 0 t tf ckhx qB m 3 10195. 6 kchm qB x t f 10195. 6 3 t ckhx qB p tf 3 10195. 6 试井资料的解释技术85 试井资料的解释技术86 试井资料的解释技术87 试井资料的解释技术88 4 3 102163. 6 kckh Bq

18、 m tf t 4 2 5 10864. 3 hm Bq kc k t f 试井资料的解释技术89 HV kk H keff L 试井资料的解释技术90 试井资料的解释技术91 各种外边界模型（有界地层特征） 试井资料的解释技术92 t x c tK d 422. 1 试井资料的解释技术93 当压力扰动到达整个封闭边界时，油藏中的流动便进入了。 此后， pwf与 t 呈线性 关系，即流压随时间的变 化率为： 所有边界是由所围成的油藏（也称作封闭系统）的整个边界。 晚期段分析晚期段分析-分析分析 0常数 t Pwf 0常数 t P wf 试井资料的解释技术94 0 常数 t p 试井资料的解释技术95 0 t p 试井资料的解释技术96 试井资料的解释技术97 试井资料的解释技术98 试井分析的正