油藏工程3-3姜汉桥

1、1第三章第三章 油藏动态监测原理与方法油藏动态监测原理与方法第一节第一节 试井与试井分析试井与试井分析第二节第二节 均质油藏试井分析方法均质油藏试井分析方法第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法第五节第五节 双重介质油藏常规试井分析方法双重介质油藏常规试井分析方法第六节第六节 垂直裂缝井的常规试井分析方法垂直裂缝井的常规试井分析方法第七节第七节 水平井的常规试井分析方法水平井的常规试井分析方法第十节第十节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第十一节第十一节 井间示踪剂分析方法井间示踪剂分析方法第四、八、九、十二节第四、八、九、十二节（自学）（自学）2第三节

2、第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 油藏边界可分为没有流体通过的边界和有流体通过油藏边界可分为没有流体通过的边界和有流体通过的边界。的边界。 没有流体通过的边界一般认为是没有流体通过的边界一般认为是封闭边界封闭边界, ,如断层边如断层边界和尖灭边界等；而油水边界常作为有流体通过的界和尖灭边界等；而油水边界常作为有流体通过的恒压恒压边界边界。 另外，如果油藏面积很大，另外，如果油藏面积很大，不止一口生产井不止一口生产井，则其，则其他井对测试井的影响，将使测试井处在一个有限的供油他井对测试井的影响，将使测试井处在一个有限的供油范围内，对测试井来说，可以作为有限地层来分

3、析。范围内，对测试井来说，可以作为有限地层来分析。 32200113.6lim172.8itirrppprrrtpppppq BrrKh第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 真正的油藏不存在无限大外边界，真正的油藏不存在无限大外边界，但压力波传播到外边界之前可视为但压力波传播到外边界之前可视为无限大外边界。无限大外边界。 真正的油藏外边界都是有限的，真正的油藏外边界都是有限的，只要测试时间足够长，在晚期将出只要测试时间足够长，在晚期将出现偏离无限作用径向流的特征，表现偏离无限作用径向流的特征，表现出外边界的特征。现出外边界的特征。 4第三节第三节 有界地层的不

4、稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法一、任意油藏边界条件下拟稳态阶段的压力一、任意油藏边界条件下拟稳态阶段的压力 对于圆形油藏中心一口井的情况，在拟稳态流动阶段对于圆形油藏中心一口井的情况，在拟稳态流动阶段油藏平均压力与井底压力的关系如下：油藏平均压力与井底压力的关系如下： 233 2242.121 10lg0.86864ewfwrq BpptsKher常数常数781. 1 供油面积是圆形时供油面积是圆形时, ,形状因子形状因子C CA A等于31.620631.6206。 322.121 104( )(lg0.8686 )wfA wq BApptsKhC r2erA3 2456.31

5、85731.6206AeC上式变为上式变为5第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法不不同同形形状状油油藏藏的的形形状状因因子子6第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法由物质平衡原理由物质平衡原理 224()eitqtBrh pp C322.121 10419.645( )(lg0.8686 )iwfA wq BAtpptsKhC rA可以得到可以得到又由又由得到得到 无量纲化无量纲化 3( )2.121 10DiwfKhppptq B定义定义DAtKtttC AA224ietqtBpprhC322.121 104( )(lg0.8

6、686 )wfA wq BApptsKhC r24lg19.6450.8686DDAA wAptsC r7第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法24lg19.6450.8686DDAA wAptsC r 拟稳定流的解拟稳定流的解3( )2.121 10DiwfKhppptq BDAtKtttC AA8第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法stpDD8686.04lg322.121 10( )lg0.9077 0.8686iwft wq BKtppptsKhCr 3( )2.121 10DiwfKhppptq B2Dt wKttC

7、r定义定义不稳定流解不稳定流解不稳定流解无因次化不稳定流解无因次化9第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法244lglg19.645DDAA wtAtC r)5.234exp(DADAAttC 对于圆形供给边界，对于圆形供给边界， 则则 6206.31AC1 . 0AttDA两个阶段的交点两个阶段的交点得到得到2wDADrttA24lg19.6450.8686DDAA wAptsC rstpDD8686.04lg拟稳定流拟稳定流不稳定流不稳定流0.1DAtKtttC AA10第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法不不同同形形状状油

8、油藏藏拟拟稳稳态态流流的的开开始始时时间间11第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法二、地层的平均压力二、地层的平均压力 平均地层压力是油藏重要的开发指标之一，是储量计算、平均地层压力是油藏重要的开发指标之一，是储量计算、动态预测的一个重要参数。动态预测的一个重要参数。 测准油藏的平均压力并非易事：时间短了，压力恢复不测准油藏的平均压力并非易事：时间短了，压力恢复不到应有的水平；时间过长又会与邻井发生干扰。到应有的水平；时间过长又会与邻井发生干扰。从工程角度从工程角度出发，应在尽可能短的关井时间内得到尽可能准确的平均地出发，应在尽可能短的关井时间内得到尽可能准确

9、的平均地层压力。层压力。 开发初期开发初期HornerHorner曲线外推到曲线外推到: :1)/(tttp外推的压力外推的压力 原始地层压力原始地层压力 ip*p12第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法对已开发油藏，对已开发油藏， 就失去了平均压力的物理意义。就失去了平均压力的物理意义。 *p 对于外边界封闭的油藏，一般情况下，对于外边界封闭的油藏，一般情况下， ，要经过，要经过适当的校正，才能从适当的校正，才能从 求得油藏的平均压力求得油藏的平均压力 。 *pp p*p13第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法1. MBH1

10、. MBH方法方法 每口井供油区内的平均地层压力与供油区形状、大小、每口井供油区内的平均地层压力与供油区形状、大小、井点所处位置和生产时间有关。井点所处位置和生产时间有关。美国学者马修斯美国学者马修斯(Matthews)(Matthews)、布朗斯布朗斯(Brons)(Brons)和哈泽布罗依克和哈泽布罗依克(Hazebroek)(Hazebroek)用镜像映射法和用镜像映射法和叠加原理处理了外边界封闭、油藏形状、井相对位置各不相叠加原理处理了外边界封闭、油藏形状、井相对位置各不相同的同的2525种几何条件，基本上包括了实际上所可能遇到的各种种几何条件，基本上包括了实际上所可能遇到的各种油藏形

11、状和布井方式。油藏形状和布井方式。将计算结果绘制成图版，图版以无因将计算结果绘制成图版，图版以无因次的次的MBHMBH压力为纵坐标：压力为纵坐标： *49.21 10DMBHKhpppq Bmpp *303. 2m径向流动阶段径向流动阶段HornerHorner曲线所对应的直线段的斜率。曲线所对应的直线段的斜率。 14第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法井位于油藏几何中心井位于油藏几何中心15第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法井位于正方形油藏不同部位井位于正方形油藏不同部位16第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地

12、层的不稳定试井分析方法井位于边长比为井位于边长比为2 2：1 1长方形油藏不同部位长方形油藏不同部位17第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法井位于边长比为井位于边长比为4:14:1和和5:15:1长方形油藏不同部位长方形油藏不同部位18第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法1.1.压力恢复试井分析（压力恢复试井分析（HornerHorner方法），确定直线段斜率方法），确定直线段斜率m、流动系数、地层系数和渗透率；流动系数、地层系数和渗透率；2.2.外推地层平均压力外推地层平均压力*p4.4.根据油藏的几何形状和井的相对位置，查

13、图版得到根据油藏的几何形状和井的相对位置，查图版得到DMBHp3.3.由生产时间计算无因次时间由生产时间计算无因次时间 DAtKtttC AA5.5.由由 计算计算p*42.3039.21 10DMBHKhpppppq Bm19第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法2. Dietz2. Dietz法（狄亚子方法）法（狄亚子方法）*pp stpstwssptp 对于开发时间较长的油田对于开发时间较长的油田 ，因此可在某一关井时，因此可在某一关井时刻刻 从半对数直线段的延长线上得到从半对数直线段的延长线上得到 。 关键是确定一个时间关键是确定一个时间 ， st20第

14、三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法322.121 10(0)lg0.9077 0.8686 wswst wq BKptptsKhCr 322.121 104( )(lg0.8686 )wfA wq BApptsKhC r半对数图上半对数图上 对应的压力即为地层的平均压力。对应的压力即为地层的平均压力。st0.278tsAC AtKC根据根据 ，由以上两式求得，由以上两式求得wssptp不稳定流不稳定流拟稳定流拟稳定流当生产时间当生产时间 很长时很长时pt21第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 圆形封闭油藏系统，流动测试中，当

15、边界效应开始影响，圆形封闭油藏系统，流动测试中，当边界效应开始影响，地层渗流达到地层渗流达到拟稳态拟稳态时时三、地质储量三、地质储量322.121 10419.645( )(lg0.8686 )iwfA wq BAtpptsKhC rAtpwfCVqBdtdp04167. 02ephrV204167. 0etwfrhCqBdtdp781. 1C CA A= =31.6231.62int0.04167( )wfptqBpttpV C 积分积分22tCk2erA第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法)(tpppwfiintintpppi则有则有int04167. 0

16、ptCVqBptp设设 在直角坐标系中若将在直角坐标系中若将测试后期测试后期（拟稳态）数据作或关（拟稳态）数据作或关系曲线，则可得直线斜率为系曲线，则可得直线斜率为 tpCVqBm04167. 0封闭系统的储量封闭系统的储量 toopCmqBSSVN04167. 0拟稳态流动阶段压力与时间的关系曲线拟稳态流动阶段压力与时间的关系曲线23第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法四、井到封闭边界（直线断层）的距离四、井到封闭边界（直线断层）的距离 直线断层附近一口生产井直线断层附近一口生产井 井到边界的直线距离为井到边界的直线距离为d，当对油井进行压降测试或恢复，当对

17、油井进行压降测试或恢复测试时，其井底压力可由镜像映射和叠加原理求得。测试时，其井底压力可由镜像映射和叠加原理求得。24第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 井井A1A1单独生产产生的压降：单独生产产生的压降：12242( )0.079.21 100.07(2 )()()iwfwiippppptrq BdEEKhtt 2410.079.21 10( )()wiwfirq BppptEKht 井井A2A2单独生产产生的压降：单独生产产生的压降：4229.21 100.07(2 )( )()iwfiq BdppptEKht2420.079.21 100.07(2 )

18、( )()()wwfiiirq BdptpEEKhtt 井井A1A1、A2A2产生的压降叠加产生的压降叠加25第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法生产早期由于生产早期由于t 比较小比较小 240.079.21 10( )()wwfiirq BptpEKht3222.121 108.0853( )lg8.0853lgwfiwiwq BtptpKhrtpmr32.121 10 q BmKh2632222.121 108.08538.0853( )lglg(2 )8.08538.0853lg()2lg22wfiwiiwwq BttptpKhrdttpmpmr dr

19、d 随着测试的进行，随着测试的进行，t 增大到一定数值后，增大到一定数值后，A2井压力波已井压力波已扩散到断层边界，此时：扩散到断层边界，此时： 第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 在半对数曲线在半对数曲线 关系图中，压力变化的前一阶关系图中，压力变化的前一阶段呈斜率为段呈斜率为m的直线段，而在的直线段，而在后一阶段呈现斜率为后一阶段呈现斜率为2m的直的直线段。线段。lgwpt27第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法设两条直线段的交点对应时间为设两条直线段的交点对应时间为 ，则有：，则有： 1.422xtKtdCxt对于压力

20、恢复，利用叠加原理同样可得到上述结论。对于压力恢复，利用叠加原理同样可得到上述结论。28.08538.0853lg2lg2xxiiwwttpmpmrr d8.0853( )2lg2wfiwtptpmr d28.0853( )lgwfiwtptpmr28第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法五、五、Y Y函数探边测试分析函数探边测试分析 Y Y函数探边测试是一种利用压降（或压力恢复）曲线来判函数探边测试是一种利用压降（或压力恢复）曲线来判断是否存在断层和油水边界的方法。断是否存在断层和油水边界的方法。322.121 10lg0.86860.9077wfiwq Bt

21、ppsKhr49.21 101wfdpq BdtKht 不稳定流不稳定流29第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法五、五、Y Y函数探边测试分析函数探边测试分析 Y Y函数探边测试是一种利用压降（或压力恢复）曲线来判函数探边测试是一种利用压降（或压力恢复）曲线来判断是否存在断层和油水边界的方法。断是否存在断层和油水边界的方法。322.121 10lg0.86860.9077wfiwq BtppsKhr49.21 101wfdpq BdtKht 不稳定流不稳定流qBtpqBdtdpYwfwf31.842 10DKh令：令：tDY2则：则：tDYlg2lglglg单

22、位产量下的井底压力随时间单位产量下的井底压力随时间的变化率。的变化率。达西常数达西常数30第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法斜率为斜率为-1-1的直线段的直线段tDYlg2lglglg322.121 10419.645(lg0.8686 )wfiA wq BAtppsKhC rA拟稳定流拟稳定流24.1667 10wftdpqBdtAh C 24.1667 10wftdpdtYDqBAh C 24.1667 10wftdpdtYDqBAh C 水平直线段水平直线段004167. 0DCSSVNtoop地质储量地质储量24.1667 10ootNAh SSC

23、D31第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 对于有界地层，当地层渗流进入拟稳态时对于有界地层，当地层渗流进入拟稳态时DY 对应拟稳态的数据函数特征为一条水平直线段。由水对应拟稳态的数据函数特征为一条水平直线段。由水平直线段的纵坐标（即）可求得地质储量：平直线段的纵坐标（即）可求得地质储量： 24.1667 10wftdpdtYDqBAh C 32第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 由于不稳态时的由于不稳态时的Y Y函数特征呈直线，因此当直线受干扰，函数特征呈直线，因此当直线受干扰，可由干扰的特征来判断地层性质的变化。可由干扰

24、的特征来判断地层性质的变化。31.842 10DKh气水或气油边界气水或气油边界 气水或气油边界的影响，气水或气油边界的影响，说明井底附近存在高粘区域。说明井底附近存在高粘区域。由于低粘区域传导性高于高由于低粘区域传导性高于高粘区，表现在函数上则为其粘区，表现在函数上则为其值增加。值增加。33第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 井底附近存在低粘区，井底附近存在低粘区，即有油水边界或油气边界存即有油水边界或油气边界存在。在。油水或油气边界油水或油气边界渗透率突变地层渗透率突变地层 由于井底附近存在两由于井底附近存在两条断层，渗透率发生突变条断层，渗透率发生突变的情况。的情况。34第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法 对于关井压力恢复的情况，也可用相同的方法，不同之对于关井压力恢复的情况，也可用相同的方法，不同之处是：绘制处是：绘制 的关系曲线，此时的关系曲线，此时其中：其中： 为关井压力。为关井压力。 tY lglgdtdpqBYws1wsp六调查半径六调查半径 调查半径也叫做供给半径或研究半径，为地层中压力调查半径也叫做供给半径或研究半径，为地层中压力分布达到了拟稳态时压力波所传播的距离。分布达到了拟稳态时压力波所传播