常规不稳定试井介绍

各位领导各位专家你们好北京天元龙石油技术服务有限责任公司2006.041★改变油藏中某一口井的工作制度，即改变流量（或压力），则在井底将造成一个压力扰动，此压力扰动将随着时间的不断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油藏、油井和流体的性质有关。★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,获得相应的地层参数。这就是通常所说的不稳定试井。不稳定试井技术介绍2不稳定试井的分类3井筒原始压力PiQ开井生产时压力波传递示意图4关井时压力波恢复示意图井筒原始压力PiQ=05第一节不稳定试井的基本原理和有关概念一、不稳定试井解释程序二、试井解释模型三、不稳定试井解释方法简介四、井筒储集效应及井筒储集常数五、表皮效应与表皮系数六、流动阶段及可以获得信息6试井解释框图解释模型识别解释模型检验相符否？油藏参数计算结束不相符数据有效性评价7试井解释模型试井井解释模型由下面三部分组成：基本模型：油气藏的基本特性边界条件：内边界条件--井筒及其附近的情况

外边界条件--油藏外边缘的情况初始条件：油藏投入开发前的情况81、基本模型（1）均质油气藏模型K1井筒（2）非均质油气藏模型双孔隙性K1K2双渗透性K1K2复合油藏K1K292、内边界条件

（1）井筒储集效应

（2）表皮效应

（3）裂缝切割井筒3、外边界条件

（1）无限大地层（无外边界）（2）不渗透边界（3）恒压边界（4）封闭边界104、最简单的试井解释模型地质模型水平，等厚，均质，无限大地层，弱可压缩液体，一口井以稳定产量生产，服从达西定律，等温渗流，忽略重力和毛管力。11不稳定试井解释方法简介自50年代的Horner半对数分析方法问世以来，已相继有多种不稳定试井分析方法产生，并被广泛用于生产实际。纵观所有的分析方法，可以将其分为两大类：1、常规试井分析方法（Semi-Log方法）2、现代试井分析方法（Log-Log方法）12常规试井解释方法（1）Horner压降和恢复分析法；（2）MDH分析法；（3）MBH分析法；（4）Y函数分析法；（5）Muskat分析法；寻求特征直线的分析方法13常规试井解释方法优点：理论上较为完善、原理简单、易于实际应用。缺点：应用常规分析方法时，以分析中、晚期压力资料为主。这就要求油气井测试时间较长，从而影响生产；尤其对于低渗透的油藏，要取得这些资料更为困难；主要以分析各向同性的均质油藏为基础14常规试井解释方法缺点应用常规分析方法时，直线段的选择将影响到最后的分析结果；对早期段的数据利用显得无能为力；一般常规方法求得的结果反映的是油藏总体的平均特征，井底附近情况的准确反映在这些方法中难以实现；常规分析方法中,有时获得的数据有限，则给油藏的识别带来一定困难，有时一条曲线反映出的是不同油藏特征。15现代试井分析法

从60年代发展起来的现代试井解释方法则在一定程度上克服了上述存在的问题。这些方法的原理是从原始的物理模型入手，将物理模型建立在更接近测试实际的基础上。重新建立考虑各种边界条件的数学模型，用解析方法或数值方法求出数学模型的解，并绘出分析用理论图版。16现代试井分析法——曲线拟合对整条曲线的拟合，寻求的是坐标的对应关系17现代试井分析法——曲线拟合（1）Ramey,Agarwal典型曲线分析法；（2）Earlougher典型曲线分析法；（3）Gringarten典型曲线分析法；（4）Mickinley典型曲线分析法；（5）Bourder典型曲线分析法。对整条曲线的拟合，寻求的是坐标的对应关系18现代试井分析方法的特点运用系统分析的概念和数值模拟方法，使试井解释从理论上前进了一大步；由于考虑了井筒储存和井壁污染对压力动态的影响，确立了早期资料的解释方法，在过去认为不能利用的早期数据中获得了很多有用的信息；完善了常规分析方法，给出了半对数直线开始的大致时间，提高了半对数曲线分析的可靠性通过实际压力数据曲线和理论图版中的无因次压力和无因次时间的拟合，可以对油藏参数进行局部或全面的定量分析，并能获取常规分析方法中无法获取的一些参数值；利用导数曲线可以识别不同的油藏模型，对有目的的分析提供了依据，同时也提高了分析精度；整个解释过程是一个“边解释边检验”相结合的过程，几乎每个流动阶段的识别以及每个参数的计算，都可以从两种不同的途径获取，然后进行结果比较；对最后的解释结果进行模拟检验和历史拟合，因此提高了解释结果的可靠性和正确性。现代试井分析方法的特点(续)井筒储集效应及井筒储集常数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qwh

与井底产量

qsf

并不相等。21开井生产时井筒卸载效应井筒原始压力Piqtq地面产量qwh井底产量qsfPWBS022关井时的井筒续流效应tq地面产量qwh井底产量qsfPWBS井筒原始压力Piq=0023井筒储集效应井筒卸载效应和井筒储存效应统称为井筒储存效应（井筒储集效应）。

qsf=0(开井情形)或qsf=q(关井情形)的那一段时间，称为“纯井筒储集”阶段，简写作PWBS(PureWellboreStorage)。24井筒储集效应井筒储集常数C的物理意义：在开井情形,是当井筒压力降低1MPa时，靠井筒中原油的弹性能量可以排出Cm3原油。在关井情形,是要使井筒压力升高1MPa，必须从地层流入井筒Cm3的原油；25表皮效应与表皮系数由于钻井、完井、压裂、酸化等因素，设想在井筒周围存在一个很小的环状区域，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力降。这种现象叫做表皮效应（或趋肤效应）。26表皮效应与表皮系数将附加压力降（用

Ps表示）无因次化，得到无因次附加压降，用它表征一口井表皮效应的性质和严重情况，称之为表皮系数（或趋肤因子、污染系数），用S表示：27表皮效应与表皮系数S>0，数值越大，表示污染越严重；S=0，井未受污染；S<0，绝对值越大，表示增产效果越好。28CXf,,K,S,P*d,Re,A第一阶段井筒储存人工裂缝天然裂缝射孔不完善多层均质径向流边界反映流动阶段及可以获得信息第二阶段第三阶段第四阶段29第二节流动阶段的识别诊断曲线：压差(

p)和压力导数(

p'.t)与时间(t)的双对数曲线。特种识别曲线：反映不同油藏在不同流动阶段的一些特征的直线。一、早期阶段二、无限作用径向流动阶段三、外边界反映阶段30一、早期阶段纯井筒储存阶段线性流动阶段（无限导流垂直裂缝）双线性流动阶段（有限导流垂直裂缝）1.纯井筒储存阶段的诊断曲线和特征直线31早期阶段——纯井筒储存阶段压降压力恢复32早期阶段——纯井筒储存阶段诊断曲线压力导数m=133早期阶段——纯井筒储存阶段t

P0m特征直线34早期阶段——纯井筒储存阶段t

Pw0mm时间误差

tC纠正前纠正后35早期阶段2.线性流动阶段（无限导流垂直裂缝）36早期阶段——线性流动阶段诊断曲线m=1/2lg2压力导数37早期阶段——线性流动阶段

p038早期阶段——双线性流动阶段

p0特种识别曲线39二、无限作用径向流阶段40无限作用径向流阶段诊断曲线压力导数压力导数41三、外边界反映阶段恒压边界直线不渗透边界封闭系统1.恒压边界的诊断曲线与特征直线42外边界反映阶段——恒压边界诊断曲线特征直线43外边界反映阶段2.直线不渗透边界的诊断曲线与特征直线诊断曲线特征直线44外边界反映阶段3.封闭系统的诊断曲线与特征直线诊断曲线特征直线45第三节常规试井分析方法（压降试井）一、等产量压降试井二、两产量试井三、探边测试46概述简化地质模型建立数学模型求解寻找直线规律求取参数47压降试井压降试井是将长期关闭的井开井生产，测量产量和压力随时间的变化，并分析测试数据反求地层参数。等产量压降试井变产量压降试井探边测试48一、等产量压降试井１、测试程序

将仪器下入井底预定位置（尽可能接近油层中部），记录稳定压力（静压）；

以恒定产量开井生产。此时仪器记录井底流压随时间的变化；必要时取样求物性。49Pwftqtpi实测产量——压力曲线50２、实测压降曲线的形态lgtPwf实际理论早期段中期段晚期段51常规试井分析方法—等产量压降lgtPw?现象之一：下降速度变慢远井区K，h，u变好；存在供给边界；邻井注水量增大；邻井产量减小…….52常规试井分析方法—等产量压降LgtPw?现象之二：下降速度变快远井区K，h，u变差；存在断层边界；邻井注水量减小；邻井产量增大…….53常规试井分析方法—等产量压降当压力扰动到达恒压边界时，油藏便出现了“稳定流动”。此时，pwf

与t无关：压降曲线变为一条水平线供给边界的影响很大的气顶、广阔而活跃的边水、满足注采平衡的边缘注水，都可能形成非常近似的恒压边界。LgtPw半对数直线段54常规试井分析方法—等产量压降如果测试井附近有线性组合的不渗透边界，压力传播到此边界时，压力降落速度加快，压降曲线变陡。在半对数坐标系中呈现另一直线段；该直线段与第一直线段（中期段）斜率之比mD=m2/m1随不渗透边界的几何形态而异。断层边界55常规试井分析方法—等产量压降断层形态压降曲线中、晚期段形态测试井lgtPwfm1m22:1测试井lgtPwfm1m24:1测试井lgtPwfm1m23:1断层边界56常规试井分析方法—等产量压降LgtPwm1m2直线断层边界tx57

当压力扰动到达整个封闭边界时，油藏中的流动便进入了拟稳定流动。此后，

pwf与t呈线性关系，即流压随时间的变化率为常数：常规试井分析方法—等产量压降所谓封闭边界是由不渗透边界所围成的油藏（也称作封闭系统）的整个边界。封闭边界58常规试井分析方法—等产量压降应用条件可用于新井和老井；最适宜于新井和长期关闭的井；不宜于进行压力恢复试井的井（如井筒中流体相分离严重的井）。59二、两产量试井两产量试井具有一定的优越性：测试程序：１）测试前产量q1

必须严格保持恒定；２）以稳定产量q2

生产；３）准确记录q2

生产期间的压力和产量。测试和分析可以简化；井筒储存效应可以降低。60tqq1q2t1ttpwt1tpi变产量分析两产量试井61常规试井分析方法—两产量压降两产量试井是变产量试井的一个特例。62常规试井分析方法—两产量压降pwf生产时间增加边界影响流量重新稳定过程63常规试井分析方法—两产量压降pwf生产时间增加064三、探边测试１、拟稳定流动探边测试方法由上式可知,在直角坐标系中,Pwf与t成直线，其斜率m*为：65探边测试拟稳定流动探边测试方法CA是形状位置系数，简称形状系数，无因次66探边测试—拟稳态流动tPwf67第四节常规试井分析方法

（压力恢复试井）

压力恢复试井简称恢复试井，这是将井从稳定的生产状态转入关井状态，测量并分析关井后压力上升的一种方法。等产量恢复试井68为什么油田上90%以上都是压力恢复资料？压降测试要求产量稳定,但在实施中受到一定的限制,尤其对低渗透地层、非均质性严重地层的油气井压降测试更为困难。69关井压力恢复规律PwR(△t1)R(△t2)ABCDEFGHIJKLMNPi地层中发生的压力回升过程是井底压力不断升高，压力回升面积不断扩大，而离井较远处地层中压力逐步下降的过程。70

等产量恢复试井是指关井前井以恒定产量生产，当油藏中的流体达到稳定（通常要求井底流压达到稳定），关井测量井底流压随时间的变化。一、等产量恢复试井q0t00qtppwtpttt0１、霍纳法２、MDH法３、改进的麦斯凯特法４、MBH法071１、霍纳法—等产量恢复试井q0t00tppwtpttt00q井A-q井B72当

t∞，即关井时间无限长，关井压力应达到油藏静压（或原始压力）：用作图法将霍纳直线外推到

t/(tp+t)＝1处，当tp

不大时所对应的压力就是原始压力。等产量恢复试井—霍纳法求外推地层压力（无限大地层）73pwspi等产量恢复试井—霍纳法74等产量恢复试井—霍纳法求外推地层压力（有界地层）pwspi中期段晚期段m早期段p*75(2)在直角坐标纸上作图等产量恢复试井—霍纳法m76等产量恢复试井—霍纳法(3)计算地层参数渗透率m77等产量恢复试井—霍纳法(3)计算地层参数（续）表皮系数m78

将中期直线段外推至

t／(tp+t)＝１处，对应的压力即为P*。等产量恢复试井—霍纳法计算地层参数(续)求取外推地层压力：如果tp>>1

，可简化为79计算断层距离等产量恢复试井—霍纳法计算地层参数(续)pws中期段晚期段m1m2早期段80不稳定试井应用实例该井是卫城油田卫81块沙四段油藏的一口注水井。该油藏属低—特低孔渗、高矿化度、复杂断块