油藏平衡压力实验细则

油藏平衡压力实验细则一、实验目的与概述

油藏平衡压力实验（BHP实验）是油气田开发中一项重要的监测手段，旨在通过改变油藏压力，研究油藏动态变化规律，评估油藏生产能力及剩余油分布。实验通过精确测量压力、产量等参数，为油藏动态分析和开发方案调整提供依据。

（一）实验目的

1.确定油藏原始压力及饱和度分布。

2.分析压力变化对油井产量的影响。

3.评估油藏能量补充能力及衰竭程度。

4.为油藏数值模拟提供基础数据。

（二）实验概述

油藏平衡压力实验通常在油井停产或低产状态下进行，通过注入或采出流体，使油藏压力发生微小变化，并记录相关参数。实验需在稳定条件下进行，确保测量数据的准确性。

二、实验准备

实验前需做好充分准备，确保设备、人员及资料齐全。

（一）设备检查

1.压力计：校准精度不低于±0.1%FS，确保读数稳定。

2.注采泵：检查流量计及泵体密封性，确保注入/采出量准确。

3.数据记录仪：校准时间同步功能，避免数据错乱。

（二）资料准备

1.油藏地质资料：包括油藏埋深、渗透率、孔隙度等参数。

2.生产历史数据：整理近三年产量、压力变化曲线。

3.实验方案：明确注入/采出速率、压力控制目标。

（三）人员分工

1.现场操作人员：负责设备调试及参数记录。

2.数据分析人员：实时监控数据变化，处理异常情况。

3.安全监督员：检查现场安全措施，防止意外发生。

三、实验步骤

油藏平衡压力实验需严格按照步骤执行，确保数据可靠性。

（一）实验前准备

1.关闭油井生产阀门，停止采油。

2.连接压力计至井口，确保密封良好。

3.启动数据记录仪，设定采样间隔（如1分钟）。

（二）压力调节阶段

1.注入阶段：

(1)以5m³/h的速率注入流体，记录压力变化曲线。

(2)每隔10分钟测量一次压力，直至压力稳定（波动小于0.5MPa）。

(3)记录注入总量及压力稳定值。

2.采出阶段（如需）：

(1)以3m³/h的速率采油，同样记录压力变化。

(2)每隔10分钟测量一次，直至压力下降0.2MPa。

(3)记录采出总量及压力变化值。

（三）实验结束

1.停止注入/采出，等待压力恢复至原始水平。

2.拆除设备，整理数据记录。

3.进行现场清洁，确保无遗漏。

四、数据分析

实验数据需进行系统分析，以评估油藏动态特性。

（一）压力变化分析

1.绘制压力-时间曲线，观察压力恢复速率。

2.计算压力传导系数（如压力下降20%所需时间）。

（二）产量分析

1.结合生产历史，对比实验前后产量变化。

2.计算油藏采收率（如实验后产量提升15%）。

（三）异常数据处理

1.若发现压力波动大于±1MPa，需排查设备故障。

2.重新进行实验，确保数据可靠性。

五、实验报告

实验完成后需撰写报告，内容包括：

1.实验目的及方案概述。

2.设备及人员分工记录。

3.实验数据及图表分析。

4.油藏动态评估结论。

5.后续建议（如调整注采策略）。

四、数据分析

实验所采集到的各项数据是评估油藏动态特征、验证工程假设、优化开发策略的基础。因此，必须对实验过程中记录的压力、产量（或注量）、时间等相关参数进行系统、严谨的分析。分析的目标是揭示油藏对压力扰动的响应机制，量化关键参数，为油藏管理提供科学依据。

(一)压力变化分析

此部分核心在于精确刻画油藏压力随时间的变化规律，并从中提取油藏的物性及动态参数信息。

1.压力-时间曲线绘制与解读：

绘制：以时间为横坐标，压力为纵坐标，绘制实验期间（包括压力建立和压力恢复阶段）的压力变化曲线。建议使用专业绘图软件，确保坐标轴刻度清晰、准确。

稳定状态识别：观察曲线，明确压力稳定阶段的时间区间。压力稳定通常指在一定观测时间内（例如，连续10-15分钟），压力读数变化幅度小于预设阈值（如±0.1MPa或±1%FS，具体阈值依据仪器精度和油藏特性确定），表明压力已基本达到新的平衡状态或恢复至原始状态。

压力传导时间分析：计算从开始注入/采出到压力响应达到特定变化程度（例如，压力下降或上升达到总变化幅度的某个百分比，如10%或20%）所需的时间。这个时间可以反映油藏内部流体流动的快慢，即压力传导时间。较短的传导时间通常意味着油藏连通性好、渗透率高或流体粘度低。

压力恢复特征分析：在注采后进行压力恢复阶段，分析压力恢复速率。快速恢复通常指示油藏具有较好的自愈能力或存在较强的边底水驱动。恢复曲线的形态（如指数型、对数型）可以提供关于泄油面积和表皮因子等信息。

压力降落漏斗分析（采出阶段）：如果实验包含采出阶段，需分析压力随时间下降的速率和形态。陡峭的下降曲线可能意味着油藏能量消耗快，需要关注其生产极限。

2.压力传导系数计算：

定义：压力传导系数（或类似参数，如半对数曲线斜率）是衡量压力波在油藏中传播速度的指标之一。它综合反映了油藏的几何尺寸、渗透率、流体粘度、岩石压缩性等因素。

计算方法示例：在压力恢复阶段，如果压力数据近似符合对数规律（p=p_i+(p_o-p_i)exp(-t/τ)），其中p为时间t时刻的压力，p_i为初始压力，p_o为原始压力，τ为压力恢复时间常数，则压力传导系数t_c可以与时间常数τ相关联（具体关系式需根据地质模型和实验类型推导）。另一种简化估算方法是通过绘制ln(p-p_e)vst曲线（p为当前压力，p_e为外边界压力，通常取原始压力）的斜率来确定，斜率绝对值与t_c成比例。计算时需注意单位统一。

意义：该系数有助于评价油藏的连通性及流体流动的敏感性，是油藏数值模拟的重要输入参数。

(二)产量（或注量）分析

此部分旨在分析在压力扰动下，油藏的产量响应，并将其与压力变化关联起来，评估油藏生产能力及饱和度变化。

1.产量-时间关系分析：

数据关联：将实验期间记录的瞬时产量（或累计产量）数据与对应时刻的压力数据进行关联。绘制产量随时间变化的曲线。

阶段划分：明确区分注入阶段和采出阶段的产量数据。分析各阶段产量的变化趋势和幅度。

生产指数/注采比计算：计算不同压力条件下的生产指数（J=Q/Δp，Q为产量，Δp为井底流动压力变化）或注采比（注入量/采出量）。观察这些参数在实验过程中的变化规律。例如，在采出实验中，如果压力下降导致产量显著降低，则生产指数会减小。

表皮因子影响评估：分析产量变化是否超出了单纯由压力变化解释的范围，这可能暗示存在表皮效应（如井筒储存、井周围非均质性等）。实验前后生产指数的变化可以间接反映表皮因子的变化。

2.产量变化与饱和度动态关联：

概念联系：压力变化会直接影响油、气、水相的饱和度分布。通常，压力下降会导致油相饱和度降低（即驱油），水相或气相饱和度相对升高。

经验关系分析：结合油藏的PVT（压力-体积-温度）数据和相对渗透率曲线，可以定性或半定量地分析压力变化与饱和度变化的可能关系。例如，在一定的压力下降范围内，油井产液量下降可能主要因为油相饱和度下降导致相对渗透率降低。

指示剩余油分布：实验前后产量的变化趋势，特别是产液量下降的幅度，可以间接指示油藏中剩余油饱和度的变化情况及分布区域的大致范围。例如，如果某个区域的产量下降显著，可能意味着该区域剩余油被驱替。

(三)异常数据处理

实验过程中可能因设备故障、操作失误、环境干扰或油藏本身特性等原因出现数据异常。对这些异常数据的识别、评估和处理是保证实验结果可靠性的关键环节。

1.异常数据识别标准：

压力突变：短时间内压力出现非平稳的、幅度异常大的波动或跳变，超出正常操作范围或仪器预期精度。

数据缺失或跳变：记录仪出现长时间无数据、数据突然清零或大幅度跳变。

数据重复或死机：数据记录仪显示同一数值重复，或长时间无变化。

曲线趋势反常：压力-时间曲线或产量-时间曲线出现不符合理论预期或物理规律的转折、平台、振荡等。

参数矛盾：不同传感器的读数之间出现明显矛盾（如压力与对应流量读数无法合理匹配）。

阈值判断：任何单一数据点或一段时间内的平均数据超出预设的合理阈值范围（例如，温度异常、振动幅度异常等辅助监测参数）。

2.异常数据评估与处理：

记录与标记：一旦发现异常数据，应立即记录异常发生的时间、持续时间、具体参数值、现场状况（如天气变化、操作动作等）。在数据文件或图表中清晰标记异常区间。

初步排查：现场操作人员应立即检查相关设备连接是否松动、传感器是否损坏、记录仪是否正常工作、操作是否存在误动等。例如，检查压力计探头与井口密封是否完好，数据线是否接触良好。

数据有效性判断：

可恢复性：如果异常短暂且原因明确（如瞬时振动、轻微接触不良），且后续数据恢复正常且趋势合理，可在分析时剔除该短时异常数据点，但需在报告中标明。

持续性或严重性：如果异常持续存在、原因不明或导致数据完全失效，则该时间段内的所有数据通常视为不可靠，需要评估其对整体分析结果的影响。可能需要重新进行该时段的实验。

关联性分析：分析异常数据是否与特定的操作（如开关阀门、注入速率改变）或环境因素（如附近施工振动）同时发生，有助于判断异常原因。

替代方案与补充实验：对于因设备故障等原因导致的大段数据缺失，若条件允许且必要，应考虑安排补充实验，以填补数据空白，提高分析的完整性。

敏感性分析：在最终分析报告中，应说明异常数据的处理方式及其对主要分析结论（如压力传导系数、生产指数等）的潜在影响。如果异常数据比例过大或处理可能引入较大偏差，需对实验结果的可靠性进行特别说明，并提出改进建议。

一、实验目的与概述

油藏平衡压力实验（BHP实验）是油气田开发中一项重要的监测手段，旨在通过改变油藏压力，研究油藏动态变化规律，评估油藏生产能力及剩余油分布。实验通过精确测量压力、产量等参数，为油藏动态分析和开发方案调整提供依据。

（一）实验目的

1.确定油藏原始压力及饱和度分布。

2.分析压力变化对油井产量的影响。

3.评估油藏能量补充能力及衰竭程度。

4.为油藏数值模拟提供基础数据。

（二）实验概述

油藏平衡压力实验通常在油井停产或低产状态下进行，通过注入或采出流体，使油藏压力发生微小变化，并记录相关参数。实验需在稳定条件下进行，确保测量数据的准确性。

二、实验准备

实验前需做好充分准备，确保设备、人员及资料齐全。

（一）设备检查

1.压力计：校准精度不低于±0.1%FS，确保读数稳定。

2.注采泵：检查流量计及泵体密封性，确保注入/采出量准确。

3.数据记录仪：校准时间同步功能，避免数据错乱。

（二）资料准备

1.油藏地质资料：包括油藏埋深、渗透率、孔隙度等参数。

2.生产历史数据：整理近三年产量、压力变化曲线。

3.实验方案：明确注入/采出速率、压力控制目标。

（三）人员分工

1.现场操作人员：负责设备调试及参数记录。

2.数据分析人员：实时监控数据变化，处理异常情况。

3.安全监督员：检查现场安全措施，防止意外发生。

三、实验步骤

油藏平衡压力实验需严格按照步骤执行，确保数据可靠性。

（一）实验前准备

1.关闭油井生产阀门，停止采油。

2.连接压力计至井口，确保密封良好。

3.启动数据记录仪，设定采样间隔（如1分钟）。

（二）压力调节阶段

1.注入阶段：

(1)以5m³/h的速率注入流体，记录压力变化曲线。

(2)每隔10分钟测量一次压力，直至压力稳定（波动小于0.5MPa）。

(3)记录注入总量及压力稳定值。

2.采出阶段（如需）：

(1)以3m³/h的速率采油，同样记录压力变化。

(2)每隔10分钟测量一次，直至压力下降0.2MPa。

(3)记录采出总量及压力变化值。

（三）实验结束

1.停止注入/采出，等待压力恢复至原始水平。

2.拆除设备，整理数据记录。

3.进行现场清洁，确保无遗漏。

四、数据分析

实验数据需进行系统分析，以评估油藏动态特性。

（一）压力变化分析

1.绘制压力-时间曲线，观察压力恢复速率。

2.计算压力传导系数（如压力下降20%所需时间）。

（二）产量分析

1.结合生产历史，对比实验前后产量变化。

2.计算油藏采收率（如实验后产量提升15%）。

（三）异常数据处理

1.若发现压力波动大于±1MPa，需排查设备故障。

2.重新进行实验，确保数据可靠性。

五、实验报告

实验完成后需撰写报告，内容包括：

1.实验目的及方案概述。

2.设备及人员分工记录。

3.实验数据及图表分析。

4.油藏动态评估结论。

5.后续建议（如调整注采策略）。

四、数据分析

实验所采集到的各项数据是评估油藏动态特征、验证工程假设、优化开发策略的基础。因此，必须对实验过程中记录的压力、产量（或注量）、时间等相关参数进行系统、严谨的分析。分析的目标是揭示油藏对压力扰动的响应机制，量化关键参数，为油藏管理提供科学依据。

(一)压力变化分析

此部分核心在于精确刻画油藏压力随时间的变化规律，并从中提取油藏的物性及动态参数信息。

1.压力-时间曲线绘制与解读：

绘制：以时间为横坐标，压力为纵坐标，绘制实验期间（包括压力建立和压力恢复阶段）的压力变化曲线。建议使用专业绘图软件，确保坐标轴刻度清晰、准确。

稳定状态识别：观察曲线，明确压力稳定阶段的时间区间。压力稳定通常指在一定观测时间内（例如，连续10-15分钟），压力读数变化幅度小于预设阈值（如±0.1MPa或±1%FS，具体阈值依据仪器精度和油藏特性确定），表明压力已基本达到新的平衡状态或恢复至原始状态。

压力传导时间分析：计算从开始注入/采出到压力响应达到特定变化程度（例如，压力下降或上升达到总变化幅度的某个百分比，如10%或20%）所需的时间。这个时间可以反映油藏内部流体流动的快慢，即压力传导时间。较短的传导时间通常意味着油藏连通性好、渗透率高或流体粘度低。

压力恢复特征分析：在注采后进行压力恢复阶段，分析压力恢复速率。快速恢复通常指示油藏具有较好的自愈能力或存在较强的边底水驱动。恢复曲线的形态（如指数型、对数型）可以提供关于泄油面积和表皮因子等信息。

压力降落漏斗分析（采出阶段）：如果实验包含采出阶段，需分析压力随时间下降的速率和形态。陡峭的下降曲线可能意味着油藏能量消耗快，需要关注其生产极限。

2.压力传导系数计算：

定义：压力传导系数（或类似参数，如半对数曲线斜率）是衡量压力波在油藏中传播速度的指标之一。它综合反映了油藏的几何尺寸、渗透率、流体粘度、岩石压缩性等因素。

计算方法示例：在压力恢复阶段，如果压力数据近似符合对数规律（p=p_i+(p_o-p_i)exp(-t/τ)），其中p为时间t时刻的压力，p_i为初始压力，p_o为原始压力，τ为压力恢复时间常数，则压力传导系数t_c可以与时间常数τ相关联（具体关系式需根据地质模型和实验类型推导）。另一种简化估算方法是通过绘制ln(p-p_e)vst曲线（p为当前压力，p_e为外边界压力，通常取原始压力）的斜率来确定，斜率绝对值与t_c成比例。计算时需注意单位统一。

意义：该系数有助于评价油藏的连通性及流体流动的敏感性，是油藏数值模拟的重要输入参数。

(二)产量（或注量）分析

此部分旨在分析在压力扰动下，油藏的产量响应，并将其与压力变化关联起来，评估油藏生产能力及饱和度变化。

1.产量-时间关系分析：

数据关联：将实验期间记录的瞬时产量（或累计产量）数据与对应时刻的压力数据进行关联。绘制产量随时间变化的曲线。

阶段划分：明确区分注入阶段和采出阶段的产量数据。分析各阶段产量的变化趋势和幅度。

生产指数/注采比计算：计算不同压力条件下的生产指数（J=Q/Δp，Q为产量，Δp为井底流动压力变化）或注采比（注入量/采出量）。观察这些参数在实验过程中的变化规律。例如，在采出实验中，如果压力下降导致产量显著降低，则生产指数会减小。

表皮因子影响评估：分析产量变化是否超出了单纯由压力变化解释的范围，这可能暗示存在表皮效应（如井筒储存、井周围非均质性等）。实验前后生产指数的变化可以间接反映表皮因子的变化。

2.产量变化与饱和度动态关联：

概念联系：压力变化会直接影响油、气、水相的饱和度分布。通常，压力下降会导致油相饱和度降低（即驱油），水相或气相饱和度相对升高。

经验关系分析：结合油藏的PVT（压力-体积-温度）数据和相对渗透率曲线，可以定性或半定量地分析压力变化与饱和度变化的可能关系。例如，在一定的压力下降范围内，油井产液量下降可能主要因为油相饱和度下降导致相对渗透率降低。

指示剩余油分布：实验前后产量的变化趋势，特别是产液量下降的幅度，可以间接指示油藏中剩余油饱和度的变化情况及分布区域的大致范围。例如，如果某个区域的产量下降显著，可能意味着该区域剩余油被驱替。

(三)异常数据处理

实验过程中可能因设备故障、操作失误、环境干扰或油藏本身特性等原因出现数据异常。对这些异常数据的识别、评估和处理是保证实验结果可靠性的关键环节。

1.异常数据识别标准：

压力突变：短时间内压力出现非平稳的、幅度异常大的波动或跳变，超出正常操作范围或仪器预期精度。

数据缺失或跳变：记录仪出现长时间无数据、数据突然清零