《試井技術(shù)及其應(yīng)用》PPT課件.pptVIP

試井技術(shù)及其應(yīng)用,一、試井技術(shù)簡介 1、試井概念 2、常用試井方法 二、試井成果及其的應(yīng)用 1、穩(wěn)定試井 2、不穩(wěn)定試井 三、油田開發(fā)后期試井技術(shù)所面臨的 困難及問題 四、試井技術(shù)的最新發(fā)展,一、試井技術(shù)簡介,1、試井的概念,試井是通過油藏壓力動態(tài)反應(yīng)來研究油藏特性的一門學(xué)科。是油藏工程學(xué)的重要手段。試井是通過給油藏一系列“信號”，這個信號通常是改變井的工作制度而產(chǎn)生的。測試在給定信號作用下，油藏的壓力動態(tài)反應(yīng)。在同樣的信號作用下，不同特性的油藏其壓力反應(yīng)不同。,輸入信號 （產(chǎn)量變化）,輸出信號 （壓力變化）,壓力變化,油藏特性,油藏模型,系統(tǒng) （油藏）,不穩(wěn)定試井,試井,干擾試井 脈沖試井 壓力恢復(fù)試井 壓力降落試井 變流量試井,穩(wěn)定試井 (產(chǎn)能試井),回壓試井 等時試井 修正等時試井 一點法試井,多井試井,單井試井,2、 常用試井方法,穩(wěn)定試井與不穩(wěn)定試井,試井中的穩(wěn)定和不穩(wěn)定是就壓力特征而言。所謂不穩(wěn)定試井就是連續(xù)測試由于井的工作制度發(fā)生變化而引起的井底壓力隨時間的變化過程，通過這一壓力變化過程的特征來研究井和儲層的特性參數(shù)的試井方法；穩(wěn)定試井是通過測試井在幾個不同穩(wěn)定工作制度下，井底壓力與產(chǎn)量之間的關(guān)系來研究井的生產(chǎn)（注入）能力的試井方法。因此也叫產(chǎn)能試井。,2、 常用試井方法 （1）、壓力恢復(fù)試井,技術(shù)條件：井具有足夠的穩(wěn)產(chǎn)（注入）時間，地層達(dá)到穩(wěn)定或擬穩(wěn)定流動狀態(tài)或具有足夠大的泄流半徑。 技術(shù)操作：保持井以恒流量生產(chǎn)，將壓力計下入油層中部，瞬時關(guān)井，連續(xù)監(jiān)測井底壓力變化，根據(jù)探測半徑設(shè)計測試時間。 提供信息：井底完善程度，流動效率，儲層流動系數(shù)，地層系數(shù)，滲透率，地層壓力，邊界信息等。,壓力恢復(fù)試井示意圖,Tp,Tp,技術(shù)條件：測試前井處于較長時間的關(guān)井，地層壓力達(dá)到穩(wěn)定。 基本操作：保證在井口不泄壓的條件下，將壓力計下入油層中部，瞬時開井，保證井以恒產(chǎn)量生產(chǎn)。連續(xù)監(jiān)測井底壓力變化，根據(jù)測試目的使其測試達(dá)到徑向流動、穩(wěn)定流動或擬穩(wěn)定流動。 提供信息：井底完善程度，流動效率，儲層流動系數(shù)，地層系數(shù)，滲透率，邊界信息等，動態(tài)儲量等。,2、 常用試井方法 （2）、壓力降落試井,壓力降落試井示意圖,t,2、 常用試井方法 （3）、變流量試井,變流量試井產(chǎn)生的情形有二：一是測試過程中人為的有目的的產(chǎn)生多級流量（包括穩(wěn)定試井資料的不穩(wěn)定壓力段)；二是受井的產(chǎn)能等因素決定無法實現(xiàn)長時間恒流量生產(chǎn)（壓力恢復(fù)測試前產(chǎn)量不穩(wěn)定或壓力降落測試過程中無法保證恒流量生產(chǎn)）。 目前，現(xiàn)場常見的二流量試井（不關(guān)井壓力恢復(fù)）屬于多流量試井的特例，但與多流量試井有所不同。多流量試井解釋要求測試每一個流量下的井底壓力變化，而不關(guān)井壓力恢復(fù)無法測得第一產(chǎn)量下的壓力變化。 這種方法的優(yōu)點在于操作簡便，產(chǎn)量損失小，但技術(shù)上具有一定的局限性。,變流量試井示意圖 壓力恢復(fù)前產(chǎn)量不穩(wěn)定,t,t,q,Pw,變流量試井示意圖 二流量試井,t,2、 常用試井方法 （4）、探邊試井,探邊試井就是探測有界油藏動態(tài)儲量的試井方法，嚴(yán)格地講，它是一種單獨的試井方法。其實質(zhì)是達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)流動的壓降試井。但是后來現(xiàn)場上把所有以探測油藏邊界為目的的試井統(tǒng)稱為探邊試井。使得探邊試井的概念變的含糊，也有人提出了用壓力恢復(fù)試井資料解釋可采儲量，但結(jié)果是不可靠的。因為探測有界油藏動態(tài)儲量是利用油藏在擬穩(wěn)態(tài)流動時期的表現(xiàn)特征，而壓力恢復(fù)過程沒有擬穩(wěn)態(tài)流動。 所謂探邊試井與壓降試井除了測試時間之外，沒有任何不同。,2、 常用試井方法 （5）、干擾試井,技術(shù)條件：一口激動井一口或多口觀察井。激動井用于產(chǎn)生干擾信號，需要有足夠或盡可能大的產(chǎn)量（注水量）以產(chǎn)生足夠強度的干擾信號；觀測井在測試前有足夠長的穩(wěn)產(chǎn)或關(guān)井時間，使其井底壓力處于穩(wěn)定。 基本操作：測試前將高精度壓力計下入觀察井井底，測的得一段時間的壓力趨勢線，然后按照試井設(shè)計改變激動井的工作制度，并同時記錄觀察井的壓力變化。 提供信息：由激動井井底壓力解釋可以得到壓降或壓力恢復(fù)相同的結(jié)果。由觀察井井底壓力解釋可以得到井間連通性，井間彈性壓縮率等信息。,干擾試井示意圖,t,2、 常用試井方法 （6）、脈沖試井,脈沖試井是干擾試井的一種特殊形式，但技術(shù)要求比脈沖試井更加嚴(yán)格。其技術(shù)條件和技術(shù)操作與干擾試井相同。同干擾試井不同的是要求一次測試所獲得的觀察井?dāng)?shù)據(jù)至少要產(chǎn)生3個壓力極值點，并且激動井的所有開井周期及關(guān)井周期必須相同。其優(yōu)點是可以通過合理設(shè)計脈沖比，使得觀察井井低壓力反應(yīng)達(dá)到最大。節(jié)省測試時間。,脈沖試井示意圖,2、 常用試井方法 （7）、回壓試井,適應(yīng)條件：高產(chǎn)自噴采油油井和采氣井。 工作制度選擇：最小產(chǎn)量：穩(wěn)定流壓盡可能接近地層壓力；最大產(chǎn)量：保證穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下，使穩(wěn)定油壓接近自噴最小油壓；在最大、最小工作制度之間，均勻內(nèi)插23個工作制度。 基本操作：連續(xù)以若干個不同的工作制度（一般由小到大，不少于三個）生產(chǎn)，每個工作制度均要求產(chǎn)量穩(wěn)定，井底流壓也要求達(dá)到穩(wěn)定。記錄每個產(chǎn)量qi及相應(yīng)的井底穩(wěn)定流壓Pwfj，并測得氣藏靜止地層壓力PR。,回壓試井示意圖,2、 常用試井方法 （8）、等時試井,如果氣層的滲透性較差，回壓試井需要很長的時間，此時可使用等時試井。 適應(yīng)條件：高產(chǎn)氣井。 工作制度選擇：與回壓試井基本相同。 技術(shù)操作：連續(xù)以若干個不同的工作制度（一般由小到大，不少于三個）生產(chǎn)，在以每一產(chǎn)量生產(chǎn)后均關(guān)井一段時間，使壓力恢復(fù)到（或非常接近）氣層靜壓；最后再以某一定產(chǎn)量生產(chǎn)一段較長的時間，直至井底流壓達(dá)到穩(wěn)定。,等時試井示意圖,延時流量,要求穩(wěn)定,等時,2、 常用試井方法 （9）、修正等時試井,修正（改進）等時試井是等時試井的簡化形式。在等時試井中，每一次開井生產(chǎn)后的關(guān)井時間要求足夠長，使壓力恢復(fù)到氣藏靜壓，因此各次關(guān)井時間一般來說是不相等的，如果不采用地面直讀測試方式，則盲目性很大。 修正等時試井與等時試井的操作相同，不同的是每個關(guān)井周期的時間相同（一般與生產(chǎn)時間相等，但也可以與生產(chǎn)時間不等，不要求壓力恢復(fù)到靜壓）。,修正等時試井示意圖,等時,等時,延時流量,要求穩(wěn)定,2、 常用試井方法 （10）、一點法試井,對于已經(jīng)獲得產(chǎn)能方程的井，經(jīng)過一段時間的開采之后，其產(chǎn)能可能有所變化。為了進行檢驗，可進行“一點法試井” 一點法試井只要求測取一個穩(wěn)定產(chǎn)量q和在以該產(chǎn)量生產(chǎn)時的穩(wěn)定井底流壓Pwf，以及目前的氣層靜壓PR。,一點法試井,二、試井資料的應(yīng)用,（一）產(chǎn)能試井成果及其應(yīng)用,產(chǎn)能試井的目的是研究井的生產(chǎn)能力。通過產(chǎn)能試井獲得的產(chǎn)能方程（曲線），可以預(yù)測不同壓力下的產(chǎn)量、確定井的無阻流量，作為合理配產(chǎn)的依據(jù)，保證井的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。,p,qo,I,II,IV,（一）油井產(chǎn)能試井成果及其應(yīng)用 1、指示曲線,I 、直線型 II、曲線型 III、混合型 IV、異常型,直線型( I )過原點的直線 單相達(dá)西滲流，一般在較小生產(chǎn)壓差條件下形成。直線型指示曲線并不永遠(yuǎn)存在，當(dāng)工作制度不斷增大時，單相達(dá)西流將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗喾沁_(dá)西流或油氣兩相流。此時直線便發(fā)生彎曲，形成混合型指示曲線。 曲線型（ II )過原點凹向產(chǎn)量軸 單相達(dá)西滲流或油氣兩相滲流，一般在較大生產(chǎn)壓差或流壓小于飽和壓力時形成。,混合型( III )開始為直線型，然后凹向壓差軸 隨著生產(chǎn)壓差的增大，油藏中出現(xiàn)了單相非達(dá)西流，增加了額外的慣性阻力；流壓低于飽和壓力，井壁附近地層出現(xiàn)了油氣兩相滲流，油相滲透率降低，粘滯阻力增大。 異常型( IV )過原點凹向產(chǎn)量軸 相應(yīng)工作制度下的生產(chǎn)未達(dá)穩(wěn)定；井壁污染，隨著生產(chǎn)壓差增大，部分污染被逐漸排除；多層合采條件下，隨著生產(chǎn)壓差增大，新層投入工作。,（一）油井產(chǎn)能試井成果及其應(yīng)用 2、產(chǎn)能方程,根據(jù)指示曲線類型確定產(chǎn)能方程：直線型采用線性產(chǎn)能方程；曲線型采用指數(shù)式或二項式方程；對于混合型指示曲線，直線部分按線性產(chǎn)能方程法確定，曲線部分按指數(shù)式或二項式產(chǎn)能方程確定。,線性產(chǎn)能方程,指數(shù)式產(chǎn)能方程,n-流態(tài)指數(shù)，1/2n1，當(dāng)n=1時，C=J. n=1, 達(dá)西流；n 1, 存在低速非達(dá)西滲流；n 1, 存在高速非達(dá)西滲流；,tg=n,二項式產(chǎn)能方程,不同流壓下的產(chǎn)量,qo,如果指示曲線為直線型或曲線型，則合理工作制度應(yīng)在系統(tǒng)試井曲線（產(chǎn)量、流壓、油氣比、含砂量、產(chǎn)水率等與工作制度關(guān)系組合曲線）圖中確定。,確定合理工作制度,混合型指示曲線 直線部分與曲線部分的切點， 合理產(chǎn)量和合理生產(chǎn)壓差 系統(tǒng)試井曲線上合理工作制度（或合理油嘴）。 在此工作制度下，如果系統(tǒng)試井曲線的其它參數(shù)不合理，則應(yīng)重新選擇合理的產(chǎn)量與壓差，直至含砂量不超過標(biāo)準(zhǔn)，含水率無明顯上升（在油氣兩相流動時，還應(yīng)觀察生產(chǎn)油氣比的變化）,由于氣體的粘度、壓縮系數(shù)、偏差因子等都是壓力的函數(shù)，因此，其滲流方程是非線性的，為了使?jié)B流方程線性化，引入了擬壓力 。也可以近似采用壓力平方進行分析。,二）氣井產(chǎn)能試井成果及其應(yīng)用,1回壓試井,二項式方程,q,P2/q,指數(shù)式方程,作lgqlg(PR2-Pwf2)關(guān)系曲線,1回壓試井,2、 等時試井分析,二項式產(chǎn)能方程,在直角坐標(biāo)系中，作,qj關(guān)系曲線,線性回歸，求出直線斜率B, 由穩(wěn)定點作不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線的平行線，求出該直線斜率截距A,q,B=tg,不穩(wěn)定點,q1,q2,q3,q5,q4,B=tg,指數(shù)式產(chǎn)能方程,在雙對數(shù)坐標(biāo)系中，作,lgqj關(guān)系曲線,線性回歸，求出直線斜率n, 由穩(wěn)定點作不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線的平行線，求出該直線斜率截距 lgC,2、 等時試井分析,n=tg,lgC,穩(wěn)定點,不穩(wěn)定點,q1,q2,q3,q5,q4,n=tg,3、 修正等時試井,繪制產(chǎn)能曲線時，以,代替等時試井,情形的,，其中 pwsj是第 j 次關(guān)井期末的井底,關(guān)井壓力，除此之外，產(chǎn)能方程的確定與等時試井完 全相同,q,B=tg,A,穩(wěn)定點,不穩(wěn)定點,q1,q2,q3,q5,q4,B=tg,n=tg,lgC,穩(wěn)定點,不穩(wěn)定點,q1,q2,q3,q5,q4,n=tg,4、 一點法產(chǎn)能試井,產(chǎn)能曲線的繪制：,在原來的指數(shù)式產(chǎn)能曲線圖上，畫出一點法試井測得的數(shù)據(jù)點A (q, pR2-pwf2)，再過這一點作原產(chǎn)能曲線的平行線，這即是氣井當(dāng)前的產(chǎn)能曲線，,由此可以估算當(dāng)時的qAOF。也可以預(yù)測一定生產(chǎn)條件下的產(chǎn)量。,常見產(chǎn)能曲線類型,（二）不穩(wěn)定試井成果及其應(yīng)用 不穩(wěn)定試井解釋,不穩(wěn)定試井解釋經(jīng)歷了常規(guī)試井解釋和現(xiàn)代試井解釋兩個階段。常規(guī)試井解釋是基于特征直線段特征（斜率和截距）的解釋；現(xiàn)代試井解釋是基于對測試曲線全過程擬合的解釋技術(shù)。其實質(zhì)是一個求解反問題的過程，即根據(jù)觀測到的井底壓力特征，選擇油藏模型，把油藏模型的理論解與實測油藏壓力反應(yīng)曲線進行擬合，通過不斷調(diào)整理想模型的參數(shù)，最終使直到理論曲線與實測油藏壓力反應(yīng)曲線達(dá)到最佳擬合。,不穩(wěn)定試井成果及其應(yīng)用 不穩(wěn)定試井解釋,不穩(wěn)定試井解釋經(jīng)歷了常規(guī)試井解釋和現(xiàn)代試井解釋兩個階段。常規(guī)試井解釋是基于特征直線段特征（斜率和截距）的解釋；現(xiàn)代試井解釋是基于對測試曲線全過程擬合的解釋技術(shù)。其實質(zhì)是一個求解反問題的過程，即根據(jù)觀測到的井底壓力特征，選擇油藏模型，把油藏模型的理論解與實測油藏壓力反應(yīng)曲線進行擬合，通過不斷調(diào)整理想模型的參數(shù)，最終使直到理論曲線與實測油藏壓力反應(yīng)曲線達(dá)到最佳擬合。,不穩(wěn)定試井成果及其應(yīng)用 不穩(wěn)定試井解釋曲線,不穩(wěn)定試井成果及其應(yīng)用 不穩(wěn)定試井解釋曲線,不穩(wěn)定試井成果及其應(yīng)用 不穩(wěn)定試井解釋曲線,1、研究儲層特性,通過試井典型曲線的特征，可以直觀認(rèn)識儲層的物性非均質(zhì)性。,均質(zhì)油藏特性顯示,雙孔介質(zhì)油藏特性顯示,多層油藏特性顯示,巖性橫向變化物性變好,K1=0.1k2,巖性橫向變化物性變差,K1=10k2,壓裂井,2、評價儲層污染,3、研究儲層的流動特性,流動系數(shù)(kh/) 地層系數(shù)(kh) 流度(k/ ) 有效滲透率(k),4、了解地層壓力、評價井的 生產(chǎn)狀況,目前平均地層壓力 生產(chǎn)指數(shù)（吸水指數(shù)） 流動效率,5、研究構(gòu)造特征,通過試井資料的晚期特征可以研究油藏的構(gòu)造形態(tài)和特征。包括油藏的規(guī)模（空隙體積）和邊界特征（如：邊水的侵入，斷層的形態(tài)和距離等。,兩條封閉邊界壓力反應(yīng),x,y,X=y,x=2y,渠狀油藏壓力反應(yīng),封閉油藏壓力反應(yīng),壓力恢復(fù),壓降,6、研究動態(tài)儲量,通過壓降試井?dāng)M穩(wěn)態(tài)資料可以研究井控儲量或者有界油藏的動態(tài)儲量。,利用擬穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)求儲量,N=10-4 qbSo/(24Ctm),m,利用擬穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)求儲量,lgY,lgt,Yps,7、指導(dǎo)措施選井,措施選井不外乎兩方面的內(nèi)容：一是確定地層能量；二是確定井的產(chǎn)能。前者可以通過探邊試井確定井的控制儲量，后者可以通過研究井目前的采油指數(shù)或流動效率，井底完善程度等，確定井是否具有增產(chǎn)（增注）潛力。 值得注意的是在確定井底完善性時，不能忽視壓裂井的產(chǎn)能潛力。壓裂井在經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)（注水）后，可能在裂縫端面上產(chǎn)生污染，這將大大降低井的產(chǎn)能。進行裂縫端面解堵可以提高井的產(chǎn)能。,措施效果對比,S=5,S=-3,Xf=100m,措施效果對比,R=50m Kh2/kh1=0.5 S=1,S=-4 Kh=300,8、確定井的產(chǎn)能與合理工作制度,井的產(chǎn)能是確定合理工作制度的依據(jù)。通過產(chǎn)能試井確定地層壓力、流動壓力和產(chǎn)量之間的關(guān)系，選擇合理的工作制度使得井能夠持續(xù)、穩(wěn)定的高產(chǎn)。,IPR曲線,I P R 曲 線,Pf=25MPa,Pf=15MPa,生產(chǎn)壓差、產(chǎn)量、與生產(chǎn)時間關(guān)系,Pf=25MPa Q=10104m3/d,生產(chǎn)壓差、產(chǎn)量、與生產(chǎn)時間關(guān)系,Pf=25MPa Q=5104m3/d,生產(chǎn)壓差、產(chǎn)量、與生產(chǎn)時間關(guān)系,Pf=30MPa Q=10104m3/d,9、研究水驅(qū)特征,通過注水井試井可以研究水驅(qū)前緣的位置、前緣飽和度、前緣的推進速度等，為確定合理的注水方案，提高水驅(qū)效率和水驅(qū)采收率提供決策依據(jù)。,水驅(qū)剖面示意圖,水區(qū),油水過渡帶,油區(qū),10、驗證井間連通性,通過干擾試井或脈沖試井，可以判斷井間的連同性，也可以驗證井間斷層的密封性。,驗證井間連通性,q,Pw,t,q,11、研究剩余油飽和度極其變化,1、通過常規(guī)試井解釋的有效滲透率確定飽和度適用于彈性開采油藏的早期開發(fā)階段。 2、干擾試井或脈沖試井確定井間平均飽和度。 3、數(shù)值試井分析確定井組或開發(fā)單元的飽和度分布。,三、油田開發(fā)后期 試井技術(shù)所面臨的難題及問題,三、油田開發(fā)后期 試井技術(shù)所面臨的難題及問題,1、觀念問題 隨著油田開發(fā)階段的轉(zhuǎn)移，試井技術(shù)的重要性被淡化。,三、油田開發(fā)后期 試井技術(shù)所面臨的難題及問題,2、經(jīng)濟效益問題 原油產(chǎn)量與試井占產(chǎn)的矛盾日趨突出,三、油田開發(fā)后期 試井技術(shù)所面臨的難題及問題,4、技術(shù)難題 1、低滲透 2、復(fù)雜邊界及小井網(wǎng)開發(fā) 3、多相流及凝析氣藏開發(fā) 4、采油方式多樣化 5