常規(guī)試井分析方法

常規(guī)試井分析方法1第一頁，共七十一頁，2022年，8月28日井筒原始壓力PiQ開井生產(chǎn)時壓力波傳遞示意圖第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二頁，共七十一頁，2022年，8月28日井筒原始壓力PiQ關(guān)井時壓力波恢復(fù)示意圖第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第三頁，共七十一頁，2022年，8月28日

當(dāng)油藏中流體的流動處于平衡狀態(tài)（靜止或穩(wěn)定狀態(tài)）時，若改變其中某一口井的工作制度（流量或壓力），則在井底將造成一個壓力擾動，此壓力擾動將隨著時間的不斷推移而不斷向井壁四周地層徑向擴(kuò)展，最后達(dá)到一個新的平衡狀態(tài)。因此，在該井或其它井中用儀器將井底壓力隨時間的變化規(guī)律測量出來，通過分析，就可以判斷井和油藏的性質(zhì)。這就是不穩(wěn)定試井的基本原理。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念不穩(wěn)定試井的基本原理第四頁，共七十一頁，2022年，8月28日不穩(wěn)定試井的分類第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第五頁，共七十一頁，2022年，8月28日

針對不同的油藏地質(zhì)模型，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。求解其數(shù)學(xué)模型，獲得能反映該地質(zhì)模型的解析解。然后，設(shè)法在某一種坐標(biāo)系上表現(xiàn)出一直線規(guī)律，求取其斜率與截距，進(jìn)而反求地層參數(shù)。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念常規(guī)試井分析第六頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、基本微分方程和壓降公式

單相弱可壓縮且壓縮系數(shù)為常數(shù)的液體在水平、等厚、各向同性的均質(zhì)彈性孔隙介質(zhì)中滲流，其壓力變化服從如下偏微分方程（擴(kuò)散方程）：或第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第七頁，共七十一頁，2022年，8月28日定解條件：初始條件外邊界條件內(nèi)邊界條件第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第八頁，共七十一頁，2022年，8月28日P=P(r,t)－距離井r(m)處，在t(h)時刻的壓力,MPaPi－原始地層壓力，MPar－離井的距離，mt－從開井時刻起算的時間，hK－地層滲透率，m2h－地層厚度，m

－流體粘度，mPa?s－地層孔隙度，無因次Ct－地層及其中流體的綜合壓縮系數(shù)，MPa-1

Ct=Cr+CoSo+CwSw+GgSgrw－井的半徑，mq－井的地面產(chǎn)量，m3/dB－原油的體積系數(shù)，無因次第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念符號說明第九頁，共七十一頁，2022年，8月28日表征地層和流體“傳導(dǎo)壓力”的難易程度的物理量。－導(dǎo)壓系數(shù)，m2?MPa/(mPa?s)第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十頁，共七十一頁，2022年，8月28日上述數(shù)學(xué)模型的解：可稱為“壓降公式”第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念圖形第十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日LgtPw壓降分析圖形

-2-1012

第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念油藏中任一點(diǎn)的總壓降，等于油藏中每一口井的生產(chǎn)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的壓降的代數(shù)和。各井都應(yīng)在同一水動力學(xué)系統(tǒng)試井問題的疊加原理注意二、疊加原理第十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日１、多井系統(tǒng)的應(yīng)用假設(shè)一個油藏中有３口井A、B和C，分別以產(chǎn)量qA、qB、qC同時開始生產(chǎn)，已知B和C與A的距離分別為dAB、dAC，要計算井A的壓力變化。井A井B井CdACdAB第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日２、變產(chǎn)量系統(tǒng)的應(yīng)用

如果井以若干不同產(chǎn)量生產(chǎn)，也可看作多井系統(tǒng)的問題，但此時井間距離為零。

設(shè)某井：從0時刻到t1

時刻以產(chǎn)量

q1

生產(chǎn)，

從t1

時刻到t2時刻以產(chǎn)量

q2

生產(chǎn)，

從

t2

時刻起用產(chǎn)量

q3

生產(chǎn)。qtq1t1q2t2q30第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日

為了一定目的，常常把某些具有因次的物理量無因次化，即引進(jìn)新的無因次量，或稱為無因次量綱。用下標(biāo)“D”表示“無因次”。無因次壓力：無因次時間：第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念三、無因次量無因次井筒儲集常數(shù)：無因次距離：第十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日無因次的定義不是唯一的。無因次時間tD的定義：用井的半徑定義用折算半徑定義用油藏面積定義用裂縫半長定義第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日無因次化的優(yōu)點(diǎn)：1、關(guān)系式變得很簡單，易于推導(dǎo)、記憶和應(yīng)用第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日2、由于使用的是無因次量，所以導(dǎo)出的公式不受單位制的影響和限制，因而使用更為方便。3、可以使得在某種前提下進(jìn)行的討論具有普遍的意義。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日四、井筒儲集效應(yīng)及井筒儲集常數(shù)

油井剛開井或剛關(guān)井時，由于原油具有壓縮性等多種原因，地面產(chǎn)量q1

與井底產(chǎn)量

q2

并不相等的現(xiàn)象。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二十頁，共七十一頁，2022年，8月28日井筒原始壓力PiQ開井生產(chǎn)時井筒卸載效應(yīng)tq地面產(chǎn)量q1井底產(chǎn)量q2PWBS第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日關(guān)井時的井筒續(xù)流效應(yīng)Qtq地面產(chǎn)量q1井底產(chǎn)量q2PWBS第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念q2=0（開井情形）或q2=q（關(guān)井情形）的那一段時間的井筒儲集，簡寫作PWBS（PureWellboreStorage）。純井筒儲集第二十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日

描述井筒儲集效應(yīng)的強(qiáng)弱程度，即井筒靠其中原油的壓縮等原因儲存原油或釋放井筒中壓縮原油的彈性能量等原因排出原油的能力，用C代表：式中：C－井筒儲集常數(shù)，m3/MPa;

V－井筒中所儲原油體積的變化，m3；P－井筒壓力的變化，MPa。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念井筒儲集常數(shù)第二十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日１、原油充滿整個井筒第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念井筒儲集常數(shù)C的表達(dá)式：第二十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日由完井資料計算井筒儲集系數(shù)：式中：V－井筒容積，m3;

Co－井筒中原油的壓縮系數(shù)，1/MPa.第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日２、液面不到井口（井筒不充滿）情形(1-19)式中：Vu－油管內(nèi)橫截面面積，m2;

－油管中原油的密度，g/cm3注意：如果在井筒儲集效應(yīng)階段，井筒中發(fā)生相態(tài)改變的現(xiàn)象，則井筒儲集常數(shù)也將發(fā)生變化。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日五、表皮效應(yīng)與表皮系數(shù)

設(shè)想在井筒周圍存在一個很小的環(huán)狀區(qū)域。由于種種原因，這個小環(huán)狀區(qū)域的滲透率與油層不相同。因此，當(dāng)原油從油層流入井筒時，在這里產(chǎn)生一個附加壓力降。這種現(xiàn)象叫做表皮效應(yīng)（或趨膚效應(yīng)）。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念

把這個附加壓降（用Ps表示）無因次化，得到無因次附加壓降，用它表征一口井表皮效應(yīng)的性質(zhì)和嚴(yán)重情況，稱之為表皮系數(shù)（或趨膚因子、污染系數(shù)），用S表示：第二十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第二十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日則：式中：rwe－折算半徑或有效半徑。rwe<rw，S>0，數(shù)值越大，表示污染越嚴(yán)重；

rwe=rw

，S=0，井未受污染；

rwe>rw，

S<0，絕對值越大，表示增產(chǎn)效果越好。第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第三十頁，共七十一頁，2022年，8月28日六、流動階段及每一流動階段可以獲得的信息CXf,,K,S,P*D,re,A第一階段第二階段第三階段第四階段第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念第三十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日

壓降試井是將長期關(guān)閉的井開井生產(chǎn)，測量產(chǎn)量和井底流動壓力隨時間的變化，從而了解地層及井特性的一種試井方法。第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）壓降試井包括：等產(chǎn)量壓降試井變產(chǎn)量壓降試井探邊測試第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第三十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日1、實(shí)測壓降曲線的形態(tài)一般由早期、中期和晚期三個流動階段構(gòu)成。lgtPwf實(shí)際理論早期段中期段：無限作用徑向流晚期段第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）早期數(shù)據(jù)為什么偏離直線？晚期數(shù)據(jù)為什么偏離直線？一、等產(chǎn)量壓降試井第三十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日在井口開井井筒儲集效應(yīng)早期數(shù)據(jù)為什么偏離直線？第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第三十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）！外圍地層物性變化邊界反映鄰井干擾晚期數(shù)據(jù)為什么偏離直線？兩種情形第三十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日可能的原因有：遠(yuǎn)井區(qū)K，h，u變好；存在供給邊界；鄰井注水量增大；鄰井產(chǎn)量減小…….情形1：下降速度變慢？第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第三十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）情形2：下降速度變快？可能的原因有：遠(yuǎn)井區(qū)K，h，u變差；存在不滲透或封閉邊界；鄰井注水量減?。秽従a(chǎn)量增大…….不滲透或封閉邊界第三十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日(1)線性不滲透邊界的影響

如果測試井附近有線性不滲透邊界，壓力傳播到此邊界時，壓力降落速度加快，壓降曲線變陡。在半對數(shù)坐標(biāo)系中呈現(xiàn)另一直線段；該直線段與第一直線段（中期段）斜率之比mD=m2/m1隨不滲透邊界的幾何形態(tài)而異。第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第三十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日斷層形態(tài)壓降曲線中、晚期段形態(tài)測試井lgtPwfm1m22:1測試井lgtPwfm1m24:1測試井lgtPwfm1m23:1第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第三十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日(2)封閉邊界的影響

所謂封閉邊界是由不滲透邊界所圍成的油藏（也稱作封閉系統(tǒng)）的整個邊界。

當(dāng)壓力擾動到達(dá)整個封閉邊界后，從某一時間開始油藏中的流動便進(jìn)入了擬穩(wěn)定流動。此時，

pwf與t呈線性關(guān)系，即流壓隨時間的變化率為常數(shù)：第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十頁，共七十一頁，2022年，8月28日2、常規(guī)分析方法把壓降數(shù)據(jù)（pwf(t)-t）畫在半（單）對數(shù)坐標(biāo)紙上，并將徑向流動段（即中期段）的數(shù)據(jù)點(diǎn)連成直線（即半對數(shù)直線）。第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日此直線的斜率的絕對值：

流動1h的截距：第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

量出半對數(shù)直線的斜率m和P1h，便可求出流動系數(shù)Kh/（或滲透率K）和表皮系數(shù)S:第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日3、應(yīng)用范圍

新、老井；最適宜于新井；長期關(guān)閉井；不宜于進(jìn)行壓力恢復(fù)試井的井（如井筒中流體相分離嚴(yán)重的井）。第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日常規(guī)壓降試井分析的一般程序如下：１）在半對數(shù)坐標(biāo)紙（等產(chǎn)量情況）或直角坐標(biāo)紙（變產(chǎn)量情況）作分析圖；２）確定中期直線段開始時間；３）畫出中期直線段并計算其斜率；４）讀出P1h

值；５）計算地層參數(shù)K、S或Pi；６）若資料圖上出現(xiàn)斜率為m1和m2的兩條直線，若確定為直線型不滲透邊界，則可計算測試井到不滲透邊界的距離。第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日二、探邊測試１、擬穩(wěn)定流動探邊測試方法

在壓降測試的擬穩(wěn)定流動階段，流動壓力可以寫成：由上式可知，在直角坐標(biāo)系中，Pwf與t成直線。第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日tPwf油藏的孔隙體積Vp和儲量N:式中：N－封閉油藏的原油儲量，104m3；

So－含油飽和度，無因次第二節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）第四十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）問題：為什么油田上90%以上的井都采用壓力恢復(fù)試井？

壓降測試要求產(chǎn)量穩(wěn)定,但在實(shí)施中受到一定的限制,尤其對低滲透地層、非均質(zhì)性嚴(yán)重地層的油氣井測試更為困難。第四十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）

簡稱恢復(fù)試井，這是將井從穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)入關(guān)井狀態(tài)，并測量關(guān)井后壓力上升的一種方法。其中包括等產(chǎn)量試井和變產(chǎn)量試井兩種方法。第四十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日等產(chǎn)量試井

等產(chǎn)量試井是指關(guān)井前井以恒定產(chǎn)量生產(chǎn)，當(dāng)油藏中的流體達(dá)到穩(wěn)定（通常要求井底流壓達(dá)到穩(wěn)定），關(guān)井測量井底流壓隨時間的變化。包括：１、霍納法２、MDH法３、改進(jìn)的麥斯凱特法４、MBH法第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十頁，共七十一頁，2022年，8月28日１、霍納法針對無窮大地層的情形qt00q0tppwttp測試井從零時刻起，以恒定產(chǎn)量q生產(chǎn)，至tp

時刻關(guān)井。tt第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日

由疊加原理可知，若tp

和

(tp+t)均在徑向流階段，則實(shí)際井底恢復(fù)壓力隨時間的變化為霍納公式：或式中：Pws－關(guān)井恢復(fù)壓力，MPa；

t－關(guān)井時間，h；

tp－關(guān)井前生產(chǎn)時間，h。第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

在半對數(shù)坐標(biāo)系中，Pws與(tp+t)／t（或t／(tp+t)）的關(guān)系曲線（霍納曲線）是一條直線（霍納直線）。PwsPws霍納曲線示意圖第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日斜率的絕對值為：由此式可以算出流動系數(shù)和滲透率。第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日當(dāng)t，即關(guān)井時間無限，關(guān)井壓力應(yīng)達(dá)到油藏靜壓（或原始壓力）：用作圖法將霍納直線外推到橫坐標(biāo)t／(tp+t)＝１處，所對應(yīng)的壓力就是原始壓力。第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日Pwspi第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日在關(guān)井前產(chǎn)量不很穩(wěn)定的情況下，tp

可由下式確定，并稱為折算生產(chǎn)時間：式中：Np－該生產(chǎn)期的累計產(chǎn)量，m3；

q－關(guān)井前的穩(wěn)定產(chǎn)量，m3/d。第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日常規(guī)分析方法分析步驟（１）計算測試資料tp＝序號t

Pws01.n第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日(2)在半對數(shù)坐標(biāo)紙上作圖；(3)確定中期段的開始時間；(4)計算出中期直線段的斜率m

，讀出t＝1h

的Pws

值；(5)計算地層參數(shù)；第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第五十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日式中：m－分析圖中霍納直線段斜率，MPa/cycle；

Pwf－關(guān)井前流壓，MPa；

Pws1h－霍納直線段或其延長線上對應(yīng)于t=1h的壓力，MPa。第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第六十頁，共七十一頁，2022年，8月28日(6)用作圖法確定原始油藏壓力Pi將中期直線段外推至t／(tp+t)＝１處，對應(yīng)壓力即為P*。第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）第六十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日２、MDH法

如果測試前的生產(chǎn)時間tp

遠(yuǎn)大于測試時間t，即

tp>>t，則tp(tp+t)，經(jīng)推導(dǎo)可以得到MDH方程：第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）上式說明，Pws~lgt成線性關(guān)系。所以當(dāng)tp>>t時可用類似于壓降分析的方法進(jìn)行壓力恢復(fù)分析。這種方法稱為MDH法（Miller-Dyes-Hutchinson）。第六十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日用MDH法進(jìn)行壓力恢復(fù)分析的步驟：

(1)在半對數(shù)坐標(biāo)紙上作Pws—lgt

關(guān)系曲線；

(2)確定中期直線段開始時間；

(3)計算中期直線段斜率m

和在直線段（或其延長線）上對應(yīng)于

t=1h

的

Pws

值；第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓力恢復(fù)試井）(4)計算地層參數(shù)：第六十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日一、雙孔介質(zhì)油藏的概念及其物理模型均質(zhì)油氣藏模型雙孔介