常規(guī)不穩(wěn)定試井介紹

各位領(lǐng)導(dǎo)各位專家你們好北京天元龍石油技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司2006.041★改變油藏中某一口井的工作制度，即改變流量（或壓力），則在井底將造成一個(gè)壓力擾動(dòng)，此壓力擾動(dòng)將隨著時(shí)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(gè)新的平衡狀態(tài)。這種壓力擾動(dòng)的不穩(wěn)定過程與油藏、油井和流體的性質(zhì)有關(guān)?！镌谠摼蚱渌杏脙x器將井底壓力隨時(shí)間的變化關(guān)系測(cè)量出來，結(jié)合其它資料，通過分析，就可以判斷井和油藏的性質(zhì),獲得相應(yīng)的地層參數(shù)。這就是通常所說的不穩(wěn)定試井。不穩(wěn)定試井技術(shù)介紹2不穩(wěn)定試井的分類3井筒原始?jí)毫iQ開井生產(chǎn)時(shí)壓力波傳遞示意圖4關(guān)井時(shí)壓力波恢復(fù)示意圖井筒原始?jí)毫iQ=05第一節(jié)不穩(wěn)定試井的基本原理和有關(guān)概念一、不穩(wěn)定試井解釋程序二、試井解釋模型三、不穩(wěn)定試井解釋方法簡(jiǎn)介四、井筒儲(chǔ)集效應(yīng)及井筒儲(chǔ)集常數(shù)五、表皮效應(yīng)與表皮系數(shù)六、流動(dòng)階段及可以獲得信息6試井解釋框圖解釋模型識(shí)別解釋模型檢驗(yàn)相符否？油藏參數(shù)計(jì)算結(jié)束不相符數(shù)據(jù)有效性評(píng)價(jià)7試井解釋模型試井井解釋模型由下面三部分組成：基本模型：油氣藏的基本特性邊界條件：內(nèi)邊界條件--井筒及其附近的情況

外邊界條件--油藏外邊緣的情況初始條件：油藏投入開發(fā)前的情況81、基本模型（1）均質(zhì)油氣藏模型K1井筒（2）非均質(zhì)油氣藏模型雙孔隙性K1K2雙滲透性K1K2復(fù)合油藏K1K292、內(nèi)邊界條件

（1）井筒儲(chǔ)集效應(yīng)

（2）表皮效應(yīng)

（3）裂縫切割井筒3、外邊界條件

（1）無限大地層（無外邊界）（2）不滲透邊界（3）恒壓邊界（4）封閉邊界104、最簡(jiǎn)單的試井解釋模型地質(zhì)模型水平，等厚，均質(zhì)，無限大地層，弱可壓縮液體，一口井以穩(wěn)定產(chǎn)量生產(chǎn)，服從達(dá)西定律，等溫滲流，忽略重力和毛管力。11不穩(wěn)定試井解釋方法簡(jiǎn)介自50年代的Horner半對(duì)數(shù)分析方法問世以來，已相繼有多種不穩(wěn)定試井分析方法產(chǎn)生，并被廣泛用于生產(chǎn)實(shí)際。縱觀所有的分析方法，可以將其分為兩大類：1、常規(guī)試井分析方法（Semi-Log方法）2、現(xiàn)代試井分析方法（Log-Log方法）12常規(guī)試井解釋方法（1）Horner壓降和恢復(fù)分析法；（2）MDH分析法；（3）MBH分析法；（4）Y函數(shù)分析法；（5）Muskat分析法；尋求特征直線的分析方法13常規(guī)試井解釋方法優(yōu)點(diǎn)：理論上較為完善、原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)際應(yīng)用。缺點(diǎn)：應(yīng)用常規(guī)分析方法時(shí)，以分析中、晚期壓力資料為主。這就要求油氣井測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，從而影響生產(chǎn)；尤其對(duì)于低滲透的油藏，要取得這些資料更為困難；主要以分析各向同性的均質(zhì)油藏為基礎(chǔ)14常規(guī)試井解釋方法缺點(diǎn)應(yīng)用常規(guī)分析方法時(shí)，直線段的選擇將影響到最后的分析結(jié)果；對(duì)早期段的數(shù)據(jù)利用顯得無能為力；一般常規(guī)方法求得的結(jié)果反映的是油藏總體的平均特征，井底附近情況的準(zhǔn)確反映在這些方法中難以實(shí)現(xiàn)；常規(guī)分析方法中,有時(shí)獲得的數(shù)據(jù)有限，則給油藏的識(shí)別帶來一定困難，有時(shí)一條曲線反映出的是不同油藏特征。15現(xiàn)代試井分析法

從60年代發(fā)展起來的現(xiàn)代試井解釋方法則在一定程度上克服了上述存在的問題。這些方法的原理是從原始的物理模型入手，將物理模型建立在更接近測(cè)試實(shí)際的基礎(chǔ)上。重新建立考慮各種邊界條件的數(shù)學(xué)模型，用解析方法或數(shù)值方法求出數(shù)學(xué)模型的解，并繪出分析用理論圖版。16現(xiàn)代試井分析法——曲線擬合對(duì)整條曲線的擬合，尋求的是坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系17現(xiàn)代試井分析法——曲線擬合（1）Ramey,Agarwal典型曲線分析法；（2）Earlougher典型曲線分析法；（3）Gringarten典型曲線分析法；（4）Mickinley典型曲線分析法；（5）Bourder典型曲線分析法。對(duì)整條曲線的擬合，尋求的是坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系18現(xiàn)代試井分析方法的特點(diǎn)運(yùn)用系統(tǒng)分析的概念和數(shù)值模擬方法，使試井解釋從理論上前進(jìn)了一大步；由于考慮了井筒儲(chǔ)存和井壁污染對(duì)壓力動(dòng)態(tài)的影響，確立了早期資料的解釋方法，在過去認(rèn)為不能利用的早期數(shù)據(jù)中獲得了很多有用的信息；完善了常規(guī)分析方法，給出了半對(duì)數(shù)直線開始的大致時(shí)間，提高了半對(duì)數(shù)曲線分析的可靠性通過實(shí)際壓力數(shù)據(jù)曲線和理論圖版中的無因次壓力和無因次時(shí)間的擬合，可以對(duì)油藏參數(shù)進(jìn)行局部或全面的定量分析，并能獲取常規(guī)分析方法中無法獲取的一些參數(shù)值；利用導(dǎo)數(shù)曲線可以識(shí)別不同的油藏模型，對(duì)有目的的分析提供了依據(jù)，同時(shí)也提高了分析精度；整個(gè)解釋過程是一個(gè)“邊解釋邊檢驗(yàn)”相結(jié)合的過程，幾乎每個(gè)流動(dòng)階段的識(shí)別以及每個(gè)參數(shù)的計(jì)算，都可以從兩種不同的途徑獲取，然后進(jìn)行結(jié)果比較；對(duì)最后的解釋結(jié)果進(jìn)行模擬檢驗(yàn)和歷史擬合，因此提高了解釋結(jié)果的可靠性和正確性?，F(xiàn)代試井分析方法的特點(diǎn)(續(xù))井筒儲(chǔ)集效應(yīng)及井筒儲(chǔ)集常數(shù)油井剛開井或剛關(guān)井時(shí)，由于原油具有壓縮性等多種原因，地面產(chǎn)量qwh

與井底產(chǎn)量

qsf

并不相等。21開井生產(chǎn)時(shí)井筒卸載效應(yīng)井筒原始?jí)毫iqtq地面產(chǎn)量qwh井底產(chǎn)量qsfPWBS022關(guān)井時(shí)的井筒續(xù)流效應(yīng)tq地面產(chǎn)量qwh井底產(chǎn)量qsfPWBS井筒原始?jí)毫iq=0023井筒儲(chǔ)集效應(yīng)井筒卸載效應(yīng)和井筒儲(chǔ)存效應(yīng)統(tǒng)稱為井筒儲(chǔ)存效應(yīng)（井筒儲(chǔ)集效應(yīng)）。

qsf=0(開井情形)或qsf=q(關(guān)井情形)的那一段時(shí)間，稱為“純井筒儲(chǔ)集”階段，簡(jiǎn)寫作PWBS(PureWellboreStorage)。24井筒儲(chǔ)集效應(yīng)井筒儲(chǔ)集常數(shù)C的物理意義：在開井情形,是當(dāng)井筒壓力降低1MPa時(shí)，靠井筒中原油的彈性能量可以排出Cm3原油。在關(guān)井情形,是要使井筒壓力升高1MPa，必須從地層流入井筒Cm3的原油；25表皮效應(yīng)與表皮系數(shù)由于鉆井、完井、壓裂、酸化等因素，設(shè)想在井筒周圍存在一個(gè)很小的環(huán)狀區(qū)域，這個(gè)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(shí)，在這里產(chǎn)生一個(gè)附加壓力降。這種現(xiàn)象叫做表皮效應(yīng)（或趨膚效應(yīng)）。26表皮效應(yīng)與表皮系數(shù)將附加壓力降（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：27表皮效應(yīng)與表皮系數(shù)S>0，數(shù)值越大，表示污染越嚴(yán)重；S=0，井未受污染；S<0，絕對(duì)值越大，表示增產(chǎn)效果越好。28CXf,,K,S,P*d,Re,A第一階段井筒儲(chǔ)存人工裂縫天然裂縫射孔不完善多層均質(zhì)徑向流邊界反映流動(dòng)階段及可以獲得信息第二階段第三階段第四階段29第二節(jié)流動(dòng)階段的識(shí)別診斷曲線：壓差(

p)和壓力導(dǎo)數(shù)(

p'.t)與時(shí)間(t)的雙對(duì)數(shù)曲線。特種識(shí)別曲線：反映不同油藏在不同流動(dòng)階段的一些特征的直線。一、早期階段二、無限作用徑向流動(dòng)階段三、外邊界反映階段30一、早期階段純井筒儲(chǔ)存階段線性流動(dòng)階段（無限導(dǎo)流垂直裂縫）雙線性流動(dòng)階段（有限導(dǎo)流垂直裂縫）1.純井筒儲(chǔ)存階段的診斷曲線和特征直線31早期階段——純井筒儲(chǔ)存階段壓降壓力恢復(fù)32早期階段——純井筒儲(chǔ)存階段診斷曲線壓力導(dǎo)數(shù)m=133早期階段——純井筒儲(chǔ)存階段t

P0m特征直線34早期階段——純井筒儲(chǔ)存階段t

Pw0mm時(shí)間誤差

tC糾正前糾正后35早期階段2.線性流動(dòng)階段（無限導(dǎo)流垂直裂縫）36早期階段——線性流動(dòng)階段診斷曲線m=1/2lg2壓力導(dǎo)數(shù)37早期階段——線性流動(dòng)階段

p038早期階段——雙線性流動(dòng)階段

p0特種識(shí)別曲線39二、無限作用徑向流階段40無限作用徑向流階段診斷曲線壓力導(dǎo)數(shù)壓力導(dǎo)數(shù)41三、外邊界反映階段恒壓邊界直線不滲透邊界封閉系統(tǒng)1.恒壓邊界的診斷曲線與特征直線42外邊界反映階段——恒壓邊界診斷曲線特征直線43外邊界反映階段2.直線不滲透邊界的診斷曲線與特征直線診斷曲線特征直線44外邊界反映階段3.封閉系統(tǒng)的診斷曲線與特征直線診斷曲線特征直線45第三節(jié)常規(guī)試井分析方法（壓降試井）一、等產(chǎn)量壓降試井二、兩產(chǎn)量試井三、探邊測(cè)試46概述簡(jiǎn)化地質(zhì)模型建立數(shù)學(xué)模型求解尋找直線規(guī)律求取參數(shù)47壓降試井壓降試井是將長(zhǎng)期關(guān)閉的井開井生產(chǎn)，測(cè)量產(chǎn)量和壓力隨時(shí)間的變化，并分析測(cè)試數(shù)據(jù)反求地層參數(shù)。等產(chǎn)量壓降試井變產(chǎn)量壓降試井探邊測(cè)試48一、等產(chǎn)量壓降試井１、測(cè)試程序

將儀器下入井底預(yù)定位置（盡可能接近油層中部），記錄穩(wěn)定壓力（靜壓）；

以恒定產(chǎn)量開井生產(chǎn)。此時(shí)儀器記錄井底流壓隨時(shí)間的變化；必要時(shí)取樣求物性。49Pwftqtpi實(shí)測(cè)產(chǎn)量——壓力曲線50２、實(shí)測(cè)壓降曲線的形態(tài)lgtPwf實(shí)際理論早期段中期段晚期段51常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降lgtPw?現(xiàn)象之一：下降速度變慢遠(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…….52常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降LgtPw?現(xiàn)象之二：下降速度變快遠(yuǎn)井區(qū)K，h，u變差；存在斷層邊界；鄰井注水量減??；鄰井產(chǎn)量增大…….53常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降當(dāng)壓力擾動(dòng)到達(dá)恒壓邊界時(shí)，油藏便出現(xiàn)了“穩(wěn)定流動(dòng)”。此時(shí)，pwf

與t無關(guān)：壓降曲線變?yōu)橐粭l水平線供給邊界的影響很大的氣頂、廣闊而活躍的邊水、滿足注采平衡的邊緣注水，都可能形成非常近似的恒壓邊界。LgtPw半對(duì)數(shù)直線段54常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降如果測(cè)試井附近有線性組合的不滲透邊界，壓力傳播到此邊界時(shí)，壓力降落速度加快，壓降曲線變陡。在半對(duì)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。斷層邊界55常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降斷層形態(tài)壓降曲線中、晚期段形態(tài)測(cè)試井lgtPwfm1m22:1測(cè)試井lgtPwfm1m24:1測(cè)試井lgtPwfm1m23:1斷層邊界56常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降LgtPwm1m2直線斷層邊界tx57

當(dāng)壓力擾動(dòng)到達(dá)整個(gè)封閉邊界時(shí)，油藏中的流動(dòng)便進(jìn)入了擬穩(wěn)定流動(dòng)。此后，

pwf與t呈線性關(guān)系，即流壓隨時(shí)間的變化率為常數(shù)：常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降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(gè)邊界。封閉邊界58常規(guī)試井分析方法—等產(chǎn)量壓降應(yīng)用條件可用于新井和老井；最適宜于新井和長(zhǎng)期關(guān)閉的井；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）。59二、兩產(chǎn)量試井兩產(chǎn)量試井具有一定的優(yōu)越性：測(cè)試程序：１）測(cè)試前產(chǎn)量q1

必須嚴(yán)格保持恒定；２）以穩(wěn)定產(chǎn)量q2

生產(chǎn)；３）準(zhǔn)確記錄q2

生產(chǎn)期間的壓力和產(chǎn)量。測(cè)試和分析可以簡(jiǎn)化；井筒儲(chǔ)存效應(yīng)可以降低。60tqq1q2t1ttpwt1tpi變產(chǎn)量分析兩產(chǎn)量試井61常規(guī)試井分析方法—兩產(chǎn)量壓降兩產(chǎn)量試井是變產(chǎn)量試井的一個(gè)特例。62常規(guī)試井分析方法—兩產(chǎn)量壓降pwf生產(chǎn)時(shí)間增加邊界影響流量重新穩(wěn)定過程63常規(guī)試井分析方法—兩產(chǎn)量壓降pwf生產(chǎn)時(shí)間增加064三、探邊測(cè)試１、擬穩(wěn)定流動(dòng)探邊測(cè)試方法由上式可知,在直角坐標(biāo)系中,Pwf與t成直線，其斜率m*為：65探邊測(cè)試擬穩(wěn)定流動(dòng)探邊測(cè)試方法CA是形狀位置系數(shù)，簡(jiǎn)稱形狀系數(shù)，無因次66探邊測(cè)試—擬穩(wěn)態(tài)流動(dòng)tPwf67第四節(jié)常規(guī)試井分析方法

（壓力恢復(fù)試井）

壓力恢復(fù)試井簡(jiǎn)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)，測(cè)量并分析關(guān)井后壓力上升的一種方法。等產(chǎn)量恢復(fù)試井68為什么油田上90%以上都是壓力恢復(fù)資料？壓降測(cè)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(duì)低滲透地層、非均質(zhì)性嚴(yán)重地層的油氣井壓降測(cè)試更為困難。69關(guān)井壓力恢復(fù)規(guī)律PwR(△t1)R(△t2)ABCDEFGHIJKLMNPi地層中發(fā)生的壓力回升過程是井底壓力不斷升高，壓力回升面積不斷擴(kuò)大，而離井較遠(yuǎn)處地層中壓力逐步下降的過程。70

等產(chǎn)量恢復(fù)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(cè)量井底流壓隨時(shí)間的變化。一、等產(chǎn)量恢復(fù)試井q0t00qtppwtpttt0１、霍納法２、MDH法３、改進(jìn)的麥斯凱特法４、MBH法071１、霍納法—等產(chǎn)量恢復(fù)試井q0t00tppwtpttt00q井A-q井B72當(dāng)

t∞，即關(guān)井時(shí)間無限長(zhǎng)，關(guān)井壓力應(yīng)達(dá)到油藏靜壓（或原始?jí)毫Γ河米鲌D法將霍納直線外推到

t/(tp+t)＝1處，當(dāng)tp

不大時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力就是原始?jí)毫?。等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法求外推地層壓力（無限大地層）73pwspi等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法74等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法求外推地層壓力（有界地層）pwspi中期段晚期段m早期段p*75(2)在直角坐標(biāo)紙上作圖等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法m76等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法(3)計(jì)算地層參數(shù)滲透率m77等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法(3)計(jì)算地層參數(shù)（續(xù)）表皮系數(shù)m78

將中期直線段外推至

t／(tp+t)＝１處，對(duì)應(yīng)的壓力即為P*。等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法計(jì)算地層參數(shù)(續(xù))求取外推地層壓力：如果tp>>1

，可簡(jiǎn)化為79計(jì)算斷層距離等產(chǎn)量恢復(fù)試井—霍納法計(jì)算地層參數(shù)(續(xù))pws中期段晚期段m1m2早期段80不穩(wěn)定試井應(yīng)用實(shí)例該井是衛(wèi)城油田衛(wèi)81塊沙四段油藏的一口注水井。該油藏屬低—特低孔滲、高礦化度、復(fù)雜斷塊