油藏动态公式分析方法

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1、第四章第四章 油藏开发动态分析方法油藏开发动态分析方法 试井分析方法试井分析方法 经验方法经验方法 物质平衡方法物质平衡方法 油藏动态:油田投入开发以后，油藏流体由相对静止状 态转变为运动状态以后，油藏中发生的各种变化。 研究内容研究内容: : 流体分布、运动状态、油层储量、驱油能量、压力变化等流体分布、运动状态、油层储量、驱油能量、压力变化等 研究方法：研究方法： 试井分析法、物质平衡法、经验统计法、数值模拟法。试井分析法、物质平衡法、经验统计法、数值模拟法。 研究目的：研究目的： 认识油田开采过程中开发指标的变化规律；认识油田开采过程中开发指标的变化规律； 检验开发方案的合理性；检验开发方

2、案的合理性； 完善开发方案或对原方案进行调整。完善开发方案或对原方案进行调整。 第一节第一节 试井分析方法试井分析方法 试井：试井：对油气井进行的对油气井进行的专门测试工作，其专门测试工作，其目的目的是为了获是为了获 得油气井或地层的某些参数，如产量、压力、温度等。得油气井或地层的某些参数，如产量、压力、温度等。 产能试井产能试井 不稳定试井不稳定试井 一.试井定义及分类 1.1.按测试目的分类按测试目的分类 稳定试井（常规产能试井）稳定试井（常规产能试井） 等时试井等时试井 压降试井压降试井 压力恢复试井压力恢复试井 变产量试井变产量试井 干扰试井干扰试井 修正等时试井修正等时试井 脉冲试井

3、脉冲试井 DSTDST试井（钻杆测试）试井（钻杆测试） 稳定试井稳定试井 在几个不同稳定工作制度下取得油井的生产数据来研究 油层和油井的生产特征；油井测试需要测得产量、压力 以及含砂、含水、气油比等资料。 稳定流动：流动参数（压力、速度等）不随时间变化的 流动状态。主要标志为井底流压的下降速率为0。 产能试井产能试井 一般是连续换一般是连续换3 34 4个相邻直径的油嘴，每换一次油嘴，个相邻直径的油嘴，每换一次油嘴， 等油井生产稳定后（产量、压力等参数不随时间变化等油井生产稳定后（产量、压力等参数不随时间变化 或变化很小），取得各项资料，然后绘制控制曲线。或变化很小），取得各项资料，然后绘制控

4、制曲线。 自喷井稳定试井自喷井稳定试井 自喷井系统试井曲线自喷井系统试井曲线 等时试井等时试井 要求每个工作制度要求每个工作制度等时生产等时生产后关井到压力稳定为止，从而后关井到压力稳定为止，从而 确定产能方程。确定产能方程。 开井时间关井时间 t Pi t q5 q4 q3 q2 q1 q Pwf5 Pwf2 Pwf3 Pwf4 Pwf1 要求关井时间与等时生产时间相要求关井时间与等时生产时间相 同，确定产能方程。同，确定产能方程。 修正等时试井修正等时试井 开井时间关井时间 不稳定试井不稳定试井 通过改变油井工作制度，测得井底压力的变化资料，以不通过改变油井工作制度，测得井底压力的变化资料

5、，以不 稳定渗流理论为基础来反求油层参数，研究油层和油井特稳定渗流理论为基础来反求油层参数，研究油层和油井特 征。征。 不稳定试井方法不稳定试井方法主要应用：主要应用： 确定确定油层参数油层参数； 研究研究油井不完善程度油井不完善程度； 判断判断增产措施效果增产措施效果； 推算推算地层压力地层压力； 确定确定油层边界油层边界； 估算泄油区内的估算泄油区内的原油储量原油储量。 2.2.按流体性质分类按流体性质分类 油井试井；油井试井； 气井试井；气井试井； 水井试井；水井试井； 多相试井等。多相试井等。 3.3.按地层类型分类按地层类型分类 均质油藏试井；均质油藏试井； 双重介质油藏试井等。双重

6、介质油藏试井等。 4.4.按井类型分类按井类型分类 垂直井；垂直井； 水平井；水平井； 压裂井；压裂井； 径向井、分支井等。径向井、分支井等。 5.5.按试井资料处理方式分类按试井资料处理方式分类 常规试井分析方法常规试井分析方法( (半对数半对数) )； 现代试井分析方法现代试井分析方法( (双对数双对数) )。 二、常规试井分析方法二、常规试井分析方法 以以HornerHorner半对数分析方法为代表利用直线段的斜率半对数分析方法为代表利用直线段的斜率 和截距反求地层参数的方法。和截距反求地层参数的方法。 压力降落试井方法压力降落试井方法 HornerHorner压力恢复分析方法；压力恢复

7、分析方法； MDHMDH（MillerMiller、DyesDyes、HutchinsonHutchinson）分析方）分析方 法；法； MBHMBH（ MathewsMathews、BronsBrons、Hazebrook Hazebrook ）分析）分析 方法；方法； Y Y函数分析法等。函数分析法等。 常常 规规 分分 析析 方方 法法 油井以定产量进行生产，油井井底压力不断降低。记录压油井以定产量进行生产，油井井底压力不断降低。记录压 力随时间的变化关系。并对这一压力历史进行分析，求取力随时间的变化关系。并对这一压力历史进行分析，求取 地层参数。地层参数。 压降试井的产量和压力随时间变

8、化曲线压降试井的产量和压力随时间变化曲线 1.1.压降试井压降试井 t t时刻的压力降为：时刻的压力降为： 直线段的斜率直线段的斜率： 地层流动系数kh/ 地层系数kh 地层渗透率k 表皮系数s 求出 油井以油井以恒定产量恒定产量生产一定时间后关井，记录关井后井底生产一定时间后关井，记录关井后井底 压力随时间的变化关系。并对这一压力历史进行分析，压力随时间的变化关系。并对这一压力历史进行分析， 求取地层参数。求取地层参数。 2.2.压力恢复试井压力恢复试井 实测压力恢复曲线 典型实测压力恢复曲线典型实测压力恢复曲线 不稳定试井测得的压力资不稳定试井测得的压力资 料按测压时间分为料按测压时间分为

9、: :早期、早期、 中期、晚期三个阶段。中期、晚期三个阶段。 早期阶段：即续流阶段 主要反映井筒附近状态，主要反映井筒附近状态， 包括续流、井筒存储、油包括续流、井筒存储、油 水井完善性的影响。水井完善性的影响。 习惯上把习惯上把续流续流和和井筒井筒 存储存储统称为井筒存储统称为井筒存储 效应。效应。 压力恢复试井中，压力恢复试井中，由于井筒内的气体和液体的可压缩由于井筒内的气体和液体的可压缩 性，性，关井后地层中的流体继续流入井筒，压缩井筒中关井后地层中的流体继续流入井筒，压缩井筒中 原有的流体。原有的流体。 续流和井筒存储均使得压力曲线直线段滞后。续流和井筒存储均使得压力曲线直线段滞后。

10、在压降试井中，油井一开井，首先流出井筒的是井筒在压降试井中，油井一开井，首先流出井筒的是井筒 内受压缩流体，而地层流体静止不动。内受压缩流体，而地层流体静止不动。 井筒存储井筒存储 续流续流 油水井的完善性油水井的完善性 vv打开程度不完善：没有钻穿全部油层，油层裸露；打开程度不完善：没有钻穿全部油层，油层裸露； vv超完善：经过压裂、酸化提高油层附近的渗透率；超完善：经过压裂、酸化提高油层附近的渗透率； vv双重不完善：油层没有完全钻穿，油层又不裸露；双重不完善：油层没有完全钻穿，油层又不裸露； vv打开性质不完善：油层全部钻穿，但油层是射孔或贯打开性质不完善：油层全部钻穿，但油层是射孔或贯

11、 眼、衬管完井；眼、衬管完井； vv改变油层性质：井筒附近因钻井、作业污染引起改变油层性质：井筒附近因钻井、作业污染引起 的不完善。的不完善。 a.a.打开程度不完善打开程度不完善b.b.打开性质不完善打开性质不完善c.c.双重不完善双重不完善 表皮效应与表皮系数表皮效应与表皮系数 表皮效应：表皮效应： 地层受到损害或改善，井筒附近地层渗透率地层受到损害或改善，井筒附近地层渗透率 发生变化的现象。发生变化的现象。 S S值为正值为正 S S值为零值为零 井底附近地层因污染渗透率下降井底附近地层因污染渗透率下降 S S值为负值为负采用增产措施后，井底附近的渗透率提高采用增产措施后，井底附近的渗透

12、率提高 不完善井不完善井 超完善井超完善井 理想状况理想状况 表皮系数：表皮系数： 完善井完善井 中期阶段中期阶段 主要反映油藏动态，主要反映油藏动态，PwPw与与lgtlgt成线性关系，分析直成线性关系，分析直 线段数据可求得地层参数。线段数据可求得地层参数。 压力恢复公式 或Horner公式 成直线关系，称为成直线关系，称为HornerHorner曲线。曲线。 井底压力井底压力与与 已知斜率可求地层已知斜率可求地层 流动系数流动系数Kh/Kh/和渗和渗 透率透率K K； 应用应用 Horner曲线 斜率斜率 求断层的距离。求断层的距离。 外推直线段至纵坐标外推直线段至纵坐标 , ,可以直接

13、推算原始地可以直接推算原始地 层压力；层压力； HornerHorner方法方法 压力恢复MDH曲线 井底压力井底压力 成直线关系，称为成直线关系，称为MDHMDH曲线。曲线。 与与 求地层流动系数求地层流动系数Kh/;Kh/; 应用应用 求渗透率求渗透率K;K; 求表皮系数求表皮系数s s。 MDHMDH方法方法 求平均地层压力。求平均地层压力。 MDHMDH方法方法求平均地层压力求平均地层压力 MBH(Mathews、Brons、Hazebrook)方法： 当油井生产时间很短，且处于不稳定流动阶段，外推当油井生产时间很短，且处于不稳定流动阶段，外推HornerHorner 曲线至曲线至t

14、ts处得到原始地层压力近似为平均地层压力；油井油井 生产时间很长，且进入拟稳态流动阶段，外推生产时间很长，且进入拟稳态流动阶段，外推HornerHorner曲线曲线 至至t ts处是特征压力p*。 长时长时HornerHorner曲线曲线 式中，式中，m m为径向流动阶段为径向流动阶段HornerHorner曲线所对应的直线曲线所对应的直线 段的斜率。段的斜率。 应用 利用不稳态流动数据计算地层参数利用不稳态流动数据计算地层参数khkh、s s、p*p*等等 由生产时间计算无因次时间，从标准图版由生产时间计算无因次时间，从标准图版 得到无因次得到无因次p pDBH , DBH ,推算出平均压力

15、。 推算出平均压力。 晚期阶段晚期阶段 主要反映边界的影响，边界有两种：地层本身所具有的主要反映边界的影响，边界有两种：地层本身所具有的 边界（断层、尖灭线等）；生产过程中所形成的边界（边界（断层、尖灭线等）；生产过程中所形成的边界（ 油水边界、有限供油面积等）。油水边界、有限供油面积等）。 设两条直线段的交点对应时间为设两条直线段的交点对应时间为t tx x， ，则有： 则有： 到直线断层的距离为：到直线断层的距离为： 存在直线断层的半对数Horner曲线 确定井到一条封闭边界（直线断层）的距离 Y Y函数探边测试分析函数探边测试分析 Y Y函数探边测试是一种利用压降函数探边测试是一种利用压降( (或压力恢复或压力恢复) )曲线来判断曲线来判断 是否存在断层和油水边界的方法。是否存在断层和油水边界的方法。 常产量压降试井的井底压力为： 令 则： 对于有界底层，当地层进入拟稳态时对于有界底层，当地层进入拟稳态时 地质储量为地质储量为: : 不稳态的不稳态的Y Y函数特征为函数特征为4545直线，拟稳态的数据直线，拟稳态的数据Y Y函数函数 特征为一条水平直线段。特征为一条水平直线段。 关井压力恢复时，绘制关井压力恢复时，绘制lgY-lgtlgY-lgt的关系曲线，的关系曲线，Y Y函数为函数为 ： 其中其中p pws ws为关井压力。 为关