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1、中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）中国石油大学（北京）现代远程教育毕 业 设 计（论文）早期试井资料解释方法研究与应用题目：黑体，小二号，居中。副标题前用“”，另起一行。姓 名： 惠胜琦学 号： 空白处填写：宋体，三号。“专业”：全称“日期”：终稿截止日期。性 别： 男专 业: 石油工程批 次： 1309学习中心： 陕西靖边指导教师： 郭小哲2015年10月15日考虑到公司仍有部分低层及高层人员的补充，因此在选择招聘渠道供应商的附加值时以配送普工现场招聘会和高端人才交流会为佳，另外根据供应商平台实力，若能给公司提供合适的猎头服务也应当纳入甄选范畴。早期试井资料解释方法研究与应用
2、摘 要 试井工作的目的是为油藏分析提供油藏参数。由于油藏渗透性低、井筒储集效应、表皮效应、测试时间不够长等因素的影响,常使压力恢复曲线和压降曲线没有出现中晚期段的数据,地层没有达到径向流态,因此,无法用常规解释方法对这样的测试资料进行分析1。这种资料在开发井试井资料中占有较大的比例,不能对其进行有效的解释,不能及时提供油藏信息势必影响开发工作的经济效益,也将影响到后续工作的开展。同时,矿场测试往往需要缩短测试时间,以减少产量损失，对低渗透油藏这一问题尤其突出。所以对早期的试井资料的解释研究非常重要。本文通过相关的文献调研,得到符合试井解释原理的各种早期试井解释方法，将这些早期试井解释方法应用于
3、生产实例，并将得到的结果与专业试井软件得到的结果进行实用性、可靠性对比，最后得出结论。本文研究的主要内容有：1. 对目前国内外早期试井资料处理方法进行调研。2. 建立并推导气藏渗流微分方程，通过求解获得井底流压与产量的关系。3建立并推导各种早期试井资料处理模型。4利用建立的早期资料处理模型对实际的测试资料进行处理，并对不同处理方法的可靠性，实用性进行对比。关键词：早期试井；续流量；井筒储集效应；表皮效应 II目 录第一章 前言11.1研究的目的和意义11.2国内外技术现状及研究趋势11.3本文研究的主要内容和技术路线21.3.1 主要内容21.3.2 技术路线2第二章 基本理论和有关概念32.
4、1 试井解释的理论基础32.1.1 常用的无量纲量32.1.2 井筒储集系数52.1.3 表皮效应与表皮系数82.1.4 叠加原理92.2弹性不稳定渗流微分方程的推导102.3 弹性不稳定渗流微分方程求解14第三章 早期试井资料解释与研究现状183.1早期续流资料的试井分析模型183.2续流量褶积分析方法193.3 Laplace反褶积方法213.4含井筒存储的流量反褶积233.5利用井筒储存系数的校正处理方法243.6利用经验公式确定续流量的方法25第四章 结论27参考文献28致谢30II第一章 前言1.1研究的目的和意义试井工作的目的是为油藏分析提供油藏参数。能否达此目的,不仅取决于测试工
5、艺,还取决于测试时间的长短和对资料的分析技术。目前,对地层渗透性好、测试时间足够长、具有明显中晚期段的数据的压力资料的分析方法已比较成熟,有通用模式可循。但是,由于油藏渗透性低、井筒储集效应、表皮效应、测试时间不够长等因素的影响,常使压力恢复曲线和压降曲线没有出现中晚期段的数据,地层没有达到径向流态,因此,无法用常规解释方法和现代试井解释方法对这样的测试资料进行分析。这种资料在开发井试井资料中占有较大的比例,不能对其进行有效的解释,不能及时提供油藏信息势必影响开发工作的经济效益,也将影响到后续工作的开展。同时,矿场测试往往需要缩短测试时间,以减少产量损失，对低渗透油藏这一问题尤其突出。因此,对
6、早期资料的研究分析非常重要3。1.2国内外技术现状及研究趋势早在1865年，法国工程师达西就通过大量实验获得通过多孔介质的流量与各种影响因素间的定量关系，揭示出渗流的基本规律。1923年列宾宗首先提出气体在多孔介质中的渗流理论，鉴定了现代气井试井分析的理论基础。1937年，麦斯盖特发表了关于均质流体渗流的重要著作，给出了计算各种井网条件下的油井产量的方法。1942年贝克莱-列为莱特开发并研制了可计算油井采收量，采收率和开采时间的数学模型和测试仪器。到1948年谢尔加乔夫综合了压力恢复曲线，干扰试井等确定储层参数的试井水动力学方法。在此基础上，库提勒克于1969年概括了12种非达西型渗流曲线特性
7、及解释方法，从而奠定了现代试井设计和分析方法种取决于油藏特性的现代试井解释方法基础，尤其是弹性液体在弹性岩层中的渗流规律理论，继而发展了应用压力恢复曲线、干扰试井和脉冲试井等确定地层参数的水动力学方法，成为试井解释方法的理论与实践方面的技术先驱之一。20世纪70年代至21世纪初是现代试井设计、分析、解释方法和油藏工程方法以及渗流力学方法的研究和应用技术突飞猛进的时代，共出版专著40余部。1985年到2000年共发表与现代试井设计、分析、解释方法和油藏工程方法以及渗流力学方法相关专著36部16。对于油藏，试井工作的目的是为油藏分析提供油藏参数。能否达此目的,不仅取决于测试工艺,还取决于测试时间的
8、长短和对资料的分析技术。目前,对地层渗透性好、测试时间足够长、具有明显中晚期段数据的压力资料的分析方法已比较成熟,有通用模式可循。但是,由于油藏渗透性低、井筒储集效应、表皮效应、测试时间不够长等因素的影响,常使压力恢复曲线和压降曲线没有出现中晚期段数据,地层没有达到径向流状态,因此,无法用常规解释方法和现代试井解释方法对这样的测试资料进行分析。这种资料在开发井试井资料中占有较大的比例,不能对其进行有效的解释,不能及时提供油藏信息势必影响开发工作的经济效益,也将影响到后续工作的开展。同时,矿场测试往往需要缩短测试时间,以减少产量损失,对低渗透油藏这一问题尤其突出。因此,对早期资料的研究分析非常重
9、要。对于气藏：与油井比较,气井试井的扩散方程是非线性的,因此试井前必须进行线性化处理。人们先后提出了压力法、压力平方法和拟压力、拟时间法来解决此问题。但各种方法都有其局限性:压力法只能用于高压气井的解释,压力平方法通常用于低压气井,两者都有较大的误差。拟压力和拟时间的引入,虽然取得了较好的结果,但仍存在非线性情况6。1.3本文研究的主要内容和技术路线1.3.1 主要内容1. 对目前国内外早期试井资料处理方法进行调研。2. 建立并推导气藏渗流微分方程，通过求解获得井底流压与产量的关系。3建立并推导各种早期试井资料处理模型。4利用建立的早期资料处理模型对实际的测试资料进行处理，并对不同处理方法的可
10、靠性，实用性进行对比。1.3.2 技术路图1 研究的主要技术路线线 通过进行相关的国内外调研,得出符合试井解释原理的各种早期试井解释方法，将这些早期试井方法应用于生产实例，将得出的结果与专业试井软件得出的结果进行实用性、可靠性对比，最后得出结论。研究的主要技术路线：国内外资料的研究试井解释原理早期试井解释方法Horner方法；利用续流资料进行试井解释的方法；利用井筒储集系数校正的处理方法；利用经验公式确定续流量的方法；利用有效时间的校正处理方法实例应用结论第二章 基本理论和有关概念2.1 试井解释的理论基础2.1.1 常用的无量纲量一般的物理量都具有量纲，并可以用基本量纲表示出来。例如：面积具
11、有长度平方的量纲，产量（即流率）的量纲为，压力（实际上是压强）的量纲是等。但是也有一些量却不具有量纲（即量纲为1）。例如原油体积系数、含油饱和度、相对渗透率、表皮系数、赫诺公式中的，都是无量纲量。为了一定目的，我们常常要把某些具有量纲的物理量无量纲化，即引进新的无量纲量。我们用下标D表示“无量纲”，如用表示无量纲压力，表示无量纲时间。一般来说，引进的无量纲量是这些物理量与别的物理量的组合，并和这些物理量本身成正比。譬如，我们进行试井解释常用的无量纲量中，无量纲压力与压差成正比： (2-1)无量纲时间与开井时间（或关井时间）成正比： (2-2)或 （2-3）无量纲井筒储集系数 （2-4）无量纲距
12、离与距离成正比： （2-5）如此等等。上面各式中，-无量纲压力，无量纲；-压差，；-无量纲时间，无量纲；-开井生产时间，;-关井时间，；-无量纲井筒储集系数，无量纲；-井筒储集系数，（定义见下一部分）-无量纲距离，无量纲；其余符号的意义和单位同前。无量纲化的方法不是唯一的。人们往往需要根据不同的需要，用不同的方法来定义同一个无量纲量。例如，我们将在不同的场合，使用不同的无量纲量，有用井的半径定义的： （2-6）有用井的有效半径或折算半径定义的： （2-7）有用油藏面积A定义的： （2-8）还有用裂缝半长定义的： （2-9）等等。上式当中。-井的有效半径（或称折算半径），；-油藏面积，；-裂缝半
13、长，。用无量纲量讨论问题有许多好处，例如：由于若干有关的因子已经包含在无量纲量的定义之中，所以往往使得关系式变得很简单，因而易于推导、记忆和应用。由于使用的是无量纲量，所以导出的公式不受单位制的影响和限制，因而使用更为方便。可以使得在某种前提下的讨论具有 。这就是说，使得讨论的结果可以适用于满足该前提的任何实际场合。譬如，某种物理或数学模型的无量纲解，可以适用于符合这种无力或数学模型的任何油藏的任何一口井，而不管它的特征参数如、为何值。在得到最后的结果后，再由无量纲量与实际物理量之间的关系换算成我们需要的实际数值，而这是非常容易的。现代试井解释所使用的解释图版，绝大多数都是无量纲量的关系曲线，
14、即无量纲曲线。正是因为这个原因，使得这些解释图版可以到处通用。2.1.2 井筒储集系数油井刚开井或关井时，由于原油具有压缩性等多种原因，地面产量与井底产量并不相等。以井筒充满单相原油为例，当油井一打开，从井口采出的原油（产量q）完全是靠充满井筒的压缩原油的膨胀（井筒卸压）而采出的，还没有原油从地层流入井筒。这时，井底产量，地面产量。然后，随着井筒中原油弹性能量的释放，井底产量逐渐增加，过渡到与地面产量相等，即 （图2-1）。在关井情形，当油井一关闭，地面产量立即由变为0，但在井底，原油仍然源源不断地由地层流到井筒，使井筒压力逐渐增加（载压），直到最后与井筒周围地层的压力达到平衡。到了这个时候，井底产量才变为0，即，真正实现了井底关井。显然，这就是我们所熟悉的“续流效应”（图2-2）上述当油井刚开井或刚关井时所出现的现象，就叫做“井筒储存效应”，或“筒储集效应”。（开井情形）或（关井情形）的那一段时间，称为“纯井筒储集”阶段，写作PWBS（Pure Wellbore Storage）。
