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1、注水井压降试井分析注水井压降试井分析20102010年年1212月月前言试井解释的基本概念和理论注水井试井分析过程注水井试井分析实例试井工作的注意事项 试井是油（气）田勘探开发过程中认识地试井是油（气）田勘探开发过程中认识地层和油（气）井特性并确定油（气）层参数不层和油（气）井特性并确定油（气）层参数不可缺少的手段，是进行油藏动态监测的重要方可缺少的手段，是进行油藏动态监测的重要方法之一。注水井试井有着比油井测试更简单、法之一。注水井试井有着比油井测试更简单、而且不影响产量的特点，在油田得到了广泛应而且不影响产量的特点，在油田得到了广泛应用。用。前 言试井（广义）试井（广义）：泛指与油气水井动
2、态有关的施工项：泛指与油气水井动态有关的施工项目，诸如测试井底压力、井底温度、测液面、探砂目，诸如测试井底压力、井底温度、测液面、探砂面、井底取样、测示功图、测分层参数等内容。面、井底取样、测示功图、测分层参数等内容。试井（狭义）试井（狭义）：狭义的试井特指稳定试井、不稳定：狭义的试井特指稳定试井、不稳定试井等与油气在地层内渗流有关的研究分析项目；试井等与油气在地层内渗流有关的研究分析项目； 试井就是一种以渗流力学试井就是一种以渗流力学理论为基础，通过对理论为基础，通过对井的测试信息的研究，确定反映测试井和储层特性井的测试信息的研究，确定反映测试井和储层特性的各种物理参数。的各种物理参数。试井
3、解释的基本概念和理论1. 试井的概念 试井资料的录取、解释是试井工作的两个重要组成部分。试井资料的录取、解释是试井工作的两个重要组成部分。试井解释的基本概念和理论2. 试井的工作资料录取资料录取资料解释资料解释3. 试井的目的及用途 试井测试技术是认识油气藏、评价油气藏动态以及措试井测试技术是认识油气藏、评价油气藏动态以及措施效果的重要手段，试井测试所录取的资料是各种资料中施效果的重要手段，试井测试所录取的资料是各种资料中唯一在油气藏流动状态下录取的资料，因而分析结果也最唯一在油气藏流动状态下录取的资料，因而分析结果也最能代表油气藏的动态特性，具体地说，它可以解决下列问能代表油气藏的动态特性，
4、具体地说，它可以解决下列问题：题：试井解释的基本概念和理论地层地层 压压力力P渗透率渗透率K措施措施 效效果果S边界边界 情情况况单井控单井控制储量制储量试井解释的基本概念和理论4. 试井的分类（依据测试目的及要求）注水井压力降落试井，是指对注水井关井停止注水井压力降落试井，是指对注水井关井停止注水所进行的压力测试，此时井底压力随时间注水所进行的压力测试，此时井底压力随时间下降。下降。井筒储集效应（井筒储集系数井筒储集效应（井筒储集系数 C C）：井筒储集效应是指井筒系统内的流体（油、气），由于井筒储集效应是指井筒系统内的流体（油、气），由于井筒压力变化而产生弹性能量的释放或聚集所引起的该井筒
5、压力变化而产生弹性能量的释放或聚集所引起的该井流量的变化。井流量的变化。井筒储集系数：是描述井筒储集效应的强弱程度，可定井筒储集系数：是描述井筒储集效应的强弱程度，可定义为在井筒条件下单位压力变化时的井筒流体体积变化义为在井筒条件下单位压力变化时的井筒流体体积变化量。量。 C = V / P ，m3/MPa-1试井解释的基本概念和理论5. 试井的一些重要概念表皮效应（表皮系数表皮效应（表皮系数 S S）：由于钻井过程中泥浆的侵入、射孔引起射开不完善、酸化和由于钻井过程中泥浆的侵入、射孔引起射开不完善、酸化和压裂原因，使油井附近地层区域的渗透性发生变化，也就是压裂原因，使油井附近地层区域的渗透性
6、发生变化，也就是通常所说的井壁污染和增产措施见效。因此，当原油流入井通常所说的井壁污染和增产措施见效。因此，当原油流入井筒时，就会在这个渗透性不同的区域内产生一个附加压降。筒时，就会在这个渗透性不同的区域内产生一个附加压降。这就是所谓的这就是所谓的“表皮效应表皮效应”。表皮系数（也称污染系数）是一个定量反映表皮效应大小的表皮系数（也称污染系数）是一个定量反映表皮效应大小的无因次变量。无因次变量。 S0S0：地层受污染，：地层受污染，S S数值越大，污染越严重；数值越大，污染越严重； S=0 S=0：储层未受污染；：储层未受污染； S0 S0：增产措施见效，：增产措施见效，S S绝对值越大，增产
7、措施的效果越好。绝对值越大，增产措施的效果越好。试井解释的基本概念和理论5. 试井的一些重要概念平面径向流平面径向流：假设：油层均质、等厚、油井打开整个油层生产。假设：油层均质、等厚、油井打开整个油层生产。现象：在油层中与井筒方向垂直的水平面上，流线从四面八现象：在油层中与井筒方向垂直的水平面上，流线从四面八 方向井筒汇集、而等压线则是以井轴为圆心的同心圆。方向井筒汇集、而等压线则是以井轴为圆心的同心圆。试井解释的基本概念和理论5. 试井的一些重要概念 实际上，油井一开井总要受到井筒储集和表实际上，油井一开井总要受到井筒储集和表皮效应或者其他因素的影响，这时虽然也是向着皮效应或者其他因素的影响
8、，这时虽然也是向着井筒流动，但是尚未形成径向流的等压面，这一井筒流动，但是尚未形成径向流的等压面，这一阶段称为阶段称为“早期段早期段”，在生产影响达到油藏边界，在生产影响达到油藏边界以后，此时因受边界影响不呈平面径向流，这一以后，此时因受边界影响不呈平面径向流，这一阶段称为阶段称为“晚期段晚期段”，真正称为径向流的只是它，真正称为径向流的只是它们之间的一段时间，即们之间的一段时间，即“中期段中期段”。线性流线性流：线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同，流线线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同，流线相互平行。相互平行。可能出现可能出现“线性流线性流”的情况：平行断层所形成的条
9、带地层，的情况：平行断层所形成的条带地层，离井稍远区域流动；无限导流垂直压裂裂缝井；水平井水平离井稍远区域流动；无限导流垂直压裂裂缝井；水平井水平段较长时。段较长时。线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成1/21/2斜率的直斜率的直线。线。试井解释的基本概念和理论5. 试井的一些重要概念双线性流双线性流：有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，裂缝中的导流能有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，裂缝中的导流能力与地层的导流能力可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性力与地层的导流能力可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性流外，沿裂缝方向也产生线性流，因此成为双线性
10、流。流外，沿裂缝方向也产生线性流，因此成为双线性流。双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。试井解释的基本概念和理论5. 试井的一些重要概念对储层和流体所作的基本假定对储层和流体所作的基本假定：1. 1. 储层是无限大的、水平的、等厚的、均质的、各向同性的储层是无限大的、水平的、等厚的、均质的、各向同性的弹性孔隙介质，其压缩系数很小，且为常数弹性孔隙介质，其压缩系数很小，且为常数 ( (即不随压力变即不随压力变化而变化化而变化) )；2. 2. 流体是单相的、弱可压缩的，且其压缩系数为常数。流体是单相的、弱可压缩的，且其压缩系数为常数。（1 1） 达西定律达西定律（
11、2 2） 状态方程状态方程（3 3）连续性方程）连续性方程由以上可推导出试井的由以上可推导出试井的基本微分方程基本微分方程（描述地层中压力分布（描述地层中压力分布及变化的微分方程）及变化的微分方程）: :试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础设在无限大地层中有一口井。在这口井开井生产前，整个地设在无限大地层中有一口井。在这口井开井生产前，整个地层具有相同的压力层具有相同的压力Pi Pi（在勘探初期，这就是原始地层压力。（在勘探初期，这就是原始地层压力。从某一时刻从某一时刻t t0 0开始，这口井以恒定产量开始，这口井以恒定产量q q生产
12、，则可列出如下生产，则可列出如下定解条件：定解条件：基本微分方程在定解条件下的解为：基本微分方程在定解条件下的解为：试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础在井筒，在井筒，r=rr=r w w，可得径向流动情形下的井底流动压力：，可得径向流动情形下的井底流动压力：压降公式压降公式应用叠加原理，可推导出压力恢复公式：应用叠加原理，可推导出压力恢复公式：恢复公式恢复公式试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础常规试井分析常规试井分析 试井解释分析方法：试井解释分析方法：现代试井分析现代试井分析试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础对于常规试井分析，可利用压降和压恢公式获得
13、以下参数：对于常规试井分析，可利用压降和压恢公式获得以下参数：半对数直线段斜率半对数直线段斜率试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础现代试井分析（图版拟合）现代试井分析（图版拟合）： 针对不同的油藏模型、内外边界条件建立相应的简化地针对不同的油藏模型、内外边界条件建立相应的简化地质模型，进而建立相应的数学模型。求解其数学模型，获得质模型，进而建立相应的数学模型。求解其数学模型，获得能反映该地质模型的能反映该地质模型的LapIaceLapIace空间解，采用数值反演绘制无因空间解，采用数值反演绘制无因次压力与无因次时间（或其它相关量）之间的一组或若干组次压力与无因次时间（或其它相关量）
14、之间的一组或若干组关系曲线，这就是样板曲线，或称为解释图版。关系曲线，这就是样板曲线，或称为解释图版。数学关系数学关系流动阶段及从每一流动阶段可以获得的信息流动阶段及从每一流动阶段可以获得的信息：试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础流动阶段及从每一流动阶段可以获得的信息流动阶段及从每一流动阶段可以获得的信息：试井解释的基本概念和理论6. 试井解释的理论基础试井设计是测试部门编制试井工艺、进行现场施工的依据，试井设计是测试部门编制试井工艺、进行现场施工的依据，是有效的进行试井工作的必要程序。是有效的进行试井工作的必要程序。试井工作的注意事项1. 试井设计掌握测试井的基本情况掌握测试井
15、的基本情况：地理位置和地面条件；地理位置和地面条件；地质情况：构造特征，油气藏类型，储层类型；地质情况：构造特征，油气藏类型，储层类型；完井资料：井号，井位，井深，层位，完井方式，射孔完井资料：井号，井位，井深，层位，完井方式，射孔 井段，流量，井下管柱，井史（事故处理或作业状况）；井段，流量，井下管柱，井史（事故处理或作业状况）；地面流程；地面流程；流体性质；流体性质；B B、 、 等；等；储层性质：储层性质：K K、h h、S S等；等；其它资料：开采的历史资料等。其它资料：开采的历史资料等。试井工作的注意事项1. 试井设计试井设计实施要求试井设计实施要求：安排和调整测试井和邻井的井下条件
16、以及稳定生产制度；安排和调整测试井和邻井的井下条件以及稳定生产制度；安排和调整地面计量流程，按设计要求提供准确的流量和测试时间记录；安排和调整地面计量流程，按设计要求提供准确的流量和测试时间记录；认真检查下井仪表和一切辅助装备，确保测试期间正常、有效工作；认真检查下井仪表和一切辅助装备，确保测试期间正常、有效工作；严格执行设计的测试时间；严格执行设计的测试时间；压力计尽量下到产层中部，如果下不到产层中部，则应测取相应深度的压力计尽量下到产层中部，如果下不到产层中部，则应测取相应深度的压力梯度和温度梯度；压力梯度和温度梯度；压降试井测试期间应保持连续稳定生产，产量变化幅度不超过压降试井测试期间应保持连续稳定生产，产量变化幅度不超过1010；压力恢复试井关井前应保持连续稳定生产，产量变化幅度不超过压力恢复试井关井前应保持连续稳定生产，产量变化幅度不超过1010；模型识别：选择最合适的试井模型的最大难点是从表观上看几个不同的储层描述模型可以满足同一个储层的响应信息。模型选择的第一步模型诊断，诊断主要依据的是Bourdet的压力导数图，在实际试井分析时，还需要同时显示半对数图、线性图等以增强论断结果的可靠性。最终诊断结果是否可靠，还需参考其它方面的资料。
