试井解释基础知识(理论)

发布于:2021-09-18 18:35:30

试井解释基础知识

第二采油厂地质研究所

基本概念
什么是“试井” 什么是“试井”?
试井(广义) 既包括压力和温度及其梯度的测量、 试井(广义):既包括压力和温度及其梯度的测量、 高压物性样品的获取,不同工作制度下的油、 高压物性样品的获取,不同工作制度下的油、气、水 流量的测量,甚至探测砂面以了解地层出砂情况等均 流量的测量, 可以称为试井的范畴。 可以称为试井的范畴。 试井(狭义) 仅指井底压力的测量和分析, 试井(狭义):仅指井底压力的测量和分析,以及为 了进行压力校正而进行的温度测量和为了分析压力而 进行的产量计量。 进行的产量计量。
长庆油田公司第二采油厂

地层属性: 地层属性: 产量
孔隙度、 孔隙度、渗透 断层、 率、断层、边 边底水、 界、边底水、 气顶等

压力响应

正问题

反 问 题 反求地层信息

长庆油田公司第二采油厂

“试井”、“生产测井”、“测井” 差 试井” 试井 生产测井” 测井” 别
测井(Well Logging): 测井(Well Logging): 主要用电法等来测试井筒附*区域的地层渗透率、 主要用电法等来测试井筒附*区域的地层渗透率、饱和 度等地层特征。 度等地层特征。 生产测井(Production Test): 生产测井(Production Test): 主要研究井筒问题,如出油层位、出水层位、 主要研究井筒问题,如出油层位、出水层位、分层流量 及井壁损坏等。 及井壁损坏等。 试井(Well 试井(Well Testing): 主要通过测试压力数据和产量数据来求取生产井流动区 域范围内的有效地层参数,如渗透率、表皮系数、 域范围内的有效地层参数,如渗透率、表皮系数、井筒存储系 数以及井与断层的距离。 数以及井与断层的距离。
长庆油田公司第二采油厂

注意! 注意!
由于“试井” 生产测井” 由于“试井”和“生产测井”同样都是使用绳 电缆或者钢丝)向井中下入仪器, 索(电缆或者钢丝)向井中下入仪器,测取资料进 行研究,特别是*年来随着电子压力计的发展和应 行研究, 用,使得试井和生产测井在现场施工方式上趋于接 统称为“电缆作业” 但是研究方法、 *,统称为“电缆作业”,但是研究方法、研究对 象和所依据的理论截然不同,因而只能是彼此渗透, 象和所依据的理论截然不同,因而只能是彼此渗透, 不能混为一谈。 不能混为一谈。
长庆油田公司第二采油厂

“试井”资料分析解释中的 试井” 试井 一些重要概念

长庆油田公司第二采油厂

1.*面径向流 1.*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、 整个油层生产。 现象:在油层中与井筒方向垂直的水*面上,流线从四面八方向井筒汇集、 现象:在油层中与井筒方向垂直的水*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。 而等压线则是以井轴为圆心的同心圆。 实际上,油井一开井总要受到 实际上, 井筒储集和表皮效应或者其他因素的影 这时虽然也是向着井筒流动, 响,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, 尚未形成径向流的等压面,这一阶段称 早期段” 为“早期段”,在生产影响达到油藏边 界以后, 界以后,此时因受边界影响不呈*面径 向流,这一阶段称为“晚期段” 向流,这一阶段称为“晚期段”,真正 称为径向流的只是它们之间的一段时间, 称为径向流的只是它们之间的一段时间, 中期段” 即“中期段”
长庆油田公司第二采油厂

2.稳定流动 2.稳定流动
一口油井以稳定产量生产,如果在“晚期段”整个油藏 一口油井以稳定产量生产,如果在“晚期段” 的压力分布保持恒定(即不随时间变化), ),油藏中每一点的 的压力分布保持恒定(即不随时间变化),油藏中每一点的 压力都保持常数,这种流动状态成为“稳定流” 压力都保持常数,这种流动状态成为“稳定流”。 表现特征:t≥tss时,油藏中任何一点均有:dp/dt=0. 油藏中任何一点均有: 表现特征:

强水驱边底水油 藏可出现稳定流。 藏可出现稳定流。

长庆油田公司第二采油厂

3.拟稳定流动 3.拟稳定流动
如果在稳定生产过程的晚期段,油藏中每一点的压力随时间 如果在稳定生产过程的晚期段, 的变化率都相同,即各点的压力以相同的速度下降, 的变化率都相同,即各点的压力以相同的速度下降,这种流 动状态称为“拟稳定流动” 动状态称为“拟稳定流动”。 表现特征:t≥tps时,油藏中任何一点均有:dp/dt=C(常数) 油藏中任何一点均有:dp/dt=C(常数 常数) 表现特征:
油藏中不同时刻的压力分 布曲线彼此*行,井底压力随 布曲线彼此*行, 时间变化呈线性关系。 时间变化呈线性关系。封闭油 藏中一口井以稳定产量投入生 产,当压力影响达到所有封闭 边界之后,便进入“拟稳定流 边界之后,便进入“ 阶段。 动”阶段。
长庆油田公司第二采油厂

4.半球形流和球形流动 4.半球形流和球形流动
油藏由于存在气顶或者底水,为了防止底水锥进或者气顶气窜,只打开油层 油藏由于存在气顶或者底水,为了防止底水锥进或者气顶气窜, 顶部或者底部, 顶部或者底部,油层中的流体类似于从半球体的四面方向流向油层顶部的打开 部位,此时的流动称为“半球形流动” 部位,此时的流动称为“半球形流动”。 如果只在油层中某一部位打开,油层流体从射孔孔眼的上下、左右、 如果只在油层中某一部位打开,油层流体从射孔孔眼的上下、左右、前后四 面八方流向孔眼,此时的流动称为“球形流动” 面八方流向孔眼,此时的流动称为“球形流动”。 厚油层局部打开时可以在“早期段”出现“半球形”或者“球形”流动。 厚油层局部打开时可以在“早期段”出现“半球形”或者“球形”流动。

长庆油田公司第二采油厂

5.线性流动 5.线性流动
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*行。 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*行。 可能出现“线性流”的情况:*行断层所形成的条带地层, 可能出现“线性流”的情况:*行断层所形成的条带地层,离井稍远区域流 无限导流垂直压裂裂缝井;水*井水*段较长时。 动;无限导流垂直压裂裂缝井;水*井水*段较长时。 线性流在压力曲线上的表现特征:压力导数成1/2斜率的直线。 1/2斜率的直线 线性流在压力曲线上的表现特征:压力导数成1/2斜率的直线。

长庆油田公司第二采油厂

6.双线性流动 6.双线性流动
有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井, 有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井,当加入的支撑剂沙粒配 比是当时,裂缝中的导流能力与地层的导流能力可以相比拟。 比是当时,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 直于裂缝的线性流外,沿裂缝方向也产生线性流。因此成为双线性流。 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。

长庆油田公司第二采油厂

7.拟径向流 7.拟径向流
对于水力压裂 井,当初期的线性 流动和双线性流动 结束之后,当压力 结束之后, 波响应半径大于裂 缝半长时, 缝半长时,就会出 现拟径向流动。 现拟径向流动。

长庆油田公司第二采油厂

8.续流动状态 8.续流动状态
井口开井时,初始的井口产量是由井筒内液体的膨胀而产生的, 井口开井时,初始的井口产量是由井筒内液体的膨胀而产生的,井底的 流动是从零逐渐增高到常产量(Q) (Q)值 这时地层内不能马上形成*面径向流, 流动是从零逐渐增高到常产量(Q)值,这时地层内不能马上形成*面径向流, 这一阶段称为井筒储集影响阶段,也称“续流动段” 这一阶段称为井筒储集影响阶段,也称“续流动段”。 反之,当一口井在井口关井时,由于井筒内流体的压缩性影响, 反之,当一口井在井口关井时,由于井筒内流体的压缩性影响,或是由 于井筒内具有自由液面,使得井底不能同时关闭停止流动, 于井筒内具有自由液面,使得井底不能同时关闭停止流动,地层继续向井内 补充一部分液体,这便是关井的“续流动” 补充一部分液体,这便是关井的“续流动”。

长庆油田公司第二采油厂

几种特定流动的压力导数特征斜率值

长庆油田公司第二采油厂

9.段塞流 9.段塞流

在钻柱(DST)测试中,打开井底阀以后, 在钻柱(DST)测试中,打开井底阀以后,随着地层 (DST)测试中 流体的产出,测试管柱的液面不断上升。 流体的产出,测试管柱的液面不断上升。对于自喷能量 差的地层,液面达到井口之前,流动即停止, 差的地层,液面达到井口之前,流动即停止,从而形成 自动关井。这种流动称为“段塞流” 自动关井。这种流动称为“段塞流”。

长庆油田公司第二采油厂

10.探测半径 10.探测半径
生产时,井底压力开始下降,压力波不断向地层内部传播, 当一口井以产量q生产时,井底压力开始下降,压力波不断向地层内部传播, 压降漏斗”不断扩大和加深, “压降漏斗”不断扩大和加深,在任何时刻ti,都总有那么一个距离ri,在油层中 地方,压降仍为0(严格地说,该地方压降仍然非常小, 0(严格地说 与生产井距离超过的ri地方,压降仍为0(严格地说,该地方压降仍然非常小,只 是无法探测出来而已).这个距离就称为“探测半径” ).这个距离就称为 是无法探测出来而已).这个距离就称为“探测半径”。

长庆油田公司第二采油厂

探测半径的计算公式: 探测半径的计算公式:

kt rd = 0.029 fm C t
rd:探测半径,ft; 探测半径, 渗透率, k: 渗透率,mD; 时间, t: 时间,h; 孔隙度,无因次; Φ: 孔隙度,无因次; 粘度, u: 粘度, mPa.S. 压缩系数,[ ,[磅 Ct: 压缩系数,[磅/英寸2]-1
长庆油田公司第二采油厂

11.压降试井和压降曲线 11.压降试井和压降曲线

压降试井:即把本来关着的油井开井生产, 压降试井:即把本来关着的油井开井生产,使油层中的压力 下降,测量产量和井底流动压力随时间的变化。 下降,测量产量和井底流动压力随时间的变化。 压降曲线:以直角坐标表示井底流压Pwf(t),以对数坐标表示 压降曲线:以直角坐标表示井底流压P (t),以对数坐标表示 开井时间t 开井时间t,绘制出来的井底流压和开井时间的单对数曲线 称为压力降落曲线,简称压降曲线。 称为压力降落曲线,简称压降曲线。 利用压降曲线可以计算油层渗透率k和表皮系数S等。

长庆油田公司第二采油厂

12.压恢试井和压恢曲线 12.压恢试井和压恢曲线
压恢试井:一口井以稳定产量生产一段时间tp以后,关井使 压恢试井:一口井以稳定产量生产一段时间t 以后, 油层压力回升( 恢复” 油层压力回升(“恢复”),测量关井前产量和关井 后井底流压随时间的变化,这就是“压恢试井”。 后井底流压随时间的变化,这就是“压恢试井” 压恢曲线: 压恢曲线: Horner曲线 即以直角坐标表示关井井底压力Pws( t),对数 Horner曲线:即以直角坐标表示关井井底压力Pws(△t),对数 曲线: Pws(△ 坐标表示(tp+△t)/△t,这样的半对数曲线就 t)/△t,这样的半对数曲线就 坐标表示( 称为霍纳曲线。 称为霍纳曲线。 MDH曲线:即以直角坐标表示关井井底压力Pws( t),对数坐 MDH曲线:即以直角坐标表示关井井底压力Pws(△t),对数坐 Pws(△ 曲线 标表示关井时间△t,这样的半对数曲线就称为 这样的半对数曲线就称为MDH 标表示关井时间△t,这样的半对数曲线就称为MDH 曲线。 曲线。 利用压力恢复曲线可以计算油层渗透率k、表皮系数S以及油层外推压 力等。 力等。
长庆油田公司第二采油厂

13.井筒储集效应和储集系数 13.井筒储集效应和储集系数
在油井开井阶段和刚关井时,由于流体自身的压缩性, 在油井开井阶段和刚关井时,由于流体自身的压缩性, 都存在续流影响,这就是“井筒储集效应” 都存在续流影响,这就是“井筒储集效应”。 从开井或者关井开始, 从开井或者关井开始,直到地面产量与井底产量完全相 同之前的阶段都称为“纯井筒存储阶段” 同之前的阶段都称为“纯井筒存储阶段”。

dV qBt C= = dP 24?P
长庆油田公司第二采油厂

“井筒储集系数”物理意 井筒储集系数” 井筒储集系数 义
在井筒储满单相原油的情况下,井筒靠其中原油的压 在井筒储满单相原油的情况下, 缩性能储存原油,或者靠释放其中原油的弹性膨胀能量排 缩性能储存原油, 除原油的能力。说得更具体些:关井时,要使井筒压力升 除原油的能力。说得更具体些:关井时, 高1MPa,需要从地层中流入C(m3)体积的原油;开井时,当 1MPa,需要从地层中流入C(m 体积的原油;开井时, 井筒压力降低1MPa 井筒压力降低1MPa时,靠井筒中原油的弹性膨胀能量可以 1MPa时 排出C 排出C (m3)体积的原油。 体积的原油。
长庆油田公司第二采油厂

14.表皮效应、 14.表皮效应、表皮系数和折算半径 表皮效应
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, 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*地层区域的渗透性发生变化, 使油井附*地层区域的渗透性发生变化,也就是通常所说的井壁污染和增 产措施见效。因此,当原油流入井筒时, 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。这就是所谓的“表皮效应” 产生一个附加压降。这就是所谓的“表皮效应”。 将表皮效应产生的附加压降△ 无因次化,得到无因次附加压力降, 将表皮效应产生的附加压降△Ps无因次化,得到无因次附加压力降, 用来表征一口井表皮效应的性质和严重程度,称之为“ 用来表征一口井表皮效应的性质和严重程度,称之为“表皮系数S”(污染 ( 系数) 系数)。 所反映的储层特征: 表皮系数S所反映的储层特征: S>0:地层受污染, 数值越大,污染越严重; S>0:地层受污染,S数值越大,污染越严重; S=0:储层未受污染; S=0:储层未受污染; S<0:增产措施见效, 绝对值越大,增产措施的效果越好。 S<0:增产措施见效,S绝对值越大,增产措施的效果越好。
长庆油田公司第二采油厂

14.表皮效应、 14.表皮效应、表皮系数和折算半径 表皮效应
除了用表皮系数S 除了用表皮系数S表示井壁污染和表皮效应性质严重程度 之外,也可以用折算半径r 表示, 之外,也可以用折算半径rwe表示,折算半径就是将表皮效应 用等效井筒半径来代替,计算公式如下: 用等效井筒半径来代替,计算公式如下:

rwe = rwe

?S

折算半径r 和井筒半径r 之间的关系: 折算半径rwe和井筒半径rw之间的关系: S=0或者 Ps=0):井未受污染 或者△ 井未受污染; rwe=rw(即S=0或者△Ps=0):井未受污染; S>0或者 Ps>0):井受污染 或者△ 井受污染; rwe <rw(即S>0或者△Ps>0):井受污染; S<0或者 Ps<0):增产措施见效 或者△ 增产措施见效。 rwe >rw(即S<0或者△Ps<0):增产措施见效。

长庆油田公司第二采油厂

15.理想采油指数和理想比采油指数 15.理想采油指数和理想比采油指数
理想采油指数: 理想采油指数:指无污染或者措施情况下的单位生产压 差的油井产量; 差的油井产量;

q q Jo = = ?p pi ? pwf
理想比( 理想比(米)采油指数:指无污染或者措施情况下的 采油指数: 单位油层厚度的采油指数; 单位油层厚度的采油指数;

Jo q q J os = = = h ?p ? h h( pi ? pwf )
长庆油田公司第二采油厂

16.实际采油指数 16.实际采油指数
实际采油指数: 实际采油指数:指地层存在污染或者要经过增产措施的 条件下的采油指数。 条件下的采油指数。 计算公式如下: 计算公式如下:

q q J= = ?p pi ? pwf ? ?ps
长庆油田公司第二采油厂

17.流动效率和堵塞比 17.流动效率和堵塞比
流动效率(FE):是指实际采油指数与理想采油指数的比值。 流动效率(FE):是指实际采油指数与理想采油指数的比值。 (FE):是指实际采油指数与理想采油指数的比值

p i ? p wf ? ? p s J FE = = Ji p i ? p wf
堵塞比(DR):流动效率的倒数。 堵塞比(DR):流动效率的倒数。 (DR):流动效率的倒数

pi ? pwf Ji DR = = J pi ? pwf ? ?ps
长庆油田公司第二采油厂

18.多井试井 18.多井试井
多井试井包括干扰试井和脉冲试井。 多井试井包括干扰试井和脉冲试井。测试时一般采 用两口井进行施工,一口井作为“激动井” 用两口井进行施工,一口井作为“激动井”,改变工作 制度,例如开井或者关井,产生一个地层压力波。 制度,例如开井或者关井,产生一个地层压力波。另一 口井作为观察井,测试时下如高精度压力计, 口井作为观察井,测试时下如高精度压力计,记录从激 动井通过地层传播过来的压力变化, 动井通过地层传播过来的压力变化,从而研究井间地层 的连通性,和计算链通参数。 的连通性,和计算链通参数。 干扰试井也可以采用一口激动井对多口观察井, 干扰试井也可以采用一口激动井对多口观察井,或 者一口观测井对多口激动井,井型井组测试。 者一口观测井对多口激动井,井型井组测试。 脉冲试井是指按照相同时间间隔采用多个激动信号 脉冲),,从观察井测量脉冲信号的测试方法 从观察井测量脉冲信号的测试方法。 (脉冲),,从观察井测量脉冲信号的测试方法。
长庆油田公司第二采油厂

19.气井拟压力和无阻流量 19.气井拟压力和无阻流量
气井拟压力的定义: 气井拟压力的定义:

2p ψ =∫ dp p0 ?Z
p
气井无阻流量(Q ):是指气井在井口敞喷 大气压) 是指气井在井口敞喷( 气井无阻流量(QAOF):是指气井在井口敞喷(大气压)条 件下的气体产量。 件下的气体产量。

长庆油田公司第二采油厂

试井解释基本模型 及其特征曲线

长庆油田公司第二采油厂

一、均质油藏

长庆油田公司第二采油厂

1、物理模型
流体为单相微可压缩液体,储层中达到径向流; 流体为单相微可压缩液体,储层中达到径向流; 忽略毛管力和重力; 忽略毛管力和重力; 油井测试前地层各处的压力均匀; 油井测试前地层各处的压力均匀; 地层各向同性,均匀等厚。 地层各向同性,均匀等厚。 井

k

长庆油田公司第二采油厂

2、数学模型
渗流方程: 渗流方程:

? p 1 ?p φ?C t ?p + = 2 r ?r 3.6k ?t ?r
2

边界条件: 边界条件:

p |t =0 = pi

p |r→∞ = pi

q?B ? ?p ? = ?r ? ? ?r ? r = rw 172 .8π kh
长庆油田公司第二采油厂

2、数学模型
利用Laplace变换,可以得到Laplace空间线源解: 利用Laplace变换,可以得到Laplace空间线源解: Laplace变换 Laplace空间线源解

P LD ( z ) =

_

K0

(

f ( z)

)

z f ( z ) K1 ( f ( z ) )
?1

再利用Duhamel原理就可以包含井筒存储和表皮效应。 再利用Duhamel原理就可以包含井筒存储和表皮效应。 Duhamel原理就可以包含井筒存储和表皮效应

? ? ?? 1 ? ? ?? P wD ( z ) = ? z C D z + _ ? ? ?? ? ? z PLD ( z ) + S ? ? ?
_

长庆油田公司第二采油厂

3、典型曲线
3.1 双对数压力及导数曲线
I:早期断- I:早期断-压力及导数 早期断 曲线合而为一, 45° 曲线合而为一,呈45° 直线, 直线,表示井筒储集效 应的影响; 应的影响; II:过渡段 过渡段— II:过渡段—导数出现 峰值后向下倾斜, 峰值后向下倾斜,峰值 高低取决于C 高低取决于CDe2S.CDe2S 值越大,峰值越高, 值越大,峰值越高,出 现的时间越迟。 现的时间越迟。 III:导数水*段— III:导数水*段—地 层径向流的典型特征。 层径向流的典型特征。

长庆油田公司第二采油厂

3、典型曲线
半对数MDH MDH曲线 3.2 半对数MDH曲线
a:具有斜率 a:具有斜率m的径向流 具有斜率m 直线段; 直线段; b:具有最大斜率的续流 b:具有最大斜率的续流 和过渡段; 和过渡段; c:以 c:以m和m’为斜率的直 线交点D 线交点D所对应的时间 △t * ; d:以 d:以m和m’为斜率的直 线夹角? 线夹角?.

长庆油田公司第二采油厂

半 对 数 MDH 曲 线

值越大, /m越大 越接*90 反之, 值越小, 1、CDe2S值越大,则m’/m越大,且夹角 越接*90°角,反之, CDe2S值越小,则 /m越大,且夹角?越接*90° /m越接* 越接*180 m’/m越接*1,且夹角 越接*180°角; /m越接*1 且夹角?越接*180° 值越大, 越大,拐点出现越迟。 2、CD值越大,△t*越大,拐点出现越迟。
长庆油田公司第二采油厂

双对数/导数曲线分开距离与C 双对数/导数曲线分开距离与CDe2S的值*似关系表

长庆油田公司第二采油厂

井筒储集系数分类特征表

长庆油田公司第二采油厂

表皮系数分类特征表

长庆油田公司第二采油厂

常见均质油藏曲线类型
1、导数曲线无峰 值; 2、半对数曲线缓 慢向上弯曲,未出 慢向上弯曲, 现径向流; 现径向流; 3、反映储层的表 皮系数和井筒储存 系数都很小。 系数都很小。
长庆油田公司第二采油厂

常见均质油藏曲线类型
1、双对数综合曲线呈 叉状, 叉状,压力及导数早期 重合; 重合; 导数处于上升段, 2、导数处于上升段, 表明压力变化仍处于续 流段; 流段; 3、半对数曲线向上弯 后期*似呈直线, 曲,后期*似呈直线, 但并不是径向流直线段; 但并不是径向流直线段; 储层污染较重, 4、储层污染较重,表 皮系数较大。 皮系数较大。 90井 (卧90井)

长庆油田公司第二采油厂

常见均质油藏曲线类型
1、双对数缺失早期续 流段; 流段; 2、半对数曲线具有很 短的续流段, 短的续流段,但径向 流直线段很长; 流直线段很长; 3、半对数直线段斜率 很小, 很小,反映地层系数 (kh/u)很高 很高; (kh/u)很高; 储层污染较重, 4、储层污染较重,表 皮数很大。 皮数很大。 ( 轮2 井)

长庆油田公司第二采油厂

二、井底垂直裂缝油藏

长庆油田公司第二采油厂

物理模型
裂缝与井筒呈轴对称分布; 裂缝与井筒呈轴对称分布; 裂缝内的流动可以为无限导流(沿裂缝方向无压差) 裂缝内的流动可以为无限导流(沿裂缝方向无压差) 或者有限导流(沿裂缝方向有压差) 或者有限导流(沿裂缝方向有压差); 裂缝宽度W 裂缝宽度W=0;

长庆油田公司第二采油厂

数学模型解析解—无限导流裂缝 数学模型解析解 无限导流裂缝
早期线性流动阶段: 早期线性流动阶段:

6 . 195 × 10 ? 3 qB ?p = hx f
拟径向流动阶段: 拟径向流动阶段:

? φCt k

? t

? 2.121×10?3 q?B ? kt ? lg ?p = + 1.512? ? φ?C x2 ? kh t f ? ?
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—无限导流裂缝 典型曲线 无限导流裂缝
双对数压力及导数曲线 I:早期断 斜率 I:早期断—斜率 早期断 0.5的直线 的直线, 为0.5的直线,导 数与双对数相差 0.301周期 周期; 0.301周期; II:过渡段 过渡段—压力 II:过渡段 压力 及其导数曲线* 乎*行; 乎*行; III:径向流段 径向流段— III:径向流段 导数为0.5 0.5的水* 导数为0.5的水* 线。

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—无限导流裂缝 3、典型曲线 无限导流裂缝
具有井筒存储效应的双对数及其导数特征
当存在井筒储 集影响时, 集影响时,曲 线的早期断会 偏离0.5 0.5斜率 偏离0.5斜率 直线,相应的 直线, 导数斜率也会 大于0.5 0.5, 大于0.5,而 与双对数曲线 呈放射状。 呈放射状。

C Dxf

C = 0 .15916 φC t hX

2 f

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—无限导流裂缝 3、典型曲线 无限导流裂缝
半对数曲线特征
半对数曲线表 现出类似于负 表皮效应的压 力动态特征 ( 倒“厂”字 型) 。

长庆油田公司第二采油厂

数学模型解析解—有限导流裂缝 数学模型解析解 有限导流裂缝
早期双线性流阶段: 早期双线性流阶段:

6 . 216 × 10 ? 3 q ? B ?p = h k f ω 4 φ? C t k

4

t

拟径向流动阶段(与均质油藏径向流一样) 拟径向流动阶段(与均质油藏径向流一样):

q?B 8.085kt ?p = (ln + 2S ) 2 345.6πkh φ?Ct rw

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—有限导流裂缝 典型曲线 有限导流裂缝
双对数压力及导数曲线
I:早期断 斜 I:早期断—斜 早期断 率为0.25 0.25的直 率为0.25的直 线,导数与双 对数相差0.602 对数相差0.602 周期; 周期; II:过渡段 过渡段—压 II:过渡段 压 力与导数曲线 几乎*行; 几乎*行; III:径向流 III:径向流 导数为0.5 段—导数为0.5 导数为 的水*线。 的水*线。

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—无限导流裂缝 3、典型曲线 无限导流裂缝
裂缝导流能力对有限导流裂缝压力特征的影响

FCD =

k f ?W k?Xf
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—无限导流裂缝 3、典型曲线 无限导流裂缝
具有续流影响的有限导流双对数曲线特征

井筒储集效应会使早期续流段的斜率偏离0.25或者0.5. 井筒储集效应会使早期续流段的斜率偏离0.25或者0.5. 0.25或者
长庆油田公司第二采油厂

常见垂直裂缝油藏曲线类型
无限导流裂缝
1、初期(a-b)段为线性 初期(a-b)段为线性 (a 流段, 流段,压力及导数为 1/2斜率*行直线 斜率*行直线; 1/2斜率*行直线; (a-b)段的压力及导 2、(a-b)段的压力及导 数之间纵向距离为 0.301对数周期 对数周期; 0.301对数周期; 后期(c d)段为径向 (c3、后期(c-d)段为径向 流段,导数为0.5 0.5的水 流段,导数为0.5的水 *直线段。 *直线段。 29井 (中29井)

长庆油田公司第二采油厂

常见垂直裂缝油藏曲线类型
有限导流裂缝
1、对于FCD较小的有 对于F 限导流裂缝, 限导流裂缝,初期段 (a-b)为双线性流 为双线性流, (a-b)为双线性流, 压力及导数为1/4 1/4斜 压力及导数为1/4斜 率的*行直线, 率的*行直线,纵坐 标距离为0.602 0.602对数 标距离为0.602对数 周期; 周期; (b-c)段为过渡段 段为过渡段; 2、(b-c)段为过渡段; (c3、(c-d)段为后期 径向流段。 径向流段。

长庆油田公司第二采油厂

常见垂直裂缝油藏曲线类型
措施前后效果对比
1、措施前为叉形曲线, 措施前为叉形曲线, 措施后变为通道状; 措施后变为通道状; 由于k值的变化, 2、由于k值的变化,使 曲线在措施后向左移; 曲线在措施后向左移; 3、措施前可以清楚地 测到续流段、 测到续流段、但是径向 流缺失或者很短; 流缺失或者很短; 4、措施后缺失早期续 流段, 流段,但是可以测到径 向流段。 向流段。 29井 (樊29井)

长庆油田公司第二采油厂

常见垂直裂缝油藏曲线类型
措施后出现长裂缝情况 1、措施前为典型的 均质) “勺”型(均质)曲线 和“S”型(双重介质) 型 双重介质) 曲线; 曲线; 措施后为, 2、措施后为,对于 大部分的线性流动阶 段,表现为不断向上 绕曲的弧线, 绕曲的弧线,直到出 现晚期径向流直线段 为止。 为止。 34井 (威34井)
长庆油田公司第二采油厂

三、变井筒存储模型
均质油藏、垂直裂缝油藏、 均质油藏、垂直裂缝油藏、双重介质油藏 和双渗介质油藏等等都可能存在变井筒存储的 影响,因此,从严格意义上说,变井筒存储模 影响,因此,从严格意义上说, 型不属于一种模型,而是属于压力及其导数曲 型不属于一种模型, 线的特例。 线的特例。

长庆油田公司第二采油厂

井筒存储系数由大变小特征曲线

双对数曲线图早期段斜率大于1.0,倾角大于45°。 双对数曲线图早期段斜率大于1.0,倾角大于45° 1.0 45
长庆油田公司第二采油厂

井筒存储系数由大变小特征曲线

半对数曲线的视直线斜率m 与径向流直线段斜率 之比值出现异常偏大, 与径向流直线段斜率m 半对数曲线的视直线斜率m’与径向流直线段斜率m之比值出现异常偏大, 在作无因次叠加函数检验时,续流段拟合不好。 在作无因次叠加函数检验时,续流段拟合不好。
长庆油田公司第二采油厂

井筒存储系数由小变大特征曲线

双对数曲线图早期段斜率<1.0,倾角<45° 双对数曲线图早期段斜率<1.0,倾角<45°,并且使双对数压力曲 <1.0 <45 线与其导数曲线分开,由于C值的变化,导数曲线出现特有的S形状。 线与其导数曲线分开,由于C值的变化,导数曲线出现特有的S形状。
长庆油田公司第二采油厂

井筒存储系数由小变大特征曲线

半对数曲线m /m之比值出现异常偏低,在作无因次叠加函数检验时, /m之比值出现异常偏低 半对数曲线m’/m之比值出现异常偏低,在作无因次叠加函数检验时, 与理论曲线拟合不好。 与理论曲线拟合不好。
长庆油田公司第二采油厂

压力恢复“驼峰”原因分 压力恢复“驼峰” 析

长庆油田公司第二采油厂

压力恢复“驼峰”原因分 压力恢复“驼峰” 析
图(a)为刚关井时的状态,假定续流已经结束,井筒中存在气液两部 (a)为刚关井时的状态,假定续流已经结束, 为刚关井时的状态 部分气体在液面上方,体积为1m 压力为常压0.1MPa 0.1MPa, 分,部分气体在液面上方,体积为1m3,压力为常压0.1MPa,另一部分气 体在液体下方,体积也是1m 液柱高度为1000m 按相对密度0.95计算, 1000m, 0.95计算 体在液体下方,体积也是1m3,液柱高度为1000m,按相对密度0.95计算, 下方气体的压力为9.6MPa 9.6MPa。 下方气体的压力为9.6MPa。下方气体会由于相对密度差异向液体上方移 使气液相重新分布,如图(b)所示。 (b)所示 动,使气液相重新分布,如图(b)所示。 假定在这一过程中,井筒与地层无流体交换( 假定在这一过程中,井筒与地层无流体交换(实际上相的再分布和 流体交换同时发生),当气柱到达上方后与上方气柱合并体积为2m ),当气柱到达上方后与上方气柱合并体积为 流体交换同时发生),当气柱到达上方后与上方气柱合并体积为2m3。由 于下方气体原来处于高压下,合并后, 于下方气体原来处于高压下,合并后,用理想气体定律可以计算出合并 后的气柱内压为4.85MPa 体积2m 4.85MPa, 后的气柱内压为4.85MPa,体积2m3。 此时井底的压力变为9.5 4.85=14.35MPa,这样, 9.5+ 此时井底的压力变为9.5+4.85=14.35MPa,这样,井底压力就高于 正常井底压力,形成压力恢复曲线上的“驼峰” 正常井底压力,形成压力恢复曲线上的“驼峰”。

长庆油田公司第二采油厂

压力恢复“驼峰” 压力恢复“驼峰”的形成条 件
(1)地层具有中等或者中等偏高的渗透性。原因在于: (1)地层具有中等或者中等偏高的渗透性。原因在于:对于低渗透地 地层具有中等或者中等偏高的渗透性 层,地层压力较长时间以较大辐度不断恢复,会抵消和遮盖相分布造成 地层压力较长时间以较大辐度不断恢复, 的压力升高,一直看不到“驼峰”现象; 的压力升高,一直看不到“驼峰”现象; (2)井筒中流体的粘度应比较高。只有粘度较高, (2)井筒中流体的粘度应比较高。只有粘度较高,才能延缓气柱的上 井筒中流体的粘度应比较高 升过程,从而使井筒中的压力*衡延缓到压力恢复之后; 升过程,从而使井筒中的压力*衡延缓到压力恢复之后; (3)原油泡点压力应比较高,或者具有气夹层, (3)原油泡点压力应比较高,或者具有气夹层,使井底具有较多的已 原油泡点压力应比较高 分离气体,这样才能发生面显得想重新分布过程; 分离气体,这样才能发生面显得想重新分布过程; (4)井底具有较高的S (4)井底具有较高的S值,形成井壁阻力,会有助于“驼峰”的形成; 井底具有较高的 形成井壁阻力,会有助于“驼峰”的形成; (5)油套管环形空间有封隔器隔开, (5)油套管环形空间有封隔器隔开,阻止油管中由于压力升高挤出的 油套管环形空间有封隔器隔开 流体倒流到环形空间,迫使井底套力上升。 流体倒流到环形空间,迫使井底套力上升。
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线

渤海埕北油田: 渤海埕北油田: 储层特征:渗透率: 原油粘度55mPa.s 55mPa.s; 储层特征:渗透率:1.67D; 原油粘度55mPa.s;泡点压力 14.91MPa;S:24.8(A21井),1.44(A4)井 井下座有封隔器。 14.91MPa;S:24.8(A21井),1.44(A4)井;井下座有封隔器。
长庆油田公司第二采油厂

四、双重孔隙介质油藏

长庆油田公司第二采油厂

物理模型
假设油藏中存在两 种介质: 种介质:裂缝系统和基 质系统。 质系统。基质岩块不能 向井筒中直接供液, 向井筒中直接供液,流 动总是先从裂缝开始, 动总是先从裂缝开始, 逐渐向基质岩块波及, 逐渐向基质岩块波及, 裂缝系统渗透率远大于 基质岩块系统的渗透率。 基质岩块系统的渗透率。

井 kf km

长庆油田公司第二采油厂

双重孔隙介质的有关概念和定义
1、裂缝系统的体积比 2、基岩系统的体积比 3、裂缝孔隙度 4、基岩孔隙度 5、(裂缝+基岩)总孔隙度 裂缝+基岩) 6、裂缝系统弹性容量 7、基岩系统弹性容量
Vf =
Vm =

裂缝系统体积 总体积
基岩系统体积 总体积

φf =
φm =

裂缝系统孔隙体积 裂缝系统总体积
基岩系统孔隙体积 基岩系统总体积

φ = φ f V f + φmVm
(VφCt ) f = V f φ f Ctf
(VφCt ) m = VmφmCtm
长庆油田公司第二采油厂

双重孔隙介质的有关概念和定义
8、弹性储能比 9、窜流系数
ω=

(VφCt ) f (VφCt ) f + (VφCt )m
km kf

=

(VφCt ) f (VφCt ) f + m

2 λ = αrw

其中,a是基质岩块的形状因子,定义为: 其中,a是基质岩块的形状因子,定义为: ,a是基质岩块的形状因子 是基质岩块特征长度, l是基质岩块特征长度,n是裂缝面的维数 12/h2 常见的a 常见的a值: a= 60/a2 为h 15/r2 为h

α=

4n(n + 2) l2

基质岩块呈层状, 基质岩块呈层状,层厚为 基质岩块呈正方体, 基质岩块呈正方体, 边长 基质岩块呈圆球状, 基质岩块呈圆球状, 半径

h

弹性储能比反应裂缝系统的储油量占总储油量的百分比; 弹性储能比反应裂缝系统的储油量占总储油量的百分比;窜流系数 反应的是原油从基质岩块流到裂缝的难易程度。 反应的是原油从基质岩块流到裂缝的难易程度。
长庆油田公司第二采油厂

数学模型解析解
双重孔隙介质Laplace空间解 双重孔隙介质Laplace空间解 Laplace

P fwD =

s

{

sf (s )K 1

(

sf (s ) + sC D

K0

(

)

sf (s ) + S sf (s )K 1
0

)

( sf (s ) ) [K ( sf (s ) )]+ S sf (s )K (
1

sf (s )

)}

拟稳态流动状态下: 拟稳态流动状态下:

(s ) = ω (1 ? ω ) s + λ f
(1 ? ω ) s + λ
(层状) 层状)

1 λ(1 ? ω ) 3(1 ? ω)s tanh 不稳定流动状态下: 不稳定流动状态下: f (s) = ω + 3 s λ
f (s) = ω +

1 λ ? 15(1?ω)s 15(1?ω)s ? coth ?1? (球形) 球形) ? 5s? λ λ ?

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重孔隙介质油藏 典型曲线 双重孔隙介质油藏
双对数压力及导数曲线(拟稳定流动) 双对数压力及导数曲线(拟稳定流动)

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重孔隙介质油藏 典型曲线 双重孔隙介质油藏
双对数压力及导数曲线特征(拟稳定流动) 双对数压力及导数曲线特征(拟稳定流动)
I—续流段:裂缝系统的流体开始流动,而基质尚未参与流动前表现 续流段:裂缝系统的流体开始流动, 出均质油藏特征。 出均质油藏特征。 II—裂缝径向流段: 接*0 较小、窜流系数较小( II—裂缝径向流段:当S接*0、C较小、窜流系数较小(基质向裂缝的 窜流发生较迟) 弹性储能比较大(裂缝中有充分的液体供给) 窜流发生较迟)、弹性储能比较大(裂缝中有充分的液体供给)时, 就可以出现裂缝径向流; 就可以出现裂缝径向流; III—过渡段:即裂缝系统中采出液体后压力下降, III—过渡段:即裂缝系统中采出液体后压力下降,基质系统开始向 裂缝系统补给液体,缓和压力的下降; 裂缝系统补给液体,缓和压力的下降; IV—总系统径向流段:即窜流过程稳定以后, IV—总系统径向流段:即窜流过程稳定以后,裂缝和基质系统中的流 体同时参与压力变化过程,出现总系统径向流段, 体同时参与压力变化过程,出现总系统径向流段,导数曲线上出现水 *直线段。 *直线段。

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重孔隙介质油藏 典型曲线 双重孔隙介质油藏
半对数曲线特征(拟稳定流动) 半对数曲线特征(拟稳定流动)
半对数曲线上 出现两条*行 的直线段, 的直线段,第 一条直线段代 表裂缝径向流 段,第二条直 线段代表总系 统径向流段。 统径向流段。

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重孔隙介质油藏 典型曲线 双重孔隙介质油藏
双对数压力及导数曲线(不稳定流动) 双对数压力及导数曲线(不稳定流动)

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重孔隙介质油藏 典型曲线 双重孔隙介质油藏
双对数压力及导数曲线特征(不稳定流动) 双对数压力及导数曲线特征(不稳定流动)
a-b为裂缝均质流段,这一点在径向流起点前,因此导数没有出现0.5 为裂缝均质流段,这一点在径向流起点前,因此导数没有出现0.5 水*段。 水*段。 b-c为过渡段,导数曲线出现0.25水*直线段; 0.25水*直线段 为过渡段,导数曲线出现0.25水*直线段; c-d表明从过渡段转化到总系统均质流; 表明从过渡段转化到总系统均质流; d-e为总系统径向流段,导数曲线出现0.5水*直线段。 0.5水*直线段 为总系统径向流段,导数曲线出现0.5水*直线段。

β ′ = 1.8914

(C

2S De

)

f +m

λe ? 2 S

β ′ = 1.0508

(C

e 2S D

)

f +m

λe ? 2 S

(板状基质岩块) 板状基质岩块)

(球状基质岩块) 球状基质岩块)

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重孔隙介质油藏 典型曲线 双重孔隙介质油藏
半对数曲线特征(不稳定流动) 半对数曲线特征(不稳定流动)
A:出现两个半 对数直线段, 对数直线段, 其中斜率为m/2 其中斜率为m/2 的直线段为过 渡流直线段, 渡流直线段, 斜率为m的直线 斜率为m 段为总系统直 线段。 线段。 B:只有一个直 线段,即总系 线段, 统径向流段。 统径向流段。
长庆油田公司第二采油厂

常见的双重孔隙介质油藏特征曲线
(1)(a-b)续流段; (1)(a-b)续流段; 续流段 (2)(b-c)裂缝径向 (2)(b-c)裂缝径向 流段,导数为0.5 0.5水 流段,导数为0.5水 *线; *线; (3)(c-d)基岩 基岩- (3)(c-d)基岩-裂 缝过渡段, 缝过渡段,压力呈 *稳过渡; *稳过渡; (4)(d-e)总系统径 (4)(d-e)总系统径 向流,导数为0.5 0.5水 向流,导数为0.5水 *线。 *线。 井拟稳态窜流) (坝2井拟稳态窜流)

长庆油田公司第二采油厂

常见的双重孔隙介质油藏特征曲线
(1)(a- c)段为续流段, (1)(a-b-c)段为续流段, 段为续流段 裂缝流动特征被续流影响 掩盖; 掩盖; (2)(c-d)段为不稳态窜流 (2)(c-d)段为不稳态窜流 导数表现出0.25 0.25水* 段,导数表现出0.25水* 直线; (3)(d-e)为过渡段 为过渡段; 直线; (3)(d-e)为过渡段; (4)(e-f)为总系统径向流 为总系统径向流, (4)(e-f)为总系统径向流, 导数为0.5水*线。 0.5水*线 导数为0.5水*线。 (5)双重介质不稳态窜流 双重介质不稳态窜流, (5)双重介质不稳态窜流, 从形态上很容易与均质地 层、井附*有直线断层曲 线混淆。 线混淆。 不稳态窜流) (不稳态窜流)

长庆油田公司第二采油厂

五、双重渗透介质油藏

长庆油田公司第二采油厂

物理模型
与双重孔隙介质油藏模型一样存在两种介质:裂缝系统和基质系统。 与双重孔隙介质油藏模型一样存在两种介质:裂缝系统和基质系统。它 与双重孔隙介质油藏模型不同的是:两种介质都可以直接流入井筒(符合这 与双重孔隙介质油藏模型不同的是:两种介质都可以直接流入井筒( 一模型的典型油藏是渗透率相差悬殊的双层油藏)。 一模型的典型油藏是渗透率相差悬殊的双层油藏)。 双层油藏模型假设:两个渗透率相差悬殊的油层同时向井筒供油的同时, 双层油藏模型假设:两个渗透率相差悬殊的油层同时向井筒供油的同时, 低渗油层(k 向高渗油层(k 发生拟稳定窜流。 低渗油层(k2)向高渗油层(k1)发生拟稳定窜流。

井 kf km

长庆油田公司第二采油厂

双重渗透介质的有关概念和定义
1、弹性储能比

(φCt h )1 ω= (φCt h )1 + (φCt h )2
k2 h2 λ = αr k1h1 + k2 h2
2 w

2、窜流系数

3、地层系数比

k1h1 κ= k1h1 + k2 h2

地层系数比反应的是两层油藏之间的差异: 0.5时 地层系数比反应的是两层油藏之间的差异:当κ =0.5时, 则为均质油藏模型; κ≈1时 则为双重孔隙介质油藏模型。 则为均质油藏模型;当κ≈1时,则为双重孔隙介质油藏模型。

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重渗透介质油藏 典型曲线 双重渗透介质油藏
双对数压力及导数曲线

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重渗透介质油藏 典型曲线 双重渗透介质油藏
双对数压力及导数曲线特征 (a- c)段为井筒储集影响段; (a-b-c)段为井筒储集影响段; 段为井筒储集影响段 (c-d)段为高渗层径向流动段 在无因次坐标中, 段为高渗层径向流动段, (c-d)段为高渗层径向流动段,在无因次坐标中,该段为 0.5水*直线段 与均质油藏径向流相似; 水*直线段, 0.5水*直线段,与均质油藏径向流相似; (d-e)段为过渡段 也是高渗透层的边界反应段,(d e)和(e段为过渡段, ,(d(d-e)段为过渡段,也是高渗透层的边界反应段,(d-e)和(ef)段合称为储层的储集效应段 段合称为储层的储集效应段; f)段合称为储层的储集效应段; (f-g)段为低渗透层的径向流段 段为低渗透层的径向流段, (f-g)段为低渗透层的径向流段,无因次坐标下的导数值为 0.5/(10.5/(1- κ).

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重渗透介质油藏 典型曲线 双重渗透介质油藏
表皮系数S 表皮系数S对导数曲线形状的影响

0.5水*线 当S值增大时,峰值升高,而且向右移动; 若出现径向流,导数为0.5水*线. 值增大时,峰值升高,而且向右移动; 若出现径向流,导数为0.5水*线.
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重渗透介质油藏 典型曲线 双重渗透介质油藏
弹性储能比ω 弹性储能比ω对导数曲线形状的影响

随着ω值减小,过渡段(c随着ω值减小,过渡段(c-d-e-f-g)导数曲线左移。 (c g)导数曲线左移。 导数曲线左移
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重渗透介质油藏 典型曲线 双重渗透介质油藏
地层系数比κ 地层系数比κ对导数曲线形状的影响

值增加, κ值影响着低渗层径向流段的导数值, κ值增加,导数曲线水*段上移。 值影响着低渗层径向流段的导数值, κ值增加 导数曲线水*段上移。
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—双重渗透介质油藏 典型曲线 双重渗透介质油藏
窜流系数λ 窜流系数λ对导数曲线形状的影响
随着λ值增大, 随着λ值增大,使得在不稳 定压力变化过程中高渗透 层形成的亏空, 层形成的亏空,有低渗透 层加以补充。 层加以补充。当λ值达到 数量级时, 10-7数量级时,出现类似于 双重孔隙介质的形状。 双重孔隙介质的形状。

长庆油田公司第二采油厂

六、各种边界油藏

长庆油田公司第二采油厂

各种边界类型
1.在井附*存在有断层或者油层尖灭等不渗透边界; 1.在井附*存在有断层或者油层尖灭等不渗透边界; 在井附*存在有断层或者油层尖灭等不渗透边界 2.由边水或注入水形成的定压边界; 2.由边水或注入水形成的定压边界; 由边水或注入水形成的定压边界 3.油层存在有气顶或底水; 3.油层存在有气顶或底水; 油层存在有气顶或底水 4.*面上分布有流体性质变化造成的不同的影响区.例如:注入稠化 4.*面上分布有流体性质变化造成的不同的影响区.例如: *面上分布有流体性质变化造成的不同的影响区 水、注入热蒸气、注入化学剂等; 注入热蒸气、注入化学剂等; 5.*面非均质分布; 5.*面非均质分布; *面非均质分布 6.气层具有边底水。 6.气层具有边底水。 气层具有边底水

长庆油田公司第二采油厂

边界油藏常见的镜像反应特征

长庆油田公司第二采油厂

压降试井曲线特征

长庆油田公司第二采油厂

单一断层油藏双对数压力及导数曲线

油藏已经出现径向流,导数曲线上出现0.5水*直线段, 油藏已经出现径向流,导数曲线上出现0.5水*直线段,由于断层的 0.5水*直线段 影响,导数曲线上升一个台阶,出现1.0水*直线段。 1.0水*直线段 影响,导数曲线上升一个台阶,出现1.0水*直线段。
长庆油田公司第二采油厂

单一断层油藏半对数压力曲线

半对数曲线上,出现斜率为m的直线向上转折,形成斜率为2m的另一直线. 半对数曲线上,出现斜率为m的直线向上转折,形成斜率为2m的另一直线. 2m的另一直线
长庆油田公司第二采油厂

直角断层油藏双对数压力及导数曲线

直角断层在双对数导数曲线上表现出导数值为2的水*直线段。 直角断层在双对数导数曲线上表现出导数值为2的水*直线段。
长庆油田公司第二采油厂

直角断层油藏半对数压力曲线

直角断层在半对数曲线上表现出4倍斜率的直线。 直角断层在半对数曲线上表现出4倍斜率的直线。
长庆油田公司第二采油厂

*行断层油藏双对数压力及导数曲线

在一条窄长的通道上,随着时间的增加,在距井较远的地方, 在一条窄长的通道上,随着时间的增加,在距井较远的地方,逐渐 形成拟线性流,压力曲线逐渐形成*似1/2斜率的直线, 1/2斜率的直线 形成拟线性流,压力曲线逐渐形成*似1/2斜率的直线,压力导数也 呈现出1/2斜率直线,二者逐渐趋于*行。 1/2斜率直线 呈现出1/2斜率直线,二者逐渐趋于*行。
长庆油田公司第二采油厂

封闭地层中心一口井油藏双对数压力及导数曲线

压力及其导数曲线在晚期均逐渐趋于单位斜率直线(45 ) 压力及其导数曲线在晚期均逐渐趋于单位斜率直线(45?)。 (45

长庆油田公司第二采油厂

压恢试井曲线特征

长庆油田公司第二采油厂

封闭地层中心一口井双对数压力及导数双对数曲线

封闭油藏中心生产井关井时,块中的压力渐渐趋于*衡, 封闭油藏中心生产井关井时,块中的压力渐渐趋于*衡,接**均地 层压力,此时压力导数降很快下降,并趋于0 层压力,此时压力导数降很快下降,并趋于0。
长庆油田公司第二采油厂

封闭地层某侧一口井双对数压力及导数双对数曲线

开井压降和生产相当长时间后关井恢复, 开井压降和生产相当长时间后关井恢复,到接*井的直角断层影响井 的压力动态时,两者基本一致,出现封闭断块后,压降值逐渐加大, 的压力动态时,两者基本一致,出现封闭断块后,压降值逐渐加大,形 成拟稳定流,双对数和导数接*于斜率为1的直线, 成拟稳定流,双对数和导数接*于斜率为1的直线,而恢复曲线则趋于* 衡使导数迅速下降并趋于0 衡使导数迅速下降并趋于0。
长庆油田公司第二采油厂

一条定压边界压降或者压恢及其导数双对数曲线特征

当井附*存在定压边界时,不论是压降或者压力恢复, 当井附*存在定压边界时,不论是压降或者压力恢复,都会由于定压 边界的存在而使压力稳定下来,从而使压力导数很快下降。 边界的存在而使压力稳定下来,从而使压力导数很快下降。
长庆油田公司第二采油厂

组合边界的压降及其导数双对数曲线特征

当井附*既存在定压边界,也存在不渗透边界时, 当井附*既存在定压边界,也存在不渗透边界时,若井距离不渗透边 界较*,则压力导数曲线先上倾再下降。 界较*,则压力导数曲线先上倾再下降。
长庆油田公司第二采油厂

组合边界的压降及其导数半对数曲线特征

长庆油田公司第二采油厂

七、水*井油藏

长庆油田公司第二采油厂

物理模型
假设: 假设: 油藏等厚、均质、且顶底部均为不渗透隔层所封闭, 1、油藏等厚、均质、且顶底部均为不渗透隔层所封闭,水*井与 顶底面*行; 顶底面*行; 油层厚度为h(m) 垂向渗透率和水*渗透率分别为K h(m), 2、油层厚度为h(m),垂向渗透率和水*渗透率分别为KV和KH(μm2), 井筒符合无限导流特征,不考虑重力; 井筒符合无限导流特征,不考虑重力;

长庆油田公司第二采油厂

数学模型解析解
Laplace线源解: Laplace线源解: 线源解

∞ 1 1?1 ? ? 2 2 P (z) = ?∫ K0 ? (xD ?α) ? ε0 ?dα + 2∑∫ K0 ? (xD ?α) ? εn ?cos( nzrD)cos( n zwD)da β ? ? ? β ? LD ?1 ? ? ? 2s ? ?1 ? 1 ?

其中: 其中:

β n = nπ

长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—水*井油藏 典型曲线 水*井油藏
双对数压力及导数曲线

①表示初始径向流结束的大致时间;②表示拟径向流开始的大致时间。 表示初始径向流结束的大致时间; 表示拟径向流开始的大致时间。

长庆油田公司第二采油厂

水*井油藏流线图

初始径向流:压力影响还未达到顶底界面 初始径向流:

拟径向流:压力波影响范围已经扩大到水*井范围之外。 拟径向流:压力波影响范围已经扩大到水*井范围之外。
长庆油田公司第二采油厂

典型曲线—水*井油藏 典型曲线 水*井油藏
半对数压力曲线特征

半对数曲线早期反应的是初始径向流(当井不位于油层中不时, 半对数曲线早期反应的是初始径向流(当井不位于油层中不时, 还可能出现第二径向流) 后期反应的是拟径向流直线段。 还可能出现第二径向流),后期反应的是拟径向流直线段。
长庆油田公司第二采油厂

常见的水*井典型曲线

(a-b)续流段; (a-b)续流段; 续流段 (b-c)垂直径向 (b-c)垂直径向 流; (d-e)垂直于井 (d-e)垂直于井 筒的拟线性流 段; (f-g)水*拟径 (f-g)水*拟径 向流。 向流。

长庆油田公司第二采油厂

八、复合介质油藏

长庆油田公司第二采油厂

物理模型

所谓“复合油藏” 所谓“复合油藏”是指井附*地层 与离开井一定距离的地层, 与离开井一定距离的地层,存在不同的 参数属性。 参数属性。 假设油藏存在两个复合区域, 假设油藏存在两个复合区域,分别具有 不同的流度和弹性储能系数。 不同的流度和弹性储能系数。

长庆油田公司第二采油厂

双重渗透介质的有关概念和定义

1、流度比

λ1 Mc = λ2

2、储容比

ωc =

(φ C t )1 (φ C t )2

长庆油田公司第二采油厂

数学模型解析解
复合油藏Laplace空间解 复合油藏Laplace空间解 Laplace

PwD ( z ) =

1 s 2 + z z / (δC D ) Skin δz / C D + b1 I 0 δz / C D + b2 K 0 δz / C D b2 K 0 δz / C D

(

1

(

)

( ) ) ? b I ( δz / C )
1 1 D

长庆油田公司第二采油厂

双对数压力及导数曲线

长庆油田公司第二采油厂

双对数压力及导数曲线特征

(a- c)段为井筒储集影响段; (a-b-c)段为井筒储集影响段; 段为井筒储集影响段 (c-d)段为内区径向流段,在无因次坐标中,该段为0.5水 (c-d)段为内区径向流段,在无因次坐标中,该段为0.5水 段为内区径向流段 0.5 *直线段; *直线段; (d-e)段为内外区交界的过渡段, (d-e)段为内外区交界的过渡段,如果外区流度和储容系数 段为内外区交界的过渡段 小于内区,则该段上翘,反之,则该段下倾; 小于内区,则该段上翘,反之,则该段下倾; (f-g)段为外区径向流段,导数曲线上表现出坐标值为0.5Mc (f-g)段为外区径向流段,导数曲线上表现出坐标值为0.5Mc 段为外区径向流段 的直线段。 的直线段。

长庆油田公司第二采油厂

常见的复合油藏典型曲线
(a- c)续流段; (a-b-c)续流段; 续流段 (c-d)内区径向流; (c-d)内区径向流; 内区径向流 (d- f)过渡段; (d-e-f)过渡段; 过渡段 (f-g)外区径向流 (f-g)外区径向流

(里107井) 107井

长庆油田公司第二采油厂

九、地层部分射开油藏

长庆油田公司第二采油厂

物理模型
对于厚油层(几十米甚至*倜祝┒裕 对于厚油层(几十米甚至*倜祝┒裕朔乐沟姿督蛘 气顶气窜,往往只射开油层的某一部分,此时, 气顶气窜,往往只射开油层的某一部分,此时,井底附*的流动会增 加一个附加阻力,即打开不完善造成的井壁阻力,使表皮系数增大, 加一个附加阻力,即打开不完善造成的井壁阻力,使表皮系数增大, 而且还会出现球形流动或者半球形流动。 而且还会出现球形流动或者半球形流动。假设油层的横向渗透率为KH, 纵向渗透率为KZ。

数学模型与 常规油藏除内边界 外,其余条件完全 一样。 一样。
长庆油田公司第二采油厂

双对数压力及导数曲线

长庆油田公司第二采油厂

双对数压力及导数曲线特征
(a- c)段为井筒储集影响段,与一般的均质油藏相似; (a-b-c)段为井筒储集影响段,与一般的均质油藏相似; 段为井筒储集影响段 (c-d)段为局部径向流段,即横向流动和纵向流动共同作用, (c-d)段为局部径向流段,即横向流动和纵向流动共同作用, 段为局部径向流段 形成“局部径向流” 导数曲线出现水*直线段; 形成“局部径向流”,导数曲线出现水*直线段; (d-e)段为球形流段,即随着时间的推移,球形流动会明显 (d-e)段为球形流段,即随着时间的推移, 段为球形流段 发生,形成“球形流”或者“半球形流” 发生,形成“球形流”或者“半球形流”,球形流在导数 曲线上表现出斜率为-0.5的直线段; 曲线上表现出斜率为-0.5的直线段; 的直线段 (e-f)段为地层径向流段,导数曲线上表现出坐标值为0.5的 (e-f)段为地层径向流段,导数曲线上表现出坐标值为0.5的 段为地层径向流段 0.5 直线段。 直线段。

长庆油田公司第二采油厂

半对数压力曲线特征

在半对数曲线上明显出现斜率为m 在半对数曲线上明显出现斜率为m1的局部径向流和斜 率为m 的整个油层的径向流。 率为m2的整个油层的径向流。
长庆油田公司第二采油厂

不同渗透率比值对压力变化曲线的影响

值越大,则地层产生局部径向流的可能性越大, KH/KZ值越大,则地层产生局部径向流的可能性越大, 维持的时间也越长,反之, 维持的时间也越长,反之,则产生局部径向流的可能性越 小,产生“球形流”的时间越早。 产生“球形流”的时间越早。
长庆油田公司第二采油厂

十、气井解释

长庆油田公司第二采油厂

试井解释
在油藏模型假设中,都假设流体是“微可压缩” 在油藏模型假设中,都假设流体是“微可压缩”的,且其“压缩 且其“ 系数为常数” 粘度不随压力变化而变化。 系数为常数”,粘度不随压力变化而变化。但是气体的粘度和压缩系 数都是压力变化的函数, 也是压力的函数。 数都是压力变化的函数,真实气体的偏差系数Z也是压力的函数。因 用于油水渗流时压力变化的方程不能应用于气体渗流,为此, 此,用于油水渗流时压力变化的方程不能应用于气体渗流,为此,通 过引入“真实气体势函数” 或者称为“拟压力” 过引入“真实气体势函数”,或者称为“拟压力”,将气井压力换算 成拟压力,就可以将常规油、水井的试井解释方法用于气井试井解释。 成拟压力,就可以将常规油、水井的试井解释方法用于气井试井解释。

拟压力定义: 拟压力定义:

ψ ( p) = ∫

p

p0

2p dp ?Z

气体渗流方程: 气体渗流方程:

? 2ψ 1 ?ψ 1 ?ψ + = 2 r ?r 3.6η ?t ?r
长庆油田公司第二采油厂

利用数值积分方法—梯形法计算拟压力 利用数值积分方法 梯形法计算拟压力

ψ ( p) = ∫

p

0

n 2p 1 ?? 2 p ? ? 2 p ? ? dp = ∑ ?? ? ?Z ? + ? ?Z ? ? ( pi ? pi ?1 ) ? ? ? ?Z 2 ?? i =1 ? i ?1 ? ?i ? ? ?

长庆油田公司第二采油厂

注意! 注意!
1、当把气井压力转化为拟压力后,气井的不稳定试井 当把气井压力转化为拟压力后, 解释步骤与油井一样; 解释步骤与油井一样; 2、在整个测试过程中,若气井的井底压力小于13.8MPa, 在整个测试过程中,若气井的井底压力小于13.8MPa, 13.8MPa 此时粘度与偏差系数的乘积几乎是一个常数,此时可以 此时粘度与偏差系数的乘积几乎是一个常数, 用压力*方来代替拟压力进行试井解释; 用压力*方来代替拟压力进行试井解释; 3、在整个测试过程中,若气井井底压力大鱼20.7MPa, 在整个测试过程中,若气井井底压力大鱼20.7MPa, 20.7MPa 此时μZ/p几乎是常数,此时可以用压力来代替拟压力 此时μZ/p几乎是常数, μZ/p几乎是常数 进行试井解释。 进行试井解释。

长庆油田公司第二采油厂

产能试井方法

长庆油田公司第二采油厂

1、稳定试井
气井以某一稳定产量生产,直到井底流压达到稳定, 气井以某一稳定产量生产,直到井底流压达到稳定, 然后改变工作制度,以另一稳定产量生产, 然后改变工作制度,以另一稳定产量生产,待井底流压 达到再改变工作制度继续生产,这样重复3 达到再改变工作制度继续生产,这样重复3~4次,测量 每个工作制度下的产量和稳定流压, 每个工作制度下的产量和稳定流压,这就是气井的稳定 试井。 试井。

长庆油田公司第二采油厂

改变工作制度的顺序一般是由低产量开始逐渐加大, 改变工作制度的顺序一般是由低产量开始逐渐加大,常 常在测试结束后关井测压力恢复, 常在测试结束后关井测压力恢复,以取得地层压力pr。
长庆油田公司第二采油厂

指数式产能方程

q=C p ? p
2 R

(

2 wf

)

n

在双对数坐标上绘制出(P 的关系曲线。 在双对数坐标上绘制出(PR2-Pwf2)与q的关系曲线。直线 的斜率的导数为渗流指数n,通过其它任何点计算出C n,通过其它任何点计算出 的斜率的导数为渗流指数n,通过其它任何点计算出C值,就 可以得到指数式产能方程。 可以得到指数式产能方程。
长庆油田公司第二采油厂

二项式产能方程

p ? p = Aq+ Bq
2 R 2 wf

2

在直角坐标上绘制出(P )q与 的关系曲线。 在直角坐标上绘制出(PR2-Pwf2)q与q的关系曲线。直线 通过其它任何点计算出A 的斜率为二项式系数B,通过其它任何点计算出A值,就可以 得到二项式产能方程。 得到二项式产能方程。
长庆油田公司第二采油厂

气井无阻流量Q 气井无阻流量 AOF
井底流压为0(绝对压力为0.101MPa)时的最大极限产 井底流压为0(绝对压力为0.101MPa)时的最大极限产 0(绝对压力为0.101MPa) 量即称为“无阻流量” 量即称为“无阻流量”。根据稳定试井测试资料求出气井 的二项式产能方程后, 的二项式产能方程后,就可以利用如下公式计算气井无阻 流量: 流量:

q AOF =

A + 4 B p ? 0 . 101 2B
2 2 R

(

2

)? A

长庆油田公司第二采油厂

气井流入动态曲线(IPR曲线 曲线) 气井流入动态曲线 曲线
气井井底流压pwf与产量q的关系曲线就称为气井的流 入动态曲线。 入动态曲线。

长庆油田公司第二采油厂

2、等时试井
等时试井主要针对低渗气藏提出来的产能试井方法, 等时试井主要针对低渗气藏提出来的产能试井方法,该方法主 要通过3 次相同时间长度的等时流动期来确定不稳定产能曲线, 要通过3~4次相同时间长度的等时流动期来确定不稳定产能曲线, 然后再用一个稳定测点和不稳定产能曲线推出稳定产能曲线。 然后再用一个稳定测点和不稳定产能曲线推出稳定产能曲线。

长庆油田公司第二采油厂

产能曲线

指数式产能曲线

二项式产能曲线

长庆油田公司第二采油厂

3、改进的等时试井
改进等时试井是在等时试井的基础上, 改进等时试井是在等时试井的基础上,开井流动段和关井 恢复段的时间相同,通过等时流动期确定不稳定产能曲线, 恢复段的时间相同,通过等时流动期确定不稳定产能曲线,然 后再用一个稳定测点和不稳定产能曲线推出稳定产能曲线。 后再用一个稳定测点和不稳定产能曲线推出稳定产能曲线。

长庆油田公司第二采油厂

产能曲线

指数式产能曲线

二项式产能曲线

长庆油田公司第二采油厂

十、干扰试井和脉冲试井

长庆油田公司第二采油厂

干扰试井
干扰试井通常有两口以上的井参与施工操作,其中一口称为“ 干扰试井通常有两口以上的井参与施工操作,其中一口称为“激 动井” 施工时改变“激动井”的工作制度(开井或者关井) 动井”,施工时改变“激动井”的工作制度(开井或者关井),造成井 底附*地层的压力波动;另一口井称为“观测井” 施工前即关井, 底附*地层的压力波动;另一口井称为“观测井”,施工前即关井, 待井底压力基本稳定后,下入高精度、高分辨率的井下压力计,连续 待井底压力基本稳定后,下入高精度、高分辨率的井下压力计, 记录井底压力的变化,如果激动井和观察井之间是连通的, 记录井底压力的变化,如果激动井和观察井之间是连通的,那么激动 井由于开关井造成的地层压力的波动,在一定时间后, 井由于开关井造成的地层压力的波动,在一定时间后,就会传到观测 井。 利用“干扰压力”信号,可以计算地层的连通参数kh/μ 利用“干扰压力”信号,可以计算地层的连通参数kh/μ、 kh/ K/φμCt、ω、λ等。
长庆油田公司第二采油厂

干扰测试实例

垦古7 垦古7井(观测井)在测试开始时压力以0.55MPa/d的速率上升,当垦 观测井)在测试开始时压力以0.55MPa/d的速率上升, 0.55MPa/d的速率上升 井停止注水后两个小时左右,压力即波及到垦古7 古8井停止注水后两个小时左右,压力即波及到垦古7井,使其压力渐渐 变*缓然后下降,垦古8井恢复注水时,垦古7井又从下降转为上升。 变*缓然后下降,垦古8井恢复注水时,垦古7井又从下降转为上升。
长庆油田公司第二采油厂

脉冲试井
脉冲试井在施工方法上与干扰试井类似, 脉冲试井在施工方法上与干扰试井类似,也是采 用两口井组成井组,一口激动井, 用两口井组成井组,一口激动井,造成井底附*地层 压力变化,另一口观测井,主要观察激动井压力信号。 压力变化,另一口观测井,主要观察激动井压力信号。 所不同的是,激动井的激动采用等间隔, 所不同的是,激动井的激动采用等间隔,连续多次的 开井和关井, 开井和关井,从而使观测井测得的压力也形成一连串 的波动,通过分析这一链串波的波峰高度和滞后时间, 的波动,通过分析这一链串波的波峰高度和滞后时间, 就可以计算地层的连通参数。 就可以计算地层的连通参数。

长庆油田公司第二采油厂

脉冲试井实例

通过垦古13井的不断开井和关井,然后测试垦古9 通过垦古13井的不断开井和关井,然后测试垦古9井(观测井)井底 13井的不断开井和关井 观测井) 的压力信号,根据脉冲信号的波峰高度Δp和滞后时间Δt, Δp和滞后时间Δt,利用图版拟 的压力信号,根据脉冲信号的波峰高度Δp和滞后时间Δt,利用图版拟 合方法,就可以计算出井间连通参数。 合方法,就可以计算出井间连通参数。 长庆油田公司第二采油厂


相关推荐

最新更新

猜你喜欢