现代试井分析理论与解释方法

1、 2 一、试一、试 井井 1、试井概念及分类、试井概念及分类 试井是以渗流理学为基础，以各种测试仪器为手段，通过对油、水、气井生试井是以渗流理学为基础，以各种测试仪器为手段，通过对油、水、气井生 产动态测试来研究和确定物性参数、产能、边界、连通关系的方法。产动态测试来研究和确定物性参数、产能、边界、连通关系的方法。 稳定试井稳定试井 稳定试井亦称系统试井，多用于气井测试。测试方式：已连续稳定试井亦称系统试井，多用于气井测试。测试方式：已连续34个不同的个不同的 稳定产量生产（产量递增），至流动压力稳定；测量每个油嘴生产时的稳定产稳定产量生产（产量递增），至流动压力稳定；测量每个油嘴生产时的稳定

2、产 量、相对应的稳定流压、油压、气油比等，最后关井测试地层压力。量、相对应的稳定流压、油压、气油比等，最后关井测试地层压力。 不稳定试井不稳定试井 当油藏中的流体处于平衡状态（静止或稳定状态）时，若其中一口井的工作当油藏中的流体处于平衡状态（静止或稳定状态）时，若其中一口井的工作 制度（或压力）改变，则在井底将造成一个压力扰动，此扰动将随着时间的推制度（或压力）改变，则在井底将造成一个压力扰动，此扰动将随着时间的推 移而不断向井壁四周地层径向地扩展，最后达到一个新的平衡状态。移而不断向井壁四周地层径向地扩展，最后达到一个新的平衡状态。这种压力这种压力 扰动的不稳定过程与油藏、油井和流体的性质有

3、关。扰动的不稳定过程与油藏、油井和流体的性质有关。因此，在该井或其他井中因此，在该井或其他井中 用仪器将井底压力随时间的变化规律测量出来，通过分析，就可以判断和确定用仪器将井底压力随时间的变化规律测量出来，通过分析，就可以判断和确定 井和油藏的性质。井和油藏的性质。 3 2 2、常见试井测试工艺、常见试井测试工艺 1 1）起泵测试）起泵测试 顾名思义，就是先将油井中的抽油泵起出，然后下入电子存储压力计至油层中部， 按设计好的时间间隔记录压力和温度值。优点：带有普遍适用性，不论是斜井还是直井， 都能进行测试。缺点：关井后需要起泵这大约需要12天的时间，测不到流压和井筒储 集阶段，且起泵、下泵需要

4、资金投入和时间，耽误油井生产时间。 2 2）环空测试环空测试 通过偏心井口装置，在环套空间下入压力计仪器到油层中部，录取压力 、温度等资 料的一种测试方法。优点：它不需要起泵，节省资金、时间和人力物力 ；还可以完整 测得关井后的压力恢复资料，即井筒储集阶段，使流动阶段更加明显清晰；可以准确的 测得流压。 缺点：具有局限性，只适合于井斜小余20、符合安装偏心井口且油井原 油的粘度、含盐量、含蜡量不宜太高。 3）井下关井测试）井下关井测试 将压力计随抽油泵下入油层中部，生产7天后关井测试15天 ，对压力、温度进行连 续测试。优点：不受井筒和流体等局限，适应性强，可测得部分开井后压降段、稳定流 压段

5、，较起泵复压、环空测试所测资料更完整 ，能准确测得流压。 缺点：整个过程繁杂、费用高。 4）毛细管测试）毛细管测试 利用毛细管传压原理，由毛细管连接井下装置下入预定深度，监测时毛细管中高压 气体（氮或氦）达到压力平衡时，地面电子压力计开始采集压力数据。 4 二、二、试井解释经常使用的概念试井解释经常使用的概念 1）无因次量：）无因次量：其值与计量单位无关如其值与计量单位无关如2%等，试井中常用无因次量等，试井中常用无因次量pd，td等。等。 2）井筒储集效应、井筒储集系数）井筒储集效应、井筒储集系数 油井刚关井时，地面产量为油井刚关井时，地面产量为0，井底产量并不为，井底产量并不为0，原油仍然

6、从地层流入井筒中，直，原油仍然从地层流入井筒中，直 至井筒中压力与井筒周围压力达到平衡，这种滞后的惯性现象称为井筒储集效应。至井筒中压力与井筒周围压力达到平衡，这种滞后的惯性现象称为井筒储集效应。 用井筒储集系数来描述井筒储集效应的强弱程度。物理意义是，要使井底压力升高用井筒储集系数来描述井筒储集效应的强弱程度。物理意义是，要使井底压力升高 1mpa，必须从地层中流进井筒原油体积。纯井筒储集阶段的压力变化与测试层的性质，必须从地层中流进井筒原油体积。纯井筒储集阶段的压力变化与测试层的性质 无关，不反应任何地层特性。无关，不反应任何地层特性。 3）表皮效应、表皮系数）表皮效应、表皮系数 在井筒周

7、围由于钻井、措施等因素造成的污染带，当流体通过时会引起附加压降消在井筒周围由于钻井、措施等因素造成的污染带，当流体通过时会引起附加压降消 耗流动能量的现象成为表皮效应。耗流动能量的现象成为表皮效应。 用表皮系数来表征一口井表皮效应的性质和严重程度。用表皮系数来表征一口井表皮效应的性质和严重程度。 p v dp dv c 5 4）探测半径：）探测半径：在距井筒一定距离的地方，因该井生产而造成的压降小得可以忽略不计，在距井筒一定距离的地方，因该井生产而造成的压降小得可以忽略不计， 即在测试过程中，测试层这个范围之外的任何性质都没有探测到，这个区域的半径成为即在测试过程中，测试层这个范围之外的任何性

8、质都没有探测到，这个区域的半径成为 调查半径或探测半径。探测半径只与地层及其中流体的物性和测试时间有关，而与其他调查半径或探测半径。探测半径只与地层及其中流体的物性和测试时间有关，而与其他 性质无关。性质无关。 5）径向流动：）径向流动：钻穿地层的井，地层中的流体从各个方向沿平面半径方向流入井筒。地钻穿地层的井，地层中的流体从各个方向沿平面半径方向流入井筒。地 层中的压力是离井的距离和时间的函数，即在距井的等距离位置，同一时刻的压力值相层中的压力是离井的距离和时间的函数，即在距井的等距离位置，同一时刻的压力值相 等。等。 6 6） 稳定流动：稳定流动：一口油井以稳定产量生产，如果在一口油井以稳

9、定产量生产，如果在“晚期段晚期段”整个油藏的压力分布保整个油藏的压力分布保 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 “稳定流稳定流”。强水驱、边底水油藏强水驱、边底水油藏可出现稳定流。可出现稳定流。 7）拟稳定流：）拟稳定流：拟稳定流是相对于稳定流而言，地层中某一点压力随时间变化率为常拟稳定流是相对于稳定流而言，地层中某一点压力随时间变化率为常 数；即在距离井筒等距离的点，在相隔相同时间内压力变化值相等。数；即在距离井筒等距离的点，在相隔相同时间内压力变化值相等。 封闭油藏中一口井以稳定封

10、闭油藏中一口井以稳定 产量投入生产，当压力影产量投入生产，当压力影 响达到所有封闭边界之后，响达到所有封闭边界之后， 便进入便进入“拟稳定流动拟稳定流动”阶阶 段。段。 7 8）半球面流、球面流半球面流、球面流 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，只打开油层顶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，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， 此时的流动称为此时的流动称为“半球形流动半球形流动”。 如果只在油层中某一部位打开，油层流体从射孔孔眼的

11、上下、左右、前后四面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，此时的流动称为八方流向孔眼，此时的流动称为“球形流动球形流动”。 厚油层局部打开时可以在厚油层局部打开时可以在“早期段早期段”出现出现“半球形半球形”或者或者“球形球形”流动。流动。 8 9）直角坐标图、半对数坐标图、双对数坐标图 试井常用直角坐标图是指纵坐标为时间轴、横坐标为压力轴，在该坐标系中跟实际 测试的数据绘制出压力随时间的变化关系曲线。 半对数坐标图，是相对于直角坐标图而言，纵坐标为时间的对数轴；绘制压力随时 间对数值的变化关系曲线。用于常规试井解释。 双对数坐标图，是相对于直角坐

12、标图而言，纵坐标为时间的对数轴，横坐标为时间 的对数轴；绘制压力对数值与时间对数值的变化关系曲线。用于现代时间图版拟合解释。 9 简化地质模型简化地质模型 建立数学模型建立数学模型 数学模型求解数学模型求解 寻找直线规律、拟合点寻找直线规律、拟合点 求取参数求取参数 10 试井解释方法试井解释方法 稳定试井的产能试井解释方法稳定试井的产能试井解释方法-多用于气田多用于气田 不稳定试井不稳定试井 常规解释方法常规解释方法-半对数法半对数法 现代图版拟合分析法现代图版拟合分析法 11 20世纪50年代至今，都在使用这种半对数分析法，被称为“常规试 井解释方法”。在直角坐标纸上绘制出井底流动压力pw

13、f与开井生产时间t 的对数lgt关系曲线，或在半对数坐标纸上绘制出pwf与开井生产时间t的关 系曲线就得到一条“压力降落曲线”。根据该曲线的斜率m就能计算出流 动系数、流度、渗透率和表皮。 12 虎狼卯柳虎狼卯柳137-3水井压降常规水井压降常规 解释实例解释实例 2010年，该井在测试后期247小时-470小时压力值与时间呈现良好的线性关系该井， 使用常规解释方法求取地层压力为24.071mpa，渗透为10.217 毫达西，地层表皮 - 7.529，探测半径为758米，地层系数为61.309毫达西.米。 13 现代图版拟合分析，简而言之就是用现有标准图版与实测曲线进行对比，寻找出 最接近一条

14、曲线，该曲线对应的参数就是所求地层的实际地层参数值。 14 基本模型：均质、非均质（双空、双渗） 内边界：井筒及近井地带（c、s、sf）1）解释模型识别及选择 外边界：无限大、不渗透、定压、封闭等边界 2）流动段划分 早期阶段：井储、线性流、双线性流、半球形流动、球形流动 无限作用径向流动：在压降测试中，在这段“压降漏斗”径 向地 逐步向外扩大 外边界反映阶段（晚期阶段） 3）模型参数计算：拟合分析（双对数分析）、特征曲线分析（半对数分析）分别计 算各种参数，并做一致性检验。两种方式所得数值理论上相同，但存在精度上差异。 4）模型检验：因为反问题的解不是唯一的，虽然进行了参数一致性检验，还必须 对解释结果进行整体的检验，即用实测压力、产量资料与解释结果进行拟合，与用实测压力、产量资料与解释结果进行拟合，与 其他非测试研究成果进行对比，以确定解释结果正确性其