钻井过程中的关键油藏管理技术课件

1、钻井过程中的关键油藏管理技术钻井过程中的关键油藏管理技术二、二、dstdst测试技术测试技术三、地层压力预测技术三、地层压力预测技术储层污染评价技术储层污染评价技术 目目 录录钻井过程中的关键油藏管理技术油藏地质研究油藏地质研究油藏工程设计油藏工程设计钻井工程设计钻井工程设计采油工程设计采油工程设计地面工程设计地面工程设计总体经济评价总体经济评价总体方案决策与制订总体方案决策与制订油气田开发总体建设方案油气田开发总体建设方案一、前言钻井过程中的关键油藏管理技术 确立目标、制订方案、方案实施、实施过程确立目标、制订方案、方案实施、实施过程的监测与评估以及方案的调整和完善的监测与评估以及方案的调整

2、和完善 。规划制定实施执行油藏监测 油藏模型工艺措施油藏管理：效果评价钻井过程中的关键油藏管理技术 油藏静态信息油藏静态信息 油藏动态信息油藏动态信息 油藏生产数据：油藏生产数据：油套压流量等井口生产数据；油套压流量等井口生产数据； 油藏监测数据：油藏监测数据：试井、生产测井、井间监测试井、生产测井、井间监测 最新发展：实时动态监测最新发展：实时动态监测 油藏评价的信息内容油藏评价的信息内容钻井过程中的关键油藏管理技术（）储层岩石的骨架性质储层岩石的骨架性质，如岩石的压缩性、孔隙度、渗透率、孔隙大小分布及表面积等。（）储层中的流体特性储层中的流体特性，如流体质量、密度、压缩性、粘度及其组分等。

3、（）流体与岩石的综合特性流体与岩石的综合特性，如相渗透率、润湿性、毛细管压力特征和流体的饱和度分布等。（）储层的构造特性储层的构造特性，如储层厚度、深度、范围大小、倾斜度和孔隙裂缝的发育程度及其分布情况等。（）储层能量大小储层能量大小，如储层压力、温度和流体储藏量等。油藏的储层基本特性油藏的储层基本特性 钻井过程中的关键油藏管理技术各种测试的探测距离探测距离探测距离动态动态静态静态wft示踪剂试井示踪剂试井试井试井地质地质地震地震岩心岩心测井测井1 cm1 m1 km10-2 m10-1 m1 m10 m102 m103 m104 m钻井过程中的关键油藏管理技术管道设备模型管道设备模型 井动态

4、完善井动态完善完井设计措施, 人工举升地质模型地球物理模型地球化学模型石油物理模型模拟模型模拟模型(黑油, ,凝析， 组分, 热采）示踪剂模型地质力学模型流体流体模型模型生产测井模型试井模型石油物理钻井地球化学地球物理地质生产测井流体地质力学示踪剂压力温度流量静态方法动态方法油藏油藏模型集成集成(网格粗化)油藏管理决策油藏管理决策油田动态预测油田动态预测标定模拟模型标定模拟模型历史拟合开发方案开发方案油藏动态预测油藏动态预测经济模型经济模型生产内部结构生产内部结构生产数据井动态预测井动态预测井流动井流动模型模型(递减曲线分析递减曲线分析)数据数据内部特内部特性模型性模型.油藏油藏模型油藏油藏模

5、型动态模拟油藏管理过程油藏管理过程钻井过程中的关键油藏管理技术油藏工程技术（油藏监测理论）钻井过程中的关键油藏管理技术油藏工程技术内容油藏工程技术内容 一、油藏工程设计基础 二、油藏监测技术(试井、生产测井、井间监测 ） 三、物质平衡方法 四、递减分析 五、水驱曲线分析 六、油藏管理 油藏数值模拟技术油藏数值模拟技术钻井过程中的关键油藏管理技术油藏工程的基本内容油藏工程的基本内容 油藏工程设计及油藏管理 试井分析： 物质平衡： 递减分析： 水驱曲线：dtdpcqnneffopbtncqppqpctwfi1dtieqtq)(ppnbaw11logppnbal22ln新模型常规方法及软件 saph

6、ir 新方法及软件swift在发展中钻井过程中的关键油藏管理技术 概况：试井技术发展已经有：试井技术发展已经有7070多年的历史多年的历史 19371937 国外下入第国外下入第1 1支压力计测试地层压力；支压力计测试地层压力； 1951-19541951-1954 常规的常规的半对数分析方法诞生；诞生； 1979-1983 1979-1983 典型曲线分析方法诞生；诞生； 最近20年的试井分析技术新发展：的试井分析技术新发展： （1 1）一些复杂情况的试井分析方法的研究（多井、多）一些复杂情况的试井分析方法的研究（多井、多层、多相，低渗透油藏，特殊油气藏，凝析气藏等）层、多相，低渗透油藏，特

7、殊油气藏，凝析气藏等） （2 2）井下永久压力实时监测与分析技术）井下永久压力实时监测与分析技术 （3 3）数值试井分析技术。）数值试井分析技术。 （4 4）试井的油藏描述技术）试井的油藏描述技术 试井技术的发展试井技术的发展钻井过程中的关键油藏管理技术i deal w el l bor e st or age and ski n0. 10. 1110100110100103104pdpdtdcdfi g 3. 3. 100. 5param et er = cde e2saf t er bourdet钻井过程中的关键油藏管理技术i deal w el l bor e st or age and

8、 ski n0. 10. 1110100110100103104pdpdtdcdfi g 3. 3. 100. 5param et er = cde e2saf t er bourdet钻井过程中的关键油藏管理技术均质储层（达西流）均质储层（达西流）低渗透均质储层低渗透均质储层（非达西流）（非达西流）钻井过程中的关键油藏管理技术2、多井系统中的试井分析技术钻井过程中的关键油藏管理技术注水井压力落差试注水井压力落差试井曲线（受生产井井曲线（受生产井干扰）干扰）线性图井名:新65-72_05-12 测试日期:2005-10-27实际压力曲线t, h7606846085324563803042281

9、52760p, mpa 42 41 40 39 38 37 36线性图分析结果(纯井储段): m: -0.393 mpa/c c: 5.460 m3/mpa有因次双对数图井名:新65-72_05-12 测试日期:2005-10-27实际压差曲线实际压力导数曲线t, h-210 -110 010 110 210 310 p,p*t, mpa-210-110010110纯井储段 c: 7.763 m3/mpa cd: 34989.370 径向流段 kh/: 0.028 m2.m/mpa.s k: 0.003 m2注水井压力落差试井曲线（受注水注水井压力落差试井曲线（受注水井和生产井干扰）井和生产井

10、干扰）钻井过程中的关键油藏管理技术3、多层合采井的试井分析技术 （1）笼统压力测试和解释方法： lefkomits等人（1961） 、tariq和ramey（1978）、raghavan（1986）、高承泰（1986-1987）等人。 （2）直接分层测试和解释方法： （3）合层分步测试和解释方法：ehlig-economides和joseph（1985），kuchuk等人（1986）和shah等人（1986）。 新方法： 考虑流量约束的多层无窜流油藏的分层参数计算方法： 第1步：合层平均地层参数的确定 第2步：考虑流量约束分层参数的确定。钻井过程中的关键油藏管理技术 4、中国、中国swift试

11、井分析软件的模型构架试井分析软件的模型构架试井类型试井类型： 常规试井、干扰试井常规试井、干扰试井流动期类型：流动期类型： 压力恢复、压力落差、压力降落、注入试井、段塞流压力恢复、压力落差、压力降落、注入试井、段塞流井型：井型： 直井、斜井、水平井直井、斜井、水平井流体类型：流体类型： 油、水、气、多相、凝析气油、水、气、多相、凝析气坐标变量选择：坐标变量选择：5种坐标种坐标储层渗流类型：储层渗流类型：达西流、非达西流、非牛顿流达西流、非达西流、非牛顿流井筒储存模型：井筒储存模型：定井筒储存；变井筒储存定井筒储存；变井筒储存表皮效应模型：表皮效应模型：定表皮，变表皮定表皮，变表皮近井储层模型：

12、近井储层模型：有效井径、垂直裂缝、水平裂缝、部分打开有效井径、垂直裂缝、水平裂缝、部分打开基本储层模型：基本储层模型：均质、双孔、双渗、三重介质、分形介质均质、双孔、双渗、三重介质、分形介质区模型区模型 ： 1、2. 多区多区层模型：层模型： 1 1、2.2.多层多层外边界类型：外边界类型： 无限大、直线边界、夹角断层等无限大、直线边界、夹角断层等顶底边界类型：顶底边界类型：上下封闭等上下封闭等井网模型：井网模型： 单井、多井单井、多井 钻井过程中的关键油藏管理技术试井分析的正问题与反问题试井分析的正问题与反问题 已知输入i和系统s求输出o i+s o 已知输入i和输出o求系统s i+o s5

13、、试井分析的试井分析的信息论信息论钻井过程中的关键油藏管理技术二、二、dstdst测试技术测试技术三、地层压力预测技术三、地层压力预测技术储层污染评价技术储层污染评价技术 目目 录录钻井过程中的关键油藏管理技术1、 dst测试工具测试工具 钻杆地层测试又称为钻杆测试，也可简称地层测试，国外称为dst，是drill stem testing的缩写。 对生产井段进行短期模拟生产 获得:在动态条件下地层和流体的各种特性参数。钻井过程中的关键油藏管理技术mfe地层测试器(常规地层测试器) 膨胀式测试工具pct压控地层测试器 全通径apr测试工具目前常用的测试工具有:钻井过程中的关键油藏管理技术 （1）

14、pct压控地层测试器 它采用环空加压、泄压就可实现井下测试阀开启、关闭，操作简单可靠。 钻井过程中的关键油藏管理技术（2）随钻地层测试器）随钻地层测试器 mwd无线随钻测量仪无线随钻测量仪 随钻地层测试器（随钻地层测试器（dftdrilling formation tester） 钻井过程中的关键油藏管理技术dft测试模式 封隔器坐封时，分流器激活。分流器激活，封隔器坐封，井下泵启动，记录压力降曲线和压力恢复曲线钻井过程中的关键油藏管理技术2、钻杆地层测试的工作程序 通常情况下，钻杆地层测试的程序是： （1）测试工具按一定顺序连接在钻杆端部，下入井中。 （2）测试工具下放到预定位置，封隔器坐封

15、。1520个兆帕左右。 （3）初开井，打开测试阀门进行初次诱喷。初开井的目的是通过强烈的引流，解除地层堵塞。初开井的时间一般为1030分钟。 （4）初关井，关闭测试阀门，使地层压力得以恢复。初关井的时间一般为初开时间的24倍，初关井的目的是为了测得准确的原始地层压力。 （5）终流动，地层流体到达取样室 （5）终关井，恢复地层压力。应大于终流动时间 测取地层压力恢复资料，当压力稳定后，就可结束全部测试工作，起出井内测试工具。 钻井过程中的关键油藏管理技术封隔器坐封初期液体流动压力一 测试工具在井筒运行 初期液柱压力 钻井过程中的关键油藏管理技术初期关井压力 最终液体流动压力 最终关井压力 反循环

16、 钻井过程中的关键油藏管理技术最终井筒钻井液柱静压力 关闭测试阀 提升测试工具 收缩封隔器 最后停止在基线上。 钻井过程中的关键油藏管理技术3、测试压力卡片的定性解释技术 一张压力卡片必须满足下三个条件，才能提供解释和分析用，这三个条件是： （1）压力基线是直的和清楚的； （2）所记录的初始和最终液柱压力与用泥浆密度和深度求出的压力是一致的； （3）所记录的流动压力恢复曲线是平滑的。钻井过程中的关键油藏管理技术等产量恢复试井是指关井前井以恒定产量生产等产量恢复试井是指关井前井以恒定产量生产q0t00qtppwtp t tt004、测试压力资料的定量解释技术 （1）常规分析方法钻井过程中的关键油

17、藏管理技术等产量恢复试井等产量恢复试井霍纳法霍纳法tttplg11lgpt)( tpwshrwsp1ppq bkhtttwsip2121 103.lg钻井过程中的关键油藏管理技术tttmpppiwslogmqbkh310121. 2地层流动系数： mhbqk310121. 2地层渗透率： 霍纳法或mdh法地层参数计算：钻井过程中的关键油藏管理技术9077. 0)1log() 0()1(151. 12ppwtwswsttrckmtphtps表皮系数表皮系数s 附加压力降附加压力降 sp=0.87ms 堵塞比堵塞比dr swfiwfipppppdr流动效率流动效率fe wfiswfipppppfe

18、采油指数采油指数 pqj0wfippp钻井过程中的关键油藏管理技术求测试井到断层距离的公式为： tkcktd422. 1原始地层压力原始地层压力 外推霍纳图中的直线段至 =1tttp处，在压力轴上的交点p*被认为是地层推算原始压力pi。钻井过程中的关键油藏管理技术（2）图版拟合方法）图版拟合方法钻井过程中的关键油藏管理技术gringarten图版压降分析图版压降分析钻井过程中的关键油藏管理技术mddmcttkhc)/()(2 . 722wtdhrcccdmsdcecs)(ln212mdpphbqk)(10842. 13钻井过程中的关键油藏管理技术二、二、dstdst测试技术测试技术三、地层压力

19、预测技术三、地层压力预测技术储层污染评价技术储层污染评价技术 目目 录录钻井过程中的关键油藏管理技术分目录 1 1、油（气）藏压力、油（气）藏压力 2 2、地层异常压力的成因机制及影响因素、地层异常压力的成因机制及影响因素 3 3、用于地层压力预测和监测的主要资料、用于地层压力预测和监测的主要资料 4 4、预测地层压力的主要方法、预测地层压力的主要方法 5 5、随、随钻检测地层压力的方法钻检测地层压力的方法 钻井过程中的关键油藏管理技术1、油（气）藏压力（ 1）油（气）藏压力 也称为油层压力或地层压力是指油气层中，是指油气层中，孔隙中流体所承受的压力。也称孔隙流体孔隙中流体所承受的压力。也称孔

20、隙流体压力。压力。 rp钻井过程中的关键油藏管理技术wrpp1.20.7-1.20.7异常高压异常高压正常正常异常低压异常低压（2）压力系数）压力系数=钻井过程中的关键油藏管理技术 压力状态：地层压力数值的高低表示： p20mpa p60mpa p60mpa 超高压地层超高压地层钻井过程中的关键油藏管理技术异常高压原因异常高压原因储层不连续储层不连续dppairpw流体不连通流体不连通钻井过程中的关键油藏管理技术异常高压异常高压dppairpw地面地面高高高产高产井喷井喷地层封闭地层封闭钻井过程中的关键油藏管理技术异常低压异常低压低产低产dppairpw泥浆漏失泥浆漏失异常低压异常低压钻井过程

21、中的关键油藏管理技术(3)判断压力系统判断压力系统dp钻井过程中的关键油藏管理技术(4)判断出油层位判断出油层位dp钻井过程中的关键油藏管理技术(5)确定流体界面确定流体界面dpcontactwoc or goc ?钻井过程中的关键油藏管理技术2 2、地层异常压力的成因机制及影响因素、地层异常压力的成因机制及影响因素一般只有泥质地层才能产生异常流体压力（1）压实作用（2）构造应力作用（或构造运动）（3）粘土矿物的脱水作用（4）密度差的作用（气水）（5）水热增压作用（6）有机质的热演化（7）注水钻井过程中的关键油藏管理技术3、用于地层压力预测和监测的主要资料 （1）测井资料 ：声波时差、中子、密

22、度、声波时差、中子、密度、电阻率（感应）、自然伽玛能谱、核磁共电阻率（感应）、自然伽玛能谱、核磁共振、西格玛等等。振、西格玛等等。 （2）钻井资料：标准化钻速、可钻性、钻标准化钻速、可钻性、钻头扭矩等头扭矩等 钻井参数，泥浆参数，岩屑参数钻井参数，泥浆参数，岩屑参数等。等。（3）录井资料 ：用于压力预测的资料包括用于压力预测的资料包括岩屑、钻井液和钻具三大。岩屑、钻井液和钻具三大。（4）地震资料 ：利用地震速度谱地震速度谱数据获得层速度，建立起正常压实趋势线，再用等效深度法计算和预测地层压力钻井过程中的关键油藏管理技术五、随钻检测地层压力的方法 随钻检测地层压力的方法包括：随钻检测地层压力的方

23、法包括： 页岩密度法页岩密度法 dcdc指数方法指数方法 标准化钻速法标准化钻速法 c c指数法指数法 法法 井涌观测法井涌观测法 岩屑分析法岩屑分析法 气体录井气体录井 温度录井温度录井mndwtrldc0685. 0lg.28. 3lg钻井过程中的关键油藏管理技术二、二、dstdst测试技术测试技术三、地层压力预测技术三、地层压力预测技术储层污染评价技术储层污染评价技术 目目 录录钻井过程中的关键油藏管理技术 1、 地层损害的表皮因子定义 waarrkksln1钻井过程中的关键油藏管理技术钻井过程中的关键油藏管理技术井污染的试井评价井污染的试井评价钻井过程中的关键油藏管理技术图6.1-4t

24、6125压裂前后的试井模型诊断压裂前后的试井模型诊断对比图对比图无因次双对数图井名:t6125 测试日期:2006-10-23实际压差曲线实际压力导数曲线理论压差曲线理论压力导数曲线td/cd-410 -310 -210 -110 010 110 210 pwd,pwd*td/cd-310-210-110010110典型曲线拟合结果: k: 0.114 m2 s: 0.300 c: 2.033 m3/mpa pi: 5.586 mpa无因次双对数图井名:t6125 测试日期:2007-5-29实际压差曲线实际压力导数曲线理论压差曲线理论压力导数曲线td/cd-210 -110 010 110

25、210 310 pwd,pwd*td/cd-210-110010110典型曲线拟合结果: k: 0.462 m2 sm: 0.277 c: 0.739 m3/mpa xf: 22.210 m pi: 5.490 mpa2006年10月23日2007年12月25日无因次双对数图井名:t6125 测试日期:2006-12-25实际压差曲线实际压力导数曲线理论压差曲线理论压力导数曲线td/cd-210 -110 010 110 210 310 pwd,pwd*td/cd-310-210-110010110典型曲线拟合结果: k: 0.068 m2 s: -6.404 c: 0.516 m3/mpa

26、pi: 6.544 mpa2007年6月29日措施日期 ：2006-10-27钻井过程中的关键油藏管理技术二、二、dstdst测试技术测试技术三、地层压力预测技术三、地层压力预测技术储层污染评价技术储层污染评价技术 目目 录录钻井过程中的关键油藏管理技术 （1）实现坐标平面上显示曲线数据； 全烃（气测）、钻时、伽玛曲线；实现轨迹图曲线； 图例显示功能；各坐标的大小范围可以由用户调整； 轨迹图曲线上数据显示； 实现二维、三维功能，实现地质模型；（2）实现数据的导入导出功能（3）轨迹填充色由用户自定义 http:/五、钻井过程中的关键油藏管理技术 http:/主界面应用钻井过程中的关键油藏管理技术

27、 http:/辅助功能数据操作 导入功能； 导出功能；设置项 曲线属性设置； 岩性设置； 轨迹填充色设置； 轨迹图曲线设置； 坐标轴设置；钻井过程中的关键油藏管理技术 http:/曲线属性设置钻井过程中的关键油藏管理技术 http:/岩性设置钻井过程中的关键油藏管理技术 http:/轨迹填充色设置钻井过程中的关键油藏管理技术 http:/轨迹图曲线设置钻井过程中的关键油藏管理技术 http:/坐标轴设置钻井过程中的关键油藏管理技术西安华线 http:/外观设置钻井过程中的关键油藏管理技术西安华线 http:/风格设置钻井过程中的关键油藏管理技术二、二、dstdst测试技术测试技术三、地层压力预测技术三、地层压力预测技术储层污染评价技术储层污染评价技术 目目 录录钻井过程中的关键油藏管理技术管道设备模型管道设备模型 井动态完善井动态完善完井设计措施, 人工举升地质模型地球物理模型地球化学模型石油物理模型模拟模型模拟模型(黑油, ,凝析， 组分, 热采）示踪剂模型地质力学模型流体流体模型模型生产测井模型试井模型石油物理钻井地球化学地球物理地质生产测井