试井技术介绍

1、试井技术介绍试井技术介绍 试 井试 井方 法方 法稳 定 试 井稳 定 试 井不 稳 定 试 井不 稳 定 试 井压降试井压降试井压恢试井压恢试井系统试井系统试井等时试井等时试井修 正 等 时 试 井修 正 等 时 试 井一点法试井一点法试井多井试井多井试井探边测试探边测试地层测试地层测试干 扰 试 井干 扰 试 井脉 冲 试 井脉 冲 试 井中 途 测 试中 途 测 试完 井 测 试完 井 测 试油 井油 井气 井气 井 油井的指示曲线油井的指示曲线系统试井曲线系统试井曲线油井产能曲线油井产能曲线建立井的产能方程建立井的产能方程: :q=Jq=JP Pq=C(Pq=C(PR R-P-Pwf

2、wf ）n nP=aq+bqP=aq+bq2 2从而达到了解井的生产能力、确定从而达到了解井的生产能力、确定井的合理工作制度目的井的合理工作制度目的P P1 1P P2 2P P3 3P P4 4QQ1 1Q Q2 2QQ3 3QQ4 4 修正修正 （）一点法试井：（）一点法试井：一点法试井测试是测试一个工作制度下的稳定压一点法试井测试是测试一个工作制度下的稳定压力及产量，然后根据经验化式计算无阻流量。力及产量，然后根据经验化式计算无阻流量。AOFQ28 . 08 . 1DDPPQgAOFQ14816DPQg6594. 00434. 1DAOFPQgQ222PePPePwfD 一般以一口井作为

3、激动井，一口或数口井作为观测一般以一口井作为激动井，一口或数口井作为观测井。通常是在激动井改变工作制度（如开井、关井、改变激动量等），井。通常是在激动井改变工作制度（如开井、关井、改变激动量等），使油层中压力发生变化，在观测井中下入高精度压力计，测量由于激使油层中压力发生变化，在观测井中下入高精度压力计，测量由于激动井改变工作制度所造成的压力变化。从观测井能否接收到压力变化动井改变工作制度所造成的压力变化。从观测井能否接收到压力变化信号，可判断激动井与观测井之间是否连通；根据激动井和观测井压信号，可判断激动井与观测井之间是否连通；根据激动井和观测井压力变化的时间和规律，可以计算导压系数、流动系

4、弹性储容系数、井力变化的时间和规律，可以计算导压系数、流动系弹性储容系数、井间渗流参数等。间渗流参数等。pwprq0tq激动井监测井监测井1:10000 A1AB1C1D1B2C2D2HH1 a、落实储层的产能情况，为开发选择合理的工作制度提供依据；、落实储层的产能情况，为开发选择合理的工作制度提供依据； b、落实流动压力、地层压力、地层压力布、注水受效等、落实流动压力、地层压力、地层压力布、注水受效等; c、落实储层油气水性质及、落实储层油气水性质及PVT样品分析；样品分析； d、落实储层渗流模型，分析地层渗流参数（、落实储层渗流模型，分析地层渗流参数（kh/、kh、k）及完）及完善程度（善

5、程度（S、DR、FE、 Ps）等。判断储层是均质、双孔隙、垂直裂）等。判断储层是均质、双孔隙、垂直裂缝还是复合油藏特征缝还是复合油藏特征;分析地层平面和纵向上渗透率的变化。分析油气分析地层平面和纵向上渗透率的变化。分析油气水井储层完善程度和污染情况；水井储层完善程度和污染情况； e、落实边界性质及距离，计算动储量等；、落实边界性质及距离，计算动储量等； f、求取裂缝半长和导流能力，分析压裂酸化等措施效果。、求取裂缝半长和导流能力，分析压裂酸化等措施效果。 g、判断井间连通性和断层的遮挡情况、判断井间连通性和断层的遮挡情况. h、判断井筒内的工作情况、判断井筒内的工作情况 指示曲线指示曲线: :

6、生产压差和产量的关系曲线生产压差和产量的关系曲线. .:为直线型: :PwfPb,单相达西渗流.:曲线型:A:单相非达西渗流，生产压差较大； B：PRPb,油气两相流，流压小于饱和 压力时形成.:混合型:开始为过原点的直线,然后变成凹向压差轴的曲线.直线为单相达西渗流,曲线为单相非达西渗流或油气两相流.PwfPb PR ，单-两相渗流.:异常型:凹向产量轴的曲线.原因有三个:生产未达到稳定;井壁污染随着生产压差的增大逐渐解除;多层合采,随着生产压差增大,新层投入工作.指示曲线指示曲线 系统试井曲线产量、流压、含水、生产油气比等与工作制度的关系曲线.系统试井曲线系统试井曲线 IPR曲线：曲线：

7、井底流压与产量的关系曲线称为井底流压与产量的关系曲线称为井底流入状态曲线即井底流入状态曲线即IPRIPR曲线。曲线。是确定油气井合理工作方式的依是确定油气井合理工作方式的依据，又是分析油气井动态的基础。据，又是分析油气井动态的基础。IPR曲线曲线 单相液体渗流条件下，单位生产压差下油井产量，单相液体渗流条件下，单位生产压差下油井产量，m m3 3/(d/(d MPa) MPa)它它是一个表示油井产能大小的指标，是一个表示油井产能大小的指标，JoJo越大，油井生产能力越强。越大，油井生产能力越强。采油指数采油指数JoJowfRoowfRoopPqJpPJq油井流动方程)(斜率11212wfwfo

8、ppqqJ 开井开井关井关井 当刚开井或关井时地面产量和井底当刚开井或关井时地面产量和井底产量不等。在关井时地面产量立即为产量不等。在关井时地面产量立即为0，但在井底仍有流体从地层流向井筒，从但在井底仍有流体从地层流向井筒，从而使井筒压力增加，直到与井筒周围地而使井筒压力增加，直到与井筒周围地层压力平衡，这时井底产量才变为层压力平衡，这时井底产量才变为0。这叫这叫续流效应续流效应。开井则井底产量则滞后，。开井则井底产量则滞后，经过一段时间后，井底产量才达到地面经过一段时间后，井底产量才达到地面产量，这叫产量，这叫卸载效应卸载效应。井筒储集效应的强弱程度用井筒储集系井筒储集效应的强弱程度用井筒储

9、集系数表示。主要受流体压缩系数影响。数表示。主要受流体压缩系数影响。 在钻井和完井作业中，产层面受完井液在钻井和完井作业中，产层面受完井液（如泥浆、水泥浆、射孔液和压井液等）侵（如泥浆、水泥浆、射孔液和压井液等）侵入的影响，在地层造成污染，使井壁附近地入的影响，在地层造成污染，使井壁附近地层渗透率受到损害，流动阻力增大，形成一层渗透率受到损害，流动阻力增大，形成一个与原地层特性不同的个与原地层特性不同的“表皮表皮”区。当流体区。当流体通过这一通过这一“表皮表皮”区时，便产生一个正的附区时，便产生一个正的附加压降；另一些井采用深度射孔、酸化和压加压降；另一些井采用深度射孔、酸化和压裂的措施，使井

10、壁附近的渗透率变大，流动裂的措施，使井壁附近的渗透率变大，流动能力增强，形成所谓的负能力增强，形成所谓的负“表皮表皮”区。当流区。当流体通过负体通过负“表皮表皮”区时，产生一个负的附加区时，产生一个负的附加压降。这种现象称为压降。这种现象称为表皮效应表皮效应。表皮效应、表皮系数表皮效应、表皮系数 表皮系数是表征井壁附近地层污染和完善程度的一个无因次系数，表皮系数S可用完井半径rw与井的折算半径rc之比的自然对数来表示，即S=lnrw/rc，一般都是通过试井分析求解。均质油藏均质油藏S井的类型井的类型S-3表明是不完善井，表明是不完善井，S值越大，值越大，不完善程度越高不完善程度越高双孔隙、垂直

11、裂缝双孔隙、垂直裂缝 探测半径也有的称之为影响半径是指当井的产量（或注入量）瞬时改变后，在某一给定时间内压力扰动前缘所达到的距离，应该注意：探测半径是一种不稳定流动属性，所以不应超出泄油半径的范围。 探测半径探测半径 地层有效渗透率地层有效渗透率 有效渗透率是多相流体共存和流动于地层中时，有效渗透率是多相流体共存和流动于地层中时，其中某一相流体在岩石中的流动能力的大小。其中某一相流体在岩石中的流动能力的大小。 通过试井求得是地层有效渗透率。通过试井求得是地层有效渗透率。 地层有效渗透率地层有效渗透率 有效渗透率是多相流体共存和流动于地层中时，有效渗透率是多相流体共存和流动于地层中时，其中某一相

12、流体在岩石中的流动能力的大小。其中某一相流体在岩石中的流动能力的大小。 通过试井求得是地层有效渗透率。通过试井求得是地层有效渗透率。 机械压力机械压力存储式电子压力计存储式电子压力计直读式电子压力计直读式电子压力计遥测式电子压力计系统遥测式电子压力计系统永置式电子压力计系统永置式电子压力计系统 1 1、地层测试分类地层测试分类 按地层测试井和测试方式的不同分为以下几种类型：按地层测试井和测试方式的不同分为以下几种类型：按按分为钻井中途测试和完井测试。分为钻井中途测试和完井测试。按按井眼的类型井眼的类型：分为裸眼井测试和套管井测试。：分为裸眼井测试和套管井测试。按按封隔器坐封方式：封隔器坐封方式

13、：分为井底支撑式、卡瓦支撑式、膨胀式测试。分为井底支撑式、卡瓦支撑式、膨胀式测试。按按封隔器封隔方式：封隔器封隔方式：分为单封隔器测试、双封隔器跨隔测试。分为单封隔器测试、双封隔器跨隔测试。按按测试联作方式：测试联作方式：分为射孔测试联作、跨隔射孔测试联作、射孔测试与排分为射孔测试联作、跨隔射孔测试联作、射孔测试与排液联作、测试、酸化与再测试联作。液联作、测试、酸化与再测试联作。按按测试工具分类：测试工具分类：MFEMFE、APRAPR、PCTPCT、膨胀工测试、膨胀工测试、HSTHST测试等测试等在实际应用中，常将这些命名方法组合命名。在实际应用中，常将这些命名方法组合命名。1 1、地层测试

14、分类地层测试分类管柱图管柱名称油管 循环阀 油管 提升短接 MFE测试器 锁 紧 提升短节 PT封隔器 绕丝筛管 油 管 电子压力计托筒管柱图管柱名称油管 校深短节 油管 断销式循环阀 油管 提升短接 MFE测试器 机械锁紧 电子压力计托筒 提升短节 上旁通 PT封隔器 下旁通 减震器 油管 起爆器 枪头 枪身 枪尾管柱图管柱名称油管校深短节油管断销式循环阀油管提升短接MFE 电子压力计托筒油管提升短节液压锁紧上旁通跨隔封隔器下旁通油管起爆器枪头射孔枪筛管PT封隔器压力释放装置 减震器 油管 丝堵 筛管 电子压力计托筒射孔测试联作射孔测试联作跨隔射孔测试联作跨隔射孔测试联作单封测试单封测试2

15、2、测试工具、测试工具名称名称操作方式操作方式适应用范围适应用范围 缺缺 点点MFEMFE上提下放上提下放常规井测试，应用普遍常规井测试，应用普遍不适用于高压高产、稠油、斜井不适用于高压高产、稠油、斜井APRAPR环空打压环空打压全通径，高产井、大斜度全通径，高产井、大斜度井、超深井、浅井、稠油井、超深井、浅井、稠油井，可与绳索、酸化等联井，可与绳索、酸化等联合作业合作业工具保养调试、管柱复杂，承受的压工具保养调试、管柱复杂，承受的压差大，仅限于套管内差大，仅限于套管内PCTPCT环空打压环空打压全通径，高产井、大斜度全通径，高产井、大斜度井、超深井、浅井、稠油井、超深井、浅井、稠油井，可与绳

16、索、酸化等联井，可与绳索、酸化等联合作业合作业工具保养调试、管柱复杂，承受的压工具保养调试、管柱复杂，承受的压差大，仅限于套管内差大，仅限于套管内LYNESLYNES膨胀式膨胀式旋转座封旋转座封上提下放上提下放井筒不规则的裸眼井井筒不规则的裸眼井封隔器易损坏封隔器易损坏HSTHST上提下放上提下放常规井测试常规井测试使用较少使用较少MFE:multipe flow evaluator 多次动测试器 APR:annular pressure evaluator 环空压力控制测试器HST:hydranlic spring tester 液力弹簧测试器PCT:pressure control tes

17、ter 压力控制测试器3 3、测试原理、测试原理3 3、测试曲线的识别、测试曲线的识别以二开二关为例以二开二关为例A1A1段：下管柱，随工具下井深度增加，静液柱压力增加。段：下管柱，随工具下井深度增加，静液柱压力增加。 A A点：初始静液柱压力。满井筒接近压力计下深的静水柱压力。点：初始静液柱压力。满井筒接近压力计下深的静水柱压力。B1B1点点: :初流动开始压力，座封开井后，测试阀打开，因管柱内压力小于初始静初流动开始压力，座封开井后，测试阀打开，因管柱内压力小于初始静液柱压力，静液柱压力急速释放，地层流体开始流入管柱内。若管柱密封且液柱压力，静液柱压力急速释放，地层流体开始流入管柱内。若管

18、柱密封且未加液垫，则初始压力接近管柱内的大气压力。未加液垫，则初始压力接近管柱内的大气压力。C1C1点点: :初流动结束压力。初流动结束压力。B1B1C1C1段：初流动段，段：初流动段，开井后，开井后，随着地层流体进入管柱，压力上升。随着地层流体进入管柱，压力上升。D1D1点点: :初关井压力。初关井压力。C1C1D1D1段：初关压力恢复段，关井后，压力恢复上升。段：初关压力恢复段，关井后，压力恢复上升。A1AB1C1D1B2C2D2HH1筛管筛管封隔器封隔器旁通阀旁通阀测试阀测试阀压力计压力计3 3、测试曲线的识别、测试曲线的识别以二开二关为例以二开二关为例B2B2点：二开流动开始压力，因测

19、试阀打开，地层压力急速释放，地层流体点：二开流动开始压力，因测试阀打开，地层压力急速释放，地层流体开始流入管柱内，若管柱密封，则开始流入管柱内，若管柱密封，则B2B2基本与基本与C1C1相近。相近。C2C2点点: :二开流动结束压力，二开流动结束压力，B2B2C2C2段：二开流动段，段：二开流动段，开井后，开井后，随着地层流体进入管柱，液柱压力上升。随着地层流体进入管柱，液柱压力上升。D2D2点点: :二关井压力。二关井压力。C2C2D2D2段：二关压力恢复段，关井后，压力恢复上升。段：二关压力恢复段，关井后，压力恢复上升。H H点：终静液柱压力，管柱密封且开井无漏失，应与初静液柱压力基本一点

20、：终静液柱压力，管柱密封且开井无漏失，应与初静液柱压力基本一致。致。A1AB1C1D1B2C2D2HH1筛管筛管封隔器封隔器旁通阀旁通阀测试阀测试阀压力计压力计4 4、各测试阶段的作用、各测试阶段的作用以二开二关为例以二开二关为例A1AB1C1D1B2C2D2HH1 1 1、初流动、初流动：诱喷和解堵，释放由于钻井液侵入引起井眼附近过高的：诱喷和解堵，释放由于钻井液侵入引起井眼附近过高的压力状态，使之回到天然流动状态。压力状态，使之回到天然流动状态。 2 2、初关井、初关井：在地层能量损失很小的条件下，测量地层原始压力。：在地层能量损失很小的条件下，测量地层原始压力。 3 3、二次流动、二次流

21、动：让地层充分流动，取得地层产能、流动压力和流体性：让地层充分流动，取得地层产能、流动压力和流体性质等资料。质等资料。 4 4、二次关井、二次关井：测取压力恢复曲线，求取地层参数。：测取压力恢复曲线，求取地层参数。 1 1、试井资料质量检查、试井资料质量检查地面压力为大气压力或为地面压力为大气压力或为0 0。完整、连续记录了测试全过程，特殊点清晰。完整、连续记录了测试全过程，特殊点清晰。初、终静液柱压力相近，且与井筒液柱压力相符。初、终静液柱压力相近，且与井筒液柱压力相符。开关井动作明显，且压力计记录时间与地面记录时间开关井动作明显，且压力计记录时间与地面记录时间一致。一致。流动段和压力恢复段

22、数据无异常突变。流动段和压力恢复段数据无异常突变。终流动压力折算的回收液柱高度与管柱回收高度相符。终流动压力折算的回收液柱高度与管柱回收高度相符。起下管柱及开关井操作无误，测试时间符合设计要求。起下管柱及开关井操作无误，测试时间符合设计要求。各类现场资料录取齐全准确。各类现场资料录取齐全准确。2 2、压力曲线初步定性诊断、压力曲线初步定性诊断产能诊断产能诊断2 2、压力曲线初步定性诊断、压力曲线初步定性诊断压力诊断压力诊断2 2、压力曲线初步定性诊断、压力曲线初步定性诊断完善诊断完善诊断2 2、压力曲线初步定性诊断、压力曲线初步定性诊断能量诊断能量诊断3 3、典型曲线、典型曲线3 3、典型曲线

23、、典型曲线压力衰竭曲线特征压力衰竭曲线特征多层反映曲线特征多层反映曲线特征测试漏失测试漏失关井提松封隔器或关井失败关井提松封隔器或关井失败跨隔测试下封隔器窜漏跨隔测试下封隔器窜漏 相似的动作相似的动作筛管堵塞筛管堵塞关井泄压关井泄压/多次操作多次操作压力计走台阶压力计走台阶3 3、产量计算、产量计算用回收量计算用回收量计算1440uPVTHQ式中：式中：Q液体产量，液体产量，m3d (地面地面)； H回收液面高度，回收液面高度，m； vu单位长度管柱容积，单位长度管柱容积，m3m； Tp流动时间，流动时间，min。 Tp=Tp1+TP2. Tp1一开流动时间，一开流动时间， Tp2_二开流动时

24、间二开流动时间测试阀HA1AB1C1D1B2C2D2HH1TP1TP23 3、产量计算、产量计算用流压计算用流压计算式中：式中：Q液体产量，液体产量，m3d (地面地面)； C2终流动压力，终流动压力，MPa； B2终流动初始压力，终流动初始压力，MPa vu单位长度管柱容积，单位长度管柱容积，m3m； Tp2终流动时间，终流动时间，min。 流体密度，流体密度，g/cm3A1AB1C1D1B2C2D2HH1TP1TP214401000/8.9/C222uPVTBQ常规解释方法：常规解释方法：利用压力特征曲线的直线段斜率或截距反求地层参数的试井解释方法，即半对数分析方法，即半对数分析方法，主要

25、代表性方法有：Horner（霍纳）方法、叠加函数法、MDH方法、MBH方法等，而最常用的是霍纳法和叠加函数法。 现代试井解释方法：现代试井解释方法：利用实测曲线与理论图版进行拟合求取地层利用实测曲线与理论图版进行拟合求取地层参数的试井解释方法，即图版拟合分析方法，参数的试井解释方法，即图版拟合分析方法，主要代表性方法有：主要代表性方法有：Gringarten Gringarten （格林加登）、（格林加登）、RameyRamey（雷米）（雷米）、 McKingley （麦金（麦金利）等。利）等。数值试井解释方法：数值试井解释方法：随着计算机技术的发展，充分考虑边界、储随着计算机技术的发展，充分

26、考虑边界、储层物性变化等，运用数值模拟油藏特征来进行试井资料的解释成层物性变化等，运用数值模拟油藏特征来进行试井资料的解释成为可能，特别是永置式电子压力计的运用，动态数据丰富，影响为可能，特别是永置式电子压力计的运用，动态数据丰富，影响范围大，数值试井解释优势更为明显。范围大，数值试井解释优势更为明显。 压力恢复半对数图压力恢复半对数图mhBqK310121. 2平面径向流平面径向流Pws 对于关井前产量稳定且对于关井前产量稳定且tptp很长情况的关井很长情况的关井压力恢复，以压力恢复，以PwsPws为纵座标，以为纵座标，以lglg t t为横座标，或压为横座标，或压降测试，以降测试，以Pwf

27、Pwf为纵座标，为纵座标，以以lglg t t为横座标，所作的为横座标，所作的半对数曲线，用半对数曲线，用径向流直线段解释径向流直线段解释压力恢复半对数图压力恢复半对数图压力降落半对数图压力降落半对数图mhBqK310121. 2mhBqK310121. 2DDDDDDCtddPCtPln Kq BhppD1842 103.()拟合CKhtCtDD721.(/)拟合CCh CrDt w22 DSDCeCS拟合)(ln212试井井解释模型由下面三部分组成：试井井解释模型由下面三部分组成： ：油气藏的基本特性：内边界条件-井筒及其附近的情况外边界条件-油藏外边缘的情况5 5、试井解释模型、试井解释

28、模型 井筒储存效应 表 皮 效 应 裂缝切割井筒 油层部分射开 水平井、斜井。无限大不渗透恒 压封 闭 组 合。均质油藏 双重介质 双重渗透率 多层油藏 复合油藏。+ 内边界 油藏模型 外边界5、试井解释模型、试井解释模型早期段早期段中期段中期段晚期段晚期段 油井在定量生产过程中，其井底压力（或压降）曲线由早期、油井在定量生产过程中，其井底压力（或压降）曲线由早期、中期、晚期三个流动阶段构成，这三个流动阶段井底压力变化时不中期、晚期三个流动阶段构成，这三个流动阶段井底压力变化时不相同的。相同的。（1 1）早期流动阶段）早期流动阶段早期流动阶段试开井一段时间内，流体由井筒流向地面的过程，即为井筒

29、流动阶段，其曲线的形状受井筒储集效应及井底附近状态的影响和控制。（2 2）中期流动阶段）中期流动阶段中期流动阶段为地层中的流动阶段，它是压力波传播到地层边界之前的流动阶段。（3 3）晚期阶段）晚期阶段晚期流动阶是压力波传播到地层边界之后的流动阶段。、流动阶段识别、流动阶段识别早期流早期流动阶段动阶段中期流中期流动阶段动阶段晚期阶段晚期阶段290003100033000010002000300040005000600070008000900010000305070H i st ory pl ot (Pressure kPa , Li qui d R at e m 3/ D vs Ti m e hr )早期流早期流动阶段动阶段中期流中期流动阶段动阶段晚期阶晚期阶段段、现代试井分析步骤、现代试井分析步骤试井数据的有效性评价试井数据的有效性评价基础数据的准备基础数据的准备划分流动期划分流动期 划分流动段划分流动段确定解释模型确定解释模型拟合计算参数拟合计算参数出报告出报告解释模解释模型检验型检验相符不符均质模型均质模型 指孔隙度、渗透率各向同性的单一孔隙介质地层，是地层测试中最常见的一种地层类型， 主要反映了在测试研究半径范围内储层及流体性质变化不大的特点。k均质模型均质模型均质地层物