低渗透油藏试井分析技术

1、王怒涛（王怒涛（1398043101013980431010：qq:71949976qq:71949976）西南石油大学石油工程学院西南石油大学石油工程学院20142014年年5 5月月分析技术交流分析技术交流试井贯穿于油气田勘探开发的全过程试井贯穿于油气田勘探开发的全过程不断充实发展的现代试井分析方法不断充实发展的现代试井分析方法不稳定试井压力历史与产量史对应关系图不稳定试井压力历史与产量史对应关系图均质地层半对数图均质地层半对数图具有井储和表皮系数的均质地层双对数图具有井储和表皮系数的均质地层双对数图实测关井压力恢复曲线压力及压力导数双对数综合图实测关井压力恢复曲线压力及压力导数双对数综合

2、图典型压力导数特征斜率诊断图典型压力导数特征斜率诊断图典型压力导数特征与地层特征对应关系典型压力导数特征与地层特征对应关系1、关井时间长，许多试井资料未出现径向流动段、关井时间长，许多试井资料未出现径向流动段2、目前考虑存在启动压力梯度。岩心实验表明，在、目前考虑存在启动压力梯度。岩心实验表明，在流速很低时，渗流曲线不过原点，为向上弯曲的曲线流速很低时，渗流曲线不过原点，为向上弯曲的曲线段。现有低速非达西启动压力梯度试井模型只是一种段。现有低速非达西启动压力梯度试井模型只是一种近似，与实际油藏存在一定的误差。近似，与实际油藏存在一定的误差。3、低孔、特低渗透，非均质性特别严重，油砂体的、低孔、

3、特低渗透，非均质性特别严重，油砂体的接触关系具有多样性，在实际试井解释过程中，导数接触关系具有多样性，在实际试井解释过程中，导数曲线是否能反映储层砂体的下尺度变化，现有试井无曲线是否能反映储层砂体的下尺度变化，现有试井无法回答这个问题。法回答这个问题。4、随着油气田开发时间的延续，产水油井越来越多，、随着油气田开发时间的延续，产水油井越来越多，大量的产水油井的压力恢复曲线异常形状。传统的单大量的产水油井的压力恢复曲线异常形状。传统的单相试井认为导数曲线上翘是储层物性变差或断层的反相试井认为导数曲线上翘是储层物性变差或断层的反映，在多相流条件下，这种现象解释为多相流动区域映，在多相流条件下，这种

4、现象解释为多相流动区域内流度的变化。现有试井几乎没有考虑油井试井过程内流度的变化。现有试井几乎没有考虑油井试井过程中流度的径向变化。中流度的径向变化。射射孔孔测测试试联联作作管管柱柱三联作管柱结构三联作管柱结构跨隔三联作管柱结构跨隔三联作管柱结构压力记录仪按要求开井、关井，记录相应的压力动态资料压力记录仪按要求开井、关井，记录相应的压力动态资料低渗透油藏低渗透油藏DST测试的特点测试的特点（1）流动压力随流动（开井）时间的增加而上升）流动压力随流动（开井）时间的增加而上升低渗透油藏低渗透油藏DST测试的特点测试的特点（2）流动时间短，油井真实产能不易确定）流动时间短，油井真实产能不易确定 24

5、qwfdPCtBdtq/FfffipCPPt（3）关井时间短，压力恢复程度低）关井时间短，压力恢复程度低6210 V9.8 10C0.1592FFDtwCCC hr0iwfDippppp2210,1DDDDDDDDPPPtrrrrt,00DDPr01wDP,00limDDDDDrPr tt 20201()()()SDwDSDC e KzPzC ezKzzKz1|DwDDFDrDDdPPCdtr1122eDwDeDCCPtt 00.22FiwpipCppPtphKt 1wppPtt与00.22FifCppmhK具有启动压力梯度试井模型曲线特征具有启动压力梯度试井模型曲线特征 压力曲线后部分向上翘

6、起。压力曲线后部分向上翘起。 需克服启动压力梯度越大，试井压力及其导数特征曲线上翘越高。需克服启动压力梯度越大，试井压力及其导数特征曲线上翘越高。（）井储和表皮影响阶段，压力和导数曲线为斜）井储和表皮影响阶段，压力和导数曲线为斜率为率为1 1的直线的直线（）裂缝流阶段，压力导数曲线为斜率为）裂缝流阶段，压力导数曲线为斜率为0.50.5的直的直线段。线段。（）启动压力梯度影响段，受启动压力梯度的影）启动压力梯度影响段，受启动压力梯度的影响，曲线微上翘响，曲线微上翘有启动压力梯度时，导数曲线后期上翘，启有启动压力梯度时，导数曲线后期上翘，启动压力梯度越大，上翘幅度越大，上翘出现动压力梯度越大，上翘

7、幅度越大，上翘出现的时间越早。的时间越早。启动压力梯度对垂直裂缝非达西试井曲线影响启动压力梯度对垂直裂缝非达西试井曲线影响无限导流裂缝和有限导流裂缝试井曲线对比无限导流裂缝和有限导流裂缝试井曲线对比裂缝流阶段考虑裂缝的导流能力，压力导裂缝流阶段考虑裂缝的导流能力，压力导数开始斜率为数开始斜率为0.250.25的直线段，后变为斜率的直线段，后变为斜率为为0.50.5斜率直线。斜率直线。斜率斜率0.50.5 岩心渗流实验曲线表明，在流速非常低时，渗流曲线为曲线段岩心渗流实验曲线表明，在流速非常低时，渗流曲线为曲线段(od(od段段) )，现有，现有试井模型只是一种近似。试井模型只是一种近似。低渗透

8、非达西渗流特征曲线低渗透非达西渗流特征曲线 渗流曲线上每点的斜率代表该压力梯度点的渗透率渗流曲线上每点的斜率代表该压力梯度点的渗透率; ; 渗透率随着压力梯度的增加而增加渗透率随着压力梯度的增加而增加; ; 当压力梯度达到某一值后，渗透率趋于一定值当压力梯度达到某一值后，渗透率趋于一定值; ; K=K(dp/dr).K=K(dp/dr).渗透率与压力梯度关系曲线渗透率与压力梯度关系曲线变渗透率试井曲线后期上翘，通过这种导数曲线特征可以判断储层是否存在启动压力梯变渗透率试井曲线后期上翘，通过这种导数曲线特征可以判断储层是否存在启动压力梯度。度。C=0.2 C=0.2 不同油水交界面时（不同油水交

9、界面时（1.24m1.24m、9.20m9.20m、67.9m67.9m、500m500m、无穷大）压力图版、无穷大）压力图版C=2 C=2 不同油水交界面时（不同油水交界面时（1.24m1.24m、9.20m9.20m、67.9m67.9m、500m500m、无穷大）压力图版、无穷大）压力图版 油水交界面处越近，近井地带憋压现在越严重、压力导数曲线与压力曲线油水交界面处越近，近井地带憋压现在越严重、压力导数曲线与压力曲线重合时间越长。重合时间越长。 外区油相非达西流动试井曲线显示压力导数上翘。外区油相非达西流动试井曲线显示压力导数上翘。 无穷大交界面条件时，导数曲线位于无穷大交界面条件时，导

10、数曲线位于0.50.5线，处于径向流状态。线，处于径向流状态。 C C值越大，重合段时间越长。可能会掩盖导数曲线下降状态。值越大，重合段时间越长。可能会掩盖导数曲线下降状态。 外区非达西流动，在试井曲线上显示压力导数上翘，交界面距离越大，驼外区非达西流动，在试井曲线上显示压力导数上翘，交界面距离越大，驼峰上翘时间越晚。峰上翘时间越晚。 井储越大，压力及压力导数曲线重合段越长，延迟了径向流出现的时间井储越大，压力及压力导数曲线重合段越长，延迟了径向流出现的时间不同模型下压力分布剖面（油水交界面不同模型下压力分布剖面（油水交界面70m70m，注水，注水100h 100h ） 储层的非达西效应越强，

11、则压力储层的非达西效应越强，则压力漏斗越陡。漏斗越陡。 非达西流动情况下的压力漏斗高非达西流动情况下的压力漏斗高于双重非达西耦合压力漏斗于双重非达西耦合压力漏斗 双重非达西耦合下的压力漏斗高双重非达西耦合下的压力漏斗高于达西非达西耦合压力漏斗。非于达西非达西耦合压力漏斗。非达西变渗透率效应造成了注水井达西变渗透率效应造成了注水井井底憋压。井底憋压。压力剖面图压力剖面图指数型压力梯度试井模型曲线特征指数型压力梯度试井模型曲线特征 指数型压力梯度形式时，特征曲线后部分向上指数型压力梯度形式时，特征曲线后部分向上翘起。翘起。 幂指数越大，压力及其导数特征曲线向上翘起幂指数越大，压力及其导数特征曲线向

12、上翘起越高。越高。指数型渗流速度与压力梯度的关系指数型渗流速度与压力梯度的关系不同指数值下试井模型曲线特征不同指数值下试井模型曲线特征 低渗地层流体渗流时表现出明显的应力敏感性低渗地层流体渗流时表现出明显的应力敏感性 研究表明，典型的致密砂岩油藏应力敏感可致研究表明，典型的致密砂岩油藏应力敏感可致使初始产能减少多达使初始产能减少多达30%30%。 应用不考虑应力敏感渗流模型分析不稳定压力应用不考虑应力敏感渗流模型分析不稳定压力生巨大偏差。生巨大偏差。渗透率随有效上覆压力变化规律渗透率随有效上覆压力变化规律物理模型示意图物理模型示意图 地层中存在两种不同物性参数渗流区，地层中存在两种不同物性参数

13、渗流区，其流度比为其流度比为M12M12、储容比为、储容比为1212、内区无、内区无因次半径为因次半径为rfrf； 两渗流区界面不存在附加压力降；两渗流区界面不存在附加压力降； 近井地带存在应力敏感性，地层的渗透近井地带存在应力敏感性，地层的渗透率随压力变化。率随压力变化。不同启动压力梯度下的压力特征不同启动压力梯度下的压力特征均质油藏中油井不同含水阶段典型试井曲线均质油藏中油井不同含水阶段典型试井曲线油井含水油井含水10%10%时的导数曲线时的导数曲线油井含水油井含水50%50%时的导数曲线时的导数曲线后期压力导数曲线上翘斜率与油水两相总流度后期压力导数曲线上翘斜率与油水两相总流度随含水饱和

14、度下降速度有关，当含水饱和度小随含水饱和度下降速度有关，当含水饱和度小于于44%44%时时, ,油水两相总流度随含水饱和度下降速油水两相总流度随含水饱和度下降速度由大变小，后期压力导数曲线上翘斜率由大度由大变小，后期压力导数曲线上翘斜率由大变小。变小。油井含水油井含水90%90%时的导数曲线时的导数曲线油井含水油井含水90%90%时，早期压时，早期压力和压力导数曲线分离，力和压力导数曲线分离，后期导数曲线呈直线状。后期导数曲线呈直线状。油井不含水时的导数曲线油井不含水时的导数曲线油井不含水，后期压力导数曲线表现出油井不含水，后期压力导数曲线表现出向下掉的特征，是压力波传到油藏边界向下掉的特征，

15、是压力波传到油藏边界后，水体起恒压作用。后，水体起恒压作用。油井含水油井含水90%90%时的导数曲线时的导数曲线压裂油井含水率达到压裂油井含水率达到90%90%时，压力和导数曲线早期时，压力和导数曲线早期呈呈1/21/2斜率的直线，后期斜率的直线，后期压力导数曲线变成一条平压力导数曲线变成一条平直的线。直的线。油井不同含水阶段径向含水饱和度分布油井不同含水阶段径向含水饱和度分布由于含水率达到由于含水率达到90%90%时，地层中含水饱和时，地层中含水饱和度是均匀分布的，地层中的流动近似于度是均匀分布的，地层中的流动近似于水的单相流动。水的单相流动。区块压力评价方法区块压力评价方法低渗透油藏油水井

16、间压力分布图低渗透油藏油水井间压力分布图驱动方式对计算压力的影响驱动方式对计算压力的影响油水井之间的分流线油水井之间的分流线注水油田开发中后期，直接影响一口油井的压力动态的是其周围的注注水油田开发中后期，直接影响一口油井的压力动态的是其周围的注水井。一般都近似把井距之半的圆周看作一条等压线，它等价于在这水井。一般都近似把井距之半的圆周看作一条等压线，它等价于在这个圆周上有个定压的供应源，习惯上称之为定压边界。个圆周上有个定压的供应源，习惯上称之为定压边界。测压井数比与区块油水井数比相同时测压井数比与区块油水井数比相同时行列井网、一注一采井网、五点法面积井网，油水井数比为行列井网、一注一采井网、

17、五点法面积井网，油水井数比为1 1：1 1的情的情况下，油藏压力评价方法如下式：况下，油藏压力评价方法如下式：测压井数比与区块油水井数比不同时测压井数比与区块油水井数比不同时若注采系统内油水井数比为若注采系统内油水井数比为1 1：1 1，而参与评价的油井数为，而参与评价的油井数为M M口、水井数口、水井数为为N N口时：口时：若注采系统内油水井数比为若注采系统内油水井数比为1 1：1 1，而参与评价的油井数为，而参与评价的油井数为M M口、水井数口、水井数为为N N口时：口时：井组平均油藏平均地层压力计算方法井组平均油藏平均地层压力计算方法1 1）对于没有测压的井，根据产量公式计算平均地层压力

18、）对于没有测压的井，根据产量公式计算平均地层压力2 2）对于已测压的油水井，试井解释可得到压力和探测范围，采用面积）对于已测压的油水井，试井解释可得到压力和探测范围，采用面积加权法计算：加权法计算：井组平均油藏平均地层压力计算方法井组平均油藏平均地层压力计算方法采用算术平均计算区块压力采用算术平均计算区块压力采用物质平衡方程采用物质平衡方程1 1）当已知累计产油量、累计产水量、累计注水量以及油水的体）当已知累计产油量、累计产水量、累计注水量以及油水的体积系数、原始地质储量和原始地层压力时，可以用来计算平均地积系数、原始地质储量和原始地层压力时，可以用来计算平均地层压力。层压力。2 2）将实测的

19、平均地层压力、累计产油量、累计产水量、油水的）将实测的平均地层压力、累计产油量、累计产水量、油水的体积系数、当前实测地层压力和原始地层压力代入物质平衡方程体积系数、当前实测地层压力和原始地层压力代入物质平衡方程中，可以计算出保持目前压力水平所需要的注水量。该值与实际中，可以计算出保持目前压力水平所需要的注水量。该值与实际累计注水量之比为有效注水率。累计注水量之比为有效注水率。采用物质平衡方程采用物质平衡方程采用物质平衡方程采用物质平衡方程实测压力与计算压力对比图实测压力与计算压力对比图有效注水量与累计注水量对比图有效注水量与累计注水量对比图彩彩401401井，井，J2xJ2x层层, ,井段井段

20、2378.0-2392.0m2378.0-2392.0m。垂直裂缝。垂直裂缝+ +井筒储集井筒储集+ +表皮系数表皮系数+ +边界模型边界模型在探测半径在探测半径453m453m内测得两条相互平行的封闭边界，分别距本井内测得两条相互平行的封闭边界，分别距本井80m80m和和56m56m。在构造图上未发现本井附近有断层，而本井岩性较细，估计两条边界为在构造图上未发现本井附近有断层，而本井岩性较细，估计两条边界为岩性变化边界，可能为水下分流河道砂体。岩性变化边界，可能为水下分流河道砂体。彩南油田侏罗系西山窑组（彩南油田侏罗系西山窑组（J2x4J2x4）砂层组沉积相平面图）砂层组沉积相平面图 干扰试

21、井的目的：确定两口井干扰试井的目的：确定两口井是否连通，为开发调整注水方是否连通，为开发调整注水方案、综合治理提供依据。案、综合治理提供依据。 夏夏2121井开发区块的井开发区块的X1020X1020（观（观察井）与察井）与X1019X1019（激动井）、（激动井）、X1091X1091 （激动井）进行干扰试（激动井）进行干扰试井。井。 原认为是属构造同盘的井，在原认为是属构造同盘的井，在注水时，观察井未能接受到激注水时，观察井未能接受到激动信息；而认为是属构造另一动信息；而认为是属构造另一盘的井，在注水时，观察井很盘的井，在注水时，观察井很快接受到激动信息，结果改变快接受到激动信息，结果改变

22、了对原有断层位置的认识。了对原有断层位置的认识。 陵陵13-2513-25井井9696年年1010月压力恢复试井，裂缝存在且表现为低传导垂直裂缝的月压力恢复试井，裂缝存在且表现为低传导垂直裂缝的特征，裂缝半长特征，裂缝半长3030米左右。米左右。 9898年年1212月，再次测试的压恢资料则表现为均匀介质的性质，压力降低速月，再次测试的压恢资料则表现为均匀介质的性质，压力降低速度加剧了模型的转化。度加剧了模型的转化。 生产井生产过程中压力下降导致双重介质储层的裂缝闭合，模型转化为生产井生产过程中压力下降导致双重介质储层的裂缝闭合，模型转化为均质储层。均质储层。 陵陵13-2113-21井，井，

23、9797年测试到年测试到9898年测试压力外推压力下降年测试压力外推压力下降3.22MPa,3.22MPa,，渗透率由，渗透率由20201010-3-3umum2 2降为降为10101010-3-3umum2 2，表皮系数由，表皮系数由-4.28-4.28变为变为-1.29-1.29 由于注水压力增高，使地层隐性裂缝变为显性裂缝，使原来为均质的地层变由于注水压力增高，使地层隐性裂缝变为显性裂缝，使原来为均质的地层变为双重介质储层，或由原来为双重介质的地层变为裂缝性储层，而储层物性为双重介质储层，或由原来为双重介质的地层变为裂缝性储层，而储层物性有变好的趋势。有变好的趋势。 陵陵16-2616-

24、26井由原来双重介质无裂缝，变为裂缝型，裂缝半长由井由原来双重介质无裂缝，变为裂缝型，裂缝半长由3.523.52米变为米变为43m43m。九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的

25、建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线九种纵向非均质性试井地质模型的建立及试井典型曲线 庄庄1919井采取加砂压裂方式投注，启动井采取加砂压裂方式投注，启动压力压力11.6MPa11.6MPa，吸水指数为，吸水指数为7.6m7.6m3 3/ /（d.MPad.MPa），分析为孔隙吸水特征。），分析为孔隙吸水特征。 庄庄60-2460-24采取爆燃压裂方式投注，启采取爆燃压裂方式投注，启动压力动压力14.9Mpa14.9Mpa，吸水指数为，吸水指数为14.9m14.9m3

26、3/ /（d.MPad.MPa），分析认为地层裂缝吸水，），分析认为地层裂缝吸水，地层破裂压力地层破裂压力16.0MPa16.0MPa。井数值模型井数值模型井数值模型拟合实测数据双对数曲线井数值模型拟合实测数据双对数曲线低渗透阻流带示意图低渗透阻流带示意图井数值模型拟合实测数据双对数曲线井数值模型拟合实测数据双对数曲线有开口的不完全封闭边界的反映，有开口的不完全封闭边界的反映，平面波及很不均匀。具有河道形油平面波及很不均匀。具有河道形油藏的特点。藏的特点。井数值试井压力分布三维图井数值试井压力分布三维图数值试井解释二维地质图数值试井解释二维地质图产能分析产能分析产能递减分析产能递减分析产量递减

27、分析产量递减分析产能递减分析产能递减分析油井产能分析油井产能分析气井产能分析气井产能分析回压试井回压试井等时试井等时试井修正等时试井修正等时试井非稳态产能试井非稳态产能试井稳定试井稳定试井一、一、 油气井稳定试井油气井稳定试井( (产能测试产能测试) )1 1、稳定试井的概念、稳定试井的概念稳定试井（产能测试）：稳定试井（产能测试）： 是通过某种测试和分析程序预测地层产能大小，即在不同井距条件、是通过某种测试和分析程序预测地层产能大小，即在不同井距条件、不同衰竭程度和不同压降条件下的油（气）供给能力，通常由井的稳定不同衰竭程度和不同压降条件下的油（气）供给能力，通常由井的稳定流量与压差关系表示

28、。流量与压差关系表示。2 2、稳定试井设计、稳定试井设计 稳定试井需测试不同工作制度（三个以上）下地面流量及对应的稳定稳定试井需测试不同工作制度（三个以上）下地面流量及对应的稳定井底压力，绘制并确定指示曲线类型，建立产出能力（或注入能力）公式。井底压力，绘制并确定指示曲线类型，建立产出能力（或注入能力）公式。由产能方程提供井的最大潜在流量，并为油水井调产配注提供依据；稳定由产能方程提供井的最大潜在流量，并为油水井调产配注提供依据；稳定试井的数据也是优化注采井工作制度所必须的资料之一。试井的数据也是优化注采井工作制度所必须的资料之一。wfpabqqwfPbJaP/1,eJqPPewf 常规分析：

29、必须取稳定流量下的压力，每一测试点的流动应达到稳常规分析：必须取稳定流量下的压力，每一测试点的流动应达到稳定时间定时间 t ts s。2S14.4t eC rtk式中：式中： t tS S- -稳定所需时间稳定所需时间, h, h；-孔隙度；孔隙度；-粘度，粘度，mPa.smPa.sK-K-有效渗透率，有效渗透率， m m2 2；r re e- -排泄半径，排泄半径，m m；C Ct t- -综合压缩系数，综合压缩系数，MPaMPa-1-1 对于流度对于流度k/k/小的油气藏，所需的小的油气藏，所需的tsts甚大，实际上难以安排测试。在甚大，实际上难以安排测试。在矿场上，常规分析一般适用于矿场

30、上，常规分析一般适用于ts10hts10h；若；若ts10hts10h，则应取非常规分析方，则应取非常规分析方法（如等时试井，修正等时试井等）建立的产能特性方程。法（如等时试井，修正等时试井等）建立的产能特性方程。稳定试井的主稳定试井的主要设计项目：要设计项目：决定试井类型决定试井类型确定测试时间确定测试时间选择测试工作制度选择测试工作制度中、高渗透地层的油气井：中、高渗透地层的油气井：可选择常规法可选择常规法也可选择非常规法也可选择非常规法但非常规的产能试井所建立的产但非常规的产能试井所建立的产能方程，其估价偏于乐观能方程，其估价偏于乐观低渗透地层的油气井或探井：低渗透地层的油气井或探井：应

31、选择最短试井周期的类型应选择最短试井周期的类型非常规法非常规法选择的主要根据选择的主要根据稳定时间的长短、现场排放油气流稳定时间的长短、现场排放油气流的可能条件的可能条件3 3、试井类型的选取、试井类型的选取4 4、产量大小的选择、产量大小的选择 产量或注入量大小的选择以测试系统的流体和岩石特性而定。产量或注入量大小的选择以测试系统的流体和岩石特性而定。最小流量值必须维持正常的流动条件；最小流量值必须维持正常的流动条件； 最大流量值应保持流动稳定（不能伴有间歇流动）和地最大流量值应保持流动稳定（不能伴有间歇流动）和地层结构稳定（不能过量出砂或坍塌）。层结构稳定（不能过量出砂或坍塌）。 一般取井

32、口压力为关井压力的一般取井口压力为关井压力的510%510%和和25% 30%25% 30%分别为最分别为最小和最大流量。以最大单相产量（油井）的小和最大流量。以最大单相产量（油井）的10%10%，或无阻流量，或无阻流量（气井）的（气井）的70%70%左右为最小和最大流量。左右为最小和最大流量。一般取一般取4 4个测试点，均匀分布于最小和最大流量之间。个测试点，均匀分布于最小和最大流量之间。一般测试工作制度由小流量开始。（正顺序）一般测试工作制度由小流量开始。（正顺序）5 5、稳定试井如何判断压力是否稳定、稳定试井如何判断压力是否稳定(Stabilized)(Stabilized)？ 定量采气

33、，稳定意指井底流压下降速率小到可以忽略不定量采气，稳定意指井底流压下降速率小到可以忽略不计，常规的作法是：在井口压力降低（如开井）或恢复（如计，常规的作法是：在井口压力降低（如开井）或恢复（如关井）的过程中，在记录压力后关井）的过程中，在记录压力后1515（或（或3030）分钟内，压力变）分钟内，压力变化小于前一个记录压力读数百分之一的化小于前一个记录压力读数百分之一的0.10.1（即千分之一）即（即千分之一）即可认为气井已稳定。可认为气井已稳定。 例如，开井后测压降，测得井口压降为例如，开井后测压降，测得井口压降为10MPa10MPa后的后的1515分分钟又测得井口压降为钟又测得井口压降为9

34、.995MPa9.995MPa，则这口气井的井口压力即可，则这口气井的井口压力即可视为已达稳定。视为已达稳定。一、油气井指示曲线的基本类型一、油气井指示曲线的基本类型直线型直线型曲线型曲线型混合型混合型异常型异常型2()nqJPqcRwfPaqbPPq 一、油气井指示曲线的基本类型一、油气井指示曲线的基本类型 随着生产压差的增大，油藏中出现了单相随着生产压差的增大，油藏中出现了单相非达西流，增加了额外的惯性阻力；非达西流，增加了额外的惯性阻力； 随着生产压差增大，流压低于饱和压力，随着生产压差增大，流压低于饱和压力，井壁附近地层出现了油气两相渗流，油相井壁附近地层出现了油气两相渗流，油相渗透率

35、降低，粘滞阻力增大。渗透率降低，粘滞阻力增大。一、油气井指示曲线的基本类型一、油气井指示曲线的基本类型单相油单相油PqJP油气两相油气两相（1）沃其尔（）沃其尔（Vogel）方程方程2max1 0.2()0.8()wfwfoRRPPqqPP （2）指数式产能方程）指数式产能方程 220()nRwfqJPP一、油气井指示曲线的基本类型一、油气井指示曲线的基本类型油气两相油气两相P Pwfwf P Pb b（P PR RPPb b）时的稳定试井分析方法）时的稳定试井分析方法2max10.2()0.8() wfwfobobbbPPqqqqPP2max()()1 0.2()0.8() 1.81.8bR

36、bwfwfbRbbbbobqJ PPqJPPPPPPPJPqq2222228.9711ln2gscsceewfscscscwscwep Tp TrqqKhTrh TRrr2ewfscscAqBqwescscrrKhTTpAlnewscscgrrRThTpB11297.282222气体平面径向渗流的二项式产能方程（拟压力形式）气体平面径向渗流的二项式产能方程（拟压力形式）二、二、 气井稳定试井气井稳定试井( (产能测试产能测试) )1 1、 气井产能方程气井产能方程222ewfscscppAqBqwescscrrTTZpKhAlnewscscgrrRTTZphB11297.282222werrK

37、hTZAln10291. 1322110828. 2hrTZBwg5 . 110/10644. 7Kscsc2BqAqpscqsc2qp222ewfscscppAqBq2 2、 气井稳定试井气井稳定试井( (产能测试产能测试) )一点法测试方法一点法测试方法系统试井测试方法（又称常规回压试井）系统试井测试方法（又称常规回压试井）等时试井测试方法等时试井测试方法修正等时试井测试方法修正等时试井测试方法2.1一点法试井（一点法试井（One-Point Well Test)一点法测试即只测一个工作制度下的稳定压力。一点法测试即只测一个工作制度下的稳定压力。 一点法测试对于探井缺少集输流程和装置时，可

38、以大大缩短测试时间，一点法测试对于探井缺少集输流程和装置时，可以大大缩短测试时间，减少气体的放空和节约大量的费用，减少资源的巨大浪费。对于新区探井减少气体的放空和节约大量的费用，减少资源的巨大浪费。对于新区探井而言，是一种测试效率比较高的方法。缺点是对资料的分析方法带有一定而言，是一种测试效率比较高的方法。缺点是对资料的分析方法带有一定的经验性和统计性，其分析结果有一定的偏差。的经验性和统计性，其分析结果有一定的偏差。 另外，另外， 一口已经获得产能方程的井，经过一段时间的开采之后，其一口已经获得产能方程的井，经过一段时间的开采之后，其产能可能有所变化。为了进行检验，也可进行产能可能有所变化。

39、为了进行检验，也可进行“一点法试井一点法试井” 一点法试井只要求测取一个稳定产量一点法试井只要求测取一个稳定产量q q，和在以该产量生产时的稳定井，和在以该产量生产时的稳定井底流压底流压P Pwfwf，以及当时的气层静压，以及当时的气层静压P PR R。分析方法的导出：分析方法的导出：222ggwfRBqAqPP222101. 0AOFAOFRBqAqP两式相除：两式相除：2222)1 (AOFgAOFgRwfRqqqqPPPAOFBqAA若令：若令：222RwfRDPPPPAOFgDqqq 2)1 (DDDqqP)1 (21 1412DDPq常用的一点法试井资料分析公式：常用的一点法试井资料

40、分析公式：DDPBAqlglg11DDDqqP)1 (12BDDPAq5698711.0DDPq6594.00134.1DDPq61 481DDPq1)()(5145RwfpmpmDq)1247. 1/(6242. 0DAOFPqqqPqDAOF14051.4316637. 52610. 0y = 1.1247 x0.62420.110.010.11PDqDy = 0.53011 x + 0.2609700.80.60.7qDPD/qD例例2 一点法产能测试资料在实际处理时的注意事项：一点法产能测试资料在实际处理时的注意事项：（1）要求

41、测试点一定要达到压力稳定）要求测试点一定要达到压力稳定一般地，利用一点法计算的一般地，利用一点法计算的qAOF偏大，甚至偏大很多，偏大，甚至偏大很多，其原因：测试时，可能产量未控制好，不是定产量生产；其原因：测试时，可能产量未控制好，不是定产量生产；其次，测试流动期时间太短，压力未稳。其次，测试流动期时间太短，压力未稳。（2）对每一区块或一个具体气田，测试资料多后，应建立）对每一区块或一个具体气田，测试资料多后，应建立一个适合于本区块或本气田实际的一点法资料分析公式。一个适合于本区块或本气田实际的一点法资料分析公式。（3）一点法分析方法，是建立在地层为单相流情况下的，）一点法分析方法，是建立在

42、地层为单相流情况下的，如果测试时，井底附近出现了两相流，如底水窜入井底或如果测试时，井底附近出现了两相流，如底水窜入井底或井底附近较大范围内出现了凝析油等，分析结果仅供参考。井底附近较大范围内出现了凝析油等，分析结果仅供参考。（4）在测试时，尽管地层中为单相流，但井筒中有积液，）在测试时，尽管地层中为单相流，但井筒中有积液，并且压力计又在积液的上面时，测试的压力值不能反映并且压力计又在积液的上面时，测试的压力值不能反映地层真实情况。分析结果可能不正确。地层真实情况。分析结果可能不正确。（5）凝析气井，如果地层中为单相流，只有井筒中才有）凝析气井，如果地层中为单相流，只有井筒中才有凝析油析出，这

43、时，可将凝析油折算成气，以总产量进凝析油析出，这时，可将凝析油折算成气，以总产量进行分析，其结果仍有较真实的代表性。行分析，其结果仍有较真实的代表性。 如果在地层中如果在地层中已出现两相流，此时，其分析结果将有一定的误差。已出现两相流，此时，其分析结果将有一定的误差。利用一点法资料求气井二项式产能方程：利用一点法资料求气井二项式产能方程：)1 (21 1412 DDPqAOFq代入：代入：222ggwfRBqAqPP222101. 0AOFAOFRBqAqP消去消去A，解出解出B：AOFgAOFAOFgwfRRqqqqqpppB22222)101. 0(代入产代入产能方程能方程ggwfRBqq

44、ppA22利用一点法资料求气井指数式产能方程：利用一点法资料求气井指数式产能方程：nwfRgppCq22nRAOFpCq22101.0nRAOFpCq2近似地：近似地：两式相除：两式相除：nRwfAOFgppqq21取对数：取对数：21lglgRwfAOFgppqqnnRAOFpCq22101.0nRAOFpqC)101.0(22一点法测试时井底压力随开井时间的变化规律一点法测试时井底压力随开井时间的变化规律根据渗流理论，气井以定产量开井生产后，井底压力随时根据渗流理论，气井以定产量开井生产后，井底压力随时间变化满足：间变化满足：)(87. 00853. 8lg4 .42222gwtgscsc

45、ggwfeDqSrCktkhTTpZqpp( (不稳定阶段不稳定阶段) )(434. 0472. 0lg4 .42222gwescscggwfeDqSrrkhTTpZqpp( (拟稳定阶段拟稳定阶段) )mscscggkhTTpZqm4.42令：令：SrCktmAwtgt87.00853.8lg2DmB87.0不稳定流动式不稳定流动式222ggtwfeBqqApp不同的测试时间，其二项式不同的测试时间，其二项式的系数的系数A At t不同，只有当流动不同，只有当流动处于拟稳定流时的处于拟稳定流时的A At t值，则值，则是稳定的产能系数是稳定的产能系数A AlgtlgtAtAt由压力未稳的一点

46、法测试资料计算气井产能方程方法由压力未稳的一点法测试资料计算气井产能方程方法方法方法1：（1 1）利用开井生产过程的早期资料，运用半对数分析）利用开井生产过程的早期资料，运用半对数分析方法或图版拟合法求出地层参数方法或图版拟合法求出地层参数khkh，k k及表皮系数及表皮系数S;S;（2 2）利用求出的）利用求出的k k、S S及其它参数，计算及其它参数，计算AtAt随时间随时间t t的变的变化式化式: :SrCktkhTTpZqAwtgscscggt87. 00853. 8lg4 .422（3 3）计算稳定的产能系数）计算稳定的产能系数A:A:（A A）利用地层参数计算供给半径为）利用地层参

47、数计算供给半径为rere时的有效驱动时间时的有效驱动时间td:td:krCteggd202755. 0将td代入Att表达式中，获得稳定产能方程系数A。（B B）采用达到拟稳定流的时间）采用达到拟稳定流的时间tps:tps:krCteggps20694. 0用tps时，稳定产能方程系数A为：ttmAApstlg（4 4）采用经验公式等计算）采用经验公式等计算D D，进而计算产能方程系数，进而计算产能方程系数B B方法方法2 2：出发点：利用压力未稳的资料预测稳定的压力点出发点：利用压力未稳的资料预测稳定的压力点 计算思路计算思路 : : (a)(a)利用早期的测压点资料利用早期的测压点资料 ,

48、 , 建立井底压力建立井底压力Pwf Pwf 随时间变化的函数关随时间变化的函数关系式系式 ；(b)(b)用计算有效驱动时间用计算有效驱动时间td td ；(c)(c)将有效驱动时间将有效驱动时间 td td 代入建立的井底压力随时间的函数关系式中代入建立的井底压力随时间的函数关系式中 , , 即可得到达到有效驱动时间的井底压力值即可得到达到有效驱动时间的井底压力值 ；(d)(d)以该压力值作为一点法测试的稳定压力值，利用前面介绍的一点法以该压力值作为一点法测试的稳定压力值，利用前面介绍的一点法资料分析方法进行分析即可。资料分析方法进行分析即可。实例实例 : : 已知某气井位于某气田的中部已知

49、某气井位于某气田的中部, ,是一口探井是一口探井, ,储层储层h=18.2m,h=18.2m, = = 6.4%, 6.4%, Sgi=73.40%,Sgi=73.40%,储层储层T= 104,T= 104,井深井深3150m3150m。天然气。天然气g g=0.57,Tc=192.5K,Pc =0.57,Tc=192.5K,Pc =4.75MPa=4.75MPa。 为了能够确定气井的产能为了能够确定气井的产能 , , 该井进行了一点法测试该井进行了一点法测试 , , 地层静压地层静压Pi=31.323MPaPi=31.323MPa，生产稳定产量为，生产稳定产量为 q qg g=10.356=

50、10.35610104 4m m3 3/d, /d, 开井生产时间只开井生产时间只有有10.23h, 10.23h, 测试结束时的测试结束时的Pwf=29.932 MPaPwf=29.932 MPa。现运用该数据计算气井的无阻。现运用该数据计算气井的无阻流量。流量。 解：首先计算在地层静压下的天然气物性参数。天然气偏差因子解：首先计算在地层静压下的天然气物性参数。天然气偏差因子 Z=0.9989Z=0.9989，粘度，粘度 =0.0262633mPa.s=0.0262633mPa.s，压缩系数为，压缩系数为 Cg=0.018544MPaCg=0.018544MPa-1-1, ,体体 积系数为积

51、系数为Bg=0.0041437Bg=0.0041437。 直接用测得的井底流压数据和产量数据直接用测得的井底流压数据和产量数据, ,运用一点法试井资料分析公式运用一点法试井资料分析公式 , ,计算得到气井的计算得到气井的 绝对无阻流量为绝对无阻流量为 q qAOFAOF=49.81=49.8110104 4m m3 3/d/d。 由于该井测试结束时，井底流压没有稳定，故采用上述处理方法，对由于该井测试结束时，井底流压没有稳定，故采用上述处理方法，对井底流压进行处理后，再利用一点法公式计算，得：井底流压进行处理后，再利用一点法公式计算，得： q qAOFAOF=37.278=37.2781010

52、4 4m m3 3/d/d 该结果比没有校正时的结果小该结果比没有校正时的结果小25.16%25.16%，后来经系统试井验证，上述校，后来经系统试井验证，上述校正方法可靠。正方法可靠。方法方法3 3：生产历史拟合优化法：生产历史拟合优化法222ggwfRBqAqPP222ggtwfeBqqApp31.291 100.472lnewZTrASKhr2122.282 10gZTBKh111iiiAZAZ11BiiBZZ压力平方形式：压力平方形式：、； 11iAA11BiiB拟压力形式：拟压力形式： 通过生产动态数据建立如下有关压力和产量的优化目标函数通过生产动态数据建立如下有关压力和产量的优化目标

53、函数*21min()nwfwfjEPP拟合流压目标函数：拟合产量目标函数： *21min()nggjEqq关键地层压力变化，由于气藏是衰竭开发，地层压力下降与累计产气量之间具有一定的关系，具有以下经验公式：23.ppppgPGabGcGdGZ给定参数给定参数a、b、c、A、B等等系数系数计算计算Pe计算拟压力计算拟压力拟合生产数据拟合生产数据误差是否最小？误差是否最小？输出结果输出结果调整参数调整参数 如果气层的渗透性较差，回压试井需要很长的时间，并要浪费相当如果气层的渗透性较差，回压试井需要很长的时间，并要浪费相当多天然气，此时可使用等时试井。多天然气，此时可使用等时试井。 等时试井的测试过

54、程如下图所示，即用若干个（至少等时试井的测试过程如下图所示，即用若干个（至少3 3个，一般为个，一般为4 4个）不同的产量生产相同的时间（譬如说都生产个）不同的产量生产相同的时间（譬如说都生产6h6h，一般亦采取由小到，一般亦采取由小到大的产量变化程序）；在以每一产量生产后均关井一段时间，使压力恢大的产量变化程序）；在以每一产量生产后均关井一段时间，使压力恢复到（或非常接近）气层静压；最后再以某一定产量生产一段较长的时复到（或非常接近）气层静压；最后再以某一定产量生产一段较长的时间，直至井底流压达到稳定。间，直至井底流压达到稳定。2.2等时试井等时试井 (Isochronal Test)等时试

55、井示意图等时试井示意图延时流量延时流量要求稳要求稳定定等等时时Extended Flow Rate每个流量下，按相同时距（每个流量下，按相同时距（h、6h等）测试、录取压力等）测试、录取压力 不稳定测点延续时间不稳定测点延续时间: : 要求开井流动影响，已超过井筒储集和措施改造区的范围，达到地要求开井流动影响，已超过井筒储集和措施改造区的范围，达到地层径向流的范围。层径向流的范围。均质地层均质地层均质地层压裂井均质地层压裂井 一般地层，要求在等时流动期，流动达到的探测半径必须达到距井30m以外的范围，以便在流动期能够反映地层的特性，故等时试井流动时间的确定可以如下：KCtgg49.62p式中：

56、式中： t tp p- -气井等时流动期所需时间气井等时流动期所需时间, h, h；-孔隙度；孔隙度；g g- -气体粘度，气体粘度，mPa.smPa.sK-渗透率，10-3 m2；Cg-含气饱和度； 如果用上式计算的结果小于井筒储存效应结束的时间，则流动期时间必须要大于井筒储存效应结束的时间。22RwfjjjPPqq（1 1）二项式产能方程）二项式产能方程在直角坐标系中，作在直角坐标系中，作关系曲线关系曲线（j j =1,2,3,4=1,2,3,4；p pwfjwfj是第是第 j j 次生产期末的井底流压）次生产期末的井底流压）（这条曲线称为不稳定产能曲线）（这条曲线称为不稳定产能曲线）线性

57、回归，求出直线斜率线性回归，求出直线斜率B B 由稳定点作不稳定产能曲线的平行线，求出该直线斜率截距由稳定点作不稳定产能曲线的平行线，求出该直线斜率截距A A延时延时延时qBqPPAwfR222222BqAqppwfR（2 2）指数式产能方程）指数式产能方程在双对数坐标系中，作在双对数坐标系中，作22lg()lgRwfjjPPq关系曲线关系曲线线性回归，求出直线斜率线性回归，求出直线斜率n n（不稳定产能曲线）（不稳定产能曲线） 由稳定点作不稳定产能曲线的平行线，求出该直线斜率截距由稳定点作不稳定产能曲线的平行线，求出该直线斜率截距lgClgCq2wf2RqPP B=tgA稳定点稳定点不稳定点

58、不稳定点q1q2q3q5q4B=tgq2wf2RqPP 2wf2RqPP B=tgA稳定点稳定点不稳定点不稳定点q1q2q3q5q4B=tgn=tglgC稳定点稳定点不稳定点不稳定点q1q2q3q5q4n=tg)lg(22wfRPP qlgn=tglgC稳定点稳定点不稳定点不稳定点q1q2q3q5q4n=tg)lg(22wfRPP qlg2.3修正等时试井修正等时试井 (Modified Isochronal Test) 修正（改进）等时试井是对等时试井作进一步的简化而得到的。在等修正（改进）等时试井是对等时试井作进一步的简化而得到的。在等时试井中，各次生产之间的关井时间要求足够长，使压力恢复

59、到气藏静压时试井中，各次生产之间的关井时间要求足够长，使压力恢复到气藏静压（并未有效减少测试时间），因此各次关井时间一般来说是不相等的。（并未有效减少测试时间），因此各次关井时间一般来说是不相等的。 修正等时试井中，各次关井时间相同（一般与生产时间相等，但也可修正等时试井中，各次关井时间相同（一般与生产时间相等，但也可以与生产时间不等，不要求压力恢复到静压）最后也以某一稳定产量生产以与生产时间不等，不要求压力恢复到静压）最后也以某一稳定产量生产较长时间，直至井底流压达到稳定。较长时间，直至井底流压达到稳定。修正等时试井示意图修正等时试井示意图修正等时试井修正等时试井等等时时等等时时延时流量延时

60、流量Extended Flow Rate要求稳要求稳定定 一般地层，要求在等时流动期，流动达到的探测半径必须达到距井50m以外的范围，这样所测试的结果才能反映地层的特性，等时试井流动时间的确定依然可采用前述等时试井测试时的计算公式，在计算结果与井筒效应结束时间中，选择大的一个作为等时测试时间。 不稳定测点延续时间不稳定测点延续时间: : 依然要求开井流动影响，已超过井筒储集和措施改造依然要求开井流动影响，已超过井筒储集和措施改造区的范围，达到地层径向流的范围。区的范围，达到地层径向流的范围。n=tglgC稳定点稳定点不稳定点不稳定点q1q2q3q5q4n=tg)lg(22wfwsPP qlg2