试井解释基础G1

1、试井解释基础试井解释基础试井解释的基本概念和理论试井解释的基本概念和理论各种试井解释模型的主要特征和使用范围各种试井解释模型的主要特征和使用范围课程培训目标第一篇第一篇 试井解释基础知识试井解释基础知识什么是什么是“试井试井”？产量产量地层属性：地层属性：孔隙度、渗透孔隙度、渗透率、断层、边率、断层、边界、边底水、界、边底水、气顶等气顶等压力响应压力响应反求地层信息反求地层信息正问题反问题试井解释“试井试井”资料分析解释中的资料分析解释中的一些重要概念一些重要概念井筒储存人工裂缝天然裂缝射孔不完善均质径向流 边界反映 在油井开井阶段和刚关井时，由于流在油井开井阶段和刚关井时，由于流体自身的压缩

2、性，都存在续流影响，这就体自身的压缩性，都存在续流影响，这就是是“井筒储集效应井筒储集效应”。 从开井或者关井开始，直到地面产量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与井底产量完全相同之前的阶段都称为“纯井筒存储阶段纯井筒存储阶段”。PqBtdPdVC24导数导数井筒储存井筒储存开井开井关井关井人工裂缝人工裂缝天然裂缝天然裂缝射孔不完善射孔不完善线性流动线性流动双线性流动双线性流动球形流动球形流动线性流在压力曲线上的表现特征：线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成压力导数成1/2斜率的直线。斜率的直线。 线性流动就是指在某一区域内，流线性流动就是指在某一区域内，流

3、体的流动方向相同，流线相互平行。体的流动方向相同，流线相互平行。 有限导流垂直裂缝是指有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，当加入进行水力压裂的井，当加入的支撑剂沙粒配比是当时，的支撑剂沙粒配比是当时，裂缝中的导流能力与地层的裂缝中的导流能力与地层的导流能力可以相比拟。此时导流能力可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性流外，除垂直于裂缝的线性流外，沿裂缝方向也产生线性流。沿裂缝方向也产生线性流。因此成为双线性流。因此成为双线性流。 双线性流产生于有限导双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。流的垂直裂缝。 油藏由于存在气顶或者底油藏由于存在气顶或者底水，为了防止底水锥进或者水，为了防止底水锥进或者气顶气

4、窜，只打开油层顶部气顶气窜，只打开油层顶部或者底部，此时的流动称为或者底部，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如果只在油层中某一部位打开，此时的流动称为打开，此时的流动称为“球球形流动形流动”。 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。m=-0.5在油层中与井筒方向垂直的水平面上，流线在油层中与井筒方向垂直的水平面上，流线从四面八从四面八 方向井筒汇集、而等压线则是以井方向井筒汇集、而等压线则是以井轴为圆心的同心圆。轴为圆心的同心圆。 实际上，油井一开井总要受到井筒储实际上，油井一开井总要

5、受到井筒储集和表皮效应或者其他因素的影响，这时集和表皮效应或者其他因素的影响，这时虽然也是向着井筒流动，但是尚未形成径虽然也是向着井筒流动，但是尚未形成径向流的等压面，这一阶段称为向流的等压面，这一阶段称为“早期段早期段”，在生产影响达到油藏边界以后，此时因受在生产影响达到油藏边界以后，此时因受边界影响不呈平面径向流，这一阶段称为边界影响不呈平面径向流，这一阶段称为“晚期段晚期段”，真正称为径向流的只是它们，真正称为径向流的只是它们之间的一段时间，即之间的一段时间，即“中期段中期段”均质无限大油藏压力及导数响应双对数图0.11101000.1110100100010000tD/CDPD和P D

6、(tD/CD)m=1一口油井以稳定产量生产，一口油井以稳定产量生产，如果在如果在“晚期段晚期段”整个油藏整个油藏的压力分布保持恒定（即不的压力分布保持恒定（即不随时间变化），油藏中每一随时间变化），油藏中每一点的压力都保持常数，这种点的压力都保持常数，这种流动状态成为流动状态成为“稳定流稳定流”。表现特征表现特征：ttss时，油藏中任时，油藏中任何一点均有：何一点均有：dp/dt=0. 强水驱边底水油藏可出现稳定流强水驱边底水油藏可出现稳定流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，油藏中每一点的压力随时间的变化率都相同，即各点的压力以相同的速度下降，这种

7、流的变化率都相同，即各点的压力以相同的速度下降，这种流动状态称为动状态称为“拟稳定流动拟稳定流动”。表现特征：表现特征：ttttpsps时，油藏中任何一点均有：时，油藏中任何一点均有：dp/dt=C(dp/dt=C(常数常数) ) 油藏中不同时刻的压力分油藏中不同时刻的压力分布曲线彼此平行，井底压力随布曲线彼此平行，井底压力随时间变化呈线性关系。封闭油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产，当压力影响达到所有封闭边界之后，便进入边界之后，便进入“拟稳定流拟稳定流动动”阶段。阶段。 线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同

8、，流线相互平行。线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同，流线相互平行。 可能出现可能出现“线性流线性流”的情况：平行断层所形成的条带地层，离井稍远区域的情况：平行断层所形成的条带地层，离井稍远区域流动。流动。 线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成1/21/2斜率的直线。斜率的直线。第二篇 各种试井解释模型的主要特征和使用范围一、图版拟合求取参数进行图版拟合，确定拟合点M改：加内容，怎么拟合？二、典型的导数特征线斜率诊断图一、井模型一、井模型水平井水平井直井直井压裂水平井压裂水平井1、井储和表皮、井储和表皮I:I:早期断压力及导数早期断压力及导

9、数曲线合而为一，呈曲线合而为一，呈4545直线，表示井筒储集效直线，表示井筒储集效应的影响；应的影响；II: :过渡段过渡段导数出现峰导数出现峰值后向下倾斜，峰值高值后向下倾斜，峰值高低取决于低取决于C CD De e2S2S.C.CD De e2S2S值值越大，峰值越高，出现越大，峰值越高，出现的时间越迟。的时间越迟。III：导数水平段：导数水平段地层地层径向流的典型特征。径向流的典型特征。井筒储集系数分类特征表井筒储集系数分类特征表表皮系数分类特征表表皮系数分类特征表变井储变井储 双对数曲线图早期段斜率双对数曲线图早期段斜率1.01.0，倾角，倾角4545，并且使双，并且使双对数压力曲线与

10、其导数曲线分开，由于对数压力曲线与其导数曲线分开，由于C C值的变化，导数曲值的变化，导数曲线出现特有的线出现特有的S S形状。形状。 井筒内流体从井筒内流体从液相变为气相，压液相变为气相，压缩性增加，并且井缩性增加，并且井储增加。储增加。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，变井筒存储模型不属于一种模型，而是属存储的影响，因此，从严格意义上说，变井筒存储模型不属于一种模型，而是属于压力及其导数曲线的特例。于压力及其导数曲线的特例。C增大 对于气井，关井时，对

11、于气井，关井时，未排干的液体回落，未排干的液体回落，井储降低。井储降低。 凝析气井，凝析出凝析气井，凝析出邮，压缩性降低，井邮，压缩性降低，井储降低。储降低。双对数曲线图早期段斜率大于双对数曲线图早期段斜率大于1.01.0，倾角大于，倾角大于4545。C降低压力恢复压力恢复“驼峰驼峰”原因分原因分析析刚关井时的状态，假定续流已经刚关井时的状态，假定续流已经结束，井筒中存在气液两部分；结束，井筒中存在气液两部分；重力影响，使气液相重新分布。重力影响，使气液相重新分布。井底压力增加，形成驼峰。井底压力增加，形成驼峰。缺图缺图2、压裂井模型、压裂井模型 低渗储层中，压裂施工能提高井筒附近流体流动。低

12、渗储层中，压裂施工能提高井筒附近流体流动。l裂缝与井筒呈轴对裂缝与井筒呈轴对称分布；称分布；l裂缝内的流动可以裂缝内的流动可以为无限导流为无限导流( (沿裂缝沿裂缝方向无压差方向无压差) )或者有或者有限导流限导流( (沿裂缝方向沿裂缝方向有压差有压差) )；物理模型物理模型l无限导流无限导流- -沿裂缝无压力降沿裂缝无压力降tkChxqBptf310195.6早期段早期段-线性流动阶段线性流动阶段流线垂直于裂缝相互平行I:I:早期段早期段斜率为斜率为0.50.5的直线，的直线，导数与双对数相差导数与双对数相差0.3010.301周期；周期；II:II:过渡段过渡段压力及其导数曲压力及其导数曲

13、线近乎平行；线近乎平行；III:III:径向流段径向流段导数为导数为0.50.5的的水平线。水平线。 双对数压力及导数曲线双对数压力及导数曲线拟径向流动阶段拟径向流动阶段512. 1lg10121. 223ftxCktkhBqp当存在井筒储集影响时，当存在井筒储集影响时，曲线的早期断会偏离曲线的早期断会偏离0.50.5斜斜率直线，相应的导数斜率率直线，相应的导数斜率也会大于也会大于0.50.5，而与双对数，而与双对数曲线呈放射状。曲线呈放射状。具有井筒存储效应的双对数及其导数特征具有井筒存储效应的双对数及其导数特征C增大裂缝导流系数描述有限导流裂缝导流系数描述有限导流裂缝压力特征的影响裂缝压力

14、特征的影响ffCDXkWkF 有限导流垂直裂缝是指有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，当加入进行水力压裂的井，当加入的支撑剂沙粒配比是当时，的支撑剂沙粒配比是当时，裂缝中的导流能力与地层的裂缝中的导流能力与地层的导流能力可以相比拟。此时导流能力可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性流外，除垂直于裂缝的线性流外，沿裂缝方向也产生线性流。沿裂缝方向也产生线性流。因此成为双线性流。因此成为双线性流。 双线性流产生于有限导双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。流的垂直裂缝。I:早期段斜率为0.25的直线，导数与双对数相差0.602周期；II:过渡段压力与导数曲线几乎平行；III:径向流段导数为0.5的水平线

15、。 双对数压力及导数曲线双对数压力及导数曲线早期双线性流阶段：早期双线性流阶段：拟径向流动阶段拟径向流动阶段(与均质油藏径向流一样与均质油藏径向流一样)：44310216.6tkCkhBqptf)2085. 8(ln6 .3452SrCktkhBqpwt3、地层部分射开、地层部分射开 油藏由于存在气顶或者底水，为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，只了防止底水锥进或者气顶气窜，只打开油层顶部或者底部，此时的流打开油层顶部或者底部，此时的流动称为动称为“半球形流动半球形流动”。 如果只在油层中某一如果只在油层中某一部位打开，此时的流动部位打开，此时的流动称为称为“球形流动球形

16、流动”。 厚油层局部打开时可厚油层局部打开时可以在以在“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。I:早期段井筒储集影响段，井筒储集影响段，与一般的均质油藏相似；与一般的均质油藏相似；II:过渡段球形流段，即随着球形流段，即随着时间的推移，球形流动会明显时间的推移，球形流动会明显发生，形成发生，形成“球形流球形流”或者或者“半球形流半球形流”，球形流在导数，球形流在导数曲线上表现出斜率为曲线上表现出斜率为-0.5-0.5的直的直线段线段; ; 双对数压力及导数曲线特征双对数压力及导数曲线特征III:III:径向流段径向流段地层径向流段地层径向流段, ,导数曲线上表现

17、出坐标值为导数曲线上表现出坐标值为0.50.5的直线段的直线段。4、水平井、水平井早期径向流早期径向流压力影响还未达到顶底界面压力影响还未达到顶底界面改：加文字改：加文字假设条件，描述假设条件，描述中间线性流中间线性流后期拟径向流后期拟径向流压力波影响范围已经扩大到水平井范围之外。压力波影响范围已经扩大到水平井范围之外。5、压裂水平井、压裂水平井模型适用条件：垂直段及倾斜段均未射孔，水平段压裂，每条裂缝垂直于水平段并具有相同的间距。相同裂缝的压裂水平井相同裂缝的压裂水平井不同裂缝的压裂水平井不同裂缝的压裂水平井垂直段及倾斜段均未射孔，水平段压裂，每条裂缝垂直于水平段并具有相同的间距。每条裂缝有

18、各自的长度，表皮及传导率。注意：裂缝双线性流和拟垂直线性流动可能难于区分注意：裂缝双线性流和拟垂直线性流动可能难于区分l 早期第一线性流早期第一线性流( (裂缝线性流裂缝线性流):):流动垂直于裂缝面,各条裂缝动态独立,出现压力和压力导数1/2斜率线特征。l早期第一径向流早期第一径向流( (裂缝拟径向流裂缝拟径向流):):随着裂缝端部流动扩展,各条裂缝生产的压力波及范围近似为圆形,各裂缝产生拟径向流动态,但裂缝间干扰还未出现,出现压力导数水平段1/2特征,该流动期取决于裂缝的长度和空间分布以及裂缝数量。注意：裂缝双线性流和拟垂直线性流动可能难于区分注意：裂缝双线性流和拟垂直线性流动可能难于区分

19、l 第二线性流第二线性流( (系统线性流系统线性流):):裂缝之间相互影响,流动主要反映为平行于裂缝面线性流动,出现压力和压力导数1/2斜率线特征,该线性流动期取决于裂缝数量。l 第二径向流第二径向流( (系统拟径向流系统拟径向流):):多裂缝系统产生的压力波及范围近似为圆形,多裂缝系统产生拟径向流动态,出现压力导数0.5水平段特征。水平裂缝井图板水平裂缝井图板在同时水平段和裂缝均能从储层产气时，水平段的贡献可以忽略。压裂水平井的不稳定渗流特征主压裂水平井的不稳定渗流特征主要要受裂缝质量、长度、传导性和受裂缝质量、长度、传导性和数量影响。数量影响。裂缝导流能力越强，表皮的影响越弱。对于高导裂缝

20、（无限导流）而对于高导裂缝（无限导流）而言，言，表皮的影响可以忽略。表皮的影响可以忽略。水平裂缝井图板水平裂缝井图板当水平井顶底为压实封闭的，双对数曲线响应为在两个平行断层之间的垂直井的动态特征，在线形流后将出现1/2斜率的上翘很难确定这个上翘是缘于裂缝或水平井还是水平井的上下阻流层。很难确定这个上翘是缘于裂缝或水平井还是水平井的上下阻流层。分析线性或双线性流可以估算裂缝的长度和传导率。能够计算总的裂缝长度，但很难推导裂缝的数量。二、储层模型二、储层模型1、双孔模型、双孔模型 天然裂缝储层天然裂缝储层l双孔拟稳态；双孔拟稳态；l双孔瞬态；双孔瞬态；两类模型两类模型物理模型物理模型 假设油藏中存

21、在两种介质：裂缝系统和基质系统。基假设油藏中存在两种介质：裂缝系统和基质系统。基质岩块不能向井筒中直接供液，流动总是先从裂缝开始，质岩块不能向井筒中直接供液，流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裂缝系统渗透率远大于基质岩块系统的渗透率。统的渗透率。弹性储能比弹性储能比mftftmtftftCVCVCVCVCV窜流系数窜流系数fmwkkr2 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。n

22、 双孔拟稳态双孔拟稳态初始裂缝内流动初始裂缝内流动基质流入裂缝，再流入井内基质流入裂缝，再流入井内I I续流段：裂缝系统的流体开始流动，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出均质油藏而基质尚未参与流动前表现出均质油藏特征。特征。IIII裂缝径向流段：当裂缝径向流段：当S S接近接近0 0、C C较小、较小、窜流系数较小窜流系数较小( (基质向裂缝的窜流发生基质向裂缝的窜流发生较迟较迟) )、弹性储能比较大（裂缝中有充、弹性储能比较大（裂缝中有充分的液体供给）时，就可以出现裂缝径分的液体供给）时，就可以出现裂缝径向流；向流；IIIIII过渡段：即裂缝系统中采出液体过渡段：即裂

23、缝系统中采出液体后压力下降，基质系统开始向裂缝系统后压力下降，基质系统开始向裂缝系统补给液体，缓和压力的下降；补给液体，缓和压力的下降；IVIV总系统径向流段：即窜流过程稳定总系统径向流段：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，与压力变化过程，出现总系统径向流段，导数曲线上出现水平直线段。导数曲线上出现水平直线段。压力和压力导数曲线特征压力和压力导数曲线特征降低弹性储能比的影响弹性储能比的影响窜流系数的影响窜流系数的影响降低井储掩盖了裂缝体系的径向流动井储掩盖了裂缝体系的径向流动窜流系数的影响窜流系数的影响降低l双

24、孔拟稳态；双孔拟稳态；l双孔瞬态；双孔瞬态；两类模型的区别两类模型的区别压力横截面压力横截面n 双孔瞬态双孔瞬态瞬瞬 态态+ + 基质块表皮基质块表皮 = P S S= P S S考虑了基质中的压力梯度；考虑了基质中的压力梯度；考虑了基质的形状考虑了基质的形状a-ba-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0.50.5水平段。水平段。b-cb-c为过渡段，导数曲线出现为过渡段，导数曲线出现0.250.25水平直线段；水平直线段；c-dc-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-ed-e为总系统

25、径向流段，导数曲线出现为总系统径向流段，导数曲线出现0.50.5水平直线段。水平直线段。SmfSDeeC228914. 1( (板状基质岩块板状基质岩块) )SmfSDeeC220508. 1( (球状基质岩块球状基质岩块) )压力和压力导数曲线特征压力和压力导数曲线特征 双孔瞬态双孔瞬态2、层间对流的双渗模型、层间对流的双渗模型物理模型物理模型 与双重孔隙介质油藏模型一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：两种介质都可以模型不同的是：两种介质都可以直接流入井筒（符合这一模型的直接流

26、入井筒（符合这一模型的典型油藏是渗透率相差悬殊的双典型油藏是渗透率相差悬殊的双层油藏）。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，低渗油层同时，低渗油层(k2)(k2)向高渗油层向高渗油层(k1)(k1)发生拟稳定窜流。发生拟稳定窜流。1 1、弹性储能比、弹性储能比2 2、窜流系数、窜流系数211hChChCttt2211222hkhkhkrw3 3、地层系数比、地层系数比221111hkhkhk 地层系数比反应的是两层油藏之间的差异：当地层系数比反应的是两层油藏之间的差异：当 0.5时，则为均时，则为

27、均质油藏模型；质油藏模型；当当1时，则为双重孔隙介质油藏模型。时，则为双重孔隙介质油藏模型。渗透率增加3、复合模型、复合模型所谓所谓“复合油藏复合油藏”是指井附近地层与离开井一定距离的地层，存在不同的参数属性。是指井附近地层与离开井一定距离的地层，存在不同的参数属性。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。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。流度比流度比储容比储容比21cM21ttcCC（1）径向复合）径向复合内差外好内差外好内好外差内好外差（2）线性复合）线性复合流度比流度比储容比储容比21cM21ttcCC内差外好内差外好内好外差内好外差恒压边界恒压边界三、边界模型三、边界模型1、线性封闭边界、线性封闭边界等效断层另一侧有个镜像井等效断层另一侧有个镜像井压力到达断层，井上压力到达断层，井上没有收到信号。没有收到信号。压力信号逐渐接近井。压力信号逐渐接近井。形成第二径向流段，形成第二径向流段，半对数上斜率增倍半对数上斜率增倍油藏已经出现径向流，导数曲线上出现油藏已经出现径向流，导数曲线上出现0.50.5水平直线段，由于断层的影响，水平直线段，由于断层的影响，导数曲线上升一个台阶，出现导数曲线上升一个台阶，出现1.01.0水平直线段。水平直线段。2、