现代试井解释.

1、试井基本原理试井基本原理产能试井、完井评价产能试井、完井评价什么是试井试井的英文名称是 Well Tsting ,是以渗流力学为基础的动态测试和研究方法试井资料主要是用高精度井下压力计录取的压力数据及对应的产率数据压力数据是在开关井动态情况下录取的不稳定的压力数据反映了井附近的地层情况分析这些压力数据可以反求地层的静态参数地球物理地质和测井试井试井 （包含PVT取样分析、 生产测井等测试项目）经过地震资料解释做出构造图，形成地球物理模型经过测井解释和地质研究区分出油、气、水层形成地层的地质模型经过试井软件解释得到地层动态模型气藏工程研究气藏工程研究经济评价研究钻采工艺研究制订气田开发方案制订气

2、田开发方案地面工程研究气藏地质和动态资料的录取及分析试井、物探和测井组成油、气田研究的三大支柱技术试井、物探和测井组成油、气田研究的三大支柱技术试井研究内容示意图试井研究内容示意图解正问题解正问题解反问题解反问题具体的地层（地层具体的地层（地层1 1，地层，地层2 2，）从地质角度对地层分类从地质角度对地层分类从渗流力学角度归纳成大类从渗流力学角度归纳成大类建立试井模型建立试井模型物理模型物理模型 数学模型数学模型解数学方程式解数学方程式 做物理模拟实验做物理模拟实验画出压力画出压力/时间模拟变化曲线图时间模拟变化曲线图笛卡坐标图，单对数坐标图，笛卡坐标图，单对数坐标图，双对数坐标图双对数坐标

3、图最终提供地层参数和动态模型最终提供地层参数和动态模型通过压力历史拟合检验通过压力历史拟合检验确认属于何种类型地层确认属于何种类型地层通过试井软件解释计算模型参数通过试井软件解释计算模型参数通过图形分析通过图形分析判断属于何种试井模型判断属于何种试井模型并作出参数量级估算并作出参数量级估算油田现场测得压力油田现场测得压力/时间变化曲线时间变化曲线画成笛卡、单对数及双对数图画成笛卡、单对数及双对数图重复解释 油气井试井是涉及面广泛的系统工程油气井试井是涉及面广泛的系统工程 针对油气藏和油气井研究的严密的测试设计针对油气藏和油气井研究的严密的测试设计 应用高精度的仪器设备进行现场测试应用高精度的仪

4、器设备进行现场测试 压力计精度压力计精度0.02FS, 分辨率分辨率0.00007MPa, 在井下在井下高温高压条件下连续记录、存储数十万个压力数据点高温高压条件下连续记录、存储数十万个压力数据点 测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井，测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井，准确计量产气量，并处理好产出的气体准确计量产气量，并处理好产出的气体 以复杂气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究以复杂气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究 以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件 结合地质、物探、测井及工艺措施的资料综合分析结合地质、物探、测井

5、及工艺措施的资料综合分析油气井试井研究油气井试井研究贯穿于油气田勘探开发全过程贯穿于油气田勘探开发全过程 勘探井的试井评价勘探井的试井评价 油气田开发准备阶段的试井评价油气田开发准备阶段的试井评价 产能试井、压力恢复试井、干扰试井、动储产能试井、压力恢复试井、干扰试井、动储量评估试井量评估试井 油气田开发中后期的动态分析试井油气田开发中后期的动态分析试井 针对特殊问题的试井针对特殊问题的试井测试分析内容 实施项目 了解储层含油气情况 测试储层地层压力 产能测试确认井的产能 不稳定试井解释储层渗透率 表皮系数评价 钻井完井质量 压裂裂缝长度及导流能力 确定裂缝性储层的双重介质参数 提供气井生产时

6、的湍流系数 确定储层的不渗透边界分布 干扰试井测定储层的横向连通性 推测气藏气井控制的动储量 核实气藏的动储量 勘探井钻探过程的 DST测试 勘探井完井试油气 详探井的DST测试 及完井试油气 油 气田勘探阶段 含油气区块储量评价 开发评价井的产能试井和其他不稳定试井 酸化压裂措施改造 开发评价井的试采 和延长试井 油气田储量核实 开发准备阶段 油气田数值模拟 制订开发方案 油气田动态监测 开发阶段 调整井完井 试井研究贯穿于油气田勘探开发全过程试井研究贯穿于油气田勘探开发全过程必须实施的项目；可能实施的项目； 必须使用的参数；可能使用的参数 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

7、井分析方法 以图版法为中心的现代试井分析方法以图版法为中心的现代试井分析方法 针对不同的地层作出不同的图版针对不同的地层作出不同的图版 图版的组成：画在双对数坐标中的压力和压力导图版的组成：画在双对数坐标中的压力和压力导数曲线数曲线 变换参数组合后，演化出上千种不同的图版变换参数组合后，演化出上千种不同的图版 压力导数特征集中表现出油气层的特征压力导数特征集中表现出油气层的特征均质地层压力恢复曲线单对数图计算储层参数均质地层压力恢复曲线单对数图计算储层参数径向流直线段斜率径向流直线段斜率 m 续流段续流段径向流段径向流段利用单对数曲线的径向流直线段斜率利用单对数曲线的径向流直线段斜率计算储层参

8、数计算储层参数 利用斜率利用斜率 m 计算渗透率计算渗透率 K mhBqK310121.2 利用斜率利用斜率 m 计算表皮系数计算表皮系数 S 9077. 0lg01151. 12wtwswsrCKmphpS均质地层的单对数图形特征均质地层的单对数图形特征压力恢复曲线压力恢复曲线MDH图图10-3时间，时间，t 压力，压力， p 30405060708010-210-1110102续流段径向流段边界反映段径向流直线段斜率 m 均质地层的单对数图形特征均质地层的单对数图形特征压力恢复曲线压力恢复曲线Horner图图续流段径向流段边界反映段1Horner时间，时间，(tp+t)/t 压力，压力，

9、p 30405060708010102105103104径向流直线段斜率 m 均质地层的单对数图形特征均质地层的单对数图形特征压力恢复曲线压力恢复曲线Horner图图(时间坐标反转时间坐标反转)续流段径向流段边界反映段1Horner时间，时间，(tp+t)/t 压力，压力， p 30405060708010102105103104径向流直线段斜率 m 均质地层的单对数图形特征均质地层的单对数图形特征压力恢复曲线叠加函数图压力恢复曲线叠加函数图1续流段径向流段边界反映段时间叠加函数，时间叠加函数，SUPF 压力，压力， p 3040506070805001000250015002000径向流直线

10、段斜率 m 均质地层的单对数图形特征均质地层的单对数图形特征压力降落曲线单对数图压力降落曲线单对数图10-3时间，时间，t 压力，压力， p 30405060708010-210-1110102续流段径向流段边界反映段径向流直线段斜率 m 具有井储和表皮影响的均质地层压力双对数图（Gringarten和Bourdet图版）压力和压力导数，压力和压力导数， pD 、 pD 时间，时间，tD/CD 压力压力压力导数压力导数用拟合点值计算参数表达式 用压力坐标拟合值计算渗透率用压力坐标拟合值计算渗透率K 用时间坐标拟合值计算井储系数用时间坐标拟合值计算井储系数C 用图版拟合曲线参数用图版拟合曲线参数

11、 CDe2S 计算表皮系数计算表皮系数 SMMDpphBqK310842. 1MDDMCttKhC/62.22DSDCeCS2ln21典型的导数特征线斜率诊断图典型的导数特征线斜率诊断图早期径向流(0)径向流(0)中期线性流双线性流(1/4)晚期线性流(1/2)早期线性流(1/2)拟稳定流(1)（对于压降曲线）球形流(-1/2)井筒储集(1)封闭区块的关井恢复或定压边界时间时间（取对数）压力及导数压力及导数（取对数）双重介质过渡流导数特征线导数特征线地质及流动特征地质及流动特征水平直线水平直线均质地层径向流均质地层径向流（均质砂岩地层，均匀的裂缝性地层）（均质砂岩地层，均匀的裂缝性地层）晚期斜

12、率为晚期斜率为1的直线的直线（压降曲线压降曲线）封闭边界（定容地层）封闭边界（定容地层）晚期导数曲线快速下降晚期导数曲线快速下降（压力恢复曲线压力恢复曲线）封闭边界（定容地层）封闭边界（定容地层）1/2斜率直线斜率直线导流能力很强的压裂裂缝（线性流）导流能力很强的压裂裂缝（线性流）单方向发育的裂缝系统单方向发育的裂缝系统1/4斜率直线斜率直线有限导流压裂裂缝（双线性流）有限导流压裂裂缝（双线性流）导数上翘后趋向于变平导数上翘后趋向于变平外围地层变差外围地层变差存在不渗透边界存在不渗透边界导数下倾后趋向于变平导数下倾后趋向于变平外围地层变好外围地层变好地层部分射开地层部分射开导数后期下倾导数后期

13、下倾定压的外边界（油层有活跃的边底水）定压的外边界（油层有活跃的边底水）导数出现下凹的谷值导数出现下凹的谷值双重介质地层或双渗地层的过渡流双重介质地层或双渗地层的过渡流典型的导数特征线与地层特征对应关系典型的导数特征线与地层特征对应关系数值试井方法数值试井方法试井理论与数模方法的结合，形成数值试井方法。许多国外引进的试试井理论与数模方法的结合，形成数值试井方法。许多国外引进的试井解释软件中已包括了数值试井内容井解释软件中已包括了数值试井内容应用数模分析理论，结合电子压力计系统录取的精确压力资料，可以应用数模分析理论，结合电子压力计系统录取的精确压力资料，可以解释非均质地层的参数值分布，得到任意

14、时刻储层内的三维压力分布解释非均质地层的参数值分布，得到任意时刻储层内的三维压力分布图像，计算平均地层压力值，推算单井控制的动储量图像，计算平均地层压力值，推算单井控制的动储量数值试井的时间模拟可以精确到秒，井附近的空间位置模拟可以加密数值试井的时间模拟可以精确到秒，井附近的空间位置模拟可以加密到适应压降漏斗的变化到适应压降漏斗的变化充分考虑边界分布、地层的非均质分布及流体的相态变化充分考虑边界分布、地层的非均质分布及流体的相态变化可进行多井模拟分析可进行多井模拟分析新的试井理论模型的研究新的试井理论模型的研究 水平井试井解释模型水平井试井解释模型 压裂措施井试井解释模型压裂措施井试井解释模型

15、 低渗透非牛顿流试井解释模型低渗透非牛顿流试井解释模型 多层井试井解释模型多层井试井解释模型 变井储试井解释模型变井储试井解释模型 煤层气井试井理论及解释模型煤层气井试井理论及解释模型 分形试井解释理论分形试井解释理论 试井分析的神经网络理论试井分析的神经网络理论功能越来越强的试井解释软件功能越来越强的试井解释软件 越来越丰富的试井解释模型越来越丰富的试井解释模型 数值试井解释功能数值试井解释功能 视窗操作系统支持下运行视窗操作系统支持下运行 友好的界面。用特征线，或者简单地拖动特征友好的界面。用特征线，或者简单地拖动特征点进行分析操作，操作越来越方便点进行分析操作，操作越来越方便 曲线自动拟

16、合的功能曲线自动拟合的功能 采用拟压力、拟时间、重整压力、积分压力等，采用拟压力、拟时间、重整压力、积分压力等，提高解释精度提高解释精度0.010.11101001.E+011.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+071.E+08时间时间压力及导数压力及导数均质复合地层双对数曲线均质复合地层双对数曲线模式图模式图续流段内区径向流段过渡段外区径向流段外区变好外区变差双重介质地层双对数曲线双重介质地层双对数曲线模式图模式图0.11101001.E+011.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+071.E+081.E+09时间时间压力压力裂缝径向

17、流过渡流总系统径向流B垂直压裂裂缝气井试井垂直压裂裂缝气井试井模式图模式图0.010.11101.E+011.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+07时间时间压力压力续流段线性流段拟径向流段0.301 斜率水平直线0.010.11101001.E+011.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+07时间时间压力压力封闭定容均质地层气井试井封闭定容均质地层气井试井模式图模式图续流段径向流段压降曲线导数斜率为1边界反映段水平直线压力恢复导数下倾三种产能试井方法三种产能试井方法 回压产能试井回压产能试井 等时产能试井等时产能试井 修正等时产能试井修

18、正等时产能试井 简化的单点试井简化的单点试井产能试井方法对比表产能试井方法对比表 方法测 试 程 序压差计算适用地层初始静压点开井1关井1开井2关井2开井3关井3延长测试常规回压稳定静压较长时间稳定较长时间稳定较 长时 间稳定pRpwfi无边界影响的高渗透地层等时稳定静压短 时间 不稳 定点测恢复压力至稳定点短时间不稳定点测恢复压力至稳定点短 时间 不稳 定点测恢复压力至稳定点长 时间 稳定 压力pR ipwfiPRi应基本相同无边界影响的中等渗透地层修正等时稳定静压短时间不稳定点与开井间隔相同不稳定点与开井相同与一关井相同与一开井相同与一关井相同长时间至稳定压力pw s ipwfi低渗地层单

19、点稳定静压测稳定流压pRpwf对产能方程中 的 系 数 n和B 比 较 了解的地层初始地层压力pRi一开井流动压力pwf1一关井压力ps1二开井流动压力pwf2二关井压力ps2三开井流动压力pwf3三关井压力ps3四开井流动压力pwf4四关井压力ps4延时流动压力pwfw稳定关井压力pSS回压试井等时试井修正等时试井单点试井（或）（稳定流压）（不稳定流压）（稳定流压）(稳定关井压力)（稳定流压）（不稳定流压）不同产能试井方法压力取值关系图190002100023000250002700029000310000720144021602880时时间间，h h压压力力，k kP Pa a510152

20、0产气量，104m3/d 回压试井产量和压力对应关系示意图回压试井产量和压力对应关系示意图回压试井产能曲线回压试井产能曲线 pR2-0.01qAOF压力平方差，MPa2产气量，104m3/d 一开二开三开四开一关二关三关延续开井地层压力，pR 等时试井产量与压力对应关系图等时试井产量与压力对应关系图110100110100产气量，1 0 4 m3/d压力平方差，M P a 2不稳定产能方程稳定产能方程qAOF pR2 等时试井指数式产能曲线等时试井指数式产能曲线 产气量，104m3/d 压力平方差，MPa2101520253035010203040506070时间, h压力, M Paq1 q

21、2q3 q4 q延时 修正等时试井产量和压力对应关系图修正等时试井产量和压力对应关系图 气层的三种压力表示方法气层的三种压力表示方法压力、拟压力和压力平方压力、拟压力和压力平方 气层的压力气层的压力 p 为气井的实测压力为气井的实测压力 由于气体的压缩性大，粘度由于气体的压缩性大，粘度、偏差因子、偏差因子Z 等都与压力等都与压力p 有关，因此用拟压力有关，因此用拟压力 代替压力代替压力 p 进行分析计算进行分析计算 当地层压力当地层压力 p14MPa 时，可以用时，可以用 p2 代替拟压力代替拟压力分析分析 当地层压力当地层压力p21MPa时，可以直接用压力时，可以直接用压力 p 进行分析进行

22、分析 dpZpppp02气层的不稳定渗流方程气层的不稳定渗流方程 渗流方程的通式渗流方程的通式 该方程为偏微分方程该方程为偏微分方程 拟压力形式的气层渗流方程拟压力形式的气层渗流方程 表达为压力平方形式的渗流方程表达为压力平方形式的渗流方程 p14MPa，假定，假定Z常数常数 表达为压力形式的渗流方程表达为压力形式的渗流方程 p21MPa，pZ常数常数 tpKZCtpZptKCt2tpKCtp222tpKCtp2051015202530350510152025压力，M P a拟压力，M P a 2/mPa.s近似为压力平方表示y=0.08311x2近似为压力表示y= -14.102+2.147

23、6x压力与拟压力关系曲线拟压力近似表达为压力平方和压力拟压力近似表达为压力平方和压力压力，MPa 拟压力，MPa2/mPas气井的两种产能方程气井的两种产能方程 指数式产能方程指数式产能方程 qgC（Rwf）n拟压力形式拟压力形式 qgC1（pRpwf）n 压力形式压力形式 qgC2（pR2pwf2）n 压力平方形式压力平方形式 二项式产能方程二项式产能方程 RwfAqgB qg2 拟压力形式拟压力形式 pRpwf A1qgB1qg2 压力形式压力形式 pR2pwf2 A2qgB2qg2 压力平方形式压力平方形式 表皮带附加压降示意图表皮带附加压降示意图 油井未受污染的油井未受污染的压降曲线压降曲线井筒附近受到井筒附近受到污染的压降曲线污染的压降曲线井筒附近经过改井筒附近经过改善的压降曲线善的压降曲线表皮区表皮区 rw1 rw2 pS rw井筒井筒p r 井壁附近地层损害所引起的附加压降井壁附近地层损害所引起的附加压降ps KhBqSp2swss1wf2wfsn112)()(rrKK