储层伤害评价

会计学1储层伤害评价完井质量评价是油气藏工程的重要内容第1页/共78页试井分析是钻井完井质量现场评价的主要方法

油气层在钻井完井后，是否受到损害以及损害程度如何，最终都要通过现场评价来确认强化措施后的效果评价，主要通过试井资料来提供定量认识试井可以提供井和储层的表皮系数、压裂裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝表皮系数等等标志损害及改善的参数试井还可以分析储层的物性参数及产能测井法只能显示泥浆浸入程度，不能确定地层是否受到损害第2页/共78页市场运作条件下的完井质量评价●业主、服务方、咨询公司之间的制约关系●

在国外试井方法提供的完井质量指标，是评价服务公司服务质量的客观依据●正确应用试井分析提供的完井质量指标，可以优化工艺措施，节省大量的施工费用第3页/共78页实验室损害评价的作用通过岩心室内分析，找出造成油气层损害的原因筛选出合理的预防措施对已造成损害的油气层，找出补救方法第4页/共78页试井法评价油气层损害技术的发展

30年代仅凭油气井产量本身的高低来认定井的质量50年代，艾·范弗丁根和赫斯特提出了“表皮带”的概念表皮带形成一个附加压降Δps式中的S值和Δps值，可以通过不稳定试井分析求得目前又发展了针对双重介质地层、压裂地层及气层的评价方法第5页/共78页表皮带附加压降示意图

油井未受污染的压降曲线井筒附近受到污染的压降曲线井筒附近经过改善的压降曲线表皮区

rw1

rw2

ΔpS

rw井筒p

r

第6页/共78页形成表皮带的原因

固体颗粒的侵入钻井完井工作液进入地层造成黏土膨胀堵塞地层低渗气层的水锁酸敏、碱敏形成结垢高速气流在井底附近形成湍流射孔不完善或部分打开形成的拟表皮凝析油或溶解气在井底的聚集降低相渗透率第7页/共78页表皮系数S

决定着不稳定试井曲线的形状特征阿格厄尔的图版曲线以表皮系数S

和井储系数C

为参变量格林加登和包迪特的图版曲线，以参变量CDe2S

为参变量，S

在指数位置，是主要的影响参数第8页/共78页阿格厄尔（Agarwal）图版曲线示意图

第9页/共78页格林加登（Grengarten）图版曲线示意图

CDe2S

第10页/共78页包迪特（Bourdet）导数图版曲线示意图

CDe2S=1060

第11页/共78页均质地层压降试井无因次单对数图CDe2S=1030

1020

1010

1015

106

第12页/共78页现代试井分析

用高精度的井下压力计录取压力数据

压力计精度：0.02％FS，分辨率：0.00007MPa

以图版法为中心的一整套资料分析方法

适用于各类地层条件的双对数图版，常规分析，特殊分析使用先进的试井解释软件人机对话，自动拟合，数值试井，压力历史拟合检验第13页/共78页钻井完井造成的损害可以用表皮系数S加以评价

钻开油气层时形成的损害：钻井液与储层不配伍，泥浆比重控制不当，泥浆浸泡时间过长，快速起下钻及钻具刮削井壁等固井时水泥浆滤失射孔不完善第14页/共78页强化措施改造的评价

酸化施工改造后的地层，一般仍可用表皮S值评价。大型酸压对灰质裂缝性地层的改造，则有可能形成一定范围的措施改造带。除S值评价外，还要分析储层参数的变化。小型压裂造缝短时，仍可用S值评价。大型加砂压裂，压出裂缝长度近百米，作为井的表皮系数S值，可达到–5以上。除用S值评价压裂效果外，还须通过裂缝半长Xf和裂缝导流能力FCD对压裂效果加以描述。压裂造缝，会形成裂缝表皮Sf第15页/共78页采油、采气和注水过程中对地层的损害，一般不能单独用表皮系数S加以评价采油时地层脱气采气时地层深部产生反凝析注水的油层，可能由于水敏，使储层内部的粘土膨胀，或使固体颗粒在储层深部运移，堵塞孔喉，形成储层深部的损害。三次采油时注入化学剂第16页/共78页表皮系数S值的分解

地层损害形成的真表皮部分射开引起的拟表皮射孔工艺引起的拟表皮井斜形成的拟表皮湍流引起的拟表皮或脱气引起的拟表皮第17页/共78页井壁附近地层损害所引起的附加压降Δps

第18页/共78页其它表示地层损害的参数

流动效率FE

堵塞比DR

损害系数DF

完善指数CI有效半径r

werwe＝rw·e-s

第19页/共78页均质地层损害情况评价标准S值评价序号评定指标符号损害正常改善1表皮系数S＞0＝0＜02附加压降Δps＞0＝0＜03损害系数DF＞0＝0＜04流动效率FE＜1＝1＞15产率比PR同上6条件比CR同上7完井系数PF同上8堵塞比DR＞1＝1＜19完善指数CI＞8＝7＜610有效半径rwe＜rw＝rw＞rw第20页/共78页均质地层的双对数图形特征第21页/共78页S值与双对数特征参数的关系第22页/共78页均质地层的单对数图形特征第23页/共78页压力恢复单对数图特征参数第24页/共78页井筒储集系数C值分级表第25页/共78页表皮系数S值分级表第26页/共78页均质地层的曲线定位分析录取时间具有下限：初期点，或者说第一点只能以秒计（电子压力计），或者分计（机械式压力计）；录取压力数据的时间有上限：机械式压力计，一般一次下井只能工作几个小时或几十个小时；电子压力计时间要长些，但也受现场施工条件的限制；压力录取具有下限：受仪器分辨率的限制

第27页/共78页均质地层压降试井无因次单对数图CDe2S=1030

1020

1010

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第28页/共78页实测曲线定位分析举例（一）第29页/共78页实测曲线定位分析举例（二）第30页/共78页

Kh/μC

CDe2s

0.1(很低)0.3(低)0.8(较低)2(中等)6(较高)20(高)70(很高)0.1(很低)1(低)10(较低)104(中等)1010(较高)1020(高)1030(很高)均质地层压力+导数双对数诊断图定位分析表第31页/共78页双重介质地层单元体结构示意图第32页/共78页决定双重介质地层图形特征的参数

（CDe2s）f，（CDe2s）f＋m第33页/共78页决定双重介质地层损害的

标志参数是：-3当S＜－3时，地层改善当S＝－3时，地层未损害当S＞－3时，地层损害第34页/共78页双重介质地层具有两个径向流段的

双对数模式图

第35页/共78页双重介质地层具有两个径向流段的

单对数模式图

第36页/共78页双重介质地层只有总系统径向流段的

双对数模式图

第37页/共78页双重介质地层只有总系统径向流段的

单对数模式图

第38页/共78页

双重介质地层实测例1压力双对数综合图

打开奥陶系灰岩地层日产气量8.3×104m3解释地层参数：Kf＝1.0mD

S＝－1.0C＝3.01m3/MPa

ω＝0.285

λ＝1.4×10－8

第39页/共78页双重介质地层实测例2压力双对数综合图打开奥陶系白云岩地层,岩心观测存在天然裂缝日产原油340m3解释地层参数:

Kf＝0.27×10－3μm2,S＝－0.77,ω＝0.08,λ＝9.4×10-4,C＝7.18×10-2m3/MPa，第40页/共78页水力压裂裂缝流线形状示意图（1）

第41页/共78页水力压裂裂缝流线形状示意图（2）

第42页/共78页具有无限导流及均匀流垂直裂缝井的

均质地层压力双对数模式图

拟径向流段导数1/2斜率0.301续流段线性流动段特征图第43页/共78页具有无限导流及均匀流垂直裂缝井的表皮系数

例如，当rw＝0.07m，Xf＝50m时用公式（33）可以计算出：第44页/共78页2000-746井筒裂缝污染表皮区bS

bf

Kf

Xf

K

地层压裂裂缝表皮区示意图

KS

Sfs-----裂缝表皮系数第45页/共78页裂缝表皮系数Sfs

的计算假定:

bs=1m,Xf

=50m,K=3mD

不同Ks下的Sfs

值：Ks(mD)30.180.0910.046Sfs00.512第46页/共78页井号有效厚度h（m）地层

kh（mD.m）渗透率k(mD)裂缝半长(m)总表皮S裂缝表皮Sf

S14124.7585.283.4545.0-5.20.21Y28-1226.2527.561.0587.2-5.90.15S21137.074.02.0044.3-5.20.17Y36-923.519.980.8568.7-5.00.83Y27-1118.756.470.34100.0-5.70.50S11714.626.580.4575.8-5.20.70S14311.127.340.6682.1-5.50.49Y29-1011.756.350.5437.7-3.91.33S14213.882.150.1659.4-5.60.05Y35-89.62/////压力恢复测试成果表(1)第47页/共78页Y28-12井压力加导数双对数图第48页/共78页实测例压力双对数图

第49页/共78页陕173井试井曲线

（1996年8月31日-11月2日）打开层位二叠系石盒子组井深：3125m-3129m产能试井（修正等时）压力恢复试井曾短时间关井第50页/共78页陕173井压力恢复曲线分析图线性流特征显示地层产生压裂裂缝

Xf=50m压裂解除了地层损害

S=-6.36解释地层渗透率

K=3.45mD300m宽的通道形边界第51页/共78页陕178井试井曲线

（1999年8月7日-9月21日）产能试井（修正等时）压力恢复试井打开层位二叠系山西组井深：2990m-2998.6m第52页/共78页陕178井开井压压降曲线双对数图第53页/共78页有限导流垂直裂缝井压力双对数曲线模式图第54页/共78页实测例压力双对数图

第55页/共78页油层顶界油层底界储层等压线流线部分射开形成拟表皮系数Sc第56页/共78页部分射开表皮系数Sc影响因素：地层打开程度，

b=hp/h射开部位位置纵横向渗透率比值，K/KV第57页/共78页部分射开表皮系数Sc计算公式式中：层段顶部或底部射开层段中部射开等厚、等间距对称射开N段第58页/共78页测试序号层位井段m-m射开厚度m试气产量103m3/d表皮系数9下第三系（E）3600—3607792.15883630—364010158.5447白垩系（K）巴什基奇克组（K2b）3665—369530211.06030063712—37142139.07453770—379525376.681163-45443883—38929306.73033926—393042123938272.5032092巴西盖组4016—402150克拉201井测试程序示意图第59页/共78页克拉201井第5测试层部分射开表皮系数计算从压力恢复试井解释得到：K/KV=1.6射开厚度比：

b=hp/h=25m/200m=0.125可以计算出：从而得到部分射开表皮系数为：

第60页/共78页部分射开表皮系数

计算图射开比，b=hp/h部分射开表皮系数Sc无因次产层厚度hD第61页/共78页措施后改善S值的双对数曲线对比图第62页/共78页措施后改善S值的单对数曲线对比图第63页/共78页实测例压力双对数图

措施后措施前第64页/共78页实测例压力单对数图

措施后措施前第65页/共78页实例7井措施前后参数对比表

测试时间渗透率K(10－3μm2)流动系数Kh/μ表皮系数S产气量qg(104m3/d）井筒储集系数C酸化前0.559418471.870.0208酸化后0.420354－1.438.3544.9第66页/共78页油气层损害程度的定量解释

双对数图版拟合法求油层参数及S值：第67页/共78页单对数法求表皮系数S值对压降曲线：

对压力恢复曲线，MDH法求S值的公式为：

对压力恢复曲线，Horner法的公式为：第68页/共78页早期段（未测到径向流）S值解释方法未能测到径向流直线段的试井曲线，被认为是不成功的曲线前面论述的评价地层损害的公式都无法应用续流段曲线受续流量变化规律的影响，如能实测到续流量值，可以用褶积方法得到修复后的径向流直线，从而计算S值如无实测续流量，可用经验法假定一个续流量变化，例如：令得到

用Δp′

做图，得到修复后的径向流直线段，从而计算S值第69页/共78页气井的损害评价用拟压力ψ

代替压力p，可对气井进行分析，方法完全相同拟压力的表达式用拟压力的单对数径向流直线段斜率m求表皮系数S值第70页/共78页气井的拟表皮Sa

及惯性－湍流系数D的确定

拟表皮，表示为Sa，它是地层损害造成的真表皮