现代试井技术

现代试井技术地质科学研究院目录一、前言二、国内外发展状况三、现代试井测试工艺四、试井分析基本原理五、在勘探开发中的应用六、发展趋势一、前言试井概念

试井（welltesting）是地层中流体流动试验，是以渗流力学理论为基础，通过测试地层压力、温度和流量变化等资料，研究油田地质及油井工程问题的一种方法。测试时测量油气水井由于改变工作制度而引起的压力和产量的变化，通过对这些变化过程的分析，来研究油藏的参数、井的产能和完井质量，以及有关的油藏问题。改变工作制度测量井底压力

试井分析油水井特征储层性质地层能量储层变化一、前言试井类型产能试井一般分油井产能试井和气井产能试井。油井产能试井主要采用系统试井；气井产能试井有回压试井、等时试井和改进等时试井等。不稳定压力试井一般分为五种类型：压力恢复、压力降落、注入井压力衰减、注入能力测试和多井试井（干扰试井、脉冲试井）等。一、前言试井类型系统试井（回压试井）：依次改变井的工作制度，待每种工作制度下的生产处于稳定时，测量其产量和压力以及其它有关的资料；然后根据这些资料绘制指示曲线、系统试井曲线；得出井的产能方程，确定井的生产能力、合理工作制度和油藏参数。

一、前言试井类型等时试井：等时试井是用3~4次比较省时的等时流动确定不稳定产能曲线，然后再用一个稳定测点，由不稳定产能曲线推出稳定产能曲线。

一、前言试井类型等时试井：C=一、前言试井类型改进等时试井：可进一步缩短测试时间。以不同的产量开井生产相等时间3~4次（设为4次）；每次开井生产之间的关井时间也相等，且常常取关井时间等于开井时间。一、前言压力恢复试井是在生产井上进行的，产率在一个相当长时间内保持稳定，然后关井并记录井底压力恢复过程。试井类型一、前言注入井衰减测试与压力恢复测试相似，注入井保持稳定注入量，然后关井并记录井底压力的衰减过程。

试井类型一、前言压力降落测试是在测试前已关井一段时间，地层内压力已趋于平衡，然后把压力例计放入井内，记录井以恒定产率生产时井底压力的变化。试井类型一、前言注入能力测试与压降测试相似，差别仅是液体是往井内注入。压降和注入能力测试，由于很难在测试期内保持恒产，因此应用较少。

试井类型一、前言多井试井是在两口或多口井中进行的，在一口井（激动井）中改变生产制度，而在另一口井（反映井或观察井）中记录压力响应，干扰试井对地层非均质性、特别是地层连通性反应敏感，对我国很多小断块油田尤其重要。试井类型激动井观察井改变工作制度下电子压力计一、前言1．

井的压力、温度可直接测试到井筒的压力剖面、温度剖面；井底流压、流温；井底静压、静温。通过分析可以得到原始地层压力（探井），目前地层压力。2．

油气藏的渗透性产能系数为渗透率与产层厚度的乘积(kh/μ)，其值直接与油藏传导流体的能力有关，可用于预测油井的最大产量。由此可以得到油藏有效渗透率。提供的参数一、前言

3．

井的污染程度提供测试井的表皮系数，附加压降等。对于严重污染井还可分析污染半径、污染区渗透率。4．

地层非均质特性判断地层的微观非均质性：双重孔隙度、双重渗透率、多重介质等。宏观非均质性：复合油藏、层状油藏；各方向的渗透率；裂缝性油藏的裂缝发育方向等（需用多井试井技术）。提供的参数一、前言

5．边界和储量确定井附近有无断层、尖灭和油水边界及其距离。对于全封闭边界还可计算封闭面积及其储量。

6．其它特殊目的压裂、酸化井效果评价，热采井导热系数的确定等7、油气井的产能通过产能试井可得到油气井的产能方程，从而确定油气井的采油指数、无阻流量等。提供的参数一、前言地质模型测井解释模型测试解释模型…油藏模型地质数据测井数据测试数据…小结目录一、前言二、国内外发展状况三、现代试井测试工艺四、试井分析基本原理五、在勘探开发中的应用六、发展趋势二、国内外发展状况试井技术发展历程：初期发展阶段：（20~40年代）常规试井阶段：（50~70年代）现代试井阶段：（80年代至今）国外运用了系统分析概念确定了早期资料的解释方法完善了常规试井解释方法采用了解释图版拟合法边解释边检验现代试井特点二、国内外发展状况国外国内试井应用50年代中克拉玛依恢复试井,可靠p、Kh/u60年代初大庆油田压力一致无天然能量水驱60年代中胜利油田多套层系多套油水系统85年胜利第一家引进电子压力计测试及解释系统二、国内外发展状况国内电缆试井车（地面直读车）3辆

海洋试井电缆撬（平台直读设备）3套

钢丝试井车1台

海洋试井钢丝撬2台

电缆井口防喷系统8套

BOP防喷器7台

高压注脂泵7台

地质院试井仪器设备二、国内外发展状况地质院测试设备二、国内外发展状况地质院压力计拥有各种型号的压力计40余支解释软件引进软件：Weltest200(美国GeoQq公司)

FAST（加拿大FEKETE公司）

Saphir（法国KAPPA公司）试井软件平台（总公司）

DSK软件EPS（英国）研制软件：积液气井解释软件聚合物驱油藏试井解释软件低渗油藏试井解释软件二、国内外发展状况地质院压力、温度测试压力恢复和压降试井干扰试井和脉冲试井油气井产能试井探边测试环形空间起下测试特殊目的的测试井底、地面流体PVT取样可完成的测试项目二、国内外发展状况地质院陆上六套地面直读系统同时作业施工海上平台三套地面直读系统同时测试施工测试井口压力35MPa仪器下深5500m微含H2S井的测试作业施工测试作业能力二、国内外发展状况地质院压力计标定系统二、国内外发展状况地质院系统指标：压力标准器精度为0.01%油浴温度波动值小于±0.1℃（4小时内）温度均匀性小于±0.1℃（垂直温差）工作室容积达φ76mm×1600mm二、国内外发展状况压力计标定系统：地质院目录一、前言二、国内外发展状况三、现代试井测试工艺四、试井分析基本原理五、在勘探开发中的应用六、发展趋势三、现代试井测试工艺（一）地面直读式电子压力计测试（二）井下储存式电子压力计测试三、现代试井测试工艺

地面直读式电子压力计测试系统是利用物理原理制成的某种类型的压力/温度传感器，用单芯铠装电缆下入井内预定深度，通过压力/温度传感器将被测信号转换成与压力/温度成一定关系的电信号，经电缆传输到地面，由地面测读系统将信号放大、经模/数转换成数字形式的信号，进行实时打印、绘图和处理，同时可把数据记录在磁盘上（一）地面直读式电子压力计测试三、现代试井测试工艺地面直读式电子压力计测试系统有以下特点：1、在测试过程中，压力、温度数据可直接在地面仪表上显示。因此测试人员可根据测试资料适时终止测试或延长测试时间。2、采样率可根据需要由地面仪表控制调整

3、可随时掌握仪器在井下的工作状态，避免因仪器故障而造成的损失。（一）地面直读式电子压力计测试三、现代试井测试工艺（一）地面直读式电子压力计测试地面直读式电子压力计测试系统主要包括以下几部分：1、信号感应系统（压力计）2、信号传输/采集系统3、井口防喷系统4、配套设备三、现代试井测试工艺3、井口防喷系统用途：自喷井直读测试时密封井口结构：主要包括注脂密封头（简称注油头）、注脂泵、手压泵及防喷管、防喷闸门

注油头主要包括两部分：防喷盒部分和阻流管部分

三、现代试井测试工艺3、井口防喷系统当遇情况紧急时，可用井口防喷闸门（BOP）关闭井口，防止发生井喷事故。三、现代试井测试工艺井下储存式电子压力计用钢丝下入井内或随管柱下入井内，测得的压力、温度储存在压力计内。测试完毕，仪器起出井筒后，回放数据。主要包括井下仪器、地面编程和回放设备、井口防喷系统和其它设备编程注意事项：（注意时间间隔）1）系统试井、干扰试井2）压力恢复压降试井（二）井下储存式电子压力计测试

目录一、前言二、国内外发展状况三、现代试井测试工艺四、试井分析基本原理五、在勘探开发中的应用六、发展趋势四、试井分析基本原理系统S输入I输出O1.正过程，也称正问题：①（假设）已知油藏系统（包括边界性质等）；②建立相应的物理和数学模型；③求解；④得出一系列表征已知（假设）油藏系统的标准信息（数据表、曲线图等）。

2.反过程，也称反问题：①对未知的油藏系统施加信号（试井，即改变产量或压力）；②得出一些反映未知系统的信息（压力或产量历史等）；③将这些信息和标准信息相比较（计算、图版拟合等）；④确定出未知油藏系统的性质参数。S-油藏及井I-产量改变等O-压力变化四、试井分析基本原理假设:井存在一定污染,S油藏为均质油藏,k油藏无限大四、试井分析基本原理对上式进行LAPLACE变换，求其拉氏空间解：K0、K1为修正的零阶和一阶第二类贝塞尔函数。μ为拉氏变量。通过stehfest数值反演，得到无因次压力随无因次时间变换关系，绘制成曲线：四、试井分析基本原理均质无限大油藏图版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建立的解释模型四、试井分析基本原理1、油藏模型不同油藏模型的曲线特征：图5均质油藏不同外边界压力恢复典型曲线特征外边界模型目录一、前言二、国内外发展状况三、现代试井测试工艺四、试井分析基本原理五、在勘探开发中的应用六、发展趋势在开发方案调整中的应用在增产措施效果评价中的应用在稠油热采及三产中的应用试井技术在勘探开发中的应用在勘探开发早期的应用在编制开发方案中的应用落实油藏外边界（封闭边界,全封闭边界,等压边界,流压探边）判断油藏储层储集类型判断储层裂缝发育方向储层物性参数确定压力温度系统确定油井产能确定酸化效果评价压裂效果评价在稠油热采中的应用在三采方案编制中的应用五、在勘探开发中的应用在勘探开发早期的应用在编制开发方案中的应用在开发方案调整中的应用在增产措施效果评价中的应用在稠油热采及三采中的应用在勘探开发早期的应用落实油藏外边界判断油藏储层储集类型判断储层裂缝发育方向五、在勘探开发中的应用１．落实油藏外边界不渗透边界等压边界流压探边复合油藏五、在勘探开发中的应用（1）单一直线不渗透边界埕北12井双对数拟合图不渗透边界153m单一直线不渗透边界实例

埕北12构造井位示意图150m左右第一条边界第二条边界断层距离分别为:687.0m和312.0m。（2）两条不渗透边界夏326井双对数拟合图夏326井位构造图两条不渗透边界实例孤北30井双对数图封闭边界反映四条边到井筒距离62、125、192、248（3）多条不渗透边界为确定断块规模指导井位部署，93年10月进行探边测试。图12孤北30新构造图估算面积0.18km2上报面积0.2km2估算储量41万吨

上报储量53万吨多条不渗透边界实例盐16井双对数图全封闭边界反映长1120宽366面积:0.41储量面积:0.4（4）全封闭边界盐16块是94年发现的砂三中水下扇体，为确定其规模，95年进行恢复探边测试。图6盐16块构造井位图全封闭边界实例１．落实油藏外边界不渗透边界等压边界流压探边复合油藏五、在勘探开发中的应用等压边界反映1998年9月测试，解释等压边界距离为299.0m（1）单一等压边界义941井双对数拟合图义941构造井位示意图单一等压边界实例R=850m等压边界反映利371双对数拟合图利371井是郑南S4砂砾岩扇体上第一口探井，为确定其规模，指导下步滚动部署，92年12月，进行探边测试。（2）圆形等压边界2080m油水边界在20802073等深线上圈闭面积为2.26km2

1.8

估算储量279万吨223图3利371构造井位图圆形等压边界实例１．落实油藏外边界不渗透边界等压边界流压探边复合油藏五、在勘探开发中的应用3）流压探边埕科1构造上属埕东凸起东北坡埕110鼻状构造主体部位，目的层为上二迭系含砾砂岩和侏罗系粉细砂岩，油层以27倾角向东北方向倾斜图13埕科1井油藏剖面图1、落实油藏外边界3）流压探边10mm油嘴生产2个月连通空隙体积11.8106m3图14埕科1井流压探边测试曲线1、落实油藏外边界１．落实油藏外边界不渗透边界等压边界流压探边复合油藏五、在勘探开发中的应用1994年5月7日对沙三上试井交界面的距离为144.0m，内外区流度比Mc

0.047唐4-1井双对数拟合图复合油藏线性复合油藏实例唐4-1构造井位示意图o=5.35mPa·sw=0.25mPa·sMc=0.047线性复合油藏实例五、在勘探开发中的应用在勘探开发早期的应用落实油藏外边界判断油藏储层储集类型判断储层裂缝发育方向2、判断油藏的储集类型（一）在油田勘探开发早期的应用埕北244井双对数拟合图不渗透边界反应距离：138、142夹角：60模型：井储表皮＋三重介质＋不渗透边界Kｈ/μ：1779K：48.5S：-4.4

f:1.44%v:7.16%v:4.1210-5m:2.4810-6埕宁隆起埕北低凸起南端，为评价井2000.5.15完钻。00.6.4测古生界2887.8～3425.0m五、在勘探开发中的应用在勘探开发早期的应用落实油藏外边界判断油藏储层储集类型判断储层裂缝发育方向3、判断油藏裂缝发育方向（一）在油田勘探开发早期的应用塔河油田TK412井组井位图

2000年4月26日下压力计，测72小时流压后，激动井TK412井于5月1日12:00关井进行正向激动，于5月17日12:23开井进行反向激动。到6月2日测试结束，全部测试施工时间为42天。3、判断油藏裂缝发育方向（一）在油田勘探开发早期的应用流动系数分布图3、判断油藏裂缝发育方向（一）在油田勘探开发早期的应用利用Q.Ma&D.Tiab提出确定裂缝性油藏裂缝发育方向的方法3、判断油藏裂缝发育方向该结论与测井解释及地质综合研究结果一致，为井位部署、方案设计提供了重要决策依据（一）在油田勘探开发早期的应用五、在勘探开发中的应用在勘探开发早期的应用在编制开发方案中的应用在开发方案调整中的应用在增产措施效果评价中的应用在稠油热采及三采中的应用（二）在编制开发方案中的应用压力温度系统确定储层有效渗透率确定油井产能评价五、在勘探开发中的应用

以在埕岛油田开发方案编制中的应用为例（二）在编制开发方案中的应用1、压力、温度系统确定图19埕岛馆陶组压力深度关系图25井51层次统计回归：埕岛馆陶组压力系数0.971、压力、温度系统确定图20埕岛馆陶组温度深度关系图25井51层次统计回归：温度梯度3.85℃/100m（二）在编制开发方案中的应用五、在勘探开发中的应用（二）在编制开发方案中的应用压力温度系统确定储层有效渗透率确定油井产能评价2、储层参数定量分析表1埕岛油田渗透率的统计表8井14层次（二）在编制开发方案中的应用2、储层参数定量分析埕岛油田地层渗透性的平面分布特征

埕岛馆陶组上升盘储层具有高渗、高流动能力特点，下降盘储层平均有效渗透率明显低于上升盘。高渗透区位于埕北断层上升盘南部，以胜海4及胜海1为其高渗透中心，向外延伸。（二）在编制开发方案中的应用2、储层参数定量分析表2渗透性的垂向变化特征1.各井都存在着较强的垂向非均质性，下降盘(胜海7)非均质性强，上升盘的非均质性较弱。2.上升盘南部，构造低部位（胜海6）均质性比高部位（胜海4）好。（二）在编制开发方案中的应用五、在勘探开发中的应用（二）在编制开发方案中的应用压力温度系统确定储层有效渗透率确定油井产能评价3、油藏产能评价图20埕北151产能测试曲线（二）在编制开发方案中的应用3、油藏产能评价图21埕北151采油指数曲线（二）在编制开发方案中的应用3、油藏产能评价埕岛地区馆陶组共测取9口井17层次产能资料

平均采油指数为47.35

t/MPa·d平均比采油指数为4.38

t/MPa·d·m该资料是确定埕岛油田主体部位馆陶组产能的主要依据（二）在编制开发方案中的应用在勘探开发早期的应用在编制开发方案中的应用在开发方案调整中的应用在增产措施效果评价中的应用在稠油热采及三采中的应用五、在勘探开发中的应用（三）在开发方案调整中的应用图22桩107断块构造井位图92年桩西厂为完善该块井网，初定在桩107-7与107-5之间部署一口加密井，但对两井之间断层是否密封难以确定，为此在两井之间进行干扰测试。五、在勘探开发中的应用（三）在开发方案调整中的应用图23桩107-5与107-7干扰测试曲线压力变化明显五、在勘探开发中的应用（三）在开发方案调整中的应用图22桩107断块井位图五、在勘探开发中的应用在勘探开发早期的应用在编制开发方案中的应用在开发方案调整中的应用在增产措施效果评价中的应用在稠油热采及三采中的应用五、在勘探开发中的应用1、油井完善性评价标准五、在勘探开发中的应用（四）在增产措施效果评价中的应用分类级别S值数量级CDe2S大约值严重污染（特高）>20>1015污染（高）5~20103~1015较完善（中）1~510

~103完善（较低）-1~15~10酸化（低）-3~-10.5~5压裂（特低）<-3<0.5（四）在增产措施效果评价中的应用2、酸化效果评价图24桩34井酸化前双对数图桩34井位于桩桩31块，层位沙一段，岩性为生物白云岩。2、酸化效果评价图25桩34酸化后双对数图（四）在增产措施效果评价中的应用2、酸化效果评价（四）在增产措施效果评价中的应用3、压裂效果评价图26营11-34井压裂前双对数图（四）在增产措施效果评价中的应用3、压裂效果评价图27营11-34压裂后双对数图