第六章 试井资料解释方法

煤层气试井与测试技术授课教师：张小东Telmail：z_wenfeng@163.com河南理工大学能源学院第六章试井设计及解释第一节试井设计第二节试井资料解释第一节试井设计一、试井设计的重要性二、试井设计的步骤三、资料录取的基本要求一、试井设计的重要性

试井设计是进行试井工艺选择的基础和前提。就如其他工程设计一样，如盖一栋楼，没有设计图是不可想象的。没有精心设计的试井施工，特别是针对特殊井的施工，就不可能取得好的效果。

试井设计是一门学问，设计前熟悉各种试井方法，深入了解油气田的地质概况、明确试井方法解决的问题，有针对性的提出试井设计。二、试井设计的步骤1、收集相关地质资料和被测井的井身结构数据

以下资料必须要详细收集1）测试井的基本数据

（1）井号（2）井别（水平井、垂直井等）（3）地理位置（4）构造位置（5）井位坐标（6）地面海拔、补心海拔、补心高度二、试井设计的步骤补心海拔：钻杆都是从钻井平台上开始下放的，而测井都是从地面为基准面开始测试的，这中间就会有个钻井平台本身高度的差异，是为补心。补心海拔=地面海拔＋钻机补心高度补心高度：指钻井平台方补心至地面的距离，即补心的地面高度（7）钻井数据：开钻、完钻、完井时间，以及完钻井深、完钻层位（8）井身结构：包括表层套管、技术套管、

油层套管、人工井底等

一般要附井身结构图补心海拔与地面海拔关系示意图二、试井设计的步骤2）测试井基本地质参数

（1）测井解释成果表（附表）（2）测试层段井深（3）测试层中部深度（4）射孔层位：所属的地层单元（5）射孔层段（6）产层有效厚度、射开有效厚度（7）产层岩性：煤层、砂岩等（8）射孔密度：？孔/m

（9）测试层平均孔隙度：由岩心数据获得

（10）测试层平均渗透率：由测井数据解释获得（11）测试层温度、原始地层压力二、试井设计的步骤

（11）原始含气饱和度：岩心数据

（12）原始含水饱和度：岩心数据

（13）综合压缩系数：有关资料分析计算得到3）测试井试气资料若测试井具有DST试井或其它试气资料，要进行有关参数的收集。2、测试目的测试目的一般由甲方提供，指测试井的用途，是用来评价产能、井间的连通性、单井可控储量等，还是获得气水界面、原始静压力、有效渗透率、表皮系数、井附近的边界形状、储层压力在产气过程中的下降、气水样的性质等参数3、用试井软件进行压力走势及压力双对数曲线的模拟设计二、试井设计的步骤4、提出试井地质设计报告测试目的综合上述测试资料、测试目标以及模拟结果，写出试井地质设计报告，并交付审批后施工5、试井施工设计施工设备和工艺，是决定测试成功与否的关键环节。主要考虑：

1）压力计的精度及分辨率

2）仪表下入井内测压的位置：应设定在主要的产层中部。若有积液，应放在液面以下。

3）测压方式。应尽量采用井下关井工具，测取压力恢复曲线

4）施工设备的选择：根据测试目的、测试阶段，进行选取。二、资料录取的基本要求片面的做法：油田试井施工中，现场习惯了“孤立的压力恢复试井”，也就是说缺失开井降压流动压力段的不稳定试井。正确的做法：先在开井条件下，监测油气井的流动压力。监测时间尽量长些，以记录开关井的压力历史，才能通过压力历史拟合检验，确认模型分析的正确性。具体录取要求：

1、压力计在井底连续录取开井生产和关井压力恢复的连续压力变化

2、加密录取压力恢复段，特别是关井初期的压力数据

3、详细及时的记录现场日志：仪器运转情况，仪器起、下井时间，井下工具起下井时间和坐标，坐封、开关阀的操作步骤，井口开、关阀门的时间和井口压力记录，异常情况或偶发事件等第二节试井资料解释一、试井每一阶段可以获取的信息二、流动阶段的识别三、均质储层的试井解释四、试井解释实例第二节试井资料解释一、试井每一阶段可以获取的信息

把压力降低或压力恢复的压差数据投绘到双对数坐标系中，可以得到双对数曲线。1.第一阶段刚刚开井或刚刚关井的一段时间，在此阶段可以得到井筒储集系数C。2.第二阶段人工压裂、天然裂隙、射孔不完善。此阶段反应井筒附近储层情况。在此阶段可以得到的参数有：裂缝半长xf。3.第三阶段

径向流动阶段。根据压力降低或压力恢复曲线可以计算地层系数hk（流动系数kh/μ或渗透率k），表皮系数S，储层压力pi。4.第四阶段关闭生产井，下入压力计测压，获取地层平均压力。用物质平衡法可以估算油藏的储量，计算钻井到储层边界的距离d，排泄半径re以及地层的平均压力p

。一、试井每一阶段可以获取的信息二、流动阶段的识别

在lgΔp-lgt双对数曲线上，不同流动阶段都有不同的形状。窜流系数λ:表示双重孔隙储层中裂缝系统与基质系统间流体交换的难易程度

弹性储能比ω:是双重孔隙介质的一个重要表征参数,系指双重孔隙储层裂缝系统的孔隙体积及综合压缩系数的乘积与岩石总孔隙体积及综合压缩系数的乘积之比。二、流动阶段的识别

1.早期阶段1）井筒储集

在lgΔp-lgt双对数曲线上lgΔp与lgt成直线，且其斜率为1。因此在纯井筒储集阶段，双对数曲线呈现斜率为1的直线。如果井筒储集系数发生变化，双对数曲线将发生变化。对于气井，该阶段压降与时间的关系表达式由2-33转化为：

在井筒储集阶段早期，在lgΔp-lgt双对数曲线上lgΔp与lgt成直线，且其斜率为1。所以在直角坐标系中Δp与t成一条过原点的直线，其斜率为。这就是井筒储集阶段的特种识别曲线和井筒储集系数的计算公式为：二、流动阶段的识别

井筒储集效应的特种识别曲线还可以识别和纠正时间误差。有时记录开井和关井的时间有误差，使得根据早期资料绘制的特种识别曲线不通过原点，或双对数曲线的倾角不呈45度，这时可以利用下图加以校正。将直线平移到通过原点即可。二、流动阶段的识别

2）无限导流性裂缝在lgΔp-lgt双对数曲线上斜率为1/2，由5-37式，可得裂缝半长Lf：3）有限导流性裂缝在lgΔp-lgt双对数曲线上斜率为1/4，由5-38式，可得裂缝的导流能力kfw:二、流动阶段的识别

高传导裂缝半长：低传导裂缝半长2.过渡阶段

可得渗透率k、表皮系数S、窜流系数λ、弹性储能比ω3.无限作用径流阶段

第三阶段，也是半对数曲线（Horner曲线）呈直线的阶段。此阶段，“压降漏斗”沿径向向外扩大，边界的影响非常小，可以忽略，流动状态接近无限大地层经向流动，“无限作用径向流动”。

径向流动阶段的特种识别曲线就是井底流压(pwf(t))与生产时间t的半对数曲线(压降曲线)，或井底关井压力(pws(Δt))与关井时间Δt或其函数((tp+Δt)/Δt)的半对数曲线。在径向流阶段，它们呈一条直线，其斜率为m=2.121×10-3qμB/(kh)，根据斜率可以计算kh，kh/μ，k和S。二、流动阶段的识别

tp远大于Δtmax3.外边界反映阶段(晚期阶段)

1）恒压边界压力只与距离有关，与时间无关。在双对数曲线或半对数曲线上都表现为一条近于水平的直线。二、流动阶段的识别

2）不渗透边界在不渗透边界的影响到达井筒后，井底压降加快，压降和时间双对数曲线和半对数曲线都变陡，出现上翘现象。二、流动阶段的识别

3）封闭系统当所有不渗透边界的影响到达井筒以后，压力随时间的变化率将固定不变，也就是说，压降与时间成线性关系，达到所谓的“拟稳定流状态”。其双对数曲线是pD与tDA的斜率为1的直线，Δp和t的曲线近于直线。二、流动阶段的识别

三、均质储层的试井解释

1.半对数曲线分析法(Horner曲线)

压力恢复曲线法，从零时刻起注入量恒定为q，直到t时刻(井底流达到稳定)为止，关井测量井底压力随时间的变化。若tp和(tp+Δt)均在无限作用径向流动阶段，则由Horner公式（式2-43）：2-43

在Horner曲线图中直线的斜率m的绝对值为：则，流动系数kh/μ为：地层系数hk（产能系数）为：三、均质储层的试井解释

表皮因子S为：当关井时间Δt→∝时，[(tp+Δt)/Δt]→1,lg[(tp+Δt)/Δt]→0,pws(Δt)→pi，因次，把直线延长，使它与(tp+Δt)/Δt＝1相交，交点所对应的压力值就是pi

。三、均质储层的试井解释

2.Ramey(雷米)图板及拟合方法现代试井解释的主要方法之一是图板拟合(样板曲线拟合)。试井解释图板就是在某种坐标系中绘制一组或若干组曲线，通过将实测的压降曲线与先前绘制的图板进行对比来解释储层特性参数

雷米图板是无限大地层中一口具有井筒储集和表皮效应的井的解释图板。在双对数坐标系中，纵坐标为无因次压力pD，横坐标为无因次时间tD，每一组曲线对应一个无因次井筒储集系数CD值，每一组曲线中的每一条曲线对应一个表皮系数S值。三、均质储层的试井解释

1、拟合的理论依据

测试系统的属性和典型模型的曲线一致无因次压力与无因次时间的定义可由2-17、2-18得：三、均质储层的试井解释

2-172-18

取对数，即可得：

pD与tD的双对数图与真实的试井Δp和Δt的双对数坐标的唯一差别：

就是通过两个合适系数的两个坐标轴变换，也即通过坐标原点的变换，即可达到拟合。三、均质储层的试井解释

6-16-22、图板拟合分析法步骤

第一步，在尺寸与图板完全一致的透明双对数纸上画出实测压差Δp＝pi-pwf(t)和时间t的关系曲线。只画点不连线。

第二步，把画好的实测曲线在图板上上下左右移动，在图板上找出一条与实测曲线最吻合的样板曲线。一般在拟合之前应先计算出C和CD值，拟合好后选择一点，读出拟合值，即这一点的pD值和tD值。从实测曲线图上读出这一点的Δp值和t值。这一点称为拟合点。pD/Δp和tD/t分别称为压力拟合值和时间拟合值。另外，从拟合曲线上读出S值(曲线拟合值)。如果C值未知，还需要读出CD值。三、均质储层的试井解释

第三步，由压力拟合值和时间拟合值根据无因此压力的定义可计算流动系数：地层系数：三、均质储层的试井解释

或有效渗透率和值如果井筒储集系数C未知，则可由拟合值CD计算另外，从曲线拟合还可以得到表皮系数S：三、均质储层的试井解释

说明：

拟合点可以任意选取，但为了计算结果简便，尽量选取容易读数的拟合点，如Δp＝1MPa，t＝1h。此点为实测曲线图的对数周期框格的交点，不但容易读数，而且用来计算拟合值或计算参数也特别简单。雷米图版的缺点：在事先无法算出CD值的情况下，拟合比较困难，误差也比较大。三、均质储层的试井解释

Ramey(雷米)图板拟合方法应用实例某口均质气藏的压力降低数据如下所示：

pi=24.148MPa

q=143.09m3/dB=1.2

Φ=0.15μ=1.6mPa·s

Ct=1.422×10-3（MPa)-1h=16.15m

rw=0.0878m四、试井解释实例

三、均质储层的试井解释第一步，计算压差数据：起始压力：24.148第二步，在透明的双对数坐标纸上画实测Δp－t曲线。画实测曲线，必须用压差Δp对时间t作图四、试井解释实例

第三步，计算CD值。首先由上表中的数据画出井筒储集特种识别曲线，计算C值。得C＝