【油藏工程】31-試井及試井分析課件

第三章油藏動態(tài)監(jiān)測原理與方法主講：范海軍《油藏工程原理與方法》第三章油藏動態(tài)監(jiān)測原理與方法主講：范海軍《油藏工程原理與2常用油藏動態(tài)監(jiān)測方法有哪些？1什么是油藏動態(tài)監(jiān)測？

試井分析方法示蹤劑分析方法生產(chǎn)測井分析方法基本問題2常用油藏動態(tài)監(jiān)測方法有哪些？1什么是油藏動態(tài)監(jiān)測？試

油藏動態(tài)監(jiān)測方法應(yīng)用動態(tài)資料(生產(chǎn)資料、壓力測試資料、示蹤劑濃度產(chǎn)出曲線)分析、評價油藏的動態(tài)和地層參數(shù)。油藏資料靜態(tài)資料動態(tài)資料巖石流體物性資料地質(zhì)資料生產(chǎn)資料監(jiān)測資料油藏動態(tài)監(jiān)測方法應(yīng)用動態(tài)資料(生產(chǎn)資料、壓力測試資料動態(tài)靜態(tài)GeologySeismicCoresLogsFormationTesterWelltestsTracersDistanceofInvestigation1cm1m1km10-210-1110102103104meter不同研究方法的探測距離調(diào)查半徑動態(tài)靜態(tài)GeologyFormationDistanceo第一節(jié)試井及試井分析一、試井的概念試井是對油、氣、水井進行測試和分析的總稱。測試內(nèi)容包括：產(chǎn)量、壓力、溫度、取樣等。

試井是一種以滲流力學(xué)為基礎(chǔ)，以各種測試儀器為手段，通過對油氣井生產(chǎn)動態(tài)的測試和分析來研究油氣水層和測試井的各種物性參數(shù)、生產(chǎn)能力以及油氣水層之間的連通關(guān)系的方法。第一節(jié)試井及試井分析一、試井的概念試井是一種以滲流測試：將壓力計下到油層或氣層或注水層部位，開井或關(guān)井記錄井底壓力隨時間的變化——得到一組數(shù)據(jù)。油井條件內(nèi)邊界條件地質(zhì)模型+油層邊界條件基礎(chǔ)模型+外邊界條件壓力反應(yīng)解析解輸入I系統(tǒng)S輸出O正問題測試：將壓力計下到油層或氣層或注水層部位，開井或關(guān)井記錄井底試井分析(不穩(wěn)定壓力分析—PressureTransientAnalysis)：應(yīng)用滲流力學(xué)理論，分析測試數(shù)據(jù)，反求油層和井的動態(tài)參數(shù)。是滲流理論在油氣田開發(fā)中的直接應(yīng)用，反之，也是檢驗油氣滲流理論正確與否或符合油田實際的重要方法。地質(zhì)模型+油層邊界條件基礎(chǔ)模型+外邊界條件壓力反應(yīng)解析解系統(tǒng)S輸出O反問題試井分析(不穩(wěn)定壓力分析—PressureTransien根據(jù)勘探開發(fā)不同階段，結(jié)合注采井需要解決勘探開發(fā)部署和油田調(diào)整挖潛等工作中的問題，而賦予不同的試井目的。如對探井的地層評價、油（氣）藏開發(fā)的動態(tài)評價、增產(chǎn)措施的效果評價、邊界特征和井間連通評價等。具體的講，運用試井資料，結(jié)合其他資料可以解決以下問題：

(1)推算地層壓力；(2)確定地層參數(shù)；(3)估算完井效率，井底污染情況，判斷酸化、壓裂效果。

(4)探測邊界及井間連通情況；(5)估算單井儲量。二、試井分析的目的根據(jù)勘探開發(fā)不同階段，結(jié)合注采井需要解決勘探開發(fā)部署和（一）按測試目的分為：1.產(chǎn)能試井改變?nèi)舾纱斡途?、氣井或水井的工作制度，測量在各個不同工作制度下的穩(wěn)定產(chǎn)量及相應(yīng)的井底壓力，從而確定測試井或測試層的產(chǎn)能方程或無阻流量。又稱為穩(wěn)定試井。產(chǎn)能試井不穩(wěn)定試井三、試井的分類（一）按測試目的分為：1.產(chǎn)能試井產(chǎn)能試井2.不穩(wěn)定試井改變測試井的產(chǎn)量，并測量由此而引起的井底壓力隨時間的變化，從而確定測試井和測試層的特性參數(shù)。a.壓降試井（PressureDrawdowntest）：一口井開井生產(chǎn)，測量井底壓力隨時間的變化，確定測試井和測試層的特性參數(shù)。要求測試井期間產(chǎn)量恒定。三、試井的分類timeFlowrateqBHP解釋結(jié)果:permeability,skin,reservoirlimittesting2.不穩(wěn)定試井a(chǎn).壓降試井（PressureDrtimeFlowrateqBHP解釋結(jié)果:permeability,skin,averagedrainagearea

pressure三、試井的分類b.壓力恢復(fù)試井（PressureBuildupTest）：油井以恒定產(chǎn)量生產(chǎn)一段時間后關(guān)井，關(guān)井的同時測量井底壓力隨時間的變化，確定測試井和測試層的特性參數(shù)。timeFlowrateqBHP解釋結(jié)果:三、試井的分類q1q2q3q4變產(chǎn)量試井pt脈沖試井干擾試井探變測試Semi-SteadyStateqqptq三、試井的分類q1q2q3q4變產(chǎn)量試井pt脈沖試井干擾試井探變測試Sem（二）按流體性質(zhì)分類（1）油井試井（2）氣井試井（3）水井試井（4）多相試井（三）按地層類型分類（1）均質(zhì)油藏試井（2）雙孔介質(zhì)油藏試井（3）雙滲介質(zhì)油藏試井（4）復(fù)合油藏油藏試井

（1）垂直井（2）水平井（3）壓裂井（4）徑向井、分支井（1）常規(guī)試井分析方法（半對數(shù)）（2）現(xiàn)代試井分析方法（雙對數(shù)）（四）按井類別分類（五）按試井資料處理方式分類三、試井的分類（二）按流體性質(zhì)分類（1）油井試井（三）按地層類型分類（1）k均質(zhì)模型雙滲介質(zhì)k1k2雙孔介質(zhì)k1k2復(fù)合介質(zhì)k1k2常用油藏物理模型(地層類型)k均質(zhì)模型雙滲介質(zhì)k1k2雙孔介質(zhì)k1k2復(fù)合介質(zhì)k1k2常四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況

早期資料：主要反映井筒附近動態(tài)(污染，增產(chǎn)措施等)；

中期資料：主要反映總的油藏動態(tài)，可求得地層系數(shù)(k,kh)等；

晚期資料：以邊界影響為主，獲取油藏平均壓力，判斷油藏的形狀。早期中期晚期lgt

壓力資料根據(jù)測壓時間分為早期、中期和晚期三個階段：pwf四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況早期資料：主要反映井筒附近動態(tài)(污染1920～1930年：首次用不穩(wěn)定試井方法，研究晚期資料，用井底壓力推算油藏平均壓力。

1950～1960年：以Horner為主的常規(guī)試井分析方法以中期資料為主，將實測井底壓力和相應(yīng)的時間繪成半對數(shù)曲線，找出直線段進行分析。

1954年：MBH法，求斷塊油藏邊界，邊界形狀或求平均壓力。起源于20世紀30年代，用壓力儀表測井底“靜壓”四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況1920～1930年：首次用不穩(wěn)定試井方法，研究晚期

（60年代末，美國HP公司研制出世界上第一支石英晶體電子壓力計，測量精度達0.025%，靈敏度達到0.00014MPa，采樣速度達1個測試點/S。）60年代末70年代初，國外開始研究現(xiàn)代試井分析方法。

1969年，Ramry建立了考慮井筒存儲及表皮效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并用Laplace變換求得解析解，繪制出無因次雙對數(shù)理論圖版。在此基礎(chǔ)上進一步發(fā)展了Earlougher-Kersch理論圖版，Gringarten圖版等。

1982年，Bourdet在Gringarten圖版的基礎(chǔ)上研制出了Bourdet壓力導(dǎo)數(shù)圖版，為診斷油藏類型提供了依據(jù)。四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況（60年代末，美國HP公司研制出世界上第一支石英晶體

常規(guī)試井方法起步早，發(fā)展比較完善，原理簡單又易于使用，但也存在不足之處：

a.以中晚期資料為主，測試時間長，對于低滲油藏取得中晚期資料較難

b.半對數(shù)直線起點難以確定；

c.當續(xù)流影響大，井筒附近污染嚴重時，使用困難；

d.根據(jù)中期資料只能獲得反映總的油藏狀況的參數(shù)，而不能取得井筒附近的詳細信息。四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況常規(guī)試井方法起步早，發(fā)展比較完善，原理簡單又現(xiàn)代試井技術(shù)

1.現(xiàn)代試井技術(shù)包括的主要內(nèi)容：

(1)用高精度測試儀表測取正確的試井資料;(2)用現(xiàn)代試井解釋方法解釋試井資料，得到更可靠的解釋結(jié)果;(3)測試過程控制，資料解釋和試井報告編制的計算機化。四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況現(xiàn)代試井技術(shù)四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況基本假設(shè):

考慮單層、均質(zhì)無限大油藏中有一口生產(chǎn)井的情況。（1）油藏水平、均質(zhì)、等厚、各向同性、橫向無限大；（2）油井開井前地層中各點的壓力均勻分布，開井后油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)。（3）地層流體和地層巖石微可壓縮，壓縮系數(shù)為常數(shù)；（3）地層流體流動符合達西滲流定律；（4）忽略重力和毛管力的影響，并設(shè)地層中的壓力梯度比較小。五、試井分析理論基礎(chǔ)基本假設(shè):考慮單層、均質(zhì)無限大油藏中有一口生產(chǎn)井的情況。五數(shù)學(xué)模型：p(r,t)壓力，MPa；Pi－原始地層壓力，MPa；t－時間，h；K－地層的滲透率，μm2；h－油層厚度，m；μ－流體粘度，mP.s；φ－地層孔隙度，小數(shù)；Ct－綜合壓縮系數(shù)，Ct=Cr+CL

，MPa-1

；rw－井半徑，m；q－地面產(chǎn)量，m3/d；B－體積系數(shù)，m3/(標m3)；地層導(dǎo)壓系數(shù)五、試井分析理論基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型：p(r,t)壓力，MPa；Pi－原始地層壓力，M達西單位制思考題：如何將達西單位制的數(shù)學(xué)模型進行單位換算寫成礦場單位制的數(shù)學(xué)模型。五、試井分析理論基礎(chǔ)達西單位制思考題：如何將達西單位制的數(shù)學(xué)模型進行單位換算寫成數(shù)學(xué)模型的通解為：Ei是冪積分函數(shù)：井底壓力為：五、試井分析理論基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型的通解為：Ei是冪積分函數(shù)：井底壓力為：五、試井分析【油藏工程】31-試井及試井分析課件【油藏工程】31-試井及試井分析課件當井底存在污染時，井底壓力為：

式中：S-污染系數(shù)；或稱為表皮系數(shù)（3-4）五、試井分析理論基礎(chǔ)井底壓力為：（3-3）當井底存在污染時，井底壓力為：式中：S-污染系數(shù)；或稱為表補充：井底存在污染時，井底壓力表達式五、試井分析理論基礎(chǔ)無污染：有污染：補充：井底存在污染時，井底壓力表達式五、試井分析理論基礎(chǔ)無令：有：五、試井分析理論基礎(chǔ)附加壓力降：S>0,S=0,S<0分別代表什么含義？令：有：五、試井分析理論基礎(chǔ)附加壓力降：S>0,S=0,達西單位制下均質(zhì)無限大地層中心一口井定產(chǎn)量生產(chǎn)的壓力降公式為：所以有：即：進行單位制轉(zhuǎn)換，可得到（3-4）式五、試井分析理論基礎(chǔ)達西單位制下均質(zhì)無限大地層中心一口井定產(chǎn)量生產(chǎn)的壓力降公式為當x<0.01時，近似式為：

或當時，五、試井分析理論基礎(chǔ)當x<0.01時，近似式為：或當因為：所以有：(3-5)五、試井分析理論基礎(chǔ)因為：所以有：(3-5)五、試井分析理論基礎(chǔ)第三章油藏動態(tài)監(jiān)測原理與方法主講：范海軍《油藏工程原理與方法》第三章油藏動態(tài)監(jiān)測原理與方法主講：范海軍《油藏工程原理與2常用油藏動態(tài)監(jiān)測方法有哪些？1什么是油藏動態(tài)監(jiān)測？

試井分析方法示蹤劑分析方法生產(chǎn)測井分析方法基本問題2常用油藏動態(tài)監(jiān)測方法有哪些？1什么是油藏動態(tài)監(jiān)測？試

油藏動態(tài)監(jiān)測方法應(yīng)用動態(tài)資料(生產(chǎn)資料、壓力測試資料、示蹤劑濃度產(chǎn)出曲線)分析、評價油藏的動態(tài)和地層參數(shù)。油藏資料靜態(tài)資料動態(tài)資料巖石流體物性資料地質(zhì)資料生產(chǎn)資料監(jiān)測資料油藏動態(tài)監(jiān)測方法應(yīng)用動態(tài)資料(生產(chǎn)資料、壓力測試資料動態(tài)靜態(tài)GeologySeismicCoresLogsFormationTesterWelltestsTracersDistanceofInvestigation1cm1m1km10-210-1110102103104meter不同研究方法的探測距離調(diào)查半徑動態(tài)靜態(tài)GeologyFormationDistanceo第一節(jié)試井及試井分析一、試井的概念試井是對油、氣、水井進行測試和分析的總稱。測試內(nèi)容包括：產(chǎn)量、壓力、溫度、取樣等。

試井是一種以滲流力學(xué)為基礎(chǔ)，以各種測試儀器為手段，通過對油氣井生產(chǎn)動態(tài)的測試和分析來研究油氣水層和測試井的各種物性參數(shù)、生產(chǎn)能力以及油氣水層之間的連通關(guān)系的方法。第一節(jié)試井及試井分析一、試井的概念試井是一種以滲流測試：將壓力計下到油層或氣層或注水層部位，開井或關(guān)井記錄井底壓力隨時間的變化——得到一組數(shù)據(jù)。油井條件內(nèi)邊界條件地質(zhì)模型+油層邊界條件基礎(chǔ)模型+外邊界條件壓力反應(yīng)解析解輸入I系統(tǒng)S輸出O正問題測試：將壓力計下到油層或氣層或注水層部位，開井或關(guān)井記錄井底試井分析(不穩(wěn)定壓力分析—PressureTransientAnalysis)：應(yīng)用滲流力學(xué)理論，分析測試數(shù)據(jù)，反求油層和井的動態(tài)參數(shù)。是滲流理論在油氣田開發(fā)中的直接應(yīng)用，反之，也是檢驗油氣滲流理論正確與否或符合油田實際的重要方法。地質(zhì)模型+油層邊界條件基礎(chǔ)模型+外邊界條件壓力反應(yīng)解析解系統(tǒng)S輸出O反問題試井分析(不穩(wěn)定壓力分析—PressureTransien根據(jù)勘探開發(fā)不同階段，結(jié)合注采井需要解決勘探開發(fā)部署和油田調(diào)整挖潛等工作中的問題，而賦予不同的試井目的。如對探井的地層評價、油（氣）藏開發(fā)的動態(tài)評價、增產(chǎn)措施的效果評價、邊界特征和井間連通評價等。具體的講，運用試井資料，結(jié)合其他資料可以解決以下問題：

(1)推算地層壓力；(2)確定地層參數(shù)；(3)估算完井效率，井底污染情況，判斷酸化、壓裂效果。

(4)探測邊界及井間連通情況；(5)估算單井儲量。二、試井分析的目的根據(jù)勘探開發(fā)不同階段，結(jié)合注采井需要解決勘探開發(fā)部署和（一）按測試目的分為：1.產(chǎn)能試井改變?nèi)舾纱斡途?、氣井或水井的工作制度，測量在各個不同工作制度下的穩(wěn)定產(chǎn)量及相應(yīng)的井底壓力，從而確定測試井或測試層的產(chǎn)能方程或無阻流量。又稱為穩(wěn)定試井。產(chǎn)能試井不穩(wěn)定試井三、試井的分類（一）按測試目的分為：1.產(chǎn)能試井產(chǎn)能試井2.不穩(wěn)定試井改變測試井的產(chǎn)量，并測量由此而引起的井底壓力隨時間的變化，從而確定測試井和測試層的特性參數(shù)。a.壓降試井（PressureDrawdowntest）：一口井開井生產(chǎn)，測量井底壓力隨時間的變化，確定測試井和測試層的特性參數(shù)。要求測試井期間產(chǎn)量恒定。三、試井的分類timeFlowrateqBHP解釋結(jié)果:permeability,skin,reservoirlimittesting2.不穩(wěn)定試井a(chǎn).壓降試井（PressureDrtimeFlowrateqBHP解釋結(jié)果:permeability,skin,averagedrainagearea

pressure三、試井的分類b.壓力恢復(fù)試井（PressureBuildupTest）：油井以恒定產(chǎn)量生產(chǎn)一段時間后關(guān)井，關(guān)井的同時測量井底壓力隨時間的變化，確定測試井和測試層的特性參數(shù)。timeFlowrateqBHP解釋結(jié)果:三、試井的分類q1q2q3q4變產(chǎn)量試井pt脈沖試井干擾試井探變測試Semi-SteadyStateqqptq三、試井的分類q1q2q3q4變產(chǎn)量試井pt脈沖試井干擾試井探變測試Sem（二）按流體性質(zhì)分類（1）油井試井（2）氣井試井（3）水井試井（4）多相試井（三）按地層類型分類（1）均質(zhì)油藏試井（2）雙孔介質(zhì)油藏試井（3）雙滲介質(zhì)油藏試井（4）復(fù)合油藏油藏試井

（1）垂直井（2）水平井（3）壓裂井（4）徑向井、分支井（1）常規(guī)試井分析方法（半對數(shù)）（2）現(xiàn)代試井分析方法（雙對數(shù)）（四）按井類別分類（五）按試井資料處理方式分類三、試井的分類（二）按流體性質(zhì)分類（1）油井試井（三）按地層類型分類（1）k均質(zhì)模型雙滲介質(zhì)k1k2雙孔介質(zhì)k1k2復(fù)合介質(zhì)k1k2常用油藏物理模型(地層類型)k均質(zhì)模型雙滲介質(zhì)k1k2雙孔介質(zhì)k1k2復(fù)合介質(zhì)k1k2常四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況

早期資料：主要反映井筒附近動態(tài)(污染，增產(chǎn)措施等)；

中期資料：主要反映總的油藏動態(tài)，可求得地層系數(shù)(k,kh)等；

晚期資料：以邊界影響為主，獲取油藏平均壓力，判斷油藏的形狀。早期中期晚期lgt

壓力資料根據(jù)測壓時間分為早期、中期和晚期三個階段：pwf四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況早期資料：主要反映井筒附近動態(tài)(污染1920～1930年：首次用不穩(wěn)定試井方法，研究晚期資料，用井底壓力推算油藏平均壓力。

1950～1960年：以Horner為主的常規(guī)試井分析方法以中期資料為主，將實測井底壓力和相應(yīng)的時間繪成半對數(shù)曲線，找出直線段進行分析。

1954年：MBH法，求斷塊油藏邊界，邊界形狀或求平均壓力。起源于20世紀30年代，用壓力儀表測井底“靜壓”四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況1920～1930年：首次用不穩(wěn)定試井方法，研究晚期

（60年代末，美國HP公司研制出世界上第一支石英晶體電子壓力計，測量精度達0.025%，靈敏度達到0.00014MPa，采樣速度達1個測試點/S。）60年代末70年代初，國外開始研究現(xiàn)代試井分析方法。

1969年，Ramry建立了考慮井筒存儲及表皮效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并用Laplace變換求得解析解，繪制出無因次雙對數(shù)理論圖版。在此基礎(chǔ)上進一步發(fā)展了Earlougher-Kersch理論圖版，Gringarten圖版等。

1982年，Bourdet在Gringarten圖版的基礎(chǔ)上研制出了Bourdet壓力導(dǎo)數(shù)圖版，為診斷油藏類型提供了依據(jù)。四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況（60年代末，美國HP公司研制出世界上第一支石英晶體

常規(guī)試井方法起步早，發(fā)展比較完善，原理簡單又易于使用，但也存在不足之處：

a.以中晚期資料為主，測試時間長，對于低滲油藏取得中晚期資料較難

b.半對數(shù)直線起點難以確定；

c.當續(xù)流影響大，井筒附近污染嚴重時，使用困難；

d.根據(jù)中期資料只能獲得反映總的油藏狀況的參數(shù)，而不能取得井筒附近的詳細信息。四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況常規(guī)試井方法起步早，發(fā)展比較完善，原理簡單又現(xiàn)代試井技術(shù)

1.現(xiàn)代試井技術(shù)包括的主要內(nèi)容：

(1)用高精度測試儀表測取正確的試井資料;(2)用現(xiàn)代試井解釋方法解釋試井資料，得到更可靠的解釋結(jié)果;(3)測試過程控制，資料解釋和試井報告編制的計算機化。四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況現(xiàn)代試井技術(shù)四、不穩(wěn)定試井發(fā)展概況基本假設(shè):

考慮單層、均質(zhì)無限大油藏中有一口生產(chǎn)井的情況。（1）油藏水平、均質(zhì)、等厚、各向同性、橫向無限大；（2）油井開井前地層中各點的壓力均勻分布，開井后油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)。（3）地層流體和地層巖石微可壓縮，壓縮系數(shù)為常數(shù)；（3）地層流體流動符合達西滲流定律；（4）忽略重力和毛管力的影響，并設(shè)地層中的壓力梯度比較小。五、試井分析理論基礎(chǔ)基本假設(shè):考慮單層、均質(zhì)無限大油藏中有一口生產(chǎn)井的情況。