試井模型及典型曲線形態(tài)

第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一

常規(guī)試井解釋技術(shù)----通常是在直角坐標(biāo)或半對數(shù)坐標(biāo)中畫出實(shí)測的井底壓力隨時(shí)間變化的曲線。根據(jù)滲流理論，該曲線存在直線段，由該直線段的斜率或截距反求地層有關(guān)參數(shù)。不穩(wěn)定試井解釋技術(shù)常規(guī)試井解釋分析現(xiàn)代試井解釋分析前言第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一

現(xiàn)代試井解釋技術(shù)----是根據(jù)各種試井模型的數(shù)學(xué)模型算出不同參數(shù)下的無量綱井底壓力隨無量綱時(shí)間的變化曲線，并繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)圖上，稱為理論圖版或樣板曲線。因?yàn)椴煌脑嚲Ｐ途哂胁煌那€特征，再看實(shí)測曲線符合哪類試井模型的曲線特征，就選哪類試井模型的理論圖版進(jìn)行擬合，擬合的結(jié)果也就確定了該實(shí)測曲線對應(yīng)的油藏的參數(shù)。因此，試井解釋模型及典型曲線特征是試井解釋技術(shù)的重要內(nèi)容。前言第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一一、試井解釋模型1、試井解釋模型的概念試井解釋模型也稱作試井解釋的儲層模型，它與真實(shí)儲層模型的區(qū)別是試井解釋模型描述的僅僅是試井過程中的儲層動態(tài)，而不是儲層的物理描述，儲層模型是綜合地質(zhì)（包括地震和巖心等）、測井、試井和生產(chǎn)測井等各種資料建立起來的一種儲層特性的物理描述。盡管某種程度上實(shí)際儲層是千差萬別的，但是通過研究世界范圍內(nèi)大量的不同儲層的試井?dāng)?shù)據(jù)表明，測試期間可能出現(xiàn)的儲層動態(tài)響應(yīng)是有限的，試井分析只需要有限的解釋模型。儲層響應(yīng)受滲透率、表皮因子、井筒存儲系數(shù)、裂縫性質(zhì)、斷層距離、雙孔介質(zhì)中的竄流系數(shù)和彈性容量比以及單井注采參數(shù)等因素的影響，試井解釋模型是基于對儲層物理性質(zhì)的理解而建立起來的描述試井過程中儲層響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，由這一數(shù)學(xué)模型求解出壓力隨時(shí)間變化的曲線特征與被測量儲層的擬合，我們可推斷模型參數(shù)所代表的是儲層參數(shù)。

第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一2、試井過程

試井是間接測量法，也即一種探測的方法，通過向儲層中輸入一種激動信號，并回收（即測量）儲層響應(yīng)信號來確定儲層的動態(tài)特性。通過試井獲取儲層特性的基本過程如下：輸入信號→儲層和測試井→輸出信號因?yàn)橛蒊（產(chǎn)量）和O（壓力變化）尋找S（儲層特性），符合I和O的S可能不止一種，所以這個(gè)反問題的解不是唯一的。要減小這種多解性，就需要增加輔助資料：（1）地質(zhì)、測井、生產(chǎn)測井、鉆井和射孔信息，（2）歷次試井資料、歷史井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)、井筒狀況（漏失和封隔情況等）和鄰井情況。（3）各種診斷圖和識別圖。第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一類別模型內(nèi)邊界模型井儲+表皮、變井儲、壓裂井、部分射開、斜井和水平井等儲層模型均質(zhì)、雙孔介質(zhì)、雙滲介質(zhì)、三重介質(zhì)、多重介質(zhì)、復(fù)合模型（包括徑向復(fù)合和單向線性復(fù)合）、多重復(fù)合模型（包括徑向復(fù)合和單向線性復(fù)合）和分形介質(zhì)模型外邊界模型定壓邊界、變壓邊界（升壓或降壓）、不滲透邊界（一條直線斷層或多條直線斷層）、封閉儲層、半滲透（泄漏）斷層和高滲透斷層

等流體模型油井、氣井、凝析氣井、水井、單相流、多相流、非達(dá)西流等流量模型恒流量、變流量3、試井解釋模型的組成第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（1）井筒儲存+表皮污染對于定井儲模型，污染系數(shù)S越大，雙對數(shù)曲線開口越大，反之開口越小。1、井筒模型第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（2）變井+表皮受井筒儲存系數(shù)C的影響，試井早期曲線發(fā)生變異，C變大時(shí)，曲線偏離45°線向右偏移，反之向左；此外曲線形態(tài)還具有壓力導(dǎo)數(shù)曲線超越壓力線的特征。1、井筒模型第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（3）無限導(dǎo)流能力裂縫（1）均質(zhì)地層被壓開一條裂縫，裂縫與井筒對稱，半翼長xf。（2）裂縫具有無限大的滲透率，沿裂縫無壓力降。流體一旦從地層流入裂縫，將瞬時(shí)流入井筒。（3）裂縫穿透整個(gè)地層，不計(jì)裂縫寬度，即bf=0。1、井筒模型第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一地層線性流動擬徑向流動因裂縫具有無限大的滲透率，沿裂縫無壓力降。流體一旦從地層流入裂縫，將瞬時(shí)流入井筒。所以，對無限導(dǎo)流垂直裂縫的油藏，縫中的流動不存在。流體的流動：1井筒模型（3）無限導(dǎo)流能力裂縫第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（3）無限導(dǎo)流對于無限導(dǎo)流模型的均質(zhì)油藏，壓力導(dǎo)數(shù)曲線表現(xiàn)出斜率為0.5的直線段，后期壓力導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)為0.5的水平線；受井筒儲存系數(shù)C影響，C越大，雙對數(shù)曲線越靠右，反之靠左。1、井筒模型第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（4）有限導(dǎo)流（大型壓裂通常產(chǎn)生符合這一模型的裂縫）（1）均質(zhì)地層被壓開一條裂縫，裂縫與井筒對稱，半翼長xf（2）裂縫具有一定的滲透率kf，沿裂縫存在壓力降。（3）裂縫穿透整個(gè)地層，裂縫寬度bf≠0。（4）裂縫滲透率kf比油層滲透率k大得多，即

kf>>k1、井筒模型第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一早期線性流擬徑向流流體的流動：1井筒模型第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（4）有限導(dǎo)流對于有限導(dǎo)流垂直裂縫模型，在井筒儲集效應(yīng)和表皮影響段，壓力導(dǎo)數(shù)曲線表現(xiàn)出斜率為1的直線段；中期為有限導(dǎo)流垂直裂縫影響的特征曲線，壓力導(dǎo)數(shù)曲線表現(xiàn)出斜率為0.25的直線段；晚期為均質(zhì)油藏特征，壓力導(dǎo)數(shù)曲線為0.5的水平線。1、井筒模型第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（5）部分射開受部分射開的影響,壓力導(dǎo)數(shù)曲線表現(xiàn)為斜率為-1/2。此外受縱向滲透率的影響,導(dǎo)數(shù)曲線也會發(fā)生變化。1、井筒模型第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（6）水平井井筒儲集效應(yīng)結(jié)束后，會出現(xiàn)早期徑向流段，壓力導(dǎo)數(shù)為一條直線；然后出現(xiàn)線性流，壓力導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)為一條斜率為0.5的直線段；后期出現(xiàn)系統(tǒng)徑向流段，壓力導(dǎo)數(shù)為0.5一條直線。1、井筒模型第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一k均質(zhì)模型是指地層中只有一種介質(zhì)，均勻分布在地層中。（1）均質(zhì)模型2、油藏模型第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（1）均質(zhì)模型2、油藏模型均質(zhì)油藏是目前最常見的一種地層類型，對于我國東部地區(qū)第三系的大部分砂巖地層，均呈現(xiàn)出均質(zhì)油藏的特征。某些具有天然裂縫的碳酸鹽巖地層，當(dāng)裂縫發(fā)育均勻時(shí)，常常也表現(xiàn)出均質(zhì)油藏的特征。第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一第Ⅰ段雙對數(shù)和導(dǎo)數(shù)合二為一，呈45°的直線，表明續(xù)流段的影響。第Ⅱ段為過渡段，導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)峰值后向下傾斜，峰的高低取決于的大小，越大，峰值越高。第Ⅲ段出現(xiàn)導(dǎo)數(shù)水平段，為徑向流段。有最大值，表示污染井0.5水平線曲線特征：第十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一無最大值，表示措施井第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（2）雙孔模型

雙孔介質(zhì)是指不同孔隙度和滲透率的兩種均質(zhì)介質(zhì)間的相互作用。兩種介質(zhì)可以是均勻分布的，也可以是分離的，但只有一種介質(zhì)（高滲透系統(tǒng)）允許生產(chǎn)流體通過并流入井底，而另一種介質(zhì)（低滲透系統(tǒng)）只起著源的作用。

2、油藏模型第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（2）雙孔模型kfkm2、油藏模型第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（2）雙孔模型

雙孔介質(zhì)響應(yīng)一般出現(xiàn)在天然裂性儲層、層間滲透率差別較大的多層儲層和沿儲層厚度方向滲透率變化較大的單層儲層中。由此可見，雙重介質(zhì)模型解釋出的高滲透系統(tǒng)（用下標(biāo)1或f表示）的滲透率Kf也就是整個(gè)儲層滲透率參數(shù)K。如果多層儲層可分作滲透率明顯不同的高滲透層組和低滲透層組，并且每組中各層滲透率差異不很大，則可使用雙孔儲層模型進(jìn)行解釋。2、油藏模型第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一儲容比：＝1----純裂縫油藏（基質(zhì)巖塊無孔隙的裂縫性油藏）為均質(zhì)儲層響應(yīng)＝0----常規(guī)的粒間孔隙油藏，為均質(zhì)儲層響應(yīng)

0＜＜1----雙孔隙裂縫性油藏一般：=0.001~0.3（2）雙孔模型2、油藏模型第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一竄流系數(shù):基巖形狀因子一般：

=10-7~10-3（2）雙孔模型2、油藏模型第二十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（2）雙孔模型總系統(tǒng)徑向流，水平線裂縫徑向流，水平線，有時(shí)不出現(xiàn)2、油藏模型第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（2）雙孔模型雙孔介質(zhì)的基質(zhì)巖塊系統(tǒng)向裂縫系統(tǒng)竄流的過渡期，壓力導(dǎo)數(shù)曲線表現(xiàn)為下凹的特征，下凹的深度與儲容比ω有關(guān)，ω越小下凹越深。導(dǎo)數(shù)曲線下凹的時(shí)間與基巖和裂縫間的竄流系數(shù)λ有關(guān)，λ越小，下凹出現(xiàn)越晚，反之，出現(xiàn)越早。2、油藏模型第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（3）雙層竄流油藏雙滲介質(zhì)是由滲透率相差相當(dāng)大的兩種介質(zhì)構(gòu)成的，與雙孔介質(zhì)不同的是，兩種介質(zhì)中的流體都可以直接流入井筒。2、油藏模型K1K2K1，h1,SK2，h2,S第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（3）雙層竄流油藏

●雙滲介質(zhì)可在層間滲透率差別不大的多層儲層中和基巖與裂縫中的流體都可同時(shí)流到井筒中的裂縫儲層中見到。

●雙滲介質(zhì)的壓力導(dǎo)致曲線形狀，一般是介于雙孔介質(zhì)的不穩(wěn)定流動和擬穩(wěn)定流動模型響應(yīng)之間的一種動態(tài)，其實(shí)測資料在兩種雙孔模型的典型曲線上都不能得到很好的擬合。

●雙滲介質(zhì)模型的解是介于均質(zhì)儲層模型和雙孔介質(zhì)（介質(zhì)間擬穩(wěn)定流）模型的解之間。雙滲介質(zhì)的特性參數(shù)κ比較小時(shí)（κ＜0.6,其壓力導(dǎo)數(shù)曲線接近于均質(zhì)儲層的曲線，它相當(dāng)于達(dá)到了總系統(tǒng)徑向流的特性，當(dāng)κ=1時(shí)，其壓力導(dǎo)數(shù)特征曲線就成為雙孔介質(zhì)模型的曲線。

2、油藏模型第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（3）雙層竄流油藏雙層竄流油藏導(dǎo)數(shù)曲線中期反映流體的竄流特征，受參數(shù)κ、λ、ω影響，在λ、ω不變時(shí)，κ越大，導(dǎo)數(shù)曲線越下凹。

2、油藏模型第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一三、主要研究成果（4）徑向復(fù)合油藏內(nèi)區(qū)外區(qū)122、油藏模型

徑向復(fù)合油藏是由徑向上兩個(gè)滲透性差異較大的區(qū)域組成的油藏，如圖所示。儲層改造，如酸化、壓裂、調(diào)剖堵水等措施都可能造成這種情況。第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一無限大復(fù)合油藏試井曲線特征0.5M12水平線,外區(qū)滲流m2/m1=M12水平線,內(nèi)區(qū)滲流流動系數(shù)和儲容系數(shù)減小的復(fù)合儲層第三十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一無限大復(fù)合油藏試井曲線特征流動系數(shù)和儲容系數(shù)減小的復(fù)合儲層第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一流動系數(shù)和儲容系數(shù)增大的復(fù)合儲層無限大復(fù)合油藏試井曲線特征第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（5）多重孔隙油藏多重孔隙油藏是指均勻分布具有相同性質(zhì)的裂縫與多種滲透率和孔隙度明顯不同的分離基巖相互作用的系統(tǒng)。如含有孤立洞穴的天然裂縫儲層。2、油藏模型第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（5）多重孔隙油藏多重孔隙油藏雙對數(shù)曲線特征與雙重孔隙油藏類似，不同點(diǎn)是下凹的次數(shù)隨孔隙度變化的多少而增加。2、油藏模型第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）

①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無限大油藏；②第IV段為邊界影響段，壓力導(dǎo)數(shù)最后表現(xiàn)為值等于1.0的水平直線。1.0水平線0.5水平線3外邊界模型（1）一條外邊界a、一條封閉邊界第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一半對數(shù)徑向流線0.5水平線1.00.5泄漏斷層（斷層兩邊地層厚度不變）：泄漏斷層（通過斷層地層厚度增加）：具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）3外邊界模型第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一b、一條定壓邊界L定壓邊界測試井周圍有一條定壓邊界，多數(shù)是指井周圍有一條強(qiáng)邊水邊界。這在注水開發(fā)的地層中極為常見。具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）3外邊界模型第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一

①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無限大油藏；②第IV段為邊界影響段，壓力導(dǎo)數(shù)最后表現(xiàn)為向下掉的曲線。3外邊界模型b、一條定壓邊界具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）第四十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一（2）兩條邊界L1封閉邊界L2兩條封閉邊界封閉邊界L1定壓邊界L2定壓邊界兩條定壓邊界L1封閉邊界L2定壓邊界兩條混合邊界a、兩條垂直邊界3外邊界模型具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）第四十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一

①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無限大油藏；②第IV段為邊界影響段，隨邊界性質(zhì)的不同，壓力導(dǎo)數(shù)的形態(tài)有所不同。對于兩條封閉邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向上彎曲，然后一條2.0的水平線。對于兩條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。對于兩條混合邊界，壓力導(dǎo)數(shù)也向下掉，但下掉時(shí)間遲一些。具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）第四十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一L1L2兩條封閉邊界封閉邊界L1L2定壓邊界兩條定壓邊界L1L2定壓邊界兩條混合邊界b、兩條平行邊界封閉邊界定壓邊界封閉邊界具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）第四十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一

①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無限大油藏；②第IV段為邊界影響段，隨邊界性質(zhì)的不同，壓力導(dǎo)數(shù)的形態(tài)有所不同。對于兩條封閉邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向上翹，然后一條斜率為0.5的直線。對于兩條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。對于兩條混合邊界，壓力導(dǎo)數(shù)也向下掉，但下掉時(shí)間遲一些。具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）第四十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一LL兩條封閉邊界封閉邊界LL定壓邊界兩條定壓邊界LL定壓邊界兩條混合邊界c、兩條相互成楔形夾角邊界封閉邊界定壓邊界封閉邊界具有外邊界影響的曲線特征（以均質(zhì)油藏為例）第四十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期一曲線特征：

①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無限大油藏；②第IV段為邊界影響段，隨邊界性質(zhì)的不同，壓力導(dǎo)數(shù)的形態(tài)有所不同。對于兩條封閉邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向上彎曲，然后一條值為3.0的水平線。對于兩條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。