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第十二章測(cè)試資料處理與油藏評(píng)價(jià)第一節(jié)地層測(cè)試基本知識(shí)一、地層測(cè)試原理地層測(cè)試是指在鉆井過(guò)程中或完井之后對(duì)油氣層進(jìn)行測(cè)試,獲得在動(dòng)態(tài)條件下地層和流體的各種特性參數(shù),從而及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)產(chǎn)層作出評(píng)價(jià)的臨時(shí)性完井方法。無(wú)論是那一種地層測(cè)試器,其測(cè)試基本原理相同,都是通過(guò)測(cè)試管串(鉆桿或油管)將測(cè)試工具(測(cè)試閥、封隔器、壓力計(jì)等)送入井底待測(cè)位置,然后座封封隔器將測(cè)試層段與其它層段分隔開來(lái),接著打開測(cè)試閥,造成井筒與地層之間有一個(gè)較大壓差,地層中流體在壓差作用下流到井筒,經(jīng)過(guò)測(cè)試管串流到地面;從而獲得一個(gè)流量,通過(guò)多次開關(guān)井可以獲得多次流量。最后關(guān)井可以采集到地層條件下的流體樣品,與此同時(shí)井下儀器連續(xù)不斷地記錄井底壓力變化數(shù)據(jù).應(yīng)用數(shù)學(xué)方法,分析所測(cè)得的流量和壓力變化關(guān)系,從而評(píng)價(jià)油井及儲(chǔ)層的特性。二、地層測(cè)試的任務(wù)地層測(cè)試的任務(wù)概括起來(lái)有兩點(diǎn),一是錄取資料,二是運(yùn)用資料。錄取資料就是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,獲取準(zhǔn)確可靠的第一性資料,運(yùn)用資料就是對(duì)測(cè)取的第一性資料進(jìn)行分析,獲得盡可能多的關(guān)于評(píng)價(jià)儲(chǔ)層及油井特性的參數(shù)。并進(jìn)一步評(píng)價(jià)油井和儲(chǔ)層在動(dòng)態(tài)條件下的特性,確定儲(chǔ)層產(chǎn)出地下流體(油、氣、水)的能力,以及找出支配該產(chǎn)出能力的潛在因素.因此通過(guò)地層測(cè)試,可以獲得如下資料:1、儲(chǔ)層類型:均質(zhì)或非均質(zhì)(λ、ω、Kf)9、產(chǎn)能系數(shù):Kh2、儲(chǔ)層含流體類型:油、氣、水10、流動(dòng)系數(shù):Kh/μ3、儲(chǔ)層生產(chǎn)能力:q、P111、儲(chǔ)層邊界:不滲透邊界,穩(wěn)壓4、儲(chǔ)層原始?jí)毫?PI、Pwf邊界,γa5、儲(chǔ)層溫度:T12、調(diào)查半徑(或泄油半徑):Ri6、地下流體性質(zhì):μ、B、Z、C13、儲(chǔ)層能量衰竭情況7、井底污染狀況:S、ΔPs、DR14、單井控制面積及儲(chǔ)量8、有效滲透率:K15、儲(chǔ)層油水界面三、地層測(cè)試壓力卡片鑒別及初步評(píng)價(jià)(一)、標(biāo)準(zhǔn)壓力卡片曲線的組成由圖12一1表示兩開兩關(guān)標(biāo)準(zhǔn)壓力卡片曲線,由下列線構(gòu)成:(二)各壓力線的含義1、基線也叫壓力零線,是不受任何壓力影響的唯一標(biāo)志,是衡量任何壓力值的基準(zhǔn)值,因此要求是一條標(biāo)準(zhǔn)的直線,測(cè)試儀器下井前后壓力線必須落到基線上。2、工具起下線,是反應(yīng)工具所處位置的泥漿柱壓力.正常狀況是一條階梯狀曲線,但由于受泥漿性能和井眼質(zhì)量的影響,工具起下線不是規(guī)則的階梯狀曲線,當(dāng)井眼不規(guī)則或泥漿性能差、粘度大時(shí),可能出現(xiàn)鋸齒狀波峰。3、流動(dòng)曲線,是反應(yīng)儲(chǔ)層產(chǎn)出情況,產(chǎn)量大小直接影響流動(dòng)曲線形態(tài)變化,當(dāng)儲(chǔ)層產(chǎn)出為流體時(shí),產(chǎn)量越大,流動(dòng)曲線上升速度越快,當(dāng)達(dá)到自噴時(shí),流動(dòng)曲線的變化完全相反,產(chǎn)量增大時(shí)流動(dòng)曲線下降,產(chǎn)量減少時(shí)流動(dòng)曲線上升。4、關(guān)井壓力恢復(fù)曲線,是井眼和儲(chǔ)層特性的表現(xiàn),因此要關(guān)井嚴(yán)密不滲漏,正常情況是一條光滑曲線。(三)測(cè)試卡片的鑒別當(dāng)進(jìn)行一次地層測(cè)試時(shí),至少要下兩支壓力計(jì)或者更多一些,其目的是為了保證錄取正確的壓力資料數(shù)據(jù),同時(shí)也是為了監(jiān)測(cè)工具和工藝是否正常.每次測(cè)試完畢應(yīng)獲得兩張測(cè)試壓力卡片或更多壓力卡片。測(cè)試卡片是整個(gè)測(cè)試過(guò)程的縮影,按時(shí)間順序把整個(gè)工序過(guò)程記錄在卡片上,同時(shí)卡片的鑒別是正確判斷測(cè)試是否成功、資料是否正確地反映了井筒和儲(chǔ)層的特性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是資料分析油層評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)工作。下面收集了一部分實(shí)際的壓力卡片,其中既有工具、工藝、井筒、地層等因素造成的特征,又有操作失誤造成的失敗。我們一張張進(jìn)行分析鑒別:圖12一1A卡片反應(yīng)操作判斷不準(zhǔn)確,造成多次開關(guān)井,特別是二次關(guān)井判斷失誤,本來(lái)已關(guān)住井了,但又懷疑未關(guān)住,因此在D2處又進(jìn)行兩次動(dòng)作,重復(fù)開了又關(guān)。到了D2點(diǎn)又懷凝,又動(dòng)作了一次,實(shí)際開了井,過(guò)幾分鐘發(fā)現(xiàn)開了井又關(guān)一次井.在解封后在①點(diǎn)處又開一次井,造成樣品不真實(shí)。圖12一1B卡片反應(yīng)在下鉆時(shí)兩次座封開井,壓井液進(jìn)入管串,等于增加液墊。在初關(guān)井時(shí)未作到一次成功,相繼關(guān)了兩次.二次開井又將旁通提松,使壓力上升至靜液柱壓力。開井后流壓迅速上升,由于開井時(shí)間較長(zhǎng)終流(C2)壓力較接近油層壓力,使恢復(fù)壓力值減小,不能提供參數(shù)分析,但從壓力動(dòng)態(tài)特征,反應(yīng)該層為高滲透層。圖12一1C卡片反應(yīng)出測(cè)試方案設(shè)計(jì)不合理.初關(guān)井時(shí)間較短,未取得穩(wěn)定壓力,二開后反應(yīng)該層產(chǎn)量較大,流動(dòng)曲線迅速上升,在C2處關(guān)井未關(guān)住,操作失誤,一直開井流動(dòng),由于該層壓力不高未能自噴,液面(管內(nèi))基本穩(wěn)定于C2.然后解封。但到①標(biāo)處又座封開井一段時(shí)間,流壓不上升基本與C2一致,至(E)解封起鉆。圖12一1D卡片說(shuō)明工具失靈,導(dǎo)致未完成測(cè)試任務(wù),只進(jìn)行了一次開關(guān)井。在二次開井時(shí)進(jìn)行了多次操作,均未實(shí)現(xiàn)開井,這主要是由于工具換位銷釘剪斷,換位機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)換位,因此不能開井。圖12一1E卡片,從工具下井線上反應(yīng)出井筒條件較差,下井阻力較大,造成壓力波動(dòng)很大,開井后,壓力迅速下降,直到距基線較近,表明管柱及封隔器不漏,但流壓上升緩慢,產(chǎn)量較低,在C1`處有一關(guān)井動(dòng)作,但未關(guān)住井。壓力線(流壓)按同一斜率上升,直至C1點(diǎn),后解封,未取得關(guān)井壓力恢復(fù)曲線。圖12一1F卡片反應(yīng)測(cè)試管串漏失嚴(yán)重.從下完鉆后A點(diǎn)靜液柱壓力下降,開井后流壓很高,表明漏失量增加了液墊量,導(dǎo)致生產(chǎn)壓差較小不利于地層流體產(chǎn)出,致使地層壓降較小,不利于壓力恢復(fù)測(cè)試。E點(diǎn)壓力繼續(xù)證明漏失,使得產(chǎn)量難計(jì)算。圖12一1G本卡片在初關(guān)井時(shí)將旁通提開使封隔器解封。A`處重新座封開井,開井后又立即關(guān)井,兩次關(guān)井時(shí)間均短,沒(méi)有取到合格的壓力恢復(fù)曲線.圖12一1H本卡片反應(yīng)該層為高壓致密層特征,在未加液墊條件下大壓差測(cè)試,一次開關(guān)井工藝,開井后壓力降至基線(B1),在大壓差下開井時(shí)間較長(zhǎng),流壓上升很微小,這表明管串和封隔器密封,地層不產(chǎn)東西。關(guān)井后壓力恢復(fù)速度緩慢,兩者結(jié)合說(shuō)明該層為致密層(干層),但關(guān)井長(zhǎng)時(shí)間后(D1)壓力高于靜液柱壓力,表明該層是高壓致密層。圖12一1I該卡片反應(yīng)一次開關(guān)井測(cè)試,下井線表明井筒條件較差,壓力波動(dòng)較大,具有高波峰顯示,流動(dòng)曲線上升較快,產(chǎn)量大。但關(guān)井則操作失誤,將旁通提松,壓力上至液柱壓力,后又關(guān)住井恢復(fù),壓力恢復(fù)曲線質(zhì)量受影響。圖12一1J本卡片反應(yīng)該層為低壓高滲透層,產(chǎn)量大,但不能自噴,很難取得提供參數(shù)分析的壓力恢復(fù)曲線,在C1有關(guān)井動(dòng)作顯示,但反應(yīng)不出關(guān)井的特證。因?yàn)閴毫σ哑胶饬耍贿^(guò)關(guān)井與沒(méi)有關(guān)井均可取得一個(gè)實(shí)測(cè)地層壓力.圖12一1K本卡片反應(yīng)該層為高壓低滲透層,范圍小,由于受低滲透局部所限制,雖然1次升井至①點(diǎn)處(井)開始自噴,但由于能量供不上,不能保持長(zhǎng)期自噴。關(guān)井后(C2)壓力恢復(fù)很慢(導(dǎo)壓能力差)在關(guān)井末D1和D2兩點(diǎn)壓力差別較大是典型低滲透局部油藏特征.E處表示解封后環(huán)空液面不在井口,隨后加液至井口處時(shí)于E點(diǎn)。圖12~1L卡片反應(yīng)出該層為高壓高滲透層,有自噴生產(chǎn)能力,兩次關(guān)井最大壓力D1、D2,基本一致大于靜液柱壓力(E、A)。二次開井后流壓(井筒液面)迅速上升,達(dá)到F點(diǎn)時(shí)開始自噴,流壓開始下降,最后逐漸穩(wěn)定。在起鉆時(shí)①點(diǎn)處壓力計(jì)倒扣脫落,于②點(diǎn)處落于井底,時(shí)鐘開始不正常,打撈后起出至③點(diǎn)處時(shí),時(shí)鐘停走了。圖12-1L該卡片反應(yīng)出該層為高壓中滲透層,有污染。關(guān)井最終壓力大于初、終靜液柱壓力,開關(guān)井未做到一次成功,關(guān)井C1、C2處均反應(yīng)出多次動(dòng)作。開井D1、D2處也同時(shí)操作多次,三次開井還將旁通閥提松.下工具線反應(yīng)阻力大井眼條件差,粗黑線表示循環(huán)洗井.圖12一1N本卡片為兩開兩關(guān)測(cè)試卡片,操作正常,但在循環(huán)時(shí)未見到液面就投棒將循環(huán)閥打開,造成壓力迅速下降。然后循環(huán)即時(shí)補(bǔ)充壓井液壓力達(dá)到平衡。①處為打開循環(huán)閥,②是循環(huán)補(bǔ)充壓井液.(四)初步評(píng)價(jià)
每測(cè)試完一層,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)試壓力卡片進(jìn)行鑒別,確認(rèn)測(cè)試工具、工藝、儀器正常,壓力卡片曲線正確反應(yīng)井和儲(chǔ)層特性時(shí),可根據(jù)開井流動(dòng)曲線和關(guān)井壓力恢復(fù)曲線的形態(tài)對(duì)井和儲(chǔ)層作定性的初步評(píng)價(jià).如圖12-2中所示,當(dāng)測(cè)試層產(chǎn)液量較少(產(chǎn)量低),流動(dòng)曲線表現(xiàn)較為平緩,在正常情況下有三種原因所造成。第一種情況,是由于井底地層受污染比較嚴(yán)重,雖然地層滲透性較好,但流體從地層流入井筒時(shí),受到井筒污染限制,不容易流到井筒里來(lái),此時(shí)關(guān)井壓力恢復(fù)曲線的形態(tài)如圖中A線。從曲線可以看出壓力恢復(fù)速度較快,是地層物性好的顯示,但流動(dòng)曲線平緩,產(chǎn)量低,這和關(guān)井壓力恢復(fù)曲線相矛盾。其原因是由于污染阻力所造成,開井后由于污阻地流體很少流入井筒.因此地層壓降很小或者幾乎沒(méi)有壓降,這樣關(guān)井后封隔器以下井筒部分重新升壓,地層壓力立即在儀表上反應(yīng)出來(lái),壓力上升速度很快,使壓力恢復(fù)曲線產(chǎn)生方角的特征.第二種情況,屬低滲透層。由于儲(chǔ)層滲透性差,產(chǎn)液量少,關(guān)井壓力恢復(fù)速度緩慢,曲線表現(xiàn)為較大的波及半徑,如圖中B線,因?yàn)榈蜐B透層在開井時(shí)供應(yīng)能力差,離井眼一定距離處也產(chǎn)生壓降.當(dāng)關(guān)井后井和儲(chǔ)層的壓力必須恢復(fù)到波及范圍的壓力,因此壓力恢復(fù)較慢,這和流動(dòng)曲線平緩特性相一致。第三種情況,儲(chǔ)層壓力低如圖中C線,雖然儲(chǔ)層中可能存在有碳?xì)浠衔铮ㄊ图疤烊粴猓?,但是沒(méi)有足夠的能力(壓力)將它們從儲(chǔ)層中推向井筒內(nèi)。測(cè)試中表現(xiàn)為這種曲線類型的井,采取酸化、壓裂措施也很難見效,唯一是向儲(chǔ)層中補(bǔ)充能量(注水或注氣,提高儲(chǔ)層壓力).當(dāng)然,以上所述三種情況,在實(shí)際測(cè)試中不可能單獨(dú)存在,往往同時(shí)有幾種因素,因此在分析實(shí)際曲線評(píng)價(jià)儲(chǔ)層時(shí)要抓住主要的影響因素.第二節(jié)測(cè)試資料解釋基礎(chǔ)一、基本概念(一)巖石與流體參數(shù)1、孔隙度總孔隙度=巖石孔隙總體積/巖石總體積有效孔隙度=互相連通的孔隙體積/巖石體積2、飽和度S飽和度就是地層流體(油、氣、水)在巖石孔隙體積中所占有的比例,一般以百分?jǐn)?shù)表示。S0+SW+Sg=13、滲透率K(μm2一二次方微米)滲透率是表示地層通過(guò)流體的能力。4、壓縮系數(shù)C(1/Mpa)
壓縮系數(shù)就是指含有流體的巖心在單位壓力增量下,體積的變化率.
C=(下標(biāo)ρ表示孔隙)
總壓縮系數(shù)Ct
Ct=C0·S0+Cg·Sg+Cf式中下標(biāo)f、g、o、w表示巖石、氣、油、水5、氣體偏差系數(shù)Z,是指實(shí)際氣體與理論氣體的偏差修正系數(shù)。真實(shí)氣體定律:PV/ZT=常數(shù)式中:Z=f(Pr·Tr)Pr=P/Pc……對(duì)比壓力Tr=T/Tc……對(duì)比溫度其中PC、TC分別為氣體的臨界壓力、臨界溫度。6、體積系數(shù)B0是指流體在油藏條件下的體積與流體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積之比值.B0=V油/V標(biāo)7、粘度μ是指流體在外界力作用下作相對(duì)移動(dòng)時(shí)的內(nèi)磨擦力。8、飽和壓力Pb是指在一定溫度條件下,液體中出現(xiàn)第一個(gè)氣泡,從而進(jìn)入兩相區(qū)的那一點(diǎn)壓力。(二)無(wú)因次參數(shù)通常的物理量都具有因次,并用基本因次來(lái)表示,如面積具有長(zhǎng)度的平方的因次,平方米、平方英尺、產(chǎn)量有m3/d(立方米/日、桶/日)但也有些量不具有因次,如原油體積系數(shù),含油飽和度,表皮系數(shù)等。在地層測(cè)試資料解釋中,為了討論問(wèn)題方便,常把某些具有因次的物理量無(wú)因次化,即引進(jìn)一個(gè)無(wú)因次量的新概念,它一般是一些物理量與別的物理量的組合,包含許多變量,而無(wú)因次量與有因次量之間有一個(gè)比例系數(shù)關(guān)系,相互轉(zhuǎn)換非常方便。現(xiàn)在根據(jù)法定單位定義下列無(wú)因次量:1、無(wú)因次壓力
2、無(wú)因次時(shí)間Td=
3、無(wú)因次井筒儲(chǔ)集系數(shù)CD=4、表皮系數(shù)(由表皮效應(yīng)引起的無(wú)因次壓降)5、無(wú)因次距離rd=r/rw
式中:K一滲透率μm2
h一油層厚度mq一油層產(chǎn)量m3/dμ一流體粘度Mpa·SB一體積系數(shù)無(wú)因次一孔隙度無(wú)因次ΔP一壓差MPaCt一總壓縮系數(shù)MPa一1Δt一時(shí)間hC一井筒儲(chǔ)集系數(shù)m3/MParw一井筒半徑mr一距井軸距離m(三)井筒儲(chǔ)集效應(yīng)及井筒儲(chǔ)集系數(shù)由于井筒具有一定的容積,其中原油有壓縮性的緣故,因此地面產(chǎn)量與井底砂面產(chǎn)量不相等,如圖12一3,12一4所示。當(dāng)在井口開井時(shí),由于充滿井筒中原油膨脹而產(chǎn)出,此時(shí)還沒(méi)有原油從地層流入井筒,井底產(chǎn)量q=0,隨著井筒中原油彈性能量釋放,逐漸過(guò)渡到井底砂面產(chǎn)量與地面產(chǎn)量相等q=Q。當(dāng)關(guān)井時(shí)地面產(chǎn)量立即等于零,但在井底砂面地層原油仍然源源不斷流入井筒,使井筒中壓力逐漸增加,最后和井筒周圍的油層壓力過(guò)到平衡,這時(shí)井底產(chǎn)量變?yōu)榱?,真正?shí)現(xiàn)關(guān)井,上述現(xiàn)象我們叫“井筒儲(chǔ)集效應(yīng)”。而開井時(shí)q=0,關(guān)井時(shí)q=Q這段時(shí)間(δt)稱為“純井筒儲(chǔ)集”.我們用井筒儲(chǔ)集系數(shù)“C”來(lái)表示井筒釋放或儲(chǔ)集流體的能力.C=式中Δv是和壓力變化值Δp相對(duì)應(yīng)的流體體積變化值。由于井筒儲(chǔ)集效應(yīng)影響了早期壓力特征,因此設(shè)法盡量減少或消除井筒儲(chǔ)集效應(yīng),由此而提出來(lái)井底開關(guān)井,所以地層測(cè)試器就是采用井下開關(guān)井,大大減少了井筒儲(chǔ)集的影響。(四)表皮效應(yīng)及表皮系數(shù)我們假設(shè)在井筒周圍有一層較薄的環(huán)狀區(qū)域,由于鉆井泥漿侵入和油層打開不完善以及酸化、壓裂措施的影響,使井周圍這層環(huán)狀區(qū)域里的滲透率與油層深部的滲透率大不相同,因此油從油層流入井筒時(shí),在這里產(chǎn)生一個(gè)附加壓力降ΔPs,這個(gè)現(xiàn)象叫表皮效應(yīng).把這個(gè)附加壓力降無(wú)因次化,得到一個(gè)無(wú)因次附加壓力降,用S來(lái)表示,稱為表皮系數(shù)。它揭示了未受污染油層和井筒連通狀況,當(dāng)表皮系數(shù)S=0時(shí),則表明井筒周圍油層與深部油層傳導(dǎo)能力相同。當(dāng)S>O時(shí),則表示井筒周圍油層有污染。S<0時(shí),表示措施見效,井筒周圍油層的滲透率有所改善。由下圖12一5、12一6、12一7表示了ΔPs、S、rwe之間關(guān)系.(五)解釋模型
所謂解釋模型就是理論模型,測(cè)試資料的解釋主要依賴于理論模型的建立,如果理論模型所具有特征代表了實(shí)際油井和油藏的特征時(shí),解釋就是正確的,否則就不正確。理論模型是由一些基本參數(shù)建立,主要具有下列三部分:1、基礎(chǔ)模型:假設(shè)油藏打開前處于穩(wěn)定的原始?jí)毫l件下,上下為不滲透隔層,橫向上無(wú)限延伸,根據(jù)油藏固有的基本特性又分為兩大類.(1)均質(zhì)油藏模型一整個(gè)油藏具有均勻的滲透率。(2)非均質(zhì)油藏模型一指油藏包含有裂縫和基巖組成的雙重介質(zhì)或由多層組成,由此在油藏中建立了特殊的流動(dòng)基理,根據(jù)油藏內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為:雙重介質(zhì)油藏雙滲透性油藏多層油藏2、內(nèi)邊界條件(1)井筒儲(chǔ)集效應(yīng)(2)表皮效應(yīng)(包括井壁污染及打開不完善等)(3)裂縫切割及(射孔)3、外邊界條件(1)不滲透邊界(斷層、尖滅)(2)穩(wěn)壓邊界(氣頂、水驅(qū))(3)封閉系統(tǒng)(巖性油藏)理論模型就是由上述多數(shù)適當(dāng)選擇組合而建立,每一個(gè)理論模型包括三部分,如最常用的理論模型由下面三部分組成:a、基礎(chǔ)模型一為均質(zhì)油藏。
b、內(nèi)邊界條件一具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)。
c、外邊界條件一油藏橫向無(wú)限大,即無(wú)窮遠(yuǎn)處保持等壓。
二、理論基礎(chǔ)地層測(cè)試資料解釋是建立在一套理論基礎(chǔ)上、根據(jù)流體擴(kuò)散方程:……(1)
該方程描述了單相弱可壓縮流體滲流的微分方程,在一定的初始條件下,可得到具體的解:
(一)線源解
根據(jù)上述方程(1)假設(shè):初始條件t=0P(r,t)=Pi
外邊界條件r=∞P=Pi內(nèi)邊界條件q=(某一)常量那么在油藏中任一點(diǎn)(r)處,在任何時(shí)刻(t)的壓力可由(1)式得到下列解:(用法定單位)P(r,t)=Pi+………………(2)
這個(gè)方程為“線源解”或“指數(shù)積分解”,但是這個(gè)線性源解方程使用起來(lái)很不方便,式中要用到各種變量,如果采用無(wú)因次參數(shù)(PD、tD、CD、rD),可把線源解化成筒單形式:
PD=-1/2Ei(-…………(3)Ei(-x)函數(shù)值在X<0。02時(shí)可用下式近似計(jì)算,其誤差小于0.6%。
Ei(-X)=ln(1.781x)則(3)式可用對(duì)數(shù)表示:
PD=1/2(lntD/Rd2+0。80907)…(4)
根據(jù)前面無(wú)因次參數(shù)的定義,可將(4)式轉(zhuǎn)換為下式:
……………(5)Y=Mx+B由上述說(shuō)明線性源解,對(duì)于時(shí)間很長(zhǎng)對(duì)可以用來(lái)分析干擾試井的壓力動(dòng)態(tài)變化,因?yàn)樗话砥ず途矁?chǔ)集效應(yīng),因此不能直接用于壓降和壓力恢復(fù)分析。由(5)式揭示了繪制ΔP~1ogt圖將繪出一個(gè)有斜率m,截距ΔPIHR的直線,式中;m=2.12×10-3×所以從斜率m可以計(jì)算Kh
kh=2.12×10一3×…(6)從截距ΔPIHR可以計(jì)算φμCt,μCt=…(7)但在大多數(shù)地層測(cè)試中,我們感興趣的是激動(dòng)井(生產(chǎn)井)井底砂面壓力動(dòng)態(tài)變化,即rw處壓力,而不是距井眼一定距離r處的壓力,因此在井底砂面rw處其無(wú)因次距離為:rD=r/rW=1則(4)式變?yōu)橄率剑篜D=1/2(lntD+0。80907)…(8)由于在實(shí)際生產(chǎn)井中存在有表皮效應(yīng),而表皮系數(shù),是由表皮效應(yīng)引起的無(wú)因次壓力降,因此我們把污染考慮到上式中PD=1/2(lntD+0.80907)+S…………(9)由PD、tD的定義則得:Pi-Pw(t)=…………(10)ΔP=……………(11)y=m·x+B
以上(9)(10)(11)方程,稱為壓降方程,它們描述了生產(chǎn)井測(cè)壓力降落過(guò)程中的壓力變化。作ΔP~1ogt曲線圖將給出一條具有斜率m和截距ΔPIHR直線,從而能計(jì)算:Kh=2.12×10-4qμB/m……(12)
S=1.151×(…(13)(二)疊加原理
疊加原理是一個(gè)數(shù)學(xué)分析原理,利用這個(gè)原理可以從基本的定產(chǎn)量情況下的壓力動(dòng)態(tài)的解求得任意產(chǎn)量下壓力動(dòng)態(tài)的解,我們用它來(lái)處理多井油藏、摸擬邊界條件,變流量計(jì)算等。1、空間疊加
從物理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)講,一個(gè)油藏中多口井的影響是相互疊加的,也就是說(shuō)在一個(gè)油藏中有多口井生產(chǎn)時(shí),那么油藏中任意點(diǎn)的壓力動(dòng)態(tài)變化值等于各井點(diǎn)生產(chǎn)對(duì)該點(diǎn)所引起的壓力變化值的代數(shù)和。用這種方法可以簡(jiǎn)化多井油藏的干擾效應(yīng),也可以用這個(gè)原理來(lái)簡(jiǎn)化邊界效應(yīng),模擬油藏邊界。在后面將用這個(gè)原理解決邊界測(cè)試資料分析問(wèn)題。2、時(shí)間疊加疊加原理最重要的應(yīng)用就是模擬多種產(chǎn)量(變產(chǎn)量)的生產(chǎn)井的壓力動(dòng)態(tài)。從物理上講,可以認(rèn)為變產(chǎn)量是在同一口井上有多口同軸井進(jìn)行生產(chǎn)。從數(shù)學(xué)角度來(lái)講,對(duì)每一個(gè)流動(dòng)期假定無(wú)限期,但當(dāng)每個(gè)流動(dòng)期結(jié)束就是以相同負(fù)的產(chǎn)量注入開始,幾個(gè)流動(dòng)期就是幾次壓力變化之代數(shù)和。假定有兩個(gè)流動(dòng)期,t1=tp、t2=Δt、q1=q、q2=0.根據(jù)疊加原理:ΔP(t)=PI-Pw(t)=ΔP1+ΔP2因ΔP1=ΔP2=0所以Pi-Pw(t)==log………(14)該方程即為著名的“霍納方程”,用于分析關(guān)井壓力恢復(fù)曲線。
令
m=2。12×10-3qμB/KhPw(t)=Pi-mlog………(15)
由上式看出,繪制Pw(t)~log,關(guān)系圖,可繪出一要余率為m的直線,如果將直線延伸到=1處,其截距為P*(akPi)。壓力恢復(fù)分析是疊加分析的特例,根據(jù)疊加原理可以寫出多種產(chǎn)量的疊加通式:Pw(t)=Pi-[]…………(16)時(shí)間疊加函數(shù)SnSn=(1)井筒儲(chǔ)集疊加圖是Pw(t)對(duì)時(shí)間疊加函數(shù)Sn的關(guān)系圖,當(dāng)在n次流動(dòng)期達(dá)到無(wú)限作用徑向流時(shí),就產(chǎn)生一條直線,其斜率為:
m′=2.1×10-3μB/Kh…(17)其截距Pint為:
如果第n次流動(dòng)期是關(guān)井壓力恢復(fù)時(shí),qn=0,疊加圖的截距是Pi.
如果第n次流動(dòng)期是一次開井壓降則:Pi=Pint+……(18)
三、流動(dòng)階段的特征及劃分(一)各個(gè)流動(dòng)階段可獲得的資料
把取得的壓降或壓力恢復(fù)資料數(shù)據(jù)劃在一張雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,橫坐標(biāo)為時(shí)間,縱坐標(biāo)為壓差,可得到一條曲線,如圖12一8所示,把整條曲線劃分四個(gè)階段。第一階段一即剛剛開井(壓降)或剛剛關(guān)井(壓力恢復(fù))的一段時(shí)間,反映井筒調(diào)整壓力動(dòng)態(tài)特征,分析這一階段的資料,可以得到井筒儲(chǔ)集系數(shù)C值.第二階段一反映井筒附近油層情況,如井筒周圍是否有切割裂縫、測(cè)試井是否完善以及油藏類型,是均質(zhì)還是非均質(zhì)或是多層等,這一階段如果是反映具有切割井的垂直裂縫,則可取得裂縫半長(zhǎng)度xf,和裂縫寬度資料。如果是雙孔隙特性,可取得兩種介質(zhì)的儲(chǔ)能比(w)和竄流系數(shù)(λ)等。第三階段一徑向流動(dòng)段。是在本世紀(jì)五十年代不穩(wěn)定壓力測(cè)試發(fā)展起來(lái)的,就是測(cè)量壓降或壓力恢復(fù)曲線的徑向流動(dòng)段,從而可計(jì)算地層系數(shù)(Kh)表皮系數(shù)(S),地層壓力(p*),但得不到任何關(guān)于油藏類型的信息。第四階段一早在本世紀(jì)二十年代就已被人們研究的階段,把生產(chǎn)井關(guān)閉起來(lái)下入壓力計(jì)測(cè)壓,由此獲得平均地層壓力。但所測(cè)的壓力值取決于關(guān)井時(shí)間長(zhǎng)短,油層滲透率越低,關(guān)井后到達(dá)平均地層壓力的時(shí)間就越長(zhǎng).而現(xiàn)代地層測(cè)試,從這一階段還可以了解油藏結(jié)構(gòu)形狀,測(cè)試井附近油層邊界情況。要保證取得一、二階段的完整資料進(jìn)行分析,必須使用高精度、高分辯率的壓力計(jì)和時(shí)鐘才能測(cè)得早期資料,即剛剛開井或剛剛關(guān)井時(shí)的壓力數(shù)據(jù),否則是不容易完整取得這些分析資料。
(二)各流動(dòng)階段的識(shí)別特征
在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,由于各個(gè)流動(dòng)階段有各自的流動(dòng)機(jī)理,因而曲線表現(xiàn)各自的形狀和特征,所以我們可以通過(guò)雙對(duì)數(shù)曲線分析,劃分不同的流動(dòng)階段.1、早期階段(包括一、二階段)如前面所述,根據(jù)儲(chǔ)集系數(shù)定義是:C=但ΔV=C=ΔP=令m*=ΔP=m*·Δt在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上:logΔP=log+logΔtlogΔP=logΔt+常數(shù)式中:ΔP一井筒壓力變化值(MPa)B一地層原油體積系數(shù)ΔV一井筒中儲(chǔ)集油量變化值(m3)Δt一時(shí)間(h)
q一日產(chǎn)量(m3/d)C一井筒儲(chǔ)集系數(shù)(m3/MPa)由此可見在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,“純井筒儲(chǔ)集"表現(xiàn)為單位斜率直線(m=1),反之,早期數(shù)據(jù)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,呈單位斜率直線,可用來(lái)判斷純井筒儲(chǔ)集,該資料點(diǎn)在直角坐標(biāo)系中是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線,其斜率為m*=、如圖12一9、12一10所示,由此可計(jì)算井筒儲(chǔ)集系數(shù)。C=qB/24m*…………………(19)上面為特征圖,通過(guò)作特征圖可以校正時(shí)間誤差.如果在直角坐標(biāo)系上直線不通過(guò)原點(diǎn),則表明時(shí)間有誤差,同時(shí)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上也不在斜率為1的直線上。因此必須校正時(shí)間,如圖12-11所示,將直線平移通過(guò)原點(diǎn),則dt為校正時(shí)間誤差,由實(shí)際時(shí)間減去dt,這時(shí)直線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上呈現(xiàn)斜率為1的直線上(圖12一12)。(2)無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫所謂“無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫”,是假設(shè)裂縫寬度為零,沿著裂縫沒(méi)有任何壓力損失,早期流體單向進(jìn)入裂縫,而裂縫無(wú)限傳導(dǎo)性,因此看不到井筒儲(chǔ)集。所以早期資料在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上呈1/2斜率的直線,如圖12一13所示,這種情況在直角坐標(biāo)系上早期數(shù)據(jù)ΔP與4成一條通過(guò)原點(diǎn)的直線圖12一14所示。(3)有限傳導(dǎo)垂直裂縫有限傳導(dǎo)垂直裂縫,是指切割井筒的垂直裂縫具有一定的寬度,沿著裂縫有壓力降,早期資料數(shù)據(jù)ΔP與4成正比,因此在直角坐標(biāo)系中是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線,在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系上呈現(xiàn)斜率為1/4的直線,根據(jù)此特征作雙對(duì)數(shù)圖判斷有限傳導(dǎo)垂直裂縫。如圖12一15、12一16所示。2、中期階段一一徑向流動(dòng)段這是我們很熟悉的流動(dòng)段,在這一階段ΔP是1ogt的線性函數(shù).在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,均質(zhì)油藏資料數(shù)據(jù)呈現(xiàn)圖12一17所示圖形.如果是非均質(zhì)油藏資料數(shù)據(jù)則表現(xiàn)為圖12一18那樣圖形,在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,徑向流動(dòng)段資料呈直線如圖12一19.3、晚期階段(邊界反應(yīng)階段)(1)穩(wěn)壓邊界(或恒壓邊界)是以壓力穩(wěn)定為特征,一般在較大氣頂或非常活躍的邊水和邊緣注水供給充分的情況下,都可以形成穩(wěn)壓邊界。流動(dòng)到后期,壓力將達(dá)到穩(wěn)定即=0,也就是說(shuō)壓力只與離井的遠(yuǎn)近有關(guān),而與時(shí)間無(wú)關(guān),在雙對(duì)數(shù)或單對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上呈現(xiàn)一條水平直線,如圖12一20所示。(2)不滲透邊界(或無(wú)流動(dòng)邊界)如斷層或巖性尖滅等情形,壓力分布剖面如圖12一21所示。圖中細(xì)實(shí)線代表沒(méi)有不滲透邊界時(shí)壓力分布剖面,虛線代表由于有不滲透邊界的影響而產(chǎn)生的壓降,粗實(shí)線為在不滲透邊界影響下的壓力分布剖面.由圖12一21很清楚看到,當(dāng)不滲透邊界的影響到達(dá)井筒后,井筒里的壓降增加,因此從圖12一22所示雙對(duì)數(shù)曲線和單對(duì)數(shù)曲線都出現(xiàn)上翹,單對(duì)數(shù)曲線呈現(xiàn)兩條直線段,他們斜率之比為1:2,由兩條直線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間Δtx,可用來(lái)計(jì)算測(cè)試井到不滲透邊界的距離L。(6)封閉系統(tǒng)
當(dāng)晚期壓力已傳到所有邊界時(shí),即是一個(gè)封閉油藏,此時(shí)油藏的壓力降隨時(shí)間變化是一個(gè)常量.=常數(shù)→假穩(wěn)定流狀態(tài),也就是說(shuō),此時(shí)壓降與時(shí)間成線性關(guān)系,井中產(chǎn)出的原油是靠整個(gè)油藏中的彈性能量。Ct=V是表示流體占據(jù)油藏中的體積(m3)。V=h、A、(h:?jiǎn)挝皇敲?A:單位是平方米)ΔV=(q:m3/dΔt:h)Ct=ΔP=式中:Δpint是Δt=0時(shí)截距。
從上面關(guān)系式看,當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入假穩(wěn)定流狀態(tài)后,ΔP和Δt在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系上呈現(xiàn)斜率為1的直線,在直角坐標(biāo)系中,ΔP和Δt呈斜率為m*=的一條直線,如圖12—23所示。因此由斜率m*,可以計(jì)算含油面積(A)和油藏孔隙體積(Ah).A=0.042qB/hCtm*…………………(20)Ah=0.042qB/Ctm*……(21)如果已知含油飽和度S0時(shí),則可以求油藏(封閉系統(tǒng))的儲(chǔ)量(N).N=AhS0=0.042qBS0/Ctm*均質(zhì)油藏測(cè)試資料解釋均質(zhì)油藏具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)井壓降測(cè)試分析(一)標(biāo)準(zhǔn)曲線圖版(也叫理論或典型曲線)壓降標(biāo)準(zhǔn)曲線圖版,有四個(gè)無(wú)因次參數(shù)PD、tD、CD、S,受三個(gè)起決定性的參數(shù)組合(PD、tD/CD、CDe2S)所控制曲線的形態(tài),這些曲線繪制在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,PD—表示表示縱坐標(biāo)tD—表示橫坐標(biāo)CDe2S--表示曲線標(biāo)志CDe2S值,限制了曲線的特征形狀,如果CD或e2S變化,而CDe2S保持不變,則曲線形狀相同。只有CDe2S值變,曲線形狀才有變化.(二)雙對(duì)數(shù)定性分析
1、利用雙對(duì)數(shù)具有線性轉(zhuǎn)移性質(zhì),在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上(透明比例與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同),繪制實(shí)際數(shù)據(jù)ΔP對(duì)Δt的關(guān)系曲線。2、將實(shí)際數(shù)據(jù)曲線重疊在標(biāo)準(zhǔn)曲線圖版上,作上下左右移動(dòng)(保持兩軸平行),選擇一條最佳標(biāo)準(zhǔn)曲線匹配,該曲線CDe2S值可以大致分析井的條件,CDe2S值主要取決于指數(shù)項(xiàng)e2S,這是指數(shù)函數(shù)的特點(diǎn),因此可以初步判斷井筒條件:CDe2S>103時(shí)為污染井5<CDe2S<103時(shí)為無(wú)污染井0.5<CDe2S<5時(shí)為酸化見效井CDe2S<0。5時(shí)為壓裂見效井(三)雙對(duì)數(shù)定量分析通過(guò)最佳匹配,選擇最容易讀的匹配點(diǎn),讀出匹配值:[PD/ΔP]M、。1、從壓力匹配值可求得Kh值因故Kh=18.42從時(shí)間匹配值可求得C值因故C………(24)3、由求得的C值可計(jì)算CD································(25)4、從曲線匹配值[CDe2s]可計(jì)算S值……………(26)四、專門分析(或叫特性分析)1、早期分析前面已述,當(dāng)早期資料在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上表現(xiàn)有純井筒儲(chǔ)集特征時(shí),應(yīng)作早期對(duì)坐標(biāo)圖求得一條能過(guò)原點(diǎn)其斜率為m的直線,由斜率可算出井筒儲(chǔ)集C值。…………(27)2、徑向流分析(或半對(duì)數(shù)分析)當(dāng)井筒儲(chǔ)集消失后,壓力前緣在油藏中徑向傳播,當(dāng)無(wú)限作用徑向流動(dòng)機(jī)理在整個(gè)過(guò)程中占主導(dǎo)地位時(shí),ΔP對(duì)Δt數(shù)線性函數(shù),其無(wú)因次表示為:
所以:………(28)
由(28)式可知,所有無(wú)限作用徑向流的數(shù)據(jù)點(diǎn),必須落在ΔP對(duì)logΔt關(guān)系圖的直線上,因此根據(jù)此特性將實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)繪在ΔP對(duì)logΔt圖上,求得直線段的斜率m及Δt=1時(shí)的截距ΔPIHR.因故…………(29)因故…………(30)
此時(shí)應(yīng)將雙對(duì)數(shù)分析結(jié)果與專門分析結(jié)果進(jìn)行比較,兩者分析結(jié)果應(yīng)基本一致,其誤差在百分之十以內(nèi).如果所得結(jié)果符合這條要求,證明分析是正確的,否則重新分析.當(dāng)取得單對(duì)數(shù)分析直線斜率(m)對(duì),可以用它來(lái)檢查和確定雙對(duì)數(shù)分析的壓力匹配值。根據(jù)無(wú)因次壓力的定義:
所以……(31)
3、晚期資料分析(邊界分析)
在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上,如果晚期資料數(shù)據(jù)有邊界特征顯示,將進(jìn)行邊界分析。
(1)穩(wěn)壓邊界:
在雙對(duì)數(shù)和單對(duì)數(shù)圖上,晚期數(shù)據(jù)曲線變平,這是穩(wěn)壓邊界的特性表現(xiàn).假高有兩口井,如圖12-24所示:1號(hào)井以q產(chǎn)量生產(chǎn),同時(shí)相距2r處2號(hào)井以-q產(chǎn)量注入,A為x-x線上任意點(diǎn),而x-x垂直平分兩口井連線,則1號(hào)井在A點(diǎn)產(chǎn)生的壓力變化值為:2號(hào)井在A點(diǎn)產(chǎn)生的壓力變化值為:
在A點(diǎn)處總的壓力變化為:
由上式看出沿x一x線的壓力是一常數(shù),根據(jù)此原理我們可以模擬穩(wěn)壓邊界:
如果在均質(zhì)油藏中具有井筒儲(chǔ)集和表皮效應(yīng)的一口井,在距該井r處有穩(wěn)壓邊界,則該井晚期無(wú)因次壓力特性由下式給出:
上式代表了晚期壓力特性曲線,其壓力變化與時(shí)間無(wú)關(guān),只與距離有關(guān)。
早期未受邊界影響,其壓力特性為:
兩線交點(diǎn)處:……………(32)式中:r-測(cè)試井距穩(wěn)壓邊界的距離(米)μ-地下流體粘度(毫帕·秒)t-兩線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間(小時(shí))Ct-總壓縮系數(shù)(1/兆帕)K-滲透率(平方微米)(2)封閉邊界(或無(wú)流動(dòng)邊界)如圖12-25所示:假設(shè)距生產(chǎn)井r處有一條不滲透邊界x一x,生產(chǎn)井以q產(chǎn)量生產(chǎn),在相列邊界另一而,距生產(chǎn)井2r處有口鏡像井也以同樣q產(chǎn)量生產(chǎn),兩井對(duì)于x一x線上任意點(diǎn)具有對(duì)稱性,起因于兩井的流動(dòng)是同等的,其方向相反,因此穿過(guò)x一x線的總流量為零。根據(jù)這個(gè)原理,我們能夠模擬一個(gè)無(wú)流動(dòng)邊界,其方法是在距邊界距離的2倍處設(shè)置一口鏡像井,跟生產(chǎn)井一樣以同等生產(chǎn)量生產(chǎn)。生產(chǎn)井(或激動(dòng)井)的總壓降為:早期因?yàn)閞D大、tD小,所以鏡像井的壓力作用可以忽略不計(jì),因此當(dāng)?shù)竭_(dá)無(wú)限作用徑向流時(shí),壓力特性方程為:
故半對(duì)數(shù)圖上將產(chǎn)生一條斜率為m的直線,但晚期tD/4rD2變得有意義,因此鏡像井壓力影響的半對(duì)數(shù)近似值為:所以在生產(chǎn)井的總壓降為:
由上式看出在較晚期半對(duì)數(shù)直線的斜率將是早期斜率的2倍。
兩直線的交點(diǎn)處能計(jì)算封閉邊界的距離。因
交點(diǎn)處:PD1=PD2
所以1/2(lntD+0。80907)+S=(lntD+0。809+S)-1/2ln4r2D式中:r一測(cè)試井到邊邊界的距離m一孔隙度%
t--兩直線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間hμ一地下流體粘度mP8.S
K一滲透率μm2Ct一總壓縮系數(shù)1/MPa(3)封閉系統(tǒng)在一個(gè)封閉的油藏系統(tǒng)里,當(dāng)壓力達(dá)到所有邊界時(shí),油藏壓力隨時(shí)間成線性變化。=常數(shù)≠0,此時(shí)稱為假穩(wěn)態(tài)。在下降期間,到達(dá)假穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí),無(wú)因次壓力特性曲線由下式表示:PD=2…………(34)
式中:tDA=A一油藏面積(平方米)CA一形狀系數(shù),表示井在各種形狀的泄油面積中的位置。上式可化簡(jiǎn)為:…………(35)(ΔPint)D是直角坐標(biāo)上,PD對(duì)tDA關(guān)系圖上無(wú)因次截距。
根據(jù)無(wú)因次參數(shù)定義(35)式可寫成:…………(36)
由上述方程看,在一封閉系統(tǒng)里,壓降晚期數(shù)據(jù)在雙對(duì)數(shù)上呈現(xiàn)斜率為1的直線,同時(shí)表明在直角坐標(biāo)上,作ΔP對(duì)Δt關(guān)系圖,晚期數(shù)據(jù)為一直線,其斜率為:m*=…………(37)
前面已講過(guò),由斜率m*可求油藏泄油面積(A)和油藏孔隙體積(·h·A)以及油藏儲(chǔ)量(N0)。二、均質(zhì)油藏中具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)井壓力恢復(fù)測(cè)試分析(一)恢復(fù)方程假設(shè)某井以穩(wěn)定產(chǎn)量q生產(chǎn)tp小時(shí)后關(guān)井測(cè)壓力恢復(fù),如下圖12一26所示:根據(jù)疊加原理,以無(wú)因次壓力函數(shù)表示:A=PD{(tP+Δt)D}因ΔP=Pi-PW(Δt)=A+B所以ΔP=[PD{(tP+Δt)D}-PD{(Δt)D}]
上式ΔP表示壓力恢復(fù)期,壓力變化值以Pi為基值。由于測(cè)試之前很少知道Pi,所以不能劃出恢復(fù)特性曲線.因此用中流動(dòng)壓力為基值(即P(Δt=0))由圖示可知因ΔPBU=C-ΔP=C-(A+B)C=
所以ΔPBU=
以無(wú)次壓力函數(shù)表示壓力恢復(fù)方程:
(二)霍納法1、霍納方程:前面已講述,根據(jù)方程(38)Pi-PW(Δt)=
首先定義:
tIARF為無(wú)限作用徑向流開始時(shí)間,tPSS為假穩(wěn)態(tài)流開始時(shí)間。
假如在Δt時(shí)建立了無(wú)限作用徑向流,那么Δt>tIARF,因此肯定Δt<tPSS.因此我們可以對(duì)PD為(tP+tD)D和(Δt)D的函數(shù)用半對(duì)數(shù)近似法表示:PD{(tP+Δt)D}=1/2[ln(tP+Δt)D+0.80907]+SPD{(Δt)D}=1/2[ln(Δt)D+0。80907]+S因此PD{(tP+Δt)D}-PD{(Δt)D}=1/2ln=1.151log
所以Pi-PW(t)=(log)=log……………(40)上述方程為霍納方程,其斜率m=2、霍納圖:是井底關(guān)井壓力PW(Δt)對(duì)log的半對(duì)數(shù)圖,通過(guò)無(wú)限作用徑向流的數(shù)據(jù)點(diǎn),在霍納圖上成一條直線,斜率為m。Kh=2.12×l0一3μqB/m由霍納方程可以看出,當(dāng)無(wú)限關(guān)井時(shí),即(tP+Δt)/Δt=1時(shí),其截距為油藏壓力,或稱外推壓力P*P*=Pi(在新油藏初次測(cè)試)一般P<P*<Pi(對(duì)于已開采的油藏)3、霍納表皮系數(shù)我們把半對(duì)數(shù)近似法用于恢復(fù)方程(39)中PDBU=1/2(ln+0。80907+2SΔPBU=(log+0.9077+0.87S當(dāng)取關(guān)井Δt=1小時(shí)P(Δt=1)-P(Δt=0)=m(+0。9077+0.87S)S=1。151[--0。9077+……………(41)式中:P(Δt=0)為終流動(dòng)壓力P(Δt=1)是Δt=1小時(shí),對(duì)應(yīng)直線上的壓力。這一項(xiàng),在生產(chǎn)時(shí)間較短時(shí)要考慮,一般生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),它接近于零,可以忽略不計(jì)。(三)恢復(fù)曲線的校正當(dāng)在恢復(fù)前,壓力下降已達(dá)到徑向流,恢復(fù)曲線能夠外推,這叫恢復(fù)曲線平移外推法。如圖12一27所示:ΔPext=A-C=[PD{(tP+Δt)D}-PD{(tP)D}]式中:ΔPext是額外的下降值,如果下降已起過(guò)tP(延伸),我們將看到此值。如果到達(dá)徑向流時(shí),用半對(duì)數(shù)近似法替換上式兩項(xiàng)則得:ΔPext=18。42×10-4(1.15log)=mlog
所以ΔPBU校=ΔPBU+mlog
(四)壓力恢復(fù)測(cè)試分析步驟:
1、取用與標(biāo)準(zhǔn)曲線比例相同的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙(透明),在上繪制ΔP~Δt數(shù)據(jù)曲線圖,并在標(biāo)準(zhǔn)去曲線圖上進(jìn)行雙對(duì)數(shù)匹配,判斷其曲線的特性。2、并根據(jù)所匹配的CDe2S曲線,找出Δt/tP值(在標(biāo)準(zhǔn)曲線圖右邊),計(jì)算ΔtMAX值.ΔtMAX=[Δt/tP]×tP……………(43)3、重復(fù)進(jìn)行匹配,直到新匹配的最后數(shù)據(jù)接近ΔtMAX,這時(shí)記錄下半對(duì)數(shù)直線的起點(diǎn)和純井筒儲(chǔ)集的終點(diǎn)、壓力匹配值、時(shí)間匹配值、曲線匹配值。4、如果早期數(shù)據(jù)在雙對(duì)數(shù)圖上具有單位斜率直線,則在直角坐標(biāo)上作ΔP對(duì)Δt關(guān)系圖,獲得一條通過(guò)原點(diǎn)的直線(否則要進(jìn)行校正),其斜率為m,,并計(jì)算C值。C=qB/24m5、如果數(shù)據(jù)已進(jìn)入徑向流動(dòng)段,則在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上作PW(Δt)~log關(guān)系圖,獲得一條直線,其斜率為m,并延伸直線,在Δt=1和=1處求得對(duì)應(yīng)的PW(Δt)值和Pi(P*)值,再進(jìn)行下列計(jì)算:Kh=2.12×10-3qμB/m………(44)S=1。151[--0.9077+]…………(45)ΔPSKiN=0.87m·s……………(46)DR=……………(47)6、以PD/ΔP=1.151/m。檢驗(yàn)和確定壓力匹配點(diǎn)[CDe2S]M、[PD/ΔP]、[]7、計(jì)算:Kh、S、CKh=18.42×10-4qμB·[PD/ΔP]M………………(48)S=1/2ln(……………(49)C=22。613……(50)8、比較兩種方法計(jì)算結(jié)果,其誤差在10%以內(nèi),證明分析是正確,否則重新分析。第四節(jié)均質(zhì)油藏壓裂井測(cè)試資料解釋壓裂是一項(xiàng)增產(chǎn)技術(shù)措施,它能改善地層流體流入井筒的流通渠道。在低滲透油藏中,壓裂在改善流體進(jìn)入井筒的流動(dòng)通道方面比一般的酸化措施更為成功。壓裂是在高壓下,足以使地層巖石壓裂開的壓力條件下,用高壓大排量泵入壓裂液及支撐劑,以保持壓開裂縫較長(zhǎng)時(shí)間張開著,根據(jù)試驗(yàn)資料介紹,一般對(duì)于深度大于700米的地層壓裂,將產(chǎn)生垂直裂縫。一、無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫分析(一)模型:如圖12一28所示,假設(shè)裂縫寬度為零,沿著裂縫沒(méi)有壓力降,早期為線性流動(dòng),流體單項(xiàng)流入裂縫,一個(gè)大的表面積適合流動(dòng)及裂縫表現(xiàn)無(wú)限傳導(dǎo)性,因此在正常情況下,一個(gè)無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫將看不到純井筒儲(chǔ)集.對(duì)于裂縫流動(dòng),用xf來(lái)定義無(wú)因次時(shí)間tDf因?yàn)檫@時(shí)rW無(wú)意義。tDf=……………(51)(二)流動(dòng)方程裂縫流動(dòng)方程以無(wú)因次表示:PD==π1/2·tDf1/2…………(52)以雙對(duì)數(shù)表示:1ogPD=1/21ogtDf+1/21ogπ……(53)由(53)式看出在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,裂縫流動(dòng)在早期呈現(xiàn)1/2斜率如圖(13),因此可以用這個(gè)特征來(lái)判斷無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫。
根據(jù)流動(dòng)方程:PD==π1/2·tDf1/2ΔP=ΔP=………(54)
由上式告訴我們,所有落在雙對(duì)數(shù)1/2單位斜率直線上的點(diǎn)也必須落在通過(guò)ΔP對(duì)專門圖的原點(diǎn)一條直線上。
因此根據(jù)早期方程,作ΔP對(duì)的關(guān)系圖(如圖12一14),將獲一條通過(guò)原點(diǎn)的直線,其斜率為:m″=
由斜率m″可計(jì)算Kxf2
……………(55)由圖12一28所示,早期為線性流動(dòng)然后逐漸過(guò)渡到徑向流動(dòng)并且不再看到裂縫效應(yīng),因此我們可以使用從徑向流半對(duì)數(shù)得到的K值來(lái)計(jì)算Xf。徑向流動(dòng)方程(無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫)PD=1/2(lntDf+2。2)
此表達(dá)式必須和均質(zhì)油藏?zé)o限作用徑向流用tDe的表達(dá)式相當(dāng)。
∵PD=1/2(lntDe+0.80907)∴l(xiāng)ntDf+2.2=lntDe+0。809074tDf=tDex12=4rwe2rwe-s=2rwe∵rwe=rwe-s∴xf=2rw·e-s…………(56)式中:xf一裂縫半長(zhǎng)度(米)rw一井筒半徑(米)
(三)典型曲線匹配分析
無(wú)限傳導(dǎo)垂直裂縫井的典型曲線如圖12一29所示(原圖見SPE7452),受三種參數(shù)控制,即PD、tDf、Xf/。雙對(duì)數(shù)典型曲線可以確定流動(dòng)段,即雙對(duì)數(shù)1/2單位斜率直線,無(wú)限作用徑向流動(dòng)段,以及晚期邊界影響,當(dāng)xf/=0是無(wú)限油藏解.解釋步驟:
1、繪制logP對(duì)logΔt的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖,其比例與典型曲線比例一致.2、如同前講述一樣進(jìn)行雙對(duì)數(shù)典型曲線匹配。3、由壓力匹配可計(jì)算:Kh=18。42×l0一4qμB×(PD/ΔP)M…………(57)4、由時(shí)間匹配可計(jì)算:Xt=……………(58)5、根據(jù)方程(56)可計(jì)算:S=ln()……………(59)或S=0。0528-…………(60)二、有限傳導(dǎo)垂直裂縫分析(一)模型:該模型把裂縫的傳導(dǎo)與裂縫聯(lián)系起來(lái)了,假設(shè)沿著裂縫有一個(gè)壓力降,裂縫寬度為w米),裂縫滲透率為Kf(二次方微米),由下圖圖12一30可看出流動(dòng)段的特性。1、最早期是雙線性流動(dòng),在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上產(chǎn)生1/4單位斜率的直線。2、早期,隨后流動(dòng)是單線性的,在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,將產(chǎn)生1/2單位斜率直線.3、晚期,隨著流動(dòng)傳播擴(kuò)大,逐漸轉(zhuǎn)入徑向流動(dòng)。無(wú)因次裂縫傳導(dǎo)系數(shù)FCD定義為:
該模型受三個(gè)無(wú)因次參數(shù)控制,即PD、tDf、FCD。(二)流動(dòng)力程最早期流動(dòng)方程為:……………(61)
將上式取對(duì)數(shù):由上式可知,可以通過(guò)雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上,早期數(shù)據(jù)具有1/4單位斜率直線來(lái)判斷有限傳導(dǎo)垂直裂縫.根據(jù)無(wú)因次參數(shù)的定義=令所以………(62)因此早期專門圖,是ΔP對(duì)(Δt)1/4的關(guān)系圖,可獲得一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。如圖12一5、12一6,其斜率m`可計(jì)算:…………(63)如果達(dá)到徑向流時(shí),用半對(duì)數(shù)分析得到K值,代入上式就可以計(jì)算出KfW值。(三)典型曲線匹配分析這是最容易接受的一種典型曲線圖板,如圖12一30A所示,在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上用三個(gè)無(wú)因次參數(shù)PD、tDT、FCD、來(lái)表示,它強(qiáng)調(diào)了早期數(shù)據(jù).分析步驟:1、用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作ΔP對(duì)Δt的雙對(duì)數(shù)圖,其比例與典型曲線坐標(biāo)一致。2、進(jìn)行雙對(duì)數(shù)曲線匹配,同前面講述一樣,直到實(shí)際數(shù)據(jù)曲線與典型曲線任一條最佳吻合為止。然后讀出壓力匹配值(PD/ΔP)M,時(shí)間匹配值(tDf/Δt)M和曲線匹配值(FCD)M。3、由壓力匹配值計(jì)算:………(64)4、由時(shí)間匹配值計(jì)算:………………(65)
5、由曲線匹配值計(jì)算:……………(66)
式中:K一由壓力匹配xf一由時(shí)間匹配得
6、從曲線匹配FCD值,在圖12一31上求出α值,然后用匹配所得的xf,再計(jì)算rwe……………(67)第五節(jié)非均質(zhì)雙重介質(zhì)油藏測(cè)試資料解釋一、雙重介質(zhì)油藏中具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)井壓降測(cè)試分析天然油藏從本質(zhì)上講,都是非均質(zhì).但從測(cè)試壓力分析觀點(diǎn)來(lái)講,只要顯示均質(zhì)(一種)特性即認(rèn)為是均質(zhì)。所以在測(cè)試中,有60%情況下屬于均質(zhì)特性,只有40%是屬于非均質(zhì)特性,而非均質(zhì)特性除雙重介質(zhì)外,還有雙滲透性,多層及其它非均質(zhì)特性,下面主要分析雙重介質(zhì)油藏。雙重介質(zhì)油藏,假定天然裂縫油藏,裂縫滲透率Kf比基巖滲透率Km大得多,流入井筒的流體來(lái)自最高滲透率介質(zhì),而最低滲透率介質(zhì)只作補(bǔ)充.也就是說(shuō)流體從基巖流入裂縫,再由裂縫流入井筒,基巖基本上不與井筒直接連通,如圖12一32所示,因此雙重介質(zhì)油藏有三個(gè)特殊流動(dòng)期:初期,當(dāng)井一打開滲透率最好的裂縫中流體流入井筒,此時(shí)壓力變化特性與均質(zhì)油藏相同,所以此特性為裂縫等效均質(zhì)特性。中期一一也就是轉(zhuǎn)換期,由于裂縫中壓力下降,基巖與裂縫之間產(chǎn)生壓力差,于是基巖中流體開始流入裂縫,這時(shí)叫過(guò)渡期(也叫孔隙內(nèi)部流動(dòng)期),過(guò)渡期的壓力變化不能與均質(zhì)油藏標(biāo)準(zhǔn)曲線吻合.晚期一一隨著基巖中流體流入裂縫,使裂縫與基巖的壓力逐漸達(dá)到平衡。這時(shí)既有流體從裂縫流入井筒,又有流體從基巖流入裂縫給于補(bǔ)充,這時(shí)壓力特性曲線與均質(zhì)油藏相同,表示總體系統(tǒng)(基巖十裂縫)的均質(zhì)特性。為了分析方便,首次定義下列參數(shù):Kf一一裂縫滲透率Km一一基巖滲透率巖體體積=基巖體積十裂縫體積則:=Vf·f+Vm·m一一總孔隙度(VCt)f=f·Vf·Ctf一一裂縫儲(chǔ)能――基巖儲(chǔ)能――儲(chǔ)能比
裂縫系統(tǒng)彈性儲(chǔ)油能力與總系統(tǒng)彈性儲(chǔ)油解力之比,在10一3~0.5范圍內(nèi).
λ——介質(zhì)間竄流系數(shù),是系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)和兩種介質(zhì)滲透率比值之函數(shù),是表示流體從基巖流入裂縫中的難易程度。(10一3~10一8)其中α是基巖巖塊的形狀系數(shù),對(duì)于基巖巖塊呈球形,α=15/r2w(rw為球形半徑)巖塊是正方形α=60/2(L為邊長(zhǎng)),巖塊呈層狀α=12/h2為油層厚度)。由于孔隙介質(zhì)內(nèi)部的流動(dòng)有兩種類型,因此模型也分為假穩(wěn)態(tài)孔隙間流動(dòng)和不穩(wěn)態(tài)孔隙間流動(dòng),兩種模型產(chǎn)生兩種完全不同的壓力特性曲線。(一)假穩(wěn)態(tài)流動(dòng)分析這模型的基本假設(shè)是:基巖內(nèi)部壓力是一致的,處處相同不存在壓力梯度,其典型曲線圖版是均質(zhì)油藏中具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)的典型曲線與一組標(biāo)有λe2S的過(guò)渡曲線的加。我們給出一個(gè)典型例子如圖12一34所示:早期:壓力曲線反映了裂縫均質(zhì)特性,沿著一條CDe2S曲線。中期,由于基巖流體開始進(jìn)入裂縫,使壓力變得穩(wěn)定,數(shù)據(jù)跟著一條過(guò)渡曲線λe2S。晚期,從裂縫到井筒、從基巖到裂縫的流動(dòng)又得到了新的平衡時(shí),數(shù)據(jù)曲線將沿著另一條和總體相當(dāng)?shù)木|(zhì)特性所對(duì)應(yīng)的曲線(CDe2S)f+m1、雙對(duì)數(shù)典型曲線分析這和前面講的分析步驟一樣,這里不再重述。當(dāng)獲得最佳匹配后,可計(jì)算下裂參數(shù).(1)由壓力匹配值〔PD/ΔP〕M計(jì)算:……………(68)
(2)由時(shí)間匹配值()……………(69)
……………(70)(CD)f+m=……………(71)式中(VCt)f+m=·Ct。是總孔隙度.(3)曲線匹配值[(Cde2S)f]M,[(Cde2S)f+m]M計(jì)算:S=1/2ln…(72)S=1/2ln…(73)由于計(jì)算(CD)f比較困難,故常不用(73)式。(4)儲(chǔ)能比計(jì)算:……………(74)(5)過(guò)渡曲線匹配(λe-2S)M計(jì)算:λ=…(75)2、專門分析(1)井筒儲(chǔ)集分析,如同前面講述一樣,用早期數(shù)據(jù)ΔP和Δt在直角坐標(biāo)上作圖,獲得一條通過(guò)原點(diǎn)的直線,用斜率m※來(lái)計(jì)算C值.(2)無(wú)限作用徑向流分析雙重介質(zhì)油藏壓力特性,在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上有三種情況:第一種,在裂縫系統(tǒng)曲線上徑向流未開始,數(shù)據(jù)已乾主過(guò)渡曲線,這時(shí)數(shù)據(jù)曲線僅反映總體系統(tǒng)徑向流,因此在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上只有一條直徑.(見圖12-33)第二種,半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上有兩條相互平行直線段,一般由于測(cè)試設(shè)計(jì)不合理或現(xiàn)場(chǎng)壓力沒(méi)有監(jiān)控的緣故出現(xiàn)此種情況(見圖12-35)。當(dāng)半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上有直線段時(shí),可求:Kfh=2.12×10-3qμB/m…(76)S=1。151…(77)式中:m-半對(duì)數(shù)直線斜率ΔP(1小時(shí))--是總體系統(tǒng)半對(duì)數(shù)直線上時(shí)間為1小時(shí)對(duì)應(yīng)的ΔP值。如果在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上存在有兩條直線段,則能計(jì)算儲(chǔ)能比(ω)值。ω=10-ΔH/m……………(78)式中:m為半對(duì)數(shù)直線斜率ΔH為半對(duì)數(shù)兩直線間垂直距離的壓差值.(二)不穩(wěn)態(tài)流動(dòng)分析1、模型,該模型假設(shè)在基巖內(nèi)部存在一個(gè)壓力梯度,典型曲線受四組無(wú)因次參數(shù)限制,即PD、tD、CD、CDe2S、β.β是標(biāo)在過(guò)渡曲線上,定義為:式中α是基巖幾何形狀系數(shù).當(dāng)基巖巖塊是球狀α=1。0508當(dāng)基巖巖塊是方塊狀α=1.8914典型曲線圖板是由均質(zhì)油藏中具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)井的典型曲線與β`過(guò)渡曲線迭加而成.圖12一36中表示一個(gè)實(shí)際例子,曲線和假穩(wěn)態(tài)孔隙間流動(dòng)模型相似,即裂縫流動(dòng)→過(guò)渡期→總體系統(tǒng)流動(dòng)。不同的是過(guò)渡期不象假穩(wěn)態(tài)流動(dòng)那樣穩(wěn)定,過(guò)渡期出現(xiàn)較早,正常情況下看不到裂縫系統(tǒng)特征,而過(guò)渡期延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),過(guò)渡期可能發(fā)展成為在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上一條斜率為無(wú)限作用徑向流半對(duì)數(shù)直線斜率的1/2的直線.此時(shí)并非是無(wú)限作用徑向流動(dòng)段,因此提醒注意,否則會(huì)作出錯(cuò)誤判斷。2、雙對(duì)數(shù)典型曲線分析.(與假穩(wěn)態(tài)相同)(略)(1)λ值計(jì)算:由定義得:β′=αλ=α
當(dāng)?shù)仁接疫叿质缴舷峦–De2S)f+m時(shí)λ=α…………(79)
式中:(CD)f+m由(71)式計(jì)算得到。
2、計(jì)算Kfh、S、C、ω與前面假穩(wěn)態(tài)一樣,此處略.3、專門分析不穩(wěn)態(tài)流的專門分析與假穩(wěn)態(tài)流相同,這里不再述,其不同之處是裂縫系統(tǒng)流動(dòng)時(shí)間較短,實(shí)際中幾乎不存在半對(duì)數(shù)直線,當(dāng)過(guò)渡期呈現(xiàn)半對(duì)數(shù)直線時(shí),可能把它當(dāng)成第一直線段,但其斜率是無(wú)限作用么向流半對(duì)數(shù)直線斜率的1/2,也就是為第二直線斜率的一半,因此不穩(wěn)態(tài)流動(dòng)數(shù)據(jù)的半對(duì)數(shù)曲線,一般不呈現(xiàn)兩條平等的直線段。而是面兩條相交的直線段,第一條直線段為過(guò)渡期,第二條直線段為總體系數(shù).二、雙重介質(zhì)油藏中具有井筒儲(chǔ)集及表皮效應(yīng)井測(cè)試資料分析應(yīng)注意的問(wèn)題(一)表皮系數(shù)S值雙重介質(zhì)油藏,不能象均質(zhì)油藏那樣用S的正負(fù)值來(lái)判斷油井是否有污染,據(jù)經(jīng)驗(yàn)已發(fā)現(xiàn),無(wú)堵塞井在雙重介質(zhì)油藏中可表現(xiàn)為負(fù)的表皮系數(shù),因此一般雙孔隙性油藏:S=一3無(wú)污染井(正常井)S=一3~一7酸化見效井s>一3污染井(二)井筒儲(chǔ)集系數(shù)C值由于是雙重介質(zhì)油藏,裂縫和井筒連接,故有效井筒體積要比在均質(zhì)油藏中的井大得多,所以雙重介質(zhì)油藏系統(tǒng),除了有一個(gè)大的負(fù)表皮系敘,常常有一個(gè)較大的井筒儲(chǔ)集系數(shù)C,此值要比從完井計(jì)算出的要大10一100。負(fù)表皮系數(shù)和大的井筒儲(chǔ)集系數(shù),是雙重介質(zhì)油藏的特征,反過(guò)來(lái)又可以\幫助我們判斷雙重介質(zhì)系統(tǒng)。(三)恢復(fù)測(cè)試壓力特性雙重介質(zhì)油藏中,恢復(fù)測(cè)試壓力特性曲線,強(qiáng)烈地取決于恢復(fù)前生產(chǎn)流動(dòng)期的影響,如下圖(圖12-37、12-38、12-39、12-40)。1、圖中曲線A是一條恢復(fù)典型曲線,緊跟在只有裂縫系統(tǒng)流動(dòng)生產(chǎn)下降期后,因?yàn)榛鶐r不起作用,故我們可以認(rèn)為基巖不存在,因此即使恢復(fù)進(jìn)行了無(wú)限時(shí)間,我們還是看不到任何非均質(zhì)特性?;艏{圖上,就象在均質(zhì)系統(tǒng)所看到的恢復(fù)一樣,當(dāng)?shù)竭_(dá)徑向流時(shí),據(jù)直線的斜率可得到正確的Kfh值,并可外推得到正常的P※值。2、曲線B是另一條恢復(fù)典型曲線,恢復(fù)是跟在總體系統(tǒng)下降之后,如果測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng),在恢復(fù)中就能看到裂縫系統(tǒng)、過(guò)渡期,總體系統(tǒng)的壓力特性.霍納圖表現(xiàn)為和徑向流對(duì)應(yīng)的兩條直線段。第一條直線段表示裂縫系統(tǒng),第二直線段表示總體系統(tǒng)。任一條直線的斜率,均能給出Kfh,但只有總本系統(tǒng)直線段才能外推P※。3、曲線C又是一條恢復(fù)典型曲線,下降在過(guò)渡期結(jié)束,而后開始恢復(fù),如果恢復(fù)到無(wú)限關(guān)井時(shí)間,將永遠(yuǎn)看不到總體系統(tǒng)特性。在霍納圖上,相對(duì)于裂縫中無(wú)限作用徑向流的直線給出了正確的Kfh,而外推得到一個(gè)假P※,它取決于tP,位于Pi和(PI+mlog1/ω)之間某一位置.從上面分析得知,雙重介質(zhì)系統(tǒng)恢復(fù)測(cè)試時(shí),必須待壓力降落(生產(chǎn))到達(dá)總體系統(tǒng)后才關(guān)井,這樣才能取得完整的雙孔隙性系統(tǒng)的壓力特性曲線。分析時(shí)才能正確獲得各項(xiàng)參數(shù),否則參數(shù)取不全,同時(shí)容易判斷出錯(cuò)。測(cè)試資料解釋程序一、資料準(zhǔn)備(一)靜態(tài)資料主包括測(cè)試層深度、厚度(h)、孔隙度()、巖性及含油氣性,電測(cè)解釋結(jié)果(包括含油飽和度SO,含水飽和度SW)。(二)測(cè)試動(dòng)態(tài)資料測(cè)試開、關(guān)井時(shí)間。測(cè)試回收量記錄(分類計(jì)量)或地面自噴流量記錄。工具及儀表下井深度。井下取樣地面放樣記錄。流體分析資料(包括壓井液、水墊、回收液。地下流體高壓物性分析(BO、μO、CO……)。7、壓力記錄卡片(經(jīng)過(guò)鑒別合格)二、壓力卡片分割閱讀目前DST一般使用機(jī)械式壓力計(jì),壓力動(dòng)態(tài)信息由井下記錄裝置記錄在一張金屬卡片上。常用的200一J型壓力計(jì),壓力信息記錄在一張6×7英寸大小的金屬卡片上,為了進(jìn)行壓力動(dòng)態(tài)分析,將卡片上記錄的曲線轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。目前有兩種方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換:(一)、人工讀卡儀進(jìn)行壓力卡片閱讀原始?jí)毫ㄆ?,是以不同距離形式將壓力隨時(shí)間變化動(dòng)態(tài)記錄下來(lái),x軸代表時(shí)間,y軸代表壓力。讀卡就是將不同x軸距離和對(duì)應(yīng)的y軸距離閱讀出來(lái),經(jīng)計(jì)算就得到一系列隨時(shí)間變化的壓力動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù).
1、在讀卡儀上首先將卡片分段;如圖12一41,初流動(dòng)期段、初關(guān)井期段,終流動(dòng)期段、終關(guān)井期段。如初流動(dòng)5分鐘,初關(guān)井30分鐘,終流動(dòng)60公鐘,終關(guān)井45分鐘.其閱讀各階段距離如下表:階段地面記錄時(shí)間min距離(英寸)實(shí)際時(shí)間min初流段50.0985初關(guān)井300。58830終流動(dòng)601。17860終關(guān)井450。88545合計(jì)1402。75140
時(shí)鐘實(shí)際走速=總距離/記錄總時(shí)間
各階段實(shí)際時(shí)間=各階段距離/時(shí)鐘走速因此四個(gè)階段,合計(jì)140分鐘,對(duì)應(yīng)時(shí)間里卡片上所走的直線距離,即從B1工具打開到D2終關(guān)井結(jié)束或解封的水平直線距離為2.75英寸,時(shí)鐘實(shí)際走速為0.0196英寸/分.這時(shí)候?qū)ㄆ系娜我鈹?shù),均可以分成任意時(shí)間增量或任意時(shí)間間隔,并能讀出相對(duì)應(yīng)的壓力值,但一般對(duì)關(guān)井壓力恢復(fù)曲線分割較細(xì)致,為了滿足分析要求,早期間隔較小(或步長(zhǎng)小),在壓力變化較快的曲域分割要細(xì),隨著后期分割間隔逐漸加大。這是閱讀卡片原則,具體視曲線形態(tài)和時(shí)間長(zhǎng)短而定,根據(jù)時(shí)鐘實(shí)際走速就可以計(jì)算所要求的任意時(shí)間增設(shè)的直線距離。如:1分鐘間隔距離為1×0.0196=0。0196英寸2····2×0.0196=0。03920··3····3×0.0196=0.0588··5····5×0。0196=0。098··········根據(jù)時(shí)釧理論參數(shù),可以檢查時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如果發(fā)現(xiàn)差別較大應(yīng)找出原因,其一是時(shí)鐘自身原因,其二是地面記時(shí)準(zhǔn),或操作不合理所引起,應(yīng)合理處理。以上時(shí)間分割距離計(jì)算,除人工計(jì)算外,“WTC試井解釋軟件”功能中,有人工讀卡數(shù)據(jù)處理功能,能迅速完成任意時(shí)間距的計(jì)算并列出讀卡清單,提供進(jìn)行讀卡,將對(duì)應(yīng)的壓力距輸入計(jì)算機(jī),就能將壓力距轉(zhuǎn)換為壓力值:P=m·d+AP――壓力值m――換算系數(shù)d――偏離距m和A值,是每支壓力計(jì)所帶有的校驗(yàn)系數(shù),壓力計(jì)出廠或壓力計(jì)使用一定時(shí)間后需要進(jìn)行較驗(yàn),提供正確的校驗(yàn)系數(shù),如200-J-1004壓力計(jì)校驗(yàn)系數(shù)為:100℉-150℉,溫度系數(shù)F1=0。110519Psi/D″/℉m(100℉)=601。961076Psi/Dm(150℉)=596.435142PSi/DA=7.610144PSi由于實(shí)際使用溫度不可能是100m℉或150℉,也可能在這個(gè)范圍內(nèi),如實(shí)際溫度為120℉,則換算系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:m(實(shí)溫)=m(校溫)+Ft×(T校-T實(shí))即m(120℉)=596.435142+0。110519×(150-120)=599.750712(PSi/D)則壓力值計(jì)算應(yīng)為:P=599.750712×d+7.610144(PSi)(二)半自動(dòng)讀卡儀進(jìn)行壓力卡片閱讀卡片是一項(xiàng)繁鎖而細(xì)致的工作,使用人工讀卡儀,讀卡速度比較慢,容易
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