試井分析原理與方法第1頁/共254頁一、不穩(wěn)定試井的基本原理

當油藏中的流體處于平衡狀態(tài)（靜止或穩(wěn)定狀態(tài)）時，若其中一口井的工作制度（或壓力）改變，則在井底將造成一個壓力擾動，此擾動將隨著時間的推移而不斷向井壁四周地層徑向地擴展，最后達到一個新的平衡狀態(tài)。這種壓力擾動的不穩(wěn)定過程與油藏、油井和流體的性質(zhì)有關。因此，在該井或其他井中用儀器將井底壓力隨時間的變化規(guī)律測量出來，通過分析，就可以判斷和確定井和油藏的性質(zhì)。第一節(jié)試井分析基礎理論第2頁/共254頁二、試井概念定義1：試井是一種通過獲得有代表性儲層流體樣品、測試同期產(chǎn)量及相應的井底壓力資料來進行儲層評價的技術。定義2：是為獲取井或地層參數(shù)將壓力計下入到井下測量壓力和/或流量隨時間的變化，并進行測試資料分析處理總過程的簡稱。第3頁/共254頁

試井包括試井測試（礦場測試）和試井解釋（測試資料分析處理）兩部分。試井測試包括：測試儀器（測試儀器的原理、性能及使用）和測試工藝。測試內(nèi)容包括流量、壓力、溫度和取樣等。試井解釋：通過對井的測試信息的研究，確定反映測試井和儲層特性的各種物理參數(shù)。試井解釋涉及到了油氣滲流理論及其應用，已經(jīng)形成了一套實用的試井解釋方法。試井解釋方法（或試井分析方法）是利用滲流理論分析測試資料，評價地層或井參數(shù)的方法，是油氣滲流理論在油氣田開發(fā)中的實際應用。習慣上，將試井分析方法分為常規(guī)試井分析方法和現(xiàn)代試井分析方法。第4頁/共254頁三、試井分析方法的重要性試井是油藏工程的組成部分，它涉及油層物理、滲流理論、計算機技術、測試工藝和儀器儀表等各個領域，是評價油氣田開發(fā)動態(tài)的主要技術手段和基礎工作之一。評價油藏動態(tài)及其參數(shù)常用的方法有：巖心分析方法、地球物理方法、測井方法及試井分析方法等。第5頁/共254頁1．巖心分析方法巖心分析方法得到的地層滲透率只能代表取心井點處的絕對滲透率，它的優(yōu)點是能準確反映滲透率沿地層厚度的變化，但對確定井的產(chǎn)能意義不大；2．地球物理方法地球物理方法求得的地層參數(shù)大都必須依據(jù)巖心分析或其他資料，而且精度不高，只能代表井底周圍地帶的情況；第6頁/共254頁3．測井方法測井方法得到的地層參數(shù)也只能反映近井地帶的地層情況，且是在流體靜止條件下測得的，不能反映井的動態(tài)；4．試井分析方法（1）試井分析方法求得的地層參數(shù)代表井附近及較大范圍內(nèi)的平均有效滲透率，代表性強，也就是說這些參數(shù)是在流體流動條件下測得的，與井的產(chǎn)能直接相關。因此，只有通過試井分析方法才能確定工藝條件變化（如油層堵塞和改造措施）引起的滲透率變化及相應的產(chǎn)能變化；第7頁/共254頁（2）試井工藝簡單、成本低廉，成本較取心低的多；（3）試井不受開發(fā)階段的限制，開發(fā)初期、中期、晚期什么時候都可以進行，每口井都可以進行試井；（4）油層參數(shù)由生產(chǎn)動態(tài)求出并用于預測生產(chǎn)動態(tài)的精確度高，因此試井分析所得到的油藏動態(tài)參數(shù)是開發(fā)所必需的，其他方法不能代替。

因此，試井成為油藏工程師和采油工程師認識油藏、判斷增產(chǎn)措施效果的重要手段。試井分析方法在油田開發(fā)中具有相當重要的地位。第8頁/共254頁四、試井的目的

試井測試技術是認識油氣藏，評價油氣藏動態(tài)、完井效率以及措施效果的重要手段。試井測試所錄取的資料是各種資料中唯一在油氣藏流體流動狀態(tài)下錄取的資料，因而分析結果也最能代表油氣藏的動態(tài)特性。具體地說，試井可以解決下列問題：（1）確定地層壓力（原始地層壓力或平均壓力）；（2）估算測試井的單井控制儲量；（3）確定地下流體在地層內(nèi)的流動能力，即獲取滲透率和流動系數(shù)等；第9頁/共254頁（4）井底儲層污染評價，求取表皮系數(shù)，包括對油氣井進行增產(chǎn)措施后，判斷增產(chǎn)效果（酸化和壓裂效果）；（5）了解油藏形狀，目的是為了了解油藏能量范圍，確定邊界性質(zhì)如斷層、油水邊界和尖滅等，以及邊界到測試井的距離；（6）估算油藏單井控制儲量。（7）判斷井間連通性和注采平衡分析（8）描述油藏中的非均質(zhì)性。第10頁/共254頁五、試井分類依據(jù)不同標準，分類不同：1．根據(jù)測試參數(shù)隨時間的變化分：穩(wěn)定試井與不穩(wěn)定試井；（1）穩(wěn)定試井（或產(chǎn)能試井）：利用流體穩(wěn)定滲流規(guī)律進行的試井。（2）不穩(wěn)定試井：利用流體不穩(wěn)定滲流規(guī)律進行的試井。產(chǎn)量或壓力隨時間變化的試井叫不穩(wěn)定試井。不穩(wěn)定試井是改變測試井的產(chǎn)量，并測量由此而引起的井底壓力隨時間的變化。這種壓力變化同測試過程的產(chǎn)量有關，也同測試井和測試層的特性有關。因此，運用試井資料，即測試過程中的井底壓力和產(chǎn)量資料，結合其他資料，可以計算測試層和測試井的許多特性參數(shù)。第11頁/共254頁不穩(wěn)定試井包括單井不穩(wěn)定試井和多井不穩(wěn)定試井。單井不穩(wěn)定試井包括：壓力降落試井、壓力恢復試井、壓力落差試井、注入能力試井和段塞流試井。多井不穩(wěn)定試井包括：干擾試井和脈沖試井。干擾試井主要目的是確定井間的連通性。A井（激動井）施加一信號，記錄B井（觀察井）的井底壓力變化，分析判斷A、B井是否處于同一水動力系統(tǒng)。脈沖試井是A井產(chǎn)量以多脈沖的形式改變，記錄B井的井底壓力隨時間的變化信息。我們一般說的試井就是指不穩(wěn)定試井。2．從測試井的流體類型來分類：油井試井、氣井試井、水井試井；3．根據(jù)生產(chǎn)條件分類：壓降試井、壓恢試井。第12頁/共254頁六、試井技術的發(fā)展

穩(wěn)定試井可以求得采油指數(shù)，但耗時費事。穩(wěn)定試井在確定油井工作制度方面有獨特作用，而在求地層參數(shù)方法，則主要依據(jù)不穩(wěn)定試井。不穩(wěn)定試井的壓力恢復（或壓降）資料可按測壓時間分為早期、中期和晚期三個階段（圖1）。第13頁/共254頁早期資料主要反映井筒附近動態(tài)（污染、增產(chǎn)措施狀況）；中期資料反映總的油藏狀態(tài)，分析這階段數(shù)據(jù)可求得地層參數(shù)（kh）等；晚期資料以邊界影響為主，并可求得油藏平均壓力，判斷斷塊油藏邊界與形狀。第14頁/共254頁

試井技術發(fā)展已經(jīng)有70多年的歷史。作為認識油層的一個主要手段，其理論與工藝迅速發(fā)展，應用范圍日益廣闊，已從簡單的地層壓力推算發(fā)展到能夠比較全面地認識油、氣藏內(nèi)部巖石與流體的特性、儲層產(chǎn)能和井筒狀況的水平。

1920~1930年間首次用不穩(wěn)定試井方法研究了晚期料，從而解決了利用井底壓力推算油藏平均壓力的問題。然而，對于低滲透油氣層，取得晚期資料需要很長的關井時間。第15頁/共254頁1950~1960年間進一步發(fā)展了以分析中期資料為主的不穩(wěn)定試井方法，將實測井底壓力和相對應的時間數(shù)據(jù)，繪制在半對數(shù)坐標系中，找出直線段進行分析，這就是以Horner（1951年Horner提出了Horner半對數(shù)分析方法）為主創(chuàng)立的常規(guī)試井分析方法。我國各油田從60年代初期大量使用多種常規(guī)試井分析法來確定油層壓力和地層參數(shù)，判斷油藏中邊界狀況，估計壓裂、酸化效果等。第16頁/共254頁

1954年Matthews等人詳細研究了不對稱斷塊油藏中的壓力特征，給出任意形狀油藏中壓力的變化關系，這種方法叫做MBH法（或MBH半對數(shù)分析方法）。利用MBH法，在勘探初期根據(jù)一口井較長時間的測試資料可以確定油藏邊界、推斷斷塊油藏供油面積的形狀。對我國眾多的斷決油藏是一種值得推廣和結合實際加以完善的方法。第17頁/共254頁70年代Ramey、Agarwal、Mckinly、Earlougher等人研究出了以典型曲線分析為主的早期試井分析方法后，現(xiàn)代試井解釋方法有了重要進展。

1979年Gringarten在前人基礎上提出了雙對數(shù)壓力典型曲線分析法，1983年Bourdet又提出了壓力導數(shù)典型曲線分析法，到此，Gringarten典型曲線與Bourdet壓力導數(shù)典型曲線組合成復合圖版，成為了石油工業(yè)標準，這也就標志著現(xiàn)代試井解釋技術的誕生。

所以從試井的發(fā)展里程來看，試井又可以分常規(guī)試井分析方法和現(xiàn)代試井分析方法。第18頁/共254頁1、無界地層定產(chǎn)條件下的滲流理論當單相微可壓縮流體從無限大均質(zhì)、等厚各向同性（不存在縱向滲透率）的油層中流入井筒時，滲流服從達西定律。油井以恒定產(chǎn)量q生產(chǎn)時，在通常情況下地層中會出現(xiàn)下列流動階段：

①早期段，指油井開始生產(chǎn)時井筒儲存效應影響井底壓力變化的時期，即續(xù)流階段。②不穩(wěn)定流動階段，早期段結束后地下流體徑向地流向油井，反映井周圍地層的平均性質(zhì)。七、不穩(wěn)定試井的數(shù)學模型和基本方程第19頁/共254頁

不穩(wěn)定流動階段的滲流力學模型的假設條件：無限大均質(zhì)、等厚、各向同性的地層中有一口生產(chǎn)井，地層中只有單相流體流動，流體微可壓縮且壓縮系數(shù)為常數(shù)，油藏中壓力梯度較??；油井以恒定產(chǎn)量q生產(chǎn)，生產(chǎn)前地層的原始壓力為pi。在上述假設條件下則有下列滲流模型：

導壓系數(shù)物理意義：單位時間內(nèi)壓力波波及的面積，平方米/小時。第20頁/共254頁Q——m3/d ——mPa.SP——MPa h——mK——m2——m2·Mpa/mPa.st——h r——m第21頁/共254頁2、有界地層定產(chǎn)條件下的滲流理論當油井開井生產(chǎn)后，在地層內(nèi)就發(fā)生壓力降落，而且波及的越來越大，壓降漏斗不斷擴大和加深。由于地層是有界的，當壓力波傳到邊界之前為壓力波傳播的第一階段。把第一階段稱為不穩(wěn)定的早期，此時由于邊界對壓力波的傳播未產(chǎn)生影響，所以壓力傳播的規(guī)律與無界地層中的完全一樣——分為早期段和不穩(wěn)定流動階段。當?shù)竭_邊界后，由于無外來的能量補充，壓力將繼續(xù)下降，出現(xiàn)了壓力波傳播的第二階段。該階段又可分為兩個階段：不穩(wěn)定晚期和擬穩(wěn)定期。不穩(wěn)定晚期是指壓降漏斗傳到邊界的前一段時期，有時也稱為過渡期。壓降漏斗傳到邊界，經(jīng)過一段時間后，地層各點的壓力下降相對穩(wěn)定，任一點的下降速度相同，此時稱為擬穩(wěn)定期。第22頁/共254頁不穩(wěn)定滲流早期不穩(wěn)定滲流晚期擬穩(wěn)定流期彈性驅(qū)動第一相彈性驅(qū)動第二相生產(chǎn)時間邊界井底t=tP在壓力傳播的各個階段，對應有各自的解。第23頁/共254頁彈性驅(qū)動不穩(wěn)定滲流第二相初期的實用公式。若進入彈性驅(qū)動第二相晚期，可簡化為：彈性驅(qū)動第一相達

西

單

位

制第24頁/共254頁1、井筒儲存效應八、試井過程中的物理現(xiàn)象和有關概念

試井的早期資料總是或多或少受井筒儲存效應影響。以液體充滿井筒的壓降試井為例。開井時，設井口產(chǎn)量為q1，由于井筒中的液體具有彈性，井口開井效應傳至井底要經(jīng)歷一定的時間；在開井后的一端時間Δt1內(nèi)，產(chǎn)出的原油完全是由于井筒中受到壓縮的原油膨脹的結果，油藏中并無流體流入井內(nèi)，即井底產(chǎn)量q2=0。只有當井口開井效應傳至井底，q2才由0逐漸上升，再經(jīng)過Δt2時間才達到q1（圖1a）。在Δt2這段時間產(chǎn)出的原油一部分是由于油藏中原油流入井筒的結果，而另一部分仍是由于井筒流體的彈性膨脹，這種現(xiàn)象稱為井筒卸載效應。第25頁/共254頁

在壓力恢復情形，關井雖然井口產(chǎn)量q1立即變?yōu)?，但油藏中仍有流體繼續(xù)流入井內(nèi)，即井底產(chǎn)量q2不為0，而是在Δt2的短時間內(nèi)逐漸由q2下降至0（圖1b），這種現(xiàn)象叫井筒續(xù)流效應。如井筒卸載現(xiàn)象一樣，它也是井筒流體的彈性或壓縮性引起的。第26頁/共254頁

井筒卸載效應和井筒續(xù)流效應統(tǒng)稱為井筒儲存效應，可用井筒儲存系數(shù)C（或稱井筒儲集常數(shù)）來表示井筒存儲效應的大?。旱?7頁/共254頁由于鉆井、完井、壓裂、酸化等因素，會引起井周圍地層滲透率變化，設想在井筒周圍存在一個很小的環(huán)狀區(qū)域（污染區(qū)），這個小環(huán)狀區(qū)域的滲透率與油層滲透率不相同。因此，當原油從油層流入井筒時，在井筒附近產(chǎn)生一個附加壓力降，這種現(xiàn)象叫做表皮效應（或趨膚效應）。鉆井和完井往往會引起井筒周圍滲透率的降低，而酸化和壓裂可以改善井筒周圍的滲透性，下面以井筒周圍滲透率的降低為例來說明表皮系數(shù)的定義：2、表皮效應與表皮因子第28頁/共254頁如圖2所示，設污染區(qū)的滲透率為ks，半徑為rs。圖2井筒污染區(qū)示意圖第29頁/共254頁圖3污染區(qū)的存在對井底壓降的影響附加壓力降第30頁/共254頁第31頁/共254頁表皮系數(shù)（或趨膚因子、污染系數(shù)）的定義為：將附加壓力降（用Ps表示）無因次化，得到無因次附加壓降，用它表征一口井表皮效應的性質(zhì)和嚴重情況，用S表示：S>0，數(shù)值越大，表示污染越嚴重；S=0，井未受污染；S<0，絕對值越大，表示增產(chǎn)效果越好。第32頁/共254頁3、無因次變量與無因次化一般的物理量都具有因次，并可用基本因次表示出來，如面積：L2；產(chǎn)量：L3/t。也有一些量不具有因次，如含油飽和度、孔隙度等。為減去單位對解的影響，使解應用范圍更廣，人們將某些具有因次的物理量無因次化，即引進新的無因次量，或稱為無量綱量。用下標“D”表示“無因次”。試井分析經(jīng)常要用到無因次變量。常用的無因次變量有：第33頁/共254頁（1）無因次壓力第34頁/共254頁無因次井底壓力：無因次井底恢復壓力：壓力恢復期間的無因次井底壓力變化：第35頁/共254頁（2）無因次時間第36頁/共254頁第37頁/共254頁第38頁/共254頁第39頁/共254頁使用無因次量的優(yōu)點：它能簡化油藏或井參數(shù)表示的試井解釋模型，減少未知參數(shù)的個數(shù)，使關系式變得很簡單，易于推導、記憶和應用。另外，它還能給出一類油藏（比如均質(zhì)油藏）的統(tǒng)一形式解，不受單位的限制，而且表達式簡單，討論問題比較方便。第40頁/共254頁九、疊加原理1、多井系統(tǒng)的應用

設地層中有n口井在彈性驅(qū)動方式下投產(chǎn)，地層中任意一點M上的壓力降，應等于每口井單獨投產(chǎn)時，在該點形成的壓力降的疊加。

在水壓驅(qū)動方式下，油井間干擾規(guī)律受到水壓驅(qū)動方式下流動規(guī)律的影響；在彈性驅(qū)動方式下，井間干擾也受到彈性滲流規(guī)律的干擾。將疊加原理應用到試井上：油藏中任一點的總壓降，等于油藏中每一口井的生產(chǎn)在該點所產(chǎn)生的壓降的代數(shù)和。使用疊加原理時注意：各井都應在同一水動力系統(tǒng)中。第41頁/共254頁pi-pM——n口井同時投產(chǎn)后，時刻

t在點M形成的壓力降；pi——投產(chǎn)前，地層靜止壓力Qj——j井的產(chǎn)量；rj——點M至j井的距離；tj——到時刻t為止，j井的生產(chǎn)時間。生產(chǎn)井產(chǎn)量取正，注入井產(chǎn)量取負第42頁/共254頁任意一口井的井底壓力降：其中：k=1，2，3，，npwk——時刻t，第k井井底壓力rjk——j井至k井的距離；r11=rw1，r22=rw2，，rkk=rwk第43頁/共254頁2、變產(chǎn)量系統(tǒng)的應用

如果井以若干不同產(chǎn)量生產(chǎn)，也可看作多井系統(tǒng)的問題，但此時井間距離為零。設某井：從0時刻到t1

時刻以產(chǎn)量

q1

生產(chǎn)，qtq1t1

從t1

時刻到t2時刻以產(chǎn)量

q2

生產(chǎn)，q2t2

從

t2

時刻起用產(chǎn)量

q3

生產(chǎn)。q30第44頁/共254頁設想在該井位有三口井：井１從０時刻開始一直以q1生產(chǎn)；井２從t1時刻才開始以產(chǎn)量(q2-q1)生產(chǎn)；井３自t2時刻才開始以產(chǎn)量(q3-q2)生產(chǎn)。第45頁/共254頁qtq1t1q2t2q30qtq10井１qtt1q2-q10井２t2q3-q2井３tq第46頁/共254頁這三口井生產(chǎn)的總效應就是該井的產(chǎn)量變化所產(chǎn)生的壓降：井１：在０～t1時間內(nèi)，q=q1；井1和２：在t1~t2

時間內(nèi)，q=q1+(q2-q1)=q2井1、2和３：在

t2

時刻之后，q=q1+(q2-q1)+(q3-q2)=q3這“三口井”所造成的壓差之和p＝p1+p2+p3便是該井的壓力變化。第47頁/共254頁如果時刻t屬于徑向流動段，則：第48頁/共254頁式中：Q0=0如果井產(chǎn)量不斷變化，則：第49頁/共254頁當

n=1時，一口井定產(chǎn)量生產(chǎn)

當n=2時，兩流量測試：第50頁/共254頁第一節(jié)試井分析基礎理論第二節(jié)均質(zhì)油藏常規(guī)試井分析方法第三節(jié)雙重介質(zhì)油藏的試井分析第四節(jié)垂直裂縫井的試井分析第五節(jié)現(xiàn)代試井分析方法第三章油氣井試井原理與方法第51頁/共254頁第二節(jié)均質(zhì)油藏常規(guī)試井分析所謂的常規(guī)試井分析方法是指以Horner方法為代表的，利用壓力特征曲線的直線段斜率或截距反求地層參數(shù)的試井方法。主要的代表性方法有：Horner壓降法、壓力恢復分析方法、MDH法、MBH法、Y函數(shù)分析方法和Muskat等。常規(guī)分析方法的特點是理論上較為完善、原理簡單、易于實際應用。第52頁/共254頁一．壓力降落試井壓降試井是指油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)時，連續(xù)記錄井底壓力隨時間的變化歷史，對這一壓力歷史進行分析，求取地層參數(shù)的方法。壓降試井大多在以下兩種情況下進行：①新井一開始投產(chǎn)，在一定時間內(nèi)產(chǎn)量保持恒定。②油井關井已有相當長的時間，地層和井內(nèi)壓力趨于穩(wěn)定之后，油井再次開井生產(chǎn)，并保持產(chǎn)量恒定。第53頁/共254頁一．壓力降落試井根據(jù)滲流力學理論，恒定產(chǎn)量下生產(chǎn)時的井底壓力降通常可分為四個階段：早期段，不穩(wěn)定流動段，過渡段和擬穩(wěn)態(tài)流動階段（擬穩(wěn)定期）。以下分析不穩(wěn)定流動階段的壓力變化規(guī)律，地層流體滲流為徑向流。第54頁/共254頁圖2-1壓力降落試井的產(chǎn)量和壓力歷史第55頁/共254頁第56頁/共254頁第57頁/共254頁第58頁/共254頁解：將測壓結果數(shù)據(jù)繪在半對數(shù)坐標系上，擬合其直線段，其斜率為：第59頁/共254頁二．壓力恢復試井壓力恢復試井是目前油田上最常用的一種試井方法。它的原理是油井以恒定產(chǎn)量生產(chǎn)一段時間后關井，測取關井后的井底恢復壓力，并對這一壓力歷史進行分析，求取地層參數(shù)。第60頁/共254頁二．壓力恢復試井將疊加原理應用到試井問題上：油藏中任一點的總壓降，等于油藏中每一口井的生產(chǎn)在該點所產(chǎn)生的壓降的代數(shù)和。使用疊加原理時應注意：各井都應在同一水動力系統(tǒng)假設有三口井A、B、C同時在生產(chǎn)，那么由于這三口井的生產(chǎn)會引起地層中的壓力發(fā)生變化，那么A井的壓力變化就可以利用疊加原理求解：分析油井關井的井底壓力變化可采用疊加原理。第61頁/共254頁二．壓力恢復試井在同一井位上的兩口井在地層中任意一點，特別是在井壁上造成的壓力變化應等于這兩口井中每一口井單獨工作時在同一點、同一時刻所造成壓力變化的代數(shù)和。注入井造成的是壓力回升，而生產(chǎn)井造成的是壓力下降，二者符號相反。那么根據(jù)疊加原理可推得壓力恢復分析公式為：第62頁/共254頁1．Horner法這就是人們所說的半對數(shù)Horner直線。因此，這種分析方法也常被叫做半對數(shù)Horner方法。

第63頁/共254頁1．Horner法第64頁/共254頁（2）由于壓力恢復的井底壓力變化可以用疊加原理，因此，壓力恢復歷史也將呈現(xiàn)和壓降試井的歷史相同的四個階段。（3）以上討論的是不穩(wěn)定流動階段的壓力動態(tài)。1．Horner法第65頁/共254頁2．MDH法第66頁/共254頁同樣，在實測壓力數(shù)據(jù)的半對數(shù)曲線中，求取直線斜率，就可以求出地層流動系數(shù)、地層系數(shù)、地層滲透率和表皮系數(shù)。第67頁/共254頁Δt/hpws/MPaΔt/hpws/MPa0.000.500.661.001.502.002.5031.6832.8733.0833.2833.4033.4533.473.004.006.008.0010.0012.0033.4933.5133.5433.5633.5733.59表2-2壓力數(shù)據(jù)表

第68頁/共254頁Δt/hΔt/(t+Δt/)pws/MPaΔt/hΔt/(t+Δt/)pws/MPa0.000.500.661.001.502.002.500.005100.006720.010150.015150.020100.0250031.6832.8733.0833.2833.4033.4533.473.004.006.008.0010.0012.000.029850.039410.057970.075830.093020.1095933.4933.5133.5433.5633.5733.59擬合出的半對數(shù)直線段的方程為：第69頁/共254頁第70頁/共254頁三．變流量試井實際上，產(chǎn)量變化往往是連續(xù)的，將連續(xù)變化產(chǎn)量的過程劃分成多個時間段，在每個小段內(nèi)的產(chǎn)量即可認為是常量。分段越多，越接近于實際，分析精度也越高。

在實際生產(chǎn)中，常常難以保證產(chǎn)量為常量，特別是對于新開采的高產(chǎn)井，保持定產(chǎn)量生產(chǎn)是不可能的，也是不實際的。因此，對于這類油井就需要采用改換油嘴大小實現(xiàn)多級產(chǎn)量（或叫變產(chǎn)量）的測試及分析方法。第71頁/共254頁三．變流量試井油井變產(chǎn)量情況下的井底壓力變化規(guī)律可由疊加原理得到：第72頁/共254頁第73頁/共254頁三．變流量試井在實際的變流量測試中，應用最多的是采用二級流量測試，這主要是由于二級流量測試可以減少井筒存儲效應的影響，而且分析過程簡單。當油井從一個穩(wěn)定產(chǎn)量變到另一個穩(wěn)定產(chǎn)量之后，測量瞬時的井底壓力變化就完成了二級流量測試，對其所測壓力數(shù)據(jù)進行分析同樣可確定kh，s和Pi等地層參數(shù)。第74頁/共254頁圖2-9二級流量測試的產(chǎn)量和井底壓力動態(tài)第75頁/共254頁第76頁/共254頁第77頁/共254頁例題：寶浪油田寶北區(qū)塊（高壓注水開發(fā)，區(qū)塊平均地層壓力大于飽和壓力）B103井1997年底用φ4mm油嘴投產(chǎn)，到測試前止，已累計生產(chǎn)原油17266t，基本不含水（表2-4）。該井于2000年7月12日至13日進行了二流量測試及變流量試井分析（見圖2-11）。h26.0So0.5567Ct2.474×10-3t123980Dm2242.4μ0.292q117.28t24770rw0.08φ0.1236q210.35pwf14.57k0.009Rs120Bo1.5878Bw1.0表2-4B103井基本數(shù)據(jù)第78頁/共254頁從圖中求得直線段斜率為-2.8，截距為26.8，油層流動滲透率0.233×10-3μm2

，外推平均地層壓力26.51MPa第79頁/共254頁四．有界地層試井分析方法實際應用中，不存在真正的無限大地層，所有地層都有邊界。將地層處理成無限大是由于壓力波還未擴散到地層邊界，邊界的特征還沒有反映出來。當測試時間較長時，無論是壓降試井還是壓力恢復試井，在后期都將出現(xiàn)偏離不穩(wěn)態(tài)滲流的特征，表現(xiàn)出過渡段和擬穩(wěn)態(tài)壓力的特征，如圖2-12所示。大面積油藏多井生產(chǎn)中的測試井，壓力曲線的后期也會出現(xiàn)擬穩(wěn)態(tài)特征。圖2-12典型的壓力恢復曲線第80頁/共254頁四．有界地層試井分析方法在擬穩(wěn)態(tài)階段，由于壓力波擴散到邊界后，在油藏邊界沒有流體通過，油井的生產(chǎn)將完全依靠地層巖石和流體的彈性能，油藏中各點的壓力將以相同的速度下降，整個油藏的壓力降落與時間呈線性關系。有界地層試井分析（或探邊測試分析）的目的是確定邊界性質(zhì)，求出地層的平均壓力、供油面積、斷層距離或邊界距離等，這些性質(zhì)參數(shù)在油田開發(fā)動態(tài)分析和儲量估算中都具有十分重要的意義。第81頁/共254頁1、任意油藏邊界條件下擬穩(wěn)態(tài)階段的壓力

由滲流力學知，圓形油藏中心一口井在擬穩(wěn)態(tài)流動階段油藏平均壓力與井底壓力的關系如下：第82頁/共254頁一般情況下，油藏供油面積不是圓形的，此時可用形狀因子代替31.6206代入上式，即考慮邊界形狀的影響，則上式變?yōu)椋河晌镔|(zhì)平衡原理推導：整理，得：第83頁/共254頁第84頁/共254頁如果油藏不是圓形的，井不位于油藏的幾何中心，CA就取不同的值，表2-5給出了各種地層形狀因子的值。第85頁/共254頁公式（1-25）的應用是有條件的，它只能在穩(wěn)定或擬穩(wěn)態(tài)流動狀態(tài)下使用，不穩(wěn)定流動狀態(tài)下不能使用該式。判斷流動是否進入穩(wěn)定或擬穩(wěn)定狀態(tài)，取決于井底壓降是否傳播到整個地層邊界。擬穩(wěn)定流動狀態(tài)的起始時刻由下面的方法確定：在該油藏流體剛進入擬穩(wěn)定狀態(tài)時，不穩(wěn)定流動階段的壓力與擬穩(wěn)定流動階段的壓力相等。第86頁/共254頁第87頁/共254頁各種單井瀉流面積的形狀因子

第88頁/共254頁2.確定平均地層壓力

（1）確定平均地層壓力的MBH法全油藏的平均壓力是全油藏的各點壓力按孔隙體積的加權平均值：一般說來在開發(fā)過程中壓力是不斷變化的。每口井的靜止壓力就代表這口井所在的供油區(qū)內(nèi)的平均地層壓力。

（1）根據(jù)每口井的靜壓所做的等壓圖可以求出面積加權平均地層壓力；（2）如果油藏是封閉的，又沒有注水，也可以用產(chǎn)量加權的辦法求油藏平均地層壓力，因為在擬穩(wěn)定階段，各井的產(chǎn)量與其供油面積成正比（假設地層及其中所含的流體是均質(zhì)的）。但是測準一口井的靜壓并不容易：時間短了，壓力恢復不到應有的水平；時間過長，又會與鄰井發(fā)生干擾。從工程角度出發(fā)，應在盡可能短的關井時間內(nèi)得到盡可能準確的平均地層壓力。第89頁/共254頁

那么對于已開發(fā)油藏，如何獲得準確的平均地層壓力呢？第90頁/共254頁

每口井供油面積內(nèi)的平均地層壓力與供油區(qū)形狀、大小和在其中所處的位置有關。美國學者馬修斯Mathews、布郎斯Brons和黑斯布魯克Hazebrook等三人用鏡像映射法和疊加原理處理了外邊界封閉、油藏形狀、井的相對位置各不相同的25種幾何條件（基本包括了實際上所可能遇到的各種油藏形狀和布井方式）。他們將計算結果繪制成圖版，圖版以無因次的MBH壓力為縱坐標：第91頁/共254頁第92頁/共254頁井位于油藏幾何中心的MBH無因次壓力圖井位于正方形油藏不同部位的MBH無因次壓力圖井在邊長比為2：1的長方形油藏不同部位的MBH無次壓力圖井在邊長比為5：1和5：1長方形油藏不同位置處的MBH無次壓力圖第93頁/共254頁（2）戴茲（Dietz法）第94頁/共254頁第95頁/共254頁對于Horner法：又因為第96頁/共254頁第97頁/共254頁3．封閉系統(tǒng)地質(zhì)儲量計算第98頁/共254頁

對式兩邊積分，得：令，因此，在直角坐標系中，若將測試后期（擬穩(wěn)態(tài)）數(shù)據(jù)作出pwf—t或Δp—t關系曲線，則可得直線斜率為：

由直線的斜率可以求出封閉系統(tǒng)的儲量N：

第99頁/共254頁4．確定到一條封閉邊界（直線斷層）的距離第100頁/共254頁第101頁/共254頁第102頁/共254頁在交點處的壓力相同第103頁/共254頁兩直線斷層夾角二折線斜率之比90o 4:160o 6:145o 8:136o 10:1第104頁/共254頁5．Y函數(shù)探邊測試分析1）Y函數(shù)的基本方程第105頁/共254頁第106頁/共254頁第107頁/共254頁第108頁/共254頁第109頁/共254頁第110頁/共254頁第111頁/共254頁6．調(diào)查半徑第112頁/共254頁第113頁/共254頁第一節(jié)試井分析基礎理論第二節(jié)均質(zhì)油藏常規(guī)試井分析方法第三節(jié)雙重介質(zhì)油藏的試井分析第四節(jié)垂直裂縫井的試井分析第五節(jié)現(xiàn)代試井分析方法第三章油氣井試井原理與方法第114頁/共254頁第三節(jié)雙重（孔）介質(zhì)油藏常規(guī)試井分析方法一、雙重介質(zhì)油藏的有關知識近年來，隨著油氣田勘探開發(fā)的不斷發(fā)展，大量的裂縫性油氣田被發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，而雙重介質(zhì)油藏就是存在天然裂縫的油藏。在實際分析中，這種油藏常視為由兩種孔隙介質(zhì)組成，即基質(zhì)巖塊介質(zhì)和裂縫介質(zhì)，且兩種介質(zhì)均勻分布，油藏中任何一個體積單元都存在著這兩種介質(zhì)。通常情況下，裂縫系統(tǒng)的滲透率kf

要遠遠大于基巖系統(tǒng)的滲透率km，而基質(zhì)巖塊的孔隙度Φm將大于裂縫的孔隙度Φf。由于兩種孔隙介質(zhì)具有不同的儲油性和滲透性，因此當油井生產(chǎn)時壓力波的擴散和地下流體滲流規(guī)律將與均質(zhì)油藏完全不同。在雙重介質(zhì)中的任何一點同時引進兩個壓力（即裂縫中的壓力Pf

和基質(zhì)巖塊中的壓力Pm）參數(shù)，同時也將存在兩個滲流場。由于兩種孔隙介質(zhì)中的壓力分布規(guī)律不同，在基巖和裂縫介質(zhì)之間將產(chǎn)生流體的交換，這種現(xiàn)象稱為介質(zhì)間的竄流。

第115頁/共254頁1、雙重介質(zhì)油藏模型

由于裂縫系統(tǒng)的滲透率kf比基巖系統(tǒng)的滲透率km大得多，認為原地下流體由基質(zhì)巖塊到裂縫系統(tǒng)，然后由裂縫系統(tǒng)流到井筒，忽略由基質(zhì)巖塊系統(tǒng)直接流入井筒（如圖3-27所示），即：基巖系統(tǒng)→裂縫系統(tǒng)→井筒。第116頁/共254頁2、雙重介質(zhì)油藏中流體的流動形態(tài)

雙重介質(zhì)油藏中，流體滲流時的壓力動態(tài)變化存在三個階段：油井一開始生產(chǎn)，由于，裂縫系統(tǒng)中的原油將首先流入油井，而基質(zhì)巖塊系統(tǒng)仍保持原來的靜止狀態(tài)，此時的井底壓力只反映裂縫系統(tǒng)的特征，這是裂縫系統(tǒng)的流動階段，稱之為第一階段。

當油井生產(chǎn)一段時間后，由于裂縫系統(tǒng)中流體減少，裂縫壓力Pf

下降，致使基質(zhì)巖塊和裂縫系統(tǒng)之間形成了壓差，基巖內(nèi)流體開始流向裂縫，進入第二階段，這一階段的壓力特征將反映基巖和裂縫之間的竄流性質(zhì)，這一階段的流動稱之為過渡段。第117頁/共254頁

隨著基質(zhì)巖塊系統(tǒng)中的流體不斷流入裂縫，基質(zhì)巖塊的壓力Pm

將不斷降低，此時既有流體從基質(zhì)巖塊系統(tǒng)流到裂縫系統(tǒng)，又有流體從裂縫系統(tǒng)流入井筒，兩者同時進行，達到一個動平衡，即所謂的第三階段，此時井底壓力反映的是整個系統(tǒng)（基質(zhì)巖塊和裂縫系統(tǒng)）的特征，這一特征與單孔隙介質(zhì)的特征相同。整個過程中油藏壓力變化如下圖所示。第118頁/共254頁

由于kf和km差別程度的不同，第二階段的流動（即過渡區(qū)的流動）將呈現(xiàn)不同的竄流特性，通常分析應用的有兩種不同的竄流，即擬穩(wěn)態(tài)竄流和不穩(wěn)態(tài)竄流。所謂擬穩(wěn)態(tài)竄流是指基質(zhì)巖塊內(nèi)部的壓力處處相同，竄流量只和基巖與裂縫之間的壓差有關，這是由Warren、Roots在1963年首先提出來的。

不穩(wěn)態(tài)竄流則是指基巖內(nèi)的各點壓力不相同，基巖內(nèi)本身存在著不穩(wěn)定滲流。對于不穩(wěn)態(tài)竄流又有不同的分析模型。本節(jié)內(nèi)容主要討論擬穩(wěn)態(tài)竄流雙孔介質(zhì)壓力特征。第119頁/共254頁3、介紹雙孔介質(zhì)油藏的幾個概念

第120頁/共254頁第121頁/共254頁二、雙重介質(zhì)油藏常規(guī)試井分析方法

第122頁/共254頁此時描述雙重介質(zhì)滲流的數(shù)學模型為：第123頁/共254頁Warren-Roots對上面的雙重介質(zhì)模型進行研究，給出了井底壓力的近似解析解：式中——冪積分函數(shù)。第124頁/共254頁基質(zhì)巖塊示意圖第125頁/共254頁第126頁/共254頁第127頁/共254頁第128頁/共254頁兩條直線的斜率相等

第129頁/共254頁第130頁/共254頁第131頁/共254頁第132頁/共254頁第133頁/共254頁第134頁/共254頁第一節(jié)試井分析基礎理論第二節(jié)均質(zhì)油藏常規(guī)試井分析方法第三節(jié)雙重介質(zhì)油藏的試井分析第四節(jié)垂直裂縫井的試井分析第五節(jié)現(xiàn)代試井分析第三章油氣井試井原理與方法第135頁/共254頁第四節(jié)均質(zhì)油藏壓裂井的常規(guī)分析方法

水力壓裂是目前大多數(shù)低滲透油田采用的重要增產(chǎn)措施之一。在實際分析中，常將垂直裂縫分成兩種裂縫模型，即無限導流能力模型和有限導流能力模型。一、無限導流垂直裂縫的常規(guī)試井分析1、無限導流能力模型無限導流垂直裂縫模型示意圖假設：第136頁/共254頁2、無限導流垂直裂縫的流動形態(tài)這兩種流動形態(tài)如下圖所示。第137頁/共254頁（a）地層線性流動（b）擬徑向流動圖3-32無限導流能力模型的流動形態(tài)示意圖第138頁/共254頁3、無限導流垂直裂縫的常規(guī)試井分析

主要討論地層線性流的分析方法。由裂縫的壓力解可得，在地層線性流動階段，壓力差與時間的關系為：由直線斜率可求出：第139頁/共254頁第140頁/共254頁無限導流裂縫地層線性流分析曲線對上式兩邊取對數(shù)，則有：第141頁/共254頁二、有限導流垂直裂縫的常規(guī)試井分析1、有限導流垂直裂縫的模型

下圖有限導流垂直裂縫模型的示意圖，并作如下假設：

這類裂縫往往出現(xiàn)在大型的水力壓裂中。第142頁/共254頁2、有限導流垂直裂縫的流動形態(tài)

裂縫中線性流裂縫和地層的雙線性流地層的線性流擬徑向流第143頁/共254頁3、有限導流垂直裂縫的常規(guī)試井分析在雙線性流動階段，壓力關系為：第144頁/共254頁

對于上式兩邊取對數(shù)，則有：第145頁/共254頁第一節(jié)試井分析基礎理論第二節(jié)均質(zhì)油藏常規(guī)試井分析方法第三節(jié)雙重介質(zhì)油藏的試井分析第四節(jié)垂直裂縫井的試井分析第五節(jié)現(xiàn)代試井分析方法第三章油氣井試井原理與方法第146頁/共254頁第五節(jié)現(xiàn)代試井分析方法

常規(guī)試井分析方法的優(yōu)點：原理簡單，使用方便。主要是處理中、晚期試井資料，利用直線段來獲得地層參數(shù)。主要缺點：

（1）應用常規(guī)分析方法時，以分析中、晚期壓力資料為主。這就要求油井測試時間較長，從而影響生產(chǎn)。尤其對于那些滲透率很低的油藏，要取得這些資料更為困難。第147頁/共254頁（2）應用常規(guī)Horner方法分析時，直線段的選擇將影響到最后的分析結果，而方法中只能人為去選擇，所以不可避免地會產(chǎn)生人為的結果誤差。（3）常規(guī)Horner方法的半對數(shù)圖中，對早期段數(shù)據(jù)的利用顯得無能為力，故無法準確估計井筒存儲的特性。（4）一般常規(guī)分析方法求得的結果反映的是油藏總體的平均特征，而井底附近的情況很難準確反映。（5）常規(guī)分析方法中，有時所獲取的數(shù)據(jù)有限，這將給油藏模型的識別帶來一定困難；有時往往同一條曲線形狀反映出的卻是不同的油藏模型特征。第148頁/共254頁

現(xiàn)代試井解釋方法在一定程度上克服了常規(guī)試井分析方法中存在的問題。

現(xiàn)代試井分析方法：采用系統(tǒng)分析的方法，將實測壓力曲線與理論壓力曲線進行圖版擬合或自動擬合反求井和油藏參數(shù)，且在整個分析過程中要反復與常規(guī)試井解釋結果進行對比，直到兩種解釋方法的結果一致，最后再進行解釋結果的可靠性校驗。相應地曲線擬合方法主要有兩類，圖版擬合解釋方法和自動擬合解釋方法。第149頁/共254頁

任何一個研究對象都可以被看作一個系統(tǒng)（System，用S表示）。給系統(tǒng)一個“激動”，或稱作輸入（Input，用I表示），則系統(tǒng)就會出現(xiàn)相應的“反應”，即輸出（Output，用O表示），如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)分析示意圖一、試井分析中系統(tǒng)分析問題第150頁/共254頁

從系統(tǒng)分析方法看，對于有限的未知系統(tǒng)的分析?？蓺w納為下面兩個問題：正問題（DirectProblem)：已知系統(tǒng)輸入I和系統(tǒng)的特性結構S，確定系統(tǒng)的輸出O，表示如下：反問題（InverseProblem)：已知系統(tǒng)輸入I和輸出O，確定系統(tǒng)的特性S，表示如下：第151頁/共254頁

從系統(tǒng)分析的角度來考察試井過程。由于油藏是一個未知系統(tǒng)，對于有限的油藏未知系統(tǒng)的分析同樣可以歸納為兩個問題：（1）正問題由于油藏系統(tǒng)的有限性，首先應該假設未知系統(tǒng)屬于某一系統(tǒng)，其次建立這類系統(tǒng)相應的物理和數(shù)學模型，最后求解得出一系列表征該（假設）已知系統(tǒng)的標準信息（數(shù)據(jù)表、曲線圖等）。將所有這些有限的系統(tǒng)通過這些步驟，即可求出各自的特征。

（2）反問題

目前需對某一未知油藏系統(tǒng)進行分析，由于油藏系統(tǒng)的有限性，盡管目前其性質(zhì)未知，但它必定屬于已知（并求出其特性）的那些系統(tǒng)中的某一種。如何來判斷它屬于哪種已知系統(tǒng)，這就是一個反問題的過程。第152頁/共254頁

試井分析的目的就是利用系統(tǒng)的輸入輸出確定系統(tǒng)的特征參數(shù)。試井分析實質(zhì)上是一個反問題。求解一個反問題，需要進行下列步驟：

①將油藏和井視為一個系統(tǒng)，首先應該對該未知系統(tǒng)施加一定的信號（試井：改變產(chǎn)量或壓力）；②得出反應該未知系統(tǒng)特性的輸出信息（壓力或產(chǎn)量變化歷史）。一般說來，對一個系統(tǒng)施加某一輸入，一定能得到某一輸出；但對不同的系統(tǒng)施加同樣的輸入，一般會得到不同的輸出。因此，可以用不同系統(tǒng)對于一定的輸入的反應即輸出來識別系統(tǒng)本身的特征參數(shù)。③將剛剛得到的未知系統(tǒng)的信息和已知系統(tǒng)的標準信息相比較（計算、擬合等）；確定出未知系統(tǒng)屬于哪一類已知系統(tǒng)，從而求得未知系統(tǒng)的特征參數(shù)。第153頁/共254頁在進行具體的反問題實現(xiàn)過程中，為了實際應用方便，已知系統(tǒng)的特征大多數(shù)是以無因次雙對數(shù)解釋圖版的形式給出。為了實現(xiàn)未知系統(tǒng)信息和已知系統(tǒng)標準信息之間的比較，只有將實測壓力數(shù)據(jù)畫在和圖版尺寸一樣的透明的雙對數(shù)坐標紙上，將實際壓差與時間雙對數(shù)曲線和解釋圖版相擬合，看它與哪一類模型的解釋圖版中的哪一條典型（樣板）曲線擬合得最好，從而識別出未知系統(tǒng)屬于哪一類圖版的解釋模型，并從各擬合參數(shù)值（壓力擬合值、時間擬合值等）計算出未知油藏和測試井系統(tǒng)的特征參數(shù)。第154頁/共254頁上述做法的原理在于：標準曲線的無因次坐標為：解釋圖版的標準曲線實測壓力歷史的雙對數(shù)曲線它們之間只相差一個常數(shù)項第155頁/共254頁當選用正確的試井解釋模型（選擇的某一已知系統(tǒng)）時，實際曲線與解釋圖版的曲線將具有完全相同的形狀。由于無因次壓力和實際壓差、無因次時間和實際時間取對數(shù)后只相差一個常數(shù)，因此只需將實際曲線在解釋曲線圖版上經(jīng)上、下、左、右平行移動，就能得到理論曲線和實際曲線的完全重合。由此可確定相關的常數(shù)，而這些常數(shù)包含有地層參數(shù)。因此，利用這些常數(shù)即可求得地層參數(shù)。第156頁/共254頁二、壓力導數(shù)的定義及計算方法壓力導數(shù)的定義為：第157頁/共254頁第158頁/共254頁第159頁/共254頁三、試井解釋模型特征識別

現(xiàn)代試井解釋中最關鍵的一步是試井解釋模型的識別。在試井分析中，常常采用雙對數(shù)“診斷曲線”圖和“特種識別曲線圖”來進行解釋模型的識別。診斷曲線：壓差(p)和壓力導數(shù)(p’)與時間(t)的雙對數(shù)曲線；特種識別曲線：反映不同油藏在不同流動階段的一些特征的直線。

利用這兩種識別曲線，可以比較準確地識別不同油藏模型和壓力特征的不同流動階段。第160頁/共254頁（1）早期純井筒存儲階段第161頁/共254頁純井筒儲存階段的診斷曲線與特種識別曲線圖第162頁/共254頁第163頁/共254頁第164頁/共254頁

（2）無限作用徑向流動階段

在無限大地層中當壓力波未傳播到邊界時地層中會出現(xiàn)徑向流動階段。對于壓力降落測試：對于壓力恢復測試：MDH方法：當最大關井時間時，有：第165頁/共254頁

這些半對數(shù)曲線分別稱為壓力降落測試和壓力恢復測試的特種識別曲線，如圖3-4所示。壓降曲線恢復曲線Horner恢復曲線MDH第166頁/共254頁圖3-5徑向流動階段的雙對數(shù)診斷曲線第167頁/共254頁

均質(zhì)油藏的壓力導數(shù)特征為經(jīng)過一個最大值后又趨于一水平值（0.5），而非均質(zhì)油藏則還需經(jīng)歷一最小值見圖3-6。圖3-6基本油藏模型的壓力導數(shù)特征第168頁/共254頁（1）后期階段（外邊界的反應階段）圖3-7恒壓外邊界的診斷曲線和特種識別曲線第169頁/共254頁第170頁/共254頁圖3-8直線斷層的壓力診斷曲線和特種識別曲線第171頁/共254頁第172頁/共254頁第173頁/共254頁圖3-9封閉油藏的雙對數(shù)診斷曲線及特種識別曲線第174頁/共254頁試井分析中系統(tǒng)分析問題現(xiàn)代試井解釋的過程及特點均質(zhì)油藏現(xiàn)代試井解釋圖版介紹均質(zhì)油藏壓降試井分析均質(zhì)油藏壓力恢復試井分析均質(zhì)油藏注水井試井分析方法主要內(nèi)容第175頁/共254頁現(xiàn)代試井解釋的核心是解釋圖版擬合，或稱典型曲線擬合。通過圖版擬合，可以得到關于油藏及油井、流動階段等多方面的信息，還可以計算測試井和測試層的特征參數(shù)。第176頁/共254頁1．均質(zhì)油藏現(xiàn)代試井解釋模型

1969年Ramey建立了考慮井筒儲存和表皮效應的數(shù)學模型?？紤]單層、均質(zhì)無限大油藏中一口生產(chǎn)井的情況，并作如下假設：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)；④地層流體流動符合達西滲流定律；⑤考慮井筒儲存的影響，并設井筒儲存系數(shù)為常數(shù)；⑥考慮穩(wěn)態(tài)表皮效應，即看成是井壁元限小薄層上的壓降；⑦忽略重力和毛管力的影響，并設地層中的壓力梯度比較小。第177頁/共254頁描述上述物理模型的數(shù)學模型為：第178頁/共254頁2．Ramey圖版的構成和特征Ramey對1中的數(shù)學模型進行Laplace變換，求出其解析解，并利用模型的解繪制出第一張雙對數(shù)試井解釋圖版，即Ramey圖版，如圖3-10所示。第179頁/共254頁（1）Ramey圖版的構成

在雙對數(shù)坐標系下，圖版的縱坐標為無因次井底壓力，橫坐標為無因次時間，曲線參數(shù)為井筒儲存系數(shù)和表皮系數(shù),即每一條曲線對應一個無因次井筒儲存系數(shù)和表皮系數(shù)。第180頁/共254頁（2）Ramey圖版的特征

1）壓力曲線早期為斜率等于1的直線，即45°線，表現(xiàn)出純井筒儲存特征；第181頁/共254頁

2）當井筒儲存完全消失后，壓力曲線與的壓力曲線重合。因此Ramey圖版可用于確定徑向流動階段的起始點，即半對數(shù)壓力曲線直線段的起始點(也就是井筒儲存階段結束點)；第182頁/共254頁3）井筒儲存值相同的曲線在早期階段重合；4）表皮系數(shù)值不同，曲線形狀也不同；5）表皮系數(shù)值相同的壓力曲線當井筒儲存影響結束后均重合。第183頁/共254頁3．Earlougher圖版及其應用Earlougher在Ramey圖版的基礎上首次引入無因次組合參數(shù),繪出了Earlougher圖版。圖3-11為Earlougher圖版，它也是無限大均質(zhì)地層中一口具有井筒儲存和表皮效應的井的解釋圖版。第184頁/共254頁第185頁/共254頁4．Gringarten圖版及其應用Gringarten圖版是目前廣泛應用的圖版，它是在Ramey圖版的基礎上通過一定的參數(shù)組合而得到的。與Ramey圖版相比，Gringarten圖版具有較多的優(yōu)點：容易區(qū)分流動階段，較易選擇唯一的擬合曲線，適用范圍較大等。第186頁/共254頁（1）Gringarten圖版的構成圖版中還有兩條曲線①和②，它們標出了半對數(shù)直線段開始的起始點，即徑向流動階段開始的時間。用于壓力恢復試井分析

第187頁/共254頁第188頁/共254頁（2）Gringarten圖版的特征早期純井筒儲存階段：無因次化有：第189頁/共254頁（3）Gringarten圖版的應用利用Gringarten圖版擬合求參數(shù)的方法步驟為：第190頁/共254頁第191頁/共254頁第192頁/共254頁第193頁/共254頁5．Gringarten-Bourdet壓力和壓力導數(shù)復合圖版Gringarten-Bourdet壓力和壓力導數(shù)復合圖版是目前廣泛應用的圖版。它是由Gringarten壓力圖版和Bourdet壓力導數(shù)圖版疊加而成的，具有Gringarten壓力圖版和Bourdet壓力導數(shù)圖版的性質(zhì)，如圖3-13所示。第194頁/共254頁第195頁/共254頁第196頁/共254頁第197頁/共254頁試井分析中系統(tǒng)分析問題現(xiàn)代試井解釋的過程及特點均質(zhì)油藏現(xiàn)代試井解釋圖版介紹均質(zhì)油藏壓降試井分析均質(zhì)油藏壓力恢復試井分析均質(zhì)油藏注水井試井分析方法主要內(nèi)容第198頁/共254頁四、均質(zhì)油藏壓降試井分析

下面以Gringarten圖版為例介紹均質(zhì)油藏中具有井筒儲存和表皮效應的油井的壓降試井分析方法。利用Gringarten圖版進行壓降試井分析的方法和步驟如下：第199頁/共254頁第一步：初擬合(InitialMatch)①在與解釋圖版坐標比例尺完全相同的雙對數(shù)坐標紙上，繪制實測曲線。②將實測曲線在解釋圖版上做上下左右平移，找出一條與實測曲線最相吻合的真型曲線（稱為初擬合）。③讀出并標出純井筒儲存階段終止的大致時間和徑向流動階段開始的大致時間劃分流動階段）。這一步的主要任務是正確劃分流動階段。第200頁/共254頁第二步：特種曲線分析(1)早期純井筒儲存階段的特種曲線分析

在直角坐標系中，用初擬合所劃分出的純井筒儲存階段的數(shù)據(jù)（雙對數(shù)曲線中落在斜率為1的直線段上的數(shù)據(jù)點）畫出直線，用直線段的斜率m計算井筒儲存系數(shù)C：

如果直線不通過原點，則可能存在時間誤差，應進行校正。第201頁/共254頁(2)徑向流動階段的特種曲線分析（半對數(shù)曲線分析）第202頁/共254頁

(3)擬穩(wěn)定流動階段特種曲線分析

若油藏是個封閉系統(tǒng)，而且流動達到了擬穩(wěn)定流動階段，則可畫出這個階段的特種識別曲線，即在直角坐標系下畫出與t的關系曲線，用直線段的斜率m

可求出該封閉系統(tǒng)的儲量：第203頁/共254頁第204頁/共254頁第三步：終擬合(FinalMatch)第205頁/共254頁由壓力擬合值可計算如下參數(shù)：

第206頁/共254頁第四步：一致性檢驗在第二步和第三步中，用不同的方法算出了

k，S和C的數(shù)值，它們必須彼此相符，如果用手工操作，k

和C

值相差不超過10%，S值相差不超過2；如果用計算機編制軟件進行計算，誤差則應更小。注意：就計算參數(shù)而言，特種識別曲線分析的結果要比圖版擬合分析更為準確可靠。但如果用不同的方法算出的同一參數(shù)相差超過10%，則表明解釋過程中出了問題，必須重新檢查。如果用手工進行解釋，只能做到這里就結束了。但如果編制了試井解釋軟件，用計算機進行解釋，則還需進行下列步驟：第207頁/共254頁第五步：用所得參數(shù)計算理論曲線，與實測曲線進行擬合第208頁/共254頁第六步：用解釋的結果和實際生產(chǎn)過程進行數(shù)值模擬，或稱為壓力歷史擬合即用解釋所識別的油藏類型、油井類型和算得的各個參數(shù)，以及實際的產(chǎn)量、生產(chǎn)時間等資料來計算理論壓力變化。這實際上又是解一個正問題。將計算的壓力變化和實測壓力變化相對比，如果解釋結果正確，則它們應能很好地互相擬合；如果擬合不好，則表明上述解釋有問題，必須重新檢查。第209頁/共254頁

應用實例：如圖3-14所示為油井定產(chǎn)量生產(chǎn)時測得的壓力數(shù)據(jù)曲線及壓力導數(shù)曲線。其油藏和井的基本參數(shù)見表3-1。

表3-1油藏和井的基本參數(shù)第210頁/共254頁

第一步：初擬合（劃分流動階段）

從圖中看出，第一周期內(nèi)存在斜率為1的45°線，說明存在井筒儲存階段；第二周期壓力導數(shù)曲線出現(xiàn)“駝峰”，說明存在過渡段；第三周期壓力導數(shù)曲線變平，說明存在徑向流動階段。另外，從圖中可以看出無邊界存在。圖3-14實測壓力和壓力導數(shù)曲線第211頁/共254頁第二步：特種曲線分析（常規(guī)分析）(1)井筒儲存系數(shù)的計算第212頁/共254頁

(2)徑向流動階段的特種曲線分析

如圖3-15所示為實測壓力數(shù)據(jù)的半對數(shù)曲線，半對數(shù)直線段的起點大約為2h。實測壓力數(shù)據(jù)的半對數(shù)曲線第213頁/共254頁直線段的斜率為：第214頁/共254頁第三步：典型曲線擬合如圖3-16所示為實測曲線與理論圖版的擬和圖。第215頁/共254頁第216頁/共254頁第217頁/共254頁第四步：一致性檢驗由常規(guī)分析方法和圖版擬和方法計算的參數(shù)見表3-2。表3-2結果對比第218頁/共254頁

第五步：壓力歷史擬合（模擬檢驗）

圖3-17和3-18分別為模擬理論曲線與實測曲線的雙對數(shù)擬和曲線和半對數(shù)擬和曲線。從圖中可以看出擬和是比較好的。模擬理論曲線與實測曲線的雙對數(shù)擬合曲線模擬理論曲線與實測曲線的半對數(shù)擬合曲線第219頁/共254頁Thankyou!第220頁/共254頁試井分析中系統(tǒng)分析問題現(xiàn)代試井解釋的過程及特點均質(zhì)油藏現(xiàn)代試井解釋圖版介紹均質(zhì)油藏壓降試井分析均質(zhì)油藏壓力恢復試井分析均質(zhì)油藏注水井試井分析方法主要內(nèi)容第221頁/共254頁

壓降分析簡單，但要在一段相當長的時間內(nèi)保持產(chǎn)量穩(wěn)定不變很不容易，因此，在礦場上常常進行壓力恢復測試以達到相同的目的。（1）用壓降解釋圖版進行恢復分析

設測試井以穩(wěn)定產(chǎn)量q生產(chǎn)了tp小時，然后關井測壓力恢復。用表示從關井時起算的“壓力恢復時間”，表示關井小時時刻的井底壓力，如圖3-19所示：第222頁/共254頁壓力恢復示意圖第223頁/共254頁由疊加原理，壓力恢復期間的壓差為：第224頁/共254頁第225頁/共254頁

由于實際上壓力恢復曲線與壓降曲線不一樣，但是我們又無法做出各種不同生產(chǎn)時刻的壓力恢復典型曲線，那么能否用壓降圖版來解釋壓力恢復資料呢？回答是肯定的。下面分兩種情況來考慮：第226頁/共254頁第227頁/共254頁第