1、新年卡,試井基本知識(shí)及應(yīng)用,姜連珍 2008年5月,新年卡,綱 要,一、概述 二、試井工作的目的 三、試井工作的內(nèi)容 四、井下壓力計(jì)分類(lèi) 五、試井的基本方法 六、滲流力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 七、試井解釋程序 八、地層傷害 九、各類(lèi)壓力概念 十、試井曲線(xiàn)分析實(shí)例,試井是以滲流力學(xué)理論為基礎(chǔ)，以各種測(cè)試儀器為手段，通過(guò)對(duì)油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，來(lái)研究油層各種物理參數(shù)和油水井生產(chǎn)能力，為加深對(duì)油層的認(rèn)識(shí)，制訂合理的油田開(kāi)發(fā)方案和措施而提供依據(jù)的方法。,一、概 述,試井是通過(guò)獲得有代表性?xún)?chǔ)層流體樣品、測(cè)試同期產(chǎn)量及相應(yīng)的井底壓力資料來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的技術(shù)。試井工作是通過(guò)油、水及氣井來(lái)認(rèn)識(shí)油氣藏、評(píng)價(jià)油氣藏的特征及油

2、層內(nèi)部在開(kāi)采過(guò)程中的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)油、水及氣井的綜合資料錄取，并認(rèn)真研究分析，制定合理的油田開(kāi)發(fā)和調(diào)整、增產(chǎn)措施。,試井技術(shù)包含兩方面的概念,硬件技術(shù),原理,性能,使用,軟件技術(shù),試井分析方法,測(cè)試方法,試井屬于油藏工程領(lǐng)域一門(mén)重要學(xué)科，正處于發(fā)展階段,多孔介質(zhì)滲流物理,地下流體力學(xué),試井分析理論,試井是使用數(shù)學(xué)最多的學(xué)科之一,常 用,拉 式 變 換 數(shù) 值 反 演 算 法 瞬 時(shí) 源 函 數(shù) 格 林 函 數(shù) 各種數(shù)值模擬算法,計(jì)算機(jī)技術(shù),試井錄取資料的特點(diǎn),方 法,缺點(diǎn),優(yōu) 點(diǎn),代表意義,巖 芯,取芯井點(diǎn)的 絕對(duì)滲透率,準(zhǔn)確反映滲透率 沿地層厚度變化,確定產(chǎn)能 意義不大,地球物理,井底附

3、近地帶,精度不高,試 井,確定工藝條件變化引起滲透率及相應(yīng)的產(chǎn)能變化，工藝簡(jiǎn)單，成本低，隨時(shí)性,與井的產(chǎn)能直接相關(guān)、較大范圍平均有效滲透率,很難判定斷層的封閉性,判定油藏界限提供很有價(jià)值的信息。求出由于井的滲流不完善造成的附加阻力的可靠性,壓力,解 決,新年卡,二、試井工作的目的,了解整個(gè)油藏特征,了解每一口井的工作狀況,油田驅(qū)動(dòng)類(lèi)型,油水邊界,斷層位置,油氣藏儲(chǔ)量,判斷,估算,生產(chǎn)能力,判斷油田 存在的問(wèn)題,研究油層，改造油層,三、試井工作的內(nèi)容,1 測(cè)定油氣、水井在不同工作制度下的產(chǎn)量,同時(shí)測(cè)定各種工作制度下相應(yīng)的井底壓力，從而通過(guò)某種方法求出地層壓力。 2 可測(cè)定井內(nèi)壓力梯度、溫度梯度。

4、 在開(kāi)井狀態(tài)下壓力梯度用于： A：可估算油井飽和壓力的大小； B：了解井筒流體狀態(tài)； 關(guān)井時(shí)可確定井底是否積水，油水界面位置。,三、試井工作的內(nèi)容,3 用深井取樣器從井下取出保持地層條件的原油樣品， 可分析原油和天然氣在油層狀態(tài)下的物理性質(zhì)。 4 用產(chǎn)量計(jì)測(cè)定油水井的分層產(chǎn)量（分層注水量），同時(shí)用壓力計(jì)可測(cè)定分層壓力。 5 用微差壓力計(jì)可測(cè)定井間之間的干擾，判斷油層的存在及密封性等。,四、井下電子壓力計(jì)分類(lèi),地面直讀井下電子壓力計(jì)系統(tǒng),井下存儲(chǔ)電子壓力計(jì)系統(tǒng),地面直讀井下永置或隨時(shí)提取壓力計(jì)系統(tǒng),單芯電纜下入井底，數(shù)據(jù)通過(guò)電纜傳輸?shù)降孛?直接在地面讀到，適時(shí)終止測(cè)試，采樣密度可根據(jù)需要由計(jì)算機(jī)

5、控制調(diào)整；可隨時(shí)了解儀器在井下的工作狀況，避免因儀器故障而造成的損失,存儲(chǔ)到集成電路的記憶塊內(nèi)或磁帶上，儀器取到地面后再進(jìn)行回放。,鋼絲起下，測(cè)試工藝簡(jiǎn)單,五、試井基本方法類(lèi),通過(guò)在不同制度下測(cè)得的地面流量及對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定井底壓力數(shù)據(jù)，繪制并確定指示曲線(xiàn)類(lèi)型，建立產(chǎn)出能力（或注入能力）公式。由產(chǎn)能方程提供井的最大潛在能量，并為油水井調(diào)產(chǎn)配注提供依據(jù)；穩(wěn)定試井的數(shù)據(jù)也是優(yōu)化注采井工作制度所必須的資料之一。穩(wěn)定試井的產(chǎn)能方程由下列方程表示：,穩(wěn)定試井法,五、試井基本方法類(lèi),原理：當(dāng)油藏中流體的流動(dòng)處于平衡狀態(tài)（靜止或穩(wěn)定狀態(tài)）時(shí)，若改變其中某一口井的工作制度即改變流量（或壓力），則在井底造成一個(gè)壓力擾

6、動(dòng)，此擾動(dòng)將隨著時(shí)間的推移而不斷向井壁四周地層徑向地?cái)U(kuò)散，隨后達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)。這種壓力擾動(dòng)的不穩(wěn)定過(guò)程與油藏、油井和流體的性質(zhì)有關(guān)。因此，在該井或其它井中用儀器將井底壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律測(cè)量出來(lái)，通過(guò)分析，就可以判斷和確定井和油藏的性質(zhì)。,單井試井,多井試井,五、試井基本方法類(lèi),新年卡,新年卡,六、滲流力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),1-供給邊緣 2-含油邊緣 3-油氣邊緣,投產(chǎn)后不久：壓力下降 當(dāng)油井壓力降傳到供水井區(qū)或注水井排時(shí)：在一定時(shí)期內(nèi)保持產(chǎn)量穩(wěn)定。,得不到能量補(bǔ)充：壓力下降 當(dāng)油層壓力降到飽和壓力后：壓力、產(chǎn)量不斷下降，油氣比不斷上升。,投產(chǎn)后不久：產(chǎn)量、壓力不斷下降，油氣比上升 當(dāng)注水井排影

7、響傳到時(shí)：油層壓力、產(chǎn)量轉(zhuǎn)入穩(wěn)定回升，油氣比下降。,六、滲流力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),流線(xiàn)平行于水平平面,七、試井解釋,試井解釋模型也稱(chēng)作試井解釋的儲(chǔ)層模型，它與真實(shí)儲(chǔ)層模型的區(qū)別是試井解釋模型描述的僅僅是試井過(guò)程中的儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)，而不是儲(chǔ)層本身的物理描述,試井解釋模型是基于對(duì)儲(chǔ)層的物理性質(zhì)的理解而建立起來(lái)的描述儲(chǔ)層響應(yīng)的一種數(shù)學(xué)關(guān)系或數(shù)學(xué)模型，模型中的參數(shù)是基于上述儲(chǔ)層參數(shù)。通過(guò)模型響應(yīng)與被測(cè)量的儲(chǔ)層響應(yīng)的擬合，我們可推斷模型參數(shù)所代表的是儲(chǔ)層參數(shù)。,儲(chǔ)層響應(yīng)影響因素：K、S、C、Xf、d、以及單井注采比等,增加輔助資料： A：地質(zhì)、生產(chǎn)測(cè)井、鉆井和射孔信息。 B：歷次試井資料、歷史井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)、井筒狀況和

8、 鄰井情況。 C：各種診斷圖和識(shí)別圖。,壓力響應(yīng)的擴(kuò)散性質(zhì)主要受： A：儲(chǔ)層的平均條件控制 B：很小的局部地方的非均質(zhì)性的影響,在試井過(guò)程中，僅僅象流度和儲(chǔ)容性等物理性質(zhì)上的突然變化可以探測(cè)到，這就使得我們只需要研究有限的儲(chǔ)層模型。,I O O類(lèi)似于O=f(Kh/u,S,C),七、試井解釋,（2）一旦找到了，就可調(diào)整參數(shù)（Kh/u,S,C等）使O=I=O。解唯一,（1）尋找一個(gè)試井解釋模型即S的模型，這個(gè)與S具有相同的表現(xiàn)形態(tài)：,初擬合類(lèi)型診斷和劃分流動(dòng)段,特征直線(xiàn)分析,計(jì)算參數(shù),相符否?,用所得參數(shù)計(jì)算樣板曲線(xiàn)與實(shí)測(cè)曲線(xiàn)擬合,相符否?,數(shù)值模擬計(jì)算參數(shù)與實(shí)測(cè)曲線(xiàn)擬合,結(jié)束,終擬合,雙對(duì)數(shù)曲線(xiàn)

9、分析,計(jì)算參數(shù),現(xiàn)代試井解釋過(guò)程框圖,相符否?,新年卡,八、地層傷害,完善程度PE：指在一定壓差下，井的假定完善井產(chǎn)量Q與井的實(shí)際產(chǎn)量Q的比值；或指在一定產(chǎn)量下，假定完善井的產(chǎn)油壓差與實(shí)際產(chǎn)油壓差之比值。即,PE=1：井是完善的； PE1：井是超完善的；,打開(kāi)油層的不完善,外來(lái)液體的固相顆粒、液體、烴類(lèi)、粘土礦物、物理化學(xué)堵塞,原因,影 響,井的生產(chǎn)能力,尤其,低滲透層、 水敏性地層,達(dá)不到,增產(chǎn)或二次、三次采油預(yù)期的處理結(jié)果,地層壓力是油田開(kāi)發(fā)中的靈魂，合理的地層壓力是油田保持旺盛開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，也是各種增產(chǎn)增注、調(diào)整措施取得預(yù)期效果的重要條件。,九、各類(lèi)壓力概念,油藏壓力的概念及物理意

10、義,目前油田上在用壓力比較混淆，如平均壓力、邊界壓力、末點(diǎn)壓力、外推壓力等，這些壓力在深度上均指油層中部深度，但概念及物理意義是不同的，而在動(dòng)態(tài)分析時(shí)，通常各種壓力混淆應(yīng)用，必然給油藏壓力評(píng)價(jià)帶來(lái)較大的困難。,是指油藏在某一驅(qū)動(dòng)方式下，壓力分布按供油面積加權(quán)平均而計(jì)算的壓力。目前油井地層壓力就是用彈性驅(qū)動(dòng)方式下封閉油藏平均壓力計(jì)算-“松I”法壓力。,1、平均壓力,是指油藏在某一驅(qū)動(dòng)方式下，根據(jù)壓力分布而計(jì)算的供油邊界處的壓力，也稱(chēng)為地層壓力，該壓力反映供油能力的大小。目前注水井的地層壓力就是在水壓驅(qū)動(dòng)下定壓邊界壓力。,2、供油邊界壓力,用于開(kāi)發(fā)初期推算原始地層壓力，對(duì)于開(kāi)發(fā)期較長(zhǎng)，受鄰井干擾嚴(yán)

11、重的井，其推算結(jié)果誤差較大。,3、外推壓力,是指關(guān)井最后時(shí)刻井底壓力，若關(guān)井時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，地層壓力恢復(fù)穩(wěn)定，末點(diǎn)壓力可以代表地層壓力，通常在試油過(guò)程中，采用長(zhǎng)時(shí)間關(guān)井測(cè)井底穩(wěn)定壓力，來(lái)推算原始地層壓力。在常規(guī)測(cè)壓情況下，末點(diǎn)壓力與關(guān)井時(shí)間的長(zhǎng)短緊密相關(guān)，因此，對(duì)于不出徑向流直線(xiàn)段的井，無(wú)法用關(guān)井末點(diǎn)壓力進(jìn)行油藏壓力評(píng)價(jià)。只能用于相對(duì)的動(dòng)態(tài)變化分析。,4、關(guān)井末點(diǎn)壓力,是指關(guān)井后井底壓力恢復(fù)達(dá)到穩(wěn)定后的壓力，油田開(kāi)發(fā)初期試驗(yàn)，認(rèn)為壓力恢復(fù)速度達(dá)到0.01MPa/d時(shí)，測(cè)得的井底壓力為油井的穩(wěn)定壓力；90年代初期試驗(yàn)，認(rèn)為壓力恢復(fù)速度達(dá)到0.050.08MPa/d時(shí)，測(cè)得的井底壓力為油井的穩(wěn)定壓力。

12、由此看來(lái)，隨著油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的增長(zhǎng)，油井的穩(wěn)定壓力測(cè)試越來(lái)越困難。,5、穩(wěn)定壓力,是指油田未開(kāi)發(fā)時(shí)的地層壓力，即為原始狀態(tài)下的地層壓力。 通常通過(guò)勘探階段或評(píng)價(jià)階段的探井、評(píng)價(jià)井試油時(shí)下井下壓力計(jì)至油層中部測(cè)得，也可通過(guò)試采階段的試井及壓力梯度法求得。 推算原始地層壓力38+0.082（中部深度補(bǔ)心海拔）投入開(kāi)發(fā)后,6、原始地層壓力,將不同深度測(cè)得的地層壓力折算到某一基準(zhǔn)面（海平面或油水或氣水接觸面）的壓力。利用基準(zhǔn)面壓力概念可以正確對(duì)比井與井之間的壓力高低。 以海平面為基準(zhǔn)面的折算壓力公式為： Pc=Pf 0.01ro（hoh海拔） 與油水接觸面為基準(zhǔn)的折算壓力公式為： Pc=Pf0.01ro

13、（hwo-ho）,7、基準(zhǔn)面壓力折算壓力,目前地層壓力與原始地層壓力之差。是衡量油田是否保持油層能量開(kāi)采的重要標(biāo)志?？倝翰顬檎担f(shuō)明注入量大于采出量，油層能量充足；總壓差為負(fù)值，說(shuō)明注入量小于采出量，產(chǎn)生地下虧空，油層能量不足。 總壓力差目前地層壓力原始地層壓力,8、總壓差,目前地層壓力是指油（氣）田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一時(shí)期的地層壓力。目前地層壓力是衡量油氣層壓力水平的標(biāo)志，因此需要定期監(jiān)測(cè)。 目前地層壓力通常通過(guò)壓力恢復(fù)試井推算得到，也可通過(guò)關(guān)井恢復(fù)穩(wěn)定后，下壓力計(jì)實(shí)測(cè)得到。,9、目前地層壓力,十、杏北開(kāi)發(fā)區(qū)主力油層 聚驅(qū)試井曲線(xiàn)變化規(guī)律,2003年4月5日 2003年8月1日,注入井變化規(guī)律,說(shuō)明：聚合物溶液已占據(jù)注入井周?chē)邼B透的大孔隙體積,高 滲 透,F,KH/,R,杏4-3-P35井,2