1、油氣井鉆井完井質(zhì)量的試井評價莊惠農(nóng),完井質(zhì)量評價是油氣藏工程的重要內(nèi)容,試井分析是鉆井完井質(zhì)量現(xiàn)場評價的主要方法,油氣層在鉆井完井后，是否受到損害以及損害程度如何，最終都要通過現(xiàn)場評價來確認 強化措施后的效果評價，主要通過試井資料來提供定量認識 試井可以提供井和儲層的表皮系數(shù)、壓裂裂縫長度、裂縫導(dǎo)流能力、裂縫表皮系數(shù)等等標(biāo)志損害及改善的參數(shù) 試井還可以分析儲層的物性參數(shù)及產(chǎn)能 測井法只能顯示泥漿浸入程度，不能確定地層是否受到損害,市場運作條件下的完井質(zhì)量評價, 業(yè)主、服務(wù)方、咨詢公司之間的制約關(guān)系 在國外試井方法提供的完井質(zhì)量指標(biāo)，是評價服務(wù)公司服務(wù)質(zhì)量的客觀依據(jù) 正確應(yīng)用試井分析提供的完井質(zhì)

2、量指標(biāo)，可以優(yōu)化工藝措施，節(jié)省大量的施工費用,實驗室損害評價的作用,通過巖心室內(nèi)分析，找出造成油氣層損害的原因 篩選出合理的預(yù)防措施 對已造成損害的油氣層，找出補救方法,試井法評價油氣層損害技術(shù)的發(fā)展,30年代僅憑油氣井產(chǎn)量本身的高低來認定井的質(zhì)量 50年代，艾 范弗丁根和赫斯特提出了“表皮帶”的概念 表皮帶形成一個附加壓降ps 式中的S 值和ps 值，可以通過不穩(wěn)定試井分析求得 目前又發(fā)展了針對雙重介質(zhì)地層、壓裂地層及氣層的評價方法,表皮帶附加壓降示意圖,油井未受污染的 壓降曲線,井筒附近受到 污染的壓降曲線,井筒附近經(jīng)過改 善的壓降曲線,表皮區(qū),rw1,rw2,pS,rw,井筒,p,r,形

3、成表皮帶的原因,固體顆粒的侵入 鉆井完井工作液進入地層造成黏土膨脹堵塞地層 低滲氣層的水鎖 酸敏、堿敏形成結(jié)垢 高速氣流在井底附近形成湍流 射孔不完善或部分打開形成的擬表皮 凝析油或溶解氣在井底的聚集降低相滲透率,表皮系數(shù) S 決定著不穩(wěn)定試井曲線的形狀特征,阿格厄爾的圖版曲線以表皮系數(shù) S 和井儲系數(shù) C 為參變量 格林加登和包迪特的圖版曲線，以參變量CDe2S 為參變量，S 在指數(shù)位置，是主要的影響參數(shù),阿格厄爾（Agarwal）圖版曲線示意圖,格林加登（Grengarten）圖版曲線示意圖,CDe2S,包迪特（Bourdet）導(dǎo)數(shù)圖版曲線示意圖,CDe2S = 1060,均質(zhì)地層壓降試井

4、無因次單對數(shù)圖,CDe2S=1030,1020,1010,1015,106,現(xiàn)代試井分析,用高精度的井下壓力計錄取壓力數(shù)據(jù) 壓力計精度：0.02FS，分辨率：0.00007MPa 以圖版法為中心的一整套資料分析方法 適用于各類地層條件的雙對數(shù)圖版，常規(guī)分析，特殊分析 使用先進的試井解釋軟件 人機對話，自動擬合，數(shù)值試井，壓力歷史擬合檢驗,鉆井完井造成的損害可以用表皮系數(shù)S 加以評價,鉆開油氣層時形成的損害 ：鉆井液與儲層不配伍 ，泥漿比重控制不當(dāng) ，泥漿浸泡時間過長 ，快速起下鉆及鉆具刮削井壁等 固井時水泥漿濾失 射孔不完善,強化措施改造的評價,酸化施工改造后的地層，一般仍可用表皮S 值評價。

5、 大型酸壓對灰質(zhì)裂縫性地層的改造，則有可能形成一定范圍的措施改造帶 。除S 值評價外，還要分析儲層參數(shù)的變化。 小型壓裂造縫短時，仍可用S 值評價。 大型加砂壓裂，壓出裂縫長度近百米 ，作為井的表皮系數(shù) S 值，可達到 5 以上。除用S 值評價壓裂效果外，還須通過裂縫半長 Xf 和裂縫導(dǎo)流能力FCD 對壓裂效果加以描述。 壓裂造縫，會形成裂縫表皮 Sf,采油、采氣和注水過程中對地層的損害，一般不能單獨用表皮系數(shù)S 加以評價,采油時地層脫氣 采氣時地層深部產(chǎn)生反凝析 注水的油層，可能由于水敏，使儲層內(nèi)部的粘土膨脹，或使固體顆粒在儲層深部運移，堵塞孔喉，形成儲層深部的損害。 三次采油時注入化學(xué)劑,

6、表皮系數(shù) S 值的分解,地層損害形成的真表皮 部分射開引起的擬表皮 射孔工藝引起的擬表皮 井斜形成的擬表皮 湍流引起的擬表皮 或脫氣引起的擬表皮,井壁附近地層損害所引起的附加壓降ps,其它表示地層損害的參數(shù),流動效率FE 堵塞比DR 損害系數(shù)DF 完善指數(shù)CI 有效半徑r we rwerwe-s,均質(zhì)地層損害情況評價標(biāo)準(zhǔn),S 值評價,均質(zhì)地層的雙對數(shù)圖形特征,S值與雙對數(shù)特征參數(shù)的關(guān)系,均質(zhì)地層的單對數(shù)圖形特征,壓力恢復(fù)單對數(shù)圖特征參數(shù),井筒儲集系數(shù)C值分級表,表皮系數(shù) S 值分級表,均質(zhì)地層的曲線定位分析,錄取時間具有下限：初期點，或者說第一點只能以秒計（電子壓力計），或者分計（機械式壓力計

7、）； 錄取壓力數(shù)據(jù)的時間有上限 ：機械式壓力計，一般一次下井只能工作幾個小時或幾十個小時 ；電子壓力計時間要長些 ，但也受現(xiàn)場施工條件的限制； 壓力錄取具有下限 ：受儀器分辨率的限制,均質(zhì)地層壓降試井無因次單對數(shù)圖,CDe2S=1030,1020,1010,1015,106,實測曲線定位分析舉例 （一）,實測曲線定位分析舉例 （二）,均質(zhì)地層壓力+導(dǎo)數(shù)雙對數(shù)診斷圖定位分析表,雙重介質(zhì)地層單元體結(jié)構(gòu)示意圖,決定雙重介質(zhì)地層 圖形特征的參數(shù),（CDe2s）f ，（CDe2s）fm,決定雙重介質(zhì)地層 損害的標(biāo)志參數(shù)是：-3, 當(dāng)S3時，地層改善 當(dāng)S3時，地層未損害 當(dāng)S3時，地層損害,雙重介質(zhì)地層

8、具有兩個徑向流段的雙對數(shù)模式圖,雙重介質(zhì)地層具有兩個徑向流段的單對數(shù)模式圖,雙重介質(zhì)地層只有總系統(tǒng)徑向流段的雙對數(shù)模式圖,雙重介質(zhì)地層只有總系統(tǒng)徑向流段的單對數(shù)模式圖,雙重介質(zhì)地層實測例 1 壓力雙對數(shù)綜合圖,打開奧陶系灰?guī)r地層 日產(chǎn)氣量8.3104m3 解釋地層參數(shù)：Kf1.0mD S1.0 C3.01m3/MPa 0.285 1.4108,雙重介質(zhì)地層實測例 2 壓力雙對數(shù)綜合圖,打開奧陶系白云巖地層 , 巖心觀測存在天然裂縫 日產(chǎn)原油340m3 解釋地層參數(shù) : Kf0.27103m2 , S0.77 , 0.08 , 9.410-4 , C7.1810-2m3/MPa，,水力壓裂裂縫流

9、線形狀示意圖（1）,水力壓裂裂縫流線形狀示意圖（2）,具有無限導(dǎo)流及均勻流垂直裂縫井的均質(zhì)地層壓力雙對數(shù)模式圖,擬徑向流段,導(dǎo)數(shù)1/2斜率,0.301,續(xù)流段,線性流動段特征圖,具有無限導(dǎo)流及均勻流垂直裂縫井的表皮系數(shù),例如，當(dāng)rw0.07m，Xf50m時 用公式（33）可以計算出：,2000-7,廊坊分院天然氣所,46,井筒,裂 縫,污 染 表皮 區(qū),bS,bf,Kf,Xf,K,地 層,壓裂裂縫表皮區(qū)示意圖,KS,Sfs- 裂縫表皮系數(shù),裂縫表皮系數(shù) Sfs 的計算,假定: bs=1m, Xf =50m, K=3mD 不同 Ks 下的 Sfs 值 ：,壓力恢復(fù)測試成果表 (1),Y28-12

10、井壓力加導(dǎo)數(shù)雙對數(shù)圖,實測例壓力雙對數(shù)圖,陜173井試井曲線（1996年8月31日-11月2日）,打開層位二疊系石盒子組 井深：3125m-3129m,產(chǎn)能試井 （修正等時）,壓力恢復(fù)試井,曾短時間關(guān)井,陜173井壓力恢復(fù)曲線分析圖,線性流特征顯示地層產(chǎn)生壓裂裂縫 Xf =50m 壓裂解除了地層損害 S = -6.36 解釋地層滲透率 K=3.45mD 300m寬的通道形邊界,陜178井試井曲線（1999年8月7日-9月21日）,產(chǎn)能試井 （修正等時）,壓力恢復(fù)試井,打開層位二疊系山西組 井深：2990m-2998.6m,陜178井開井壓壓降曲線雙對數(shù)圖,有限導(dǎo)流垂直裂縫井壓力雙對數(shù)曲線模式圖

11、,實測例壓力雙對數(shù)圖,油層頂界,油層底界,儲層,部分射開形成擬表皮系數(shù)Sc,部分射開表皮系數(shù)Sc,影響因素： 地層打開程度， b=hp/h 射開部位位置 縱橫向滲透率比值，K / KV,部分射開表皮系數(shù) Sc 計算公式,式中：,層段頂部或底部射開,層段中部射開,等厚、等間距對稱射開N段,克拉201井測試程序示意圖,克拉201井第5測試層部分射開表皮系數(shù)計算,從壓力恢復(fù)試井解釋得到： K/KV=1.6 射開厚度比： b=hp/h=25m/200m=0.125 可以計算出： 從而得到部分射開表皮系數(shù)為：,部分射開表皮系數(shù)計算圖,射開比，b=hp/h,部分射開表皮系數(shù) Sc,無因次產(chǎn)層厚度hD,措施

12、后改善 S 值的雙對數(shù)曲線對比圖,措施后改善S 值的單對數(shù)曲線對比圖,實測例壓力雙對數(shù)圖,措施后,措施前,實測例壓力單對數(shù)圖,措施后,措施前,實例7井措施前后參數(shù)對比表,油氣層損害程度的定量解釋,雙對數(shù)圖版擬合法求油層參數(shù)及S 值 ：,單對數(shù)法求表皮系數(shù)S 值,對壓降曲線：,對壓力恢復(fù)曲線，MDH法求S值的公式為：,對壓力恢復(fù)曲線，Horner法的公式為：,早期段（未測到徑向流）S 值解釋方法,未能測到徑向流直線段的試井曲線，被認為是不成功的曲線 前面論述的評價地層損害的公式都無法應(yīng)用 續(xù)流段曲線受續(xù)流量變化規(guī)律的影響，如能實測到續(xù)流量值，可以用褶積方法得到修復(fù)后的徑向流直線，從而計算S 值

13、如無實測續(xù)流量，可用經(jīng)驗法假定一個續(xù)流量變化，例如：令 得到 用p 做圖，得到修復(fù)后的徑向流直線段，從而計算S 值,氣井的損害評價,用擬壓力 代替壓力p ，可對氣井進行分析，方法完全相同 擬壓力的表達式 用擬壓力的單對數(shù)徑向流直線段斜率m 求表皮系數(shù)S 值,氣井的擬表皮Sa 及慣性湍流系數(shù)D的確定,擬表皮，表示為Sa，它是地層損害造成的真表皮S 與湍流影響的總和 擬表皮的表達式 SaSDqg qg氣體產(chǎn)量，104m3/d D慣性湍流系數(shù)，（104m3/d）1 用做圖法確定S和D值。,慣性湍流系數(shù)D確定圖,S5.43 D0.0406（104m3/d）1,克拉203井總表皮系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系曲線,真實表皮系數(shù)為28.2，表明地層存在一定的污染， 但并不嚴(yán)重；非達西流系數(shù) 3.6352(104m3/d)-1， 表明地層湍流和測試工具節(jié)流影響嚴(yán)重,擬壓力的簡化, 當(dāng)p13.8MPa（2000 psi）時 ，擬壓力可簡化為壓力平方 當(dāng)p20.7