氣藏產(chǎn)能測(cè)試評(píng)價(jià)及試井分析(下-現(xiàn)代試井)-1

1、,現(xiàn)代試井分析,油氣井試井分析方程的統(tǒng)一,現(xiàn)以簡(jiǎn)單的低速非達(dá)西滲流試井分析模型為例予以說(shuō)明。,雖然，油氣流體在多孔介質(zhì)中的滲流特性因流體性質(zhì)的差異而有所不同。但可以證明所有油井的試井分析方法都適用于氣井試井分析,主要差別在于它們的無(wú)因次定義不同。,§0 油、氣井試井分析方程的統(tǒng)一,（油、氣井試井分析方法的一致性）,,現(xiàn)代試井分析,油氣井試井分析方程的統(tǒng)一,無(wú)量綱啟動(dòng)壓力梯度,,現(xiàn)代試井分析,對(duì)于油井：,對(duì)于氣井(Psc=0.

2、101325MPa，Tsc=293.15K)：,壓力法：,油氣井試井分析方程的統(tǒng)一,啟動(dòng)壓力梯度,MPa/m,?m2,MPa,m3/d,,現(xiàn)代試井分析,油氣井試井分析方程的統(tǒng)一,壓力法：,單相擬壓力法：,,現(xiàn)代試井分析,油氣井試井分析方程的統(tǒng)一,其余無(wú)因次參變量相同：,例如，對(duì)氣井，假定氣體滲流狀態(tài)服從低速非達(dá)西流,即由于吸附水膜的影響或孔隙流動(dòng)通道的尺寸小到只能克服一啟動(dòng)壓力梯度才可以讓單個(gè)氣體分子排隊(duì)通過(guò)且忽略氣體滑脫效應(yīng)和重力影響

3、,等溫、單相、φ為常數(shù)時(shí),其無(wú)因次擬壓力滲流數(shù)學(xué)模型與油井一樣:,,現(xiàn)代試井分析,油氣井試井分析方程的統(tǒng)一,,現(xiàn)代試井分析,直井均質(zhì)油藏試井,,§1 直井均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏是目前最常見(jiàn)的一種地層類型，對(duì)于我國(guó)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)育很均衡，常常也表現(xiàn)出均質(zhì)油藏的特征,§1 無(wú)限大均質(zhì)油藏試井,,現(xiàn)代試井分析,直井均質(zhì)油藏試井,

4、一、無(wú)限大均質(zhì)油藏試井物理模型,（1）單相微可壓縮液體在地層中作平面徑向滲流;,（2）忽略重力、毛管力;,（3）測(cè)試前r>rw范圍內(nèi)地層各處壓力為原始油藏壓力pi;,（4）流體流動(dòng)滿足線性達(dá)西滲流；,（5）井筒流動(dòng)考慮井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)的影響；,（6）地層為無(wú)限大等厚油藏，油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)；,（7）地層中只有一種介質(zhì)，均勻分布在地層中。,,現(xiàn)代試井分析,直井均質(zhì)油藏試井,,,,,,k,,二、無(wú)限大均質(zhì)油藏試井?dāng)?shù)學(xué)模型,,現(xiàn)代試井

5、分析,直井均質(zhì)油藏試井,式中，無(wú)因次變量為：,,現(xiàn)代試井分析,直井均質(zhì)油藏試井,,,,,,,,,,,,,,,,S=20,S=10,S=0,S=-5,CD=102,CD=103,CD=104,PWD,tD,對(duì)時(shí)間變量 tD 進(jìn)行拉普拉斯變換,雷米圖版,對(duì)變量 tD /CD 進(jìn)行拉普拉斯變換,曲線特征：,雙對(duì)數(shù)圖,半對(duì)數(shù)圖,0.5水平線,有最大值（駝峰），表示污染井,無(wú)最大值（駝峰），表示措施井,,現(xiàn)代試井分析,直井均質(zhì)油藏試井,①純

6、井儲(chǔ)效應(yīng)段，即壓力和壓力導(dǎo)數(shù)均呈45°的直線部分，合二為一，“叉把”部分； ②過(guò)渡段，或稱部分井儲(chǔ)效應(yīng)段，壓力導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)駝峰值后向下傾斜，峰的高低，取決于CDe2S值的大小； ③無(wú)限作用徑向流動(dòng)段，即壓力曲線呈相當(dāng)平緩近似于水平直線、壓力導(dǎo)數(shù)收斂于一條0.5的水平直線的曲線段；用它來(lái)確認(rèn)半對(duì)數(shù)圖中的直線段。,§2、具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,地層往往不是無(wú)限大，周圍具有邊界，因而測(cè)試資

7、料的壓力曲線會(huì)因此變得很復(fù)雜，但主要影響曲線的晚期形狀。,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,外邊界對(duì)試井特征曲線的影響可以通過(guò)鏡像法則和疊加原理說(shuō)明：,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井無(wú)量綱井底壓力,均質(zhì)無(wú)限大油藏?zé)o量綱井底壓力,邊界影響引起的無(wú)量綱井底壓力,是無(wú)限大均質(zhì)油藏線源解的無(wú)量綱壓力的疊加函數(shù)。,均質(zhì)油藏線源解的無(wú)量綱壓力表達(dá)式：,一、一條不滲透邊界,,,,L,不滲透邊界,測(cè)試井周圍有一條不滲透邊界，多數(shù)指井周圍有

8、一條斷層。在我國(guó)東部地區(qū)的第三系地層中極為常見(jiàn)。,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,可以通過(guò)疊加原理獲得邊界影響引起的無(wú)量綱井底壓力：,曲線特征：,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)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,半對(duì)數(shù)徑向流線,0.5水平線,1.0,0.5,泄漏斷層（斷層兩邊地

9、層厚度不變）：,泄漏斷層（通過(guò)斷層地層厚度增加）：,二、一條定壓邊界,,,,L,定壓邊界,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,測(cè)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(kāi)發(fā)的地層中極為常見(jiàn)。,可以通過(guò)疊加原理獲得邊界影響引起的無(wú)量綱井底壓力：,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)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。,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏

10、試井,三、兩條邊界,,均質(zhì)油藏試井分析,,,,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,依然通過(guò)疊加原理獲得邊界影響引起的無(wú)量綱井底壓力：,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,1、兩條垂直邊界,（1）兩條相互垂直封閉邊界：,（2）兩條相互垂直定壓邊界：,（3）兩條相互垂直混合邊界：,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油

11、藏試井,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)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(duì)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(duì)于兩條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。對(duì)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。,曲線特征：,,,,L1,,,L2,兩條封閉邊界,封閉邊界,,,,L1,,,L2,定壓邊界,兩條定壓邊界,,,,

12、L1,,,L2,定壓邊界,兩條混合邊界,2、兩條平行邊界,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,封閉邊界,定壓邊界,封閉邊界,均質(zhì)油藏試井分析,（1）兩條相互平行封閉邊界：,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏試井分析,int(x)—取整函數(shù),（2）兩條相互平行定壓邊界：,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏試井分析,（3）兩條相互平行混合邊界：,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏試井分析,曲線特征：,①第I，II，III段形態(tài)

13、特征是均質(zhì)無(wú)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(duì)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(duì)于兩條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。對(duì)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。,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏試井分析,,,,L,,,L,兩條封閉邊界,封閉邊界,,,,L,,,L,定壓邊界,兩條定壓邊界,,,,L,,,L,定壓邊界,兩條混合邊界,3、兩條相互成楔

14、形夾角邊界,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,封閉邊界,定壓邊界,封閉邊界,均質(zhì)油藏試井分析,曲線特征：,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏試井分析,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)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(duì)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(duì)于兩條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。對(duì)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。,四、四條相

15、互垂直邊界,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,,,,L1,,,L2,四條封閉邊界,封閉邊界,封閉邊界,,,,L3,,L4,封閉邊界,封閉邊界,,,,L1,,,L2,四條定壓邊界,定壓邊界,定壓邊界,,,,L3,,L4,定壓邊界,定壓邊界,,,,L1,,,L2,四條混合邊界,封閉邊界,定壓邊界,,,,L3,,L4,封閉邊界,封閉邊界,,,,L1,,,L2,四條混合邊界,封閉邊界,定壓邊界,,,,L3,,L4,定壓邊界,封閉

16、邊界,,,,L1,,,L2,四條混合邊界,定壓邊界,定壓邊界,,,,L3,,L4,封閉邊界,封閉邊界,,,,L1,,,L2,四條混合邊界,封閉邊界,封閉邊界,,,,L3,,L4,定壓邊界,定壓邊界,曲線特征：,,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,均質(zhì)油藏試井分析,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)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(duì)于四條垂直封閉邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向上翹，然后一條斜率為1.0

17、的直線。對(duì)于四條定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉。對(duì)于四條混合邊界，壓力導(dǎo)數(shù)也向下掉，曲線下掉程度和井與定壓邊界距離有關(guān)，越近下掉越快。,五、圓形封閉邊界,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,曲線特征：,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)限大油藏； ②第IV段為邊界影響段，壓力和壓力導(dǎo)數(shù)曲線向上翹，然后為一條斜率為1.0的直線。與四條相互垂直封閉邊界油藏試井曲線類似。,,

18、均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,六、圓形定壓邊界,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,曲線特征：,①第I，II，III段形態(tài)特征是均質(zhì)無(wú)限大油藏； ②第IV段為邊界影響段，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉，與四條相互垂直定壓邊界油藏試井曲線類似。,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,,均質(zhì)油藏試井分析,具有外邊界影響的均質(zhì)油藏試井,①對(duì)不同封閉外邊界數(shù)均質(zhì)

19、油藏，隨邊界條數(shù)增加，壓力導(dǎo)數(shù)向上彎曲的程度要增大； ②對(duì)不同定壓外邊界數(shù)均質(zhì)油藏，隨邊界條數(shù)增加，壓力導(dǎo)數(shù)向下掉的程度要增大。,曲線特征對(duì)比：,§ 3 部分射開(kāi)井均質(zhì)油藏,,部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井分析,當(dāng)?shù)貙哟嬖趪?yán)重非均質(zhì)時(shí)，常常生產(chǎn)井只射開(kāi)一部分。在這種部分射開(kāi)的井進(jìn)行生產(chǎn)，地層內(nèi)的壓力擾動(dòng)起初只局限于射孔井段，在有限的射孔厚度范圍內(nèi)向該井的流動(dòng)實(shí)際上為球形流。隨時(shí)間的推移，該井的影響體積不斷擴(kuò)大，直到地層

20、頂部和底部邊界，向該井的流動(dòng)再次變?yōu)閺较蛄鲃?dòng)---整個(gè)地層范圍內(nèi)的徑向流動(dòng)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,za,,,zb,,h,,,,,,,,,,,不滲透底邊界或定壓邊界,不滲透頂邊界或定壓邊界,（1）單相微可壓縮液體在地層中作平面徑向滲流;,（2）忽略重力、毛管力;,（3）測(cè)試前r>rw范圍內(nèi)地層各處壓力為原始油藏壓力pi;,,模型與假設(shè),部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井分析,（4）流體流動(dòng)滿足線性達(dá)西滲流；,（5）井筒流動(dòng)考慮井筒儲(chǔ)

21、存和表皮效應(yīng)的影響；,（6）地層為無(wú)限大等厚油藏，油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)；,（7）地層中只有一種介質(zhì)，均勻分布在地層中。,（8）油井只射開(kāi)zb-za厚度，流體只從有限厚度流入井筒中，地層垂向滲透率為kv，水平滲透率kh。,,假設(shè)條件,部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井分析,,數(shù)學(xué)模型,部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井分析,,數(shù)學(xué)模型,(內(nèi)邊界條件),(內(nèi)邊界條件),部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井分析,(外邊界條件),式中，無(wú)因次變量為：,,無(wú)因次變量定義,部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井

22、分析,曲線特征：,①第I段井筒影響的特征曲線，和全射開(kāi)的均質(zhì)油藏曲線特征相似； ②第II段為部分射開(kāi)影響特征曲線段，壓力導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)為斜率-1的直線。 ③第III段為不同頂?shù)走吔缦略嚲€，頂?shù)走吔缇鶠椴粷B透邊界時(shí)，壓力導(dǎo)數(shù)為0.5的水平線，當(dāng)頂?shù)走吔绱嬖诙▔哼吔鐣r(shí)，導(dǎo)數(shù)曲線向下掉。,,曲線特征,部分射開(kāi)均質(zhì)油藏試井分析,,雙重孔隙油藏試井分析,試井模型,,,,kf,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,km,,,

23、,matrix,,,fracture,§ 4 雙重孔隙油藏,儲(chǔ)容比：,?＝1----純裂縫油藏（基質(zhì)巖塊無(wú)孔隙的裂縫性油藏）,?＝0----常規(guī)的粒間孔隙油藏,0＜?＜1----雙孔隙裂縫性油藏,竄流系數(shù):,基巖形狀因子,,一般：?=0.001~0.3,一般： ? =10-7~10-3,,雙重孔隙油藏試井分析,概念,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,基本假設(shè),（1）單相微可壓縮液體在無(wú)窮遠(yuǎn)儲(chǔ)層中作平面徑向滲流;,（2）忽

24、略重力、毛管力;,（3）測(cè)試前r>rw范圍內(nèi)地層各處壓力為原始油藏壓力pi;,（4）流體流動(dòng)滿足線性達(dá)西滲流；,（5）井筒流動(dòng)考慮井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)的影響；,（6）地層為無(wú)限大等厚油藏，油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)；,（7）地層中存在兩種孔隙介質(zhì)，均勻分布在地層中。裂縫是流動(dòng)通道，基質(zhì)是儲(chǔ)集空間。,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,數(shù)學(xué)模型,(1)介質(zhì)間擬穩(wěn)態(tài)流動(dòng)：,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,,總系統(tǒng)徑向流，水平線,裂縫徑向流，水

25、平線，有時(shí)不出現(xiàn),曲線特征：,①第I段井筒影響的特征曲線，與均質(zhì)油藏曲線特征相似，45°斜率直線；然后導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)駝峰，再下降。CDe2S越大，峰值越高，下傾越陡，且峰值出現(xiàn)較遲。 ②第II段為裂縫系統(tǒng)徑向流特征曲線段，壓力導(dǎo)數(shù)水平直線，對(duì)應(yīng)著半對(duì)數(shù)中也出現(xiàn)直線傾斜段。但一般地該徑向流難以出現(xiàn)。 ③第III段為過(guò)渡段，壓力導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)下凹的曲線。 ④第IV段為地層中總系統(tǒng)徑向流段，壓力導(dǎo)數(shù)水平直

26、線，對(duì)應(yīng)壓力半對(duì)數(shù)曲線中出現(xiàn)直線傾斜段 。它與裂縫徑向流直線段平行，其斜率m，垂向距離△P可用于計(jì)算儲(chǔ)容比?：,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,數(shù)學(xué)模型,(2) 介質(zhì)間不穩(wěn)態(tài)流動(dòng)：,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,,總系統(tǒng)徑向流，0.5水平線,裂縫徑向流，水平線,曲線特征：,①第I段為CDe2S所影響，與雙孔介質(zhì)擬穩(wěn)態(tài)無(wú)限大油藏試井曲線形態(tài)一致。 ②第II段為裂縫系統(tǒng)徑向流特征曲

27、線段，壓力導(dǎo)數(shù)水平直線，對(duì)應(yīng)著半對(duì)數(shù)中也出現(xiàn)直線傾斜段。但一般地該徑向流特征表現(xiàn)不明顯。 ③第III段為基質(zhì)向裂縫竄流的過(guò)渡段，壓力導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)下凹的曲線。但下凹最小不會(huì)低于0.25。 ④第IV段為地層中總系統(tǒng)徑向流段，壓力導(dǎo)數(shù)為斜率0.5的水平直線，對(duì)應(yīng)壓力半對(duì)數(shù)曲線中出現(xiàn)直線傾斜段 。,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,半對(duì)數(shù)曲線中會(huì)出現(xiàn)三條直線，第二條直線斜率為第一或第三條的2倍。,,無(wú)窮大雙重孔隙油藏試

28、井分析,曲線特征,不穩(wěn)態(tài)與擬穩(wěn)態(tài)曲線特征對(duì)比：,擬穩(wěn)態(tài)曲線過(guò)渡段下凹比不穩(wěn)態(tài)的深,,一條外邊界雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,外邊界對(duì)試井特征曲線的影響可以通過(guò)鏡像法則和疊加原理在Laplace空間進(jìn)行：,具有外邊界影響的Laplace空間雙孔油藏試井無(wú)量綱井底壓力,雙孔無(wú)限大油藏Laplace空間無(wú)量綱井底壓力,邊界影響引起的Laplace空間無(wú)量綱井底壓力,,一條外邊界雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,①第I，II，III段形態(tài)特征是

29、無(wú)限大雙孔油藏； ②第IV段為邊界影響段，對(duì)封閉邊界，壓力導(dǎo)數(shù)最后表現(xiàn)為值等于1.0的水平直線，對(duì)定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)曲線向下掉。,（一）一條外邊界,1.0水平線,（二）兩條垂直外邊界,,兩條外邊界雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,2.0水平線,（三）兩條平行外邊界,,兩條外邊界雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,斜率0.5,,四條外邊界雙重孔隙油藏試井分析,曲線特征,（四）四條垂直外邊界,斜率1.0,,圓形外邊界雙重孔隙油藏試井

30、分析,曲線特征,（五）圓形外邊界,斜率1.0,,無(wú)限大復(fù)合油藏試井分析,模型,,,,內(nèi)區(qū),,外區(qū),,,,,I,II,§ 5 復(fù)合油藏,（連續(xù)性條件1）,（連續(xù)性條件2）,,無(wú)限大復(fù)合油藏試井分析,模型,（內(nèi)邊界條件1）,（外邊界條件）,（初始條件）,（內(nèi)邊界條件2）,,無(wú)限大復(fù)合油藏試井分析,模型,,無(wú)限大復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,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(dòng)系數(shù)

31、和儲(chǔ)容系數(shù)減小的復(fù)合儲(chǔ)層,流動(dòng)系數(shù)和儲(chǔ)容系數(shù)增大的復(fù)合儲(chǔ)層,(1) 早期受井筒儲(chǔ)存效應(yīng)影響呈單一斜率（45°）直線（壓力與壓力導(dǎo)數(shù)曲線在早期均重合于45°直線）， （2）井筒儲(chǔ)存效應(yīng)結(jié)束后，接著有一駝峰表示過(guò)渡期，CDe2s越大，峰值越高，下傾越陡。 (3) 過(guò)渡期后，出現(xiàn)無(wú)限作用徑向流水平線，這主要反映了Ⅰ區(qū)的情況；,,無(wú)限大復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,(4) 水平線之后又有一段過(guò)渡

32、線，I區(qū)向II區(qū)滲流； (5) 壓力導(dǎo)數(shù)又出現(xiàn)一條0.5M12水平線，這主要反映Ⅱ區(qū)徑向流的情況。 當(dāng)CDe2S值很大時(shí)，只有一個(gè)導(dǎo)數(shù)水平線出現(xiàn)，這是由井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)影響造成的，在Ⅰ區(qū)內(nèi)達(dá)不到無(wú)限作用徑向流，而僅反映Ⅱ區(qū)的特征。 若M12=1 則模型退化為均質(zhì)油藏模型，典型曲線也就與均質(zhì)油藏典型曲線完全相同。,,無(wú)限大復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,,外邊界影響的復(fù)合油藏試井分析,曲線特征

33、,①第I，II，III、IV、V段形態(tài)特征是無(wú)限大復(fù)合油藏特征； ②第VI段為邊界影響段，對(duì)封閉邊界，壓力導(dǎo)數(shù)最后表現(xiàn)為值等于M12的水平直線，對(duì)定壓邊界，壓力導(dǎo)數(shù)曲線向下掉。,（一）一條外邊界,0.5M12水平線,M12水平線,（二）兩條垂直外邊界,,外邊界影響的復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,0.5M12水平線,2M12水平線,,外邊界影響的復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,（三）兩條平行外邊界,斜率0.5直線,0.5M12水平

34、線,,外邊界影響的復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,（四）四條相互垂直外邊界,斜率1.0直線,,外邊界影響的復(fù)合油藏試井分析,曲線特征,（五）圓形外邊界,斜率1.0直線,,無(wú)限大雙滲透油藏試井分析,模型,,,,k1,,k2,,,,,,,h1,,h2,,h,,,當(dāng)油藏為兩層滲透率不同的地層時(shí)，流體可由這兩層同時(shí)流入井筒中，伴隨著流體流動(dòng)的進(jìn)行，層間會(huì)產(chǎn)生一定的壓差，從而導(dǎo)致層間竄流。,§ 6 雙滲油藏,（1）單相微可壓縮液體在地層

35、中作平面徑向滲流;,（2）忽略重力、毛管力;,（3）測(cè)試前r>rw范圍內(nèi)地層各處壓力為原始油藏壓力pi;,（4）流體流動(dòng)滿足線性達(dá)西滲流；,（5）井筒流動(dòng)考慮井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)的影響；,（6）地層為無(wú)限大等厚油藏，油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)；,（7）地層中存在兩層滲透率不同介質(zhì)，層與層之間存在擬穩(wěn)態(tài)竄流。,,無(wú)限大雙滲透油藏試井分析,模型,（8）每一層內(nèi)不存在縱向滲流。,,無(wú)限大雙滲透油藏試井分析,曲線特征,高滲層徑向流，0.5水平線,總

36、系統(tǒng)徑向流，0.5水平線,層間竄流,,,有限導(dǎo)流能力壓裂井試井分析,模型,§ 7 人工壓裂井,,對(duì)裂縫：,,模型,有限導(dǎo)流能力壓裂井試井分析,,對(duì)地層：,,模型,有限導(dǎo)流能力壓裂井試井分析,,模型,有限導(dǎo)流能力壓裂井試井分析,,Laplace 變換和Stehfest數(shù)值逆變換,數(shù)學(xué)模型? 拉氏空間下解? 實(shí)空間下解,,F1,F2、,不同模數(shù)SD,F1’,F2 關(guān)系曲線,不同模數(shù)SD,~,~,unit slope,one

37、-quarter slope,,曲線特征,有限導(dǎo)流能力壓裂井試井分析,§ 8 水平井,,模型,水平井試井分析,,,,,,Zw,,,2L,,h,,,（1）單相微可壓縮液體在地層中滲流;,（2）忽略重力、毛管力;,（3）測(cè)試前r>rw范圍內(nèi)地層各處壓力為原始油藏壓力pi;,（4）流體流動(dòng)滿足線性達(dá)西滲流；,（5）井筒流動(dòng)考慮井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)的影響；,（6）地層為無(wú)限大等厚油藏，油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)；,（7）油藏介

38、質(zhì)可以是均質(zhì)、或雙重孔隙均質(zhì)。,（8）距離底邊界Zw處有一水平井，長(zhǎng)2L。,（9）地層頂?shù)走吔缈梢允遣粷B透，也可定壓。,,基本假設(shè),水平井試井分析,,曲線特征,水平井試井分析,（一）均質(zhì)油藏水平井,斜率1,斜率0.5，線性流,水平線，早期徑向流,0.5水平線，整個(gè)系統(tǒng)徑向流,,,曲線特征,水平井試井分析,（二）雙孔油藏水平井,斜率1,斜率0.5，線性流,0.5水平線，裂縫徑向流,過(guò)渡流,0.5水平線，整個(gè)系統(tǒng)徑向流,&#

39、167; 9 低速非達(dá)西流試井,,基本假設(shè),低速非達(dá)西流試井分析,（1）單相微可壓縮液體在地層中滲流;,（2）忽略重力、毛管力;,（3）測(cè)試前r>rw范圍內(nèi)地層各處壓力為原始油藏壓力pi;,（4）流體流動(dòng)滿足低速非線性即非達(dá)西滲流；,（5）井筒流動(dòng)考慮井筒儲(chǔ)存和表皮效應(yīng)的影響；,（6）地層為無(wú)限大均質(zhì)等厚油藏，油井以定產(chǎn)量q生產(chǎn)；,,數(shù)學(xué)模型,低速非達(dá)西流試井分析,,,,數(shù)學(xué)模型求解,低速非達(dá)西流試井分析,,,數(shù)學(xué)模型求解

40、,低速非達(dá)西流試井分析,De-S=10-4,CDe2S越大，早期和后期偏離達(dá)西滲流（De-S=0）曲線的幅度越大,,曲線特征,低速非達(dá)西流試井分析,壓力導(dǎo)數(shù)曲線因存在啟動(dòng)壓力梯度而上翹,因啟動(dòng)壓力梯度影響，壓力導(dǎo)數(shù)曲線可以上翹，但不一定是邊界反映壓力導(dǎo)數(shù)曲線不出現(xiàn)表征徑向流的“0.5”水平線井投產(chǎn)時(shí)，啟動(dòng)壓力梯度越大，壓力曲線上翹越高，反映出壓力降落更快當(dāng)啟動(dòng)壓力梯度為零時(shí)，就變?yōu)檫_(dá)西流，可見(jiàn)低速非達(dá)西流是更為一般的情況若在低滲

41、層中關(guān)井一直關(guān)不穩(wěn)，從低滲樣板曲線一直上翹的特征可以得到解釋,,試井分析方法,低速非達(dá)西流試井分析,★ 綜上，流動(dòng)類型與導(dǎo)數(shù)特征線間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,地層的特征，或者說(shuō)儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)模型的特征，在不穩(wěn)定壓力的導(dǎo)數(shù)曲線中，都存在相應(yīng)的特征線，可以細(xì)致地得到描述。,流動(dòng)類型與導(dǎo)數(shù)特征線對(duì)應(yīng)關(guān)系舉例,雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中壓力或擬壓力導(dǎo)數(shù)特征段示意圖,（括弧內(nèi)的數(shù)字表示該段特征線的斜率）,氣井試井常見(jiàn)模式圖形及特征分析,?通過(guò)試井圖形分析措施效果情況：,(1)

42、 通過(guò)對(duì)比分析措施前后壓恢曲線，如圖所示井，其措施是見(jiàn)效的，判斷標(biāo)準(zhǔn)：(擬)壓力線與導(dǎo)數(shù)線之間的距離A減小了。,圖形分析完井質(zhì)量情況示意圖,(2)通過(guò)對(duì)比分析措施前后壓恢曲線，如圖所示井，其措施是也是見(jiàn)效的，判斷標(biāo)準(zhǔn)：首先(擬)壓力線與導(dǎo)數(shù)線之間的距離A減小了；另外，壓裂已形成了長(zhǎng)的裂縫，因?yàn)?，措施前表現(xiàn)為普通的均質(zhì)地層特征，措施后則表現(xiàn)出很長(zhǎng)的線性流段。線性流段越長(zhǎng)表明形成的支撐縫也越長(zhǎng)。,圖形分析壓裂措施效果示意圖,§ 1

43、0 試井?dāng)?shù)據(jù)預(yù)處理,實(shí)際采集的壓力時(shí)間數(shù)據(jù)會(huì)因儀器精度、環(huán)境噪音和人為因素等影響而含有一些異常的、甚至是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，此時(shí)需對(duì)數(shù)據(jù)做預(yù)處理或修正。,（一）氣井壓力史記錄的前處理和測(cè)評(píng)分析,許多從事試井理論及分析方法研究的作者，常常不去理會(huì)一口井的壓力資料是如何錄取得到的，也不去深入思考它的準(zhǔn)確性。他們覺(jué)得那是一項(xiàng)常規(guī)的運(yùn)作，那些數(shù)據(jù)自然應(yīng)該是準(zhǔn)確的。其實(shí)不然，如果從現(xiàn)場(chǎng)適時(shí)地、準(zhǔn)確地錄取到了壓力數(shù)據(jù)，往往試井研究工作已完 成了一大

44、半。 錄取一口井的壓力數(shù)據(jù)，正確的做法應(yīng)該是，把壓力計(jì)下放到氣層中部，貼近產(chǎn)氣層的表面，在不受氣流沖擊的條件下，連續(xù)地記錄開(kāi)井流動(dòng)壓力或關(guān)井壓力的變化。并把取得的 壓力記錄與時(shí)間的關(guān)系，做成笛卡兒坐標(biāo)下的壓力史圖。在做壓力史圖時(shí)，同時(shí)按時(shí)間順序 標(biāo)明產(chǎn)氣量值及其變化，以及地面采取措施的內(nèi)容。,有下面一些因素會(huì)影響壓力史的記錄，需要通過(guò)“ 前處理”使其規(guī)范化 ： (1) 測(cè)試時(shí)壓力計(jì)未能下放到產(chǎn)氣層部位，因而錄

45、取到的并非是氣層的壓力。特別對(duì)于關(guān)井狀態(tài)下的靜壓，往往低于實(shí)際的氣層壓力，為此要進(jìn)行校正。 (2) 由于測(cè)點(diǎn)達(dá)不到氣層中部，常常要把測(cè)點(diǎn)深度壓力按井筒內(nèi)的壓力梯度向井底、即氣層中部深度折算。折算時(shí)還會(huì)出現(xiàn)一些新的問(wèn)題：流動(dòng)壓力梯度與關(guān)井靜壓梯度不同； 流 動(dòng)壓力梯度本身，還隨產(chǎn)氣量大小而變化；一般來(lái)說(shuō)關(guān)井靜壓梯度應(yīng)該是常數(shù)，但從近來(lái)一口實(shí)測(cè)井的記錄顯示，即使在關(guān)井以后，由于存在井筒相變的影響，梯度也是不斷變化的。 那么這種

46、經(jīng)常采用的折算方法， 實(shí)際會(huì)帶來(lái)許多不確定因素，要通過(guò)進(jìn)一步的研究，選擇合理的折算方法來(lái)解決。,(3) 如果壓力歷史監(jiān)測(cè)不是一次下壓力計(jì)完成的，那么在兩次或多次監(jiān)測(cè)中間， 既存在一個(gè)時(shí)間的銜接問(wèn)題，也存在一個(gè)測(cè)壓深度銜接的問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)核實(shí)原始記錄，盡量使之合理銜接。 (4) 為提高解釋精度 , 在預(yù)計(jì)產(chǎn)量變化前后的階段 , 往往采取加密測(cè)點(diǎn) , 有時(shí)累積會(huì)錄 取到數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)個(gè)壓力點(diǎn)。應(yīng)該通過(guò)篩選程序 , 在保留有效

47、的記錄段的前提下 , 刪除多余的測(cè)點(diǎn) , 使試井解釋軟件得以順利運(yùn)作。 凡此種種 , 使得從現(xiàn)場(chǎng)回放的原始?jí)毫?shù)據(jù) , 并不能直接用于試井軟件的分析和解釋 , 必然要對(duì)這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行 " 前處理 ", 使其能夠真實(shí)地、準(zhǔn)確地反映儲(chǔ)層的壓力變化。,對(duì)于存在異常的壓力歷史記錄 , 還必須進(jìn)行所謂的 " 測(cè)評(píng)分析 " 。測(cè)評(píng)分析的含義是 : " 原

48、始測(cè)試資料的評(píng)價(jià)分析 ", 常常包含如下內(nèi)容 : (1) 測(cè)壓資料的起始、結(jié)尾或銜接部位 , 壓力的突然上升或突然下降 , 往往是起、下壓力計(jì)的顯示 , 應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)記錄中找到對(duì)應(yīng)的時(shí)間 , 并從定點(diǎn)監(jiān)測(cè)的壓力記錄中刪去。,(2) 區(qū)分出測(cè)壓資料中出現(xiàn)異常變化的區(qū)段 , 并從施工操作中找出產(chǎn)生的原因。 例如 : 在關(guān)井壓力恢復(fù)測(cè)試中 , 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)壓力突降的現(xiàn)象 , 通過(guò)查證現(xiàn)場(chǎng)記錄 , 確認(rèn)是井口

49、漏氣造成的 , 從而排除儲(chǔ)層變化的影響 ( 圖 a); 在開(kāi)井壓降測(cè)試中 , 有時(shí)記錄 到壓力突升。有可能經(jīng)查證后 , 發(fā)現(xiàn)氣井井口出現(xiàn)水化物聚集 , 影響了產(chǎn)量 , 并從而導(dǎo)致壓 力上升 ( 圖 b） 等等。,測(cè)試施工出現(xiàn)問(wèn)題影響壓力正常記錄,(3) 氣井井底積水 , 而壓力計(jì)未能下到氣層中部 , 放置到液面以上 , 往往在開(kāi)井瞬間和 關(guān)井恢復(fù)過(guò)程中 , 顯示壓力記錄的異常 : 開(kāi)井時(shí)出現(xiàn)向下的尖峰 ( 圖a） 關(guān)井壓力恢 復(fù)曲線后期

50、 , 不但不升 , 反而下降 ( 圖 b) 。通過(guò)查證氣井的含水記錄 , 有時(shí)還要查證 關(guān)井后的靜壓梯度記錄 , 可以找出原因。,井底積水造成氣井不穩(wěn)定壓力曲線異常,,,(4) 一些壓力異常 , 起因于施工措施影響 , 例如洗井循環(huán) , 封隔器失效 , 循環(huán)閥非正常 打開(kāi) , 等等。,(5) 還有一些壓力特征 , 是可以經(jīng)?？吹降?, 但如果不了解測(cè)試時(shí)的工藝條件 , 又會(huì)覺(jué) 得不可理解。事實(shí)上一些試井分析人員 , 也正是對(duì)這類特殊問(wèn)題

51、 , 做出了常規(guī)處理 , 其結(jié)果是顯而易見(jiàn)的。 如圖 DST 測(cè)試時(shí)得到的、常見(jiàn)的二開(kāi)二關(guān)測(cè)試曲線。在開(kāi)井段 , 特別是 第二開(kāi)井段 , 流動(dòng)壓力不但不降低 , 反而是逐漸上升的。這反映了開(kāi)井初期 , 地層中漏失的 完井液不斷排出 , 使測(cè)試管柱中液墊液面不斷上升的過(guò)程。壓力計(jì)正是記錄了液柱的壓力。,如果分析人員不能了解測(cè)試時(shí)的工藝流程和施工工藝過(guò)程 , 就無(wú)法真正了解和判斷壓力變化的含義。,一次試井，特別是勘探井的試井通

52、常存在多個(gè)流動(dòng)期，且遇到的數(shù)據(jù)量很大，這時(shí)，需劃分有關(guān)的流動(dòng)期，還必須把壓力時(shí)間數(shù)據(jù)減少到計(jì)算機(jī)易于處理的程度即每對(duì)數(shù)周期大約20~100個(gè)點(diǎn)。,為了確保良好的分析效果，壓力導(dǎo)數(shù)應(yīng)具有較高的采樣率，其密度應(yīng)達(dá)到每對(duì)數(shù)周期20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，低的采樣率不足以取得光滑的壓力導(dǎo)數(shù)特征曲線。,壓力時(shí)間數(shù)據(jù)的修正方法：,改進(jìn)數(shù)值求導(dǎo)方法,刪除或修改異常點(diǎn),采用壓力導(dǎo)數(shù)曲線光滑技術(shù),提高采樣率,采用壓力積分函數(shù)的分析方法,（一）初始數(shù)據(jù)點(diǎn)的修正,試井中常

53、遇到由于初始?jí)毫c(diǎn)或初始時(shí)間點(diǎn)不準(zhǔn)導(dǎo)致壓力及其導(dǎo)數(shù)的雙對(duì)數(shù)曲線形態(tài)的改變，從而造成流動(dòng)段的誤診。但可以從壓力和壓力導(dǎo)數(shù)的雙對(duì)數(shù)圖中發(fā)現(xiàn)這類問(wèn)題。,1 初始?jí)毫c(diǎn)的修正,初始?jí)毫c(diǎn)不準(zhǔn)可使早期的壓力變化數(shù)據(jù)段與壓力導(dǎo)數(shù)數(shù)據(jù)段相互偏離比較大，為此可通過(guò)移動(dòng)初始?jí)毫c(diǎn)加以修正。對(duì)于存在純井筒儲(chǔ)存效應(yīng)的數(shù)據(jù)，可通過(guò)壓力與時(shí)間的線性圖進(jìn)行初始?jí)毫c(diǎn)的修正。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,△p

54、,△t,lg△t,lg△p,lg(△p’.△t),△p,,,,△p偏小，對(duì)壓力恢復(fù)試井是流壓Pwf偏大，對(duì)壓降試井是靜壓Pi偏小,如果流壓太高，則壓差△p太小，而使早期數(shù)據(jù)從下面接近單位斜率直線,只影響壓力曲線,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,△p,△t,lg△t,lg△p,lg(△p’.△t),△p,,,,△p偏大，對(duì)壓力恢復(fù)試井是流壓Pwf偏小，對(duì)壓降試井是靜壓Pi偏大,如果流壓太

55、低，則壓差△p過(guò)大，會(huì)使早期數(shù)據(jù)從上面接近單位斜率直線,只影響壓力曲線,2 初始時(shí)間點(diǎn)的修正,若初始時(shí)間不準(zhǔn)，也可通過(guò)移動(dòng)時(shí)間點(diǎn)加以修正。對(duì)于存在純井筒儲(chǔ)存效應(yīng)的數(shù)據(jù)，也可通過(guò)壓力與時(shí)間的線性圖進(jìn)行初始時(shí)間點(diǎn)的修正。,流壓的偏差對(duì)壓力導(dǎo)數(shù)無(wú)任何影響,,導(dǎo)數(shù)曲線的這一特性有助于判斷流壓的誤差。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,△p,△t,lg△t,lg△p,lg(△p’.△t),△t,,

56、,,,同時(shí)影響壓力與導(dǎo)數(shù)曲線,△t偏大，時(shí)鐘時(shí)間 t 偏小,有效關(guān)井時(shí)間遲于記錄的關(guān)井時(shí)間，這可能是總閘門未立即關(guān)死，結(jié)果關(guān)井壓力在其明顯上升之前，還停留在流動(dòng)水平上，這可通過(guò)井筒儲(chǔ)存段數(shù)據(jù)來(lái)修正關(guān)井時(shí)間,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,△p,△t,lg△t,lg△p,lg(△p’.△t),△t,,,,,同時(shí)影響壓力與導(dǎo)數(shù)曲線,,△t偏小，時(shí)鐘時(shí)間 t 偏大,記錄的關(guān)井時(shí)間在有效關(guān)井時(shí)

57、間之前，這表現(xiàn)為關(guān)井壓力有一段是不變的，壓力導(dǎo)數(shù)為零，然后將迅速朝單位斜率線上增長(zhǎng)，也就是可見(jiàn)早期壓力導(dǎo)數(shù)上升較遲，而后迅速上升，這需要同時(shí)修正生產(chǎn)時(shí)間和關(guān)井時(shí)間并再求導(dǎo),,,,3 初始?jí)毫εc初始時(shí)間點(diǎn)同時(shí)存在偏差的修正,在雙對(duì)數(shù)圖上，有時(shí)可見(jiàn)壓差曲線從上面靠近單位斜率線，而導(dǎo)數(shù)曲線從下方靠近單位斜率線。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,△p,△t,lg△t,lg△p,lg(△p’.△

58、t),△t,,,,,同時(shí)影響壓力與導(dǎo)數(shù)曲線,,初始點(diǎn)選在了真實(shí)初始點(diǎn)的前面，并且無(wú)壓力與時(shí)間對(duì)應(yīng)誤差,,,,,,,,,,,,,,△p,,△t,,（二）數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)（或密度）,電子壓力計(jì)一次測(cè)試數(shù)據(jù)常達(dá)幾千個(gè)，有的達(dá)幾萬(wàn)或幾十萬(wàn)，以至于計(jì)算機(jī)處理較困難，這時(shí)需對(duì)數(shù)據(jù)取樣（或抽?。Ｈ幽康模簻p少數(shù)據(jù)總數(shù)以便加快繪圖和計(jì)算。,取樣原則： （1）抓住實(shí)質(zhì)性的響應(yīng)特征； （2）曲線上點(diǎn)的密度分布均勻。,取樣方法： （1）按時(shí)間等分取點(diǎn)，如按每5個(gè)

59、點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，這種方法會(huì)使半對(duì)數(shù)曲線上的點(diǎn)分布不均勻，早期過(guò)稀，晚期過(guò)密；,（2）按對(duì)數(shù)時(shí)間取點(diǎn)，這種方法可取得分布均勻的半對(duì)數(shù)曲線，但是用于多流量測(cè)試的數(shù)據(jù)取樣時(shí)，在流量變化以后，會(huì)出現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象；,,,,,△t (h),q (m3/d),50,0,100,,,△t (h),p (MPa),0,100,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,0,（3）按壓力等分取點(diǎn)，這是一種廣泛應(yīng)用的方法，但有兩個(gè)例外: (a) 如果數(shù)據(jù)中