试井解释基础G1

试井解释基础•试井解释的基本概念和理论•各种试井解释模型的主要特征和使用范围课程培训目标第一篇试井解释基础知识什么是“试井”？试井是研究井及地层特性的一种矿场试验。它包括试井测试和试井解释两部分。试井测试就是通过一定的测试工艺和测试手段对油井、气井或水井进行测试。测试内容包括产量、压力、温度和取样等等。试井解释就是以渗流力学理论为基础，通过对油、气、水井测试信息(p~t、q~t、q~p)的研究，确定反映测试井和地层特性的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间及井与井之间连通关系的方法。试井的分类产能试井是改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井（或测试层）的产能方程（DeliverabilityEquation）和无阻流量（OpenFlowPotential或AbsoluteOpenFlowPotential）。改变测试井的产量，并测量由此而引起的井底压力随时间的变化。不稳定试井产量地层属性：孔隙度、渗透率、断层、边界、边底水、气顶等压力响应反求地层信息正问题反问题试井解释反问题的解不是唯一的“试井”资料分析解释中的一些重要概念CXf,,K,S,P*d,Re,A第一阶段井筒储存人工裂缝天然裂缝射孔不完善均质径向流边界反映流动阶段第二阶段第三阶段第四阶段第一阶段在油井开井阶段和刚关井时，由于流体自身的压缩性，都存在续流影响，这就是“井筒储集效应”。从开井或者关井开始，直到地面产量与井底产量完全相同之前的阶段都称为“纯井筒存储阶段”。PqBtdPdVC24诊断曲线压力导数m=1井筒储存开井关井第二阶段人工裂缝天然裂缝射孔不完善线性流动双线性流动球形流动1、无限导流垂直裂缝（线性流动阶段）线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成1/2斜率的直线。线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同，流线相互平行。2.有限导流垂直裂缝（双线性流动）有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，当加入的支撑剂沙粒配比是当时，裂缝中的导流能力与地层的导流能力可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性流外，沿裂缝方向也产生线性流。因此成为双线性流。双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。油藏由于存在气顶或者底水，为了防止底水锥进或者气顶气窜，只打开油层顶部或者底部，此时的流动称为“半球形流动”。如果只在油层中某一部位打开，此时的流动称为“球形流动”。厚油层局部打开时可以在“早期段”出现“半球形”或者“球形”流动。3.射孔不完善（半球形流和球形流动）m=-0.5平面径向流在油层中与井筒方向垂直的水平面上，流线从四面八方向井筒汇集、而等压线则是以井轴为圆心的同心圆。实际上，油井一开井总要受到井筒储集和表皮效应或者其他因素的影响，这时虽然也是向着井筒流动，但是尚未形成径向流的等压面，这一阶段称为“早期段”，在生产影响达到油藏边界以后，此时因受边界影响不呈平面径向流，这一阶段称为“晚期段”，真正称为径向流的只是它们之间的一段时间，即“中期段”第三阶段均质无限大油藏压力及导数响应双对数图0.11101000.1110100100010000tD/CDPD和P'D(tD/CD)m=1稳定流动一口油井以稳定产量生产，如果在“晚期段”整个油藏的压力分布保持恒定（即不随时间变化），油藏中每一点的压力都保持常数，这种流动状态成为“稳定流”。表现特征：t≥tss时，油藏中任何一点均有：dp/dt=0.强水驱边底水油藏可出现稳定流第四阶段边界反映拟稳定流动线性流动1、稳定流动2.拟稳定流动如果在稳定生产过程的晚期段，油藏中每一点的压力随时间的变化率都相同，即各点的压力以相同的速度下降，这种流动状态称为“拟稳定流动”。表现特征：t≥tps时，油藏中任何一点均有：dp/dt=C(常数)油藏中不同时刻的压力分布曲线彼此平行，井底压力随时间变化呈线性关系。封闭油藏中一口井以稳定产量投入生产，当压力影响达到所有封闭边界之后，便进入“拟稳定流动”阶段。3.线性流动线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同，流线相互平行。可能出现“线性流”的情况：平行断层所形成的条带地层，离井稍远区域流动。线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成1/2斜率的直线。第二篇各种试井解释模型的主要特征和使用范围一、图版拟合求取参数进行图版拟合，确定拟合点M改：加内容，怎么拟合？二、典型的导数特征线斜率诊断图一、井模型水平井直井压裂水平井1、井储和表皮I:早期断－压力及导数曲线合而为一，呈45°直线，表示井筒储集效应的影响；II:过渡段—导数出现峰值后向下倾斜，峰值高低取决于CDe2S.CDe2S值越大，峰值越高，出现的时间越迟。III：导数水平段—地层径向流的典型特征。井筒储集系数分类特征表表皮系数分类特征表变井储双对数曲线图早期段斜率1.0，倾角45°，并且使双对数压力曲线与其导数曲线分开，由于C值的变化，导数曲线出现特有的S形状。井筒内流体从液相变为气相，压缩性增加，并且井储增加。均质油藏、垂直裂缝油藏、双重介质油藏和双渗介质油藏等等都可能存在变井筒存储的影响，因此，从严格意义上说，变井筒存储模型不属于一种模型，而是属于压力及其导数曲线的特例。C增大对于气井，关井时，未排干的液体回落，井储降低。凝析气井，凝析出邮，压缩性降低，井储降低。双对数曲线图早期段斜率大于1.0，倾角大于45°。C降低压力恢复“驼峰”原因分析刚关井时的状态，假定续流已经结束，井筒中存在气液两部分；重力影响，使气液相重新分布。井底压力增加，形成驼峰。缺图2、压裂井模型低渗储层中，压裂施工能提高井筒附近流体流动。裂缝与井筒呈轴对称分布；裂缝内的流动可以为无限导流(沿裂缝方向无压差)或者有限导流(沿裂缝方向有压差)；物理模型无限导流裂缝无限导流-沿裂缝无压力降tkChxqBptf310195.6早期段----线性流动阶段流线垂直于裂缝相互平行I:早期段—斜率为0.5的直线，导数与双对数相差0.301周期；II:过渡段—压力及其导数曲线近乎平行；III:径向流段—导数为0.5的水平线。双对数压力及导数曲线拟径向流动阶段512.1lg10121.223ftxCktkhBqp当存在井筒储集影响时，曲线的早期断会偏离0.5斜率直线，相应的导数斜率也会大于0.5，而与双对数曲线呈放射状。具有井筒存储效应的双对数及其导数特征C增大有限导流垂直裂缝裂缝导流系数描述有限导流裂缝压力特征的影响ffCDXkWkF有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，当加入的支撑剂沙粒配比是当时，裂缝中的导流能力与地层的导流能力可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性流外，沿裂缝方向也产生线性流。因此成为双线性流。双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。I:早期段—斜率为0.25的直线，导数与双对数相差0.602周期；II:过渡段—压力与导数曲线几乎平行；III:径向流段—导数为0.5的水平线。双对数压力及导数曲线早期双线性流阶段：拟径向流动阶段(与均质油藏径向流一样)：44310216.6tkCkhBqptf)2085.8(ln6.3452SrCktkhBqpwt3、地层部分射开油藏由于存在气顶或者底水，为了防止底水锥进或者气顶气窜，只打开油层顶部或者底部，此时的流动称为“半球形流动”。如果只在油层中某一部位打开，此时的流动称为“球形流动”。厚油层局部打开时可以在“早期段”出现“半球形”或者“球形”流动。I:早期段—井筒储集影响段，与一般的均质油藏相似；II:过渡段—球形流段，即随着时间的推移，球形流动会明显发生，形成“球形流”或者“半球形流”，球形流在导数曲线上表现出斜率为-0.5的直线段;双对数压力及导数曲线特征III:径向流段—地层径向流段,导数曲线上表现出坐标值为0.5的直线段。4、水平井早期径向流压力影响还未达到顶底界面改：加文字假设条件，描述中间线性流后期拟径向流压力波影响范围已经扩大到水平井范围之外。5、压裂水平井模型适用条件：垂直段及倾斜段均未射孔，水平段压裂，每条裂缝垂直于水平段并具有相同的间距。相同裂缝的压裂水平井不同裂缝的压裂水平井垂直段及倾斜段均未射孔，水平段压裂，每条裂缝垂直于水平段并具有相同的间距。每条裂缝有各自的长度，表皮及传导率。注意：裂缝双线性流和拟垂直线性流动可能难于区分早期第一线性流(裂缝线性流):流动垂直于裂缝面,各条裂缝动态独立,出现压力和压力导数1/2斜率线特征。早期第一径向流(裂缝拟径向流):随着裂缝端部流动扩展,各条裂缝生产的压力波及范围近似为圆形,各裂缝产生拟径向流动态,但裂缝间干扰还未出现,出现压力导数水平段1/2特征,该流动期取决于裂缝的长度和空间分布以及裂缝数量。注意：裂缝双线性流和拟垂直线性流动可能难于区分第二线性流(系统线性流):裂缝之间相互影响,流动主要反映为平行于裂缝面线性流动,出现压力和压力导数1/2斜率线特征,该线性流动期取决于裂缝数量。第二径向流(系统拟径向流):多裂缝系统产生的压力波及范围近似为圆形,多裂缝系统产生拟径向流动态,出现压力导数0.5水平段特征。水平裂缝井图板在同时水平段和裂缝均能从储层产气时，水平段的贡献可以忽略。压裂水平井的不稳定渗流特征主要受裂缝质量、长度、传导性和数量影响。裂缝导流能力越强，表皮的影响越弱。对于高导裂缝（无限导流）而言，表皮的影响可以忽略。水平裂缝井图板当水平井顶底为压实封闭的，双对数曲线响应为在两个平行断层之间的垂直井的动态特征，在线形流后将出现1/2斜率的上翘很难确定这个上翘是缘于裂缝或水平井还是水平井的上下阻流层。分析线性或双线性流可以估算裂缝的长度和传导率。能够计算总的裂缝长度，但很难推导裂缝的数量。二、储层模型1、双孔模型天然裂缝储层双孔拟稳态；双孔瞬态；两类模型物理模型假设油藏中存在两种介质：裂缝系统和基质系统。基质岩块不能向井筒中直接供液，流动总是先从裂缝开始，逐渐向基质岩块波及,裂缝系统渗透率远大于基质岩块系统的渗透率。弹性储能比mftftmtftftCVCVCVCVCV窜流系数fmwkkr2弹性储能比反应裂缝系统的储油量占总储油量的百分比;窜流系数反应的是原油从基质岩块流到裂缝的难易程度。双孔拟稳态初始裂缝内流动基质流入裂缝，再流入井内I—续流段：裂缝系统的流体开始流动，而基质尚未参与流动前表现出均质油藏特征。II—裂缝径向流段：当S接近0、C较小、窜流系数较小(基质向裂缝的窜流发生较迟)、弹性储能比较大（裂缝中有充分的液体供给）时，就可以出现裂缝径向流；III—过渡段：即裂缝系统中采出液体后压力下降，基质系统开始向裂缝系统补给液体，缓和压力的下降；IV—总系统径向流段：即窜流过程稳定以后，裂缝和基质系统中的流体同时参与压力变化过程，出现总系统径向流段，导数曲线上出现水平直线段。压力和压力导数曲线特征降低弹性储能比的影响窜流系数的影响降低井储掩盖了裂缝体系的径向流动窜流系数的影响降低双孔拟稳态；双孔瞬态；两类模型的区别压力横截面双孔瞬态瞬态+基质块表皮=PSS考虑了基质中的压力梯度；考虑了基质的形状a-b为裂缝均质流段，这一点在径向流起点前，因此导数没有出现0.5水平段。b-c为过渡段，导数曲线出现0.25水平直线段；c-d表明从过渡段转化到总系统均质流；d-e为总系统径向流段，导数曲线出现0.5水平直线段。SmfSDeeC228914.1(板状基质岩块)SmfSDeeC220508.1(球状基质岩块)压力和压力导数曲线特征双孔瞬态2、层间对流的双渗模型物理模型与双重孔隙介质油藏模型一样存在两种介质：裂缝系统和基质系统。它与双重孔隙介质油藏模型不同的是：两种介质都可以直接流入井筒（符合这一模型的典型油藏是渗透率相差悬殊的双层油藏）。双层油藏模型假设：两个渗透率相差悬殊的油层同时向井筒供油的同时，低渗油层(k2)向高渗油层(k1)发生拟稳定窜流。1、弹性储能比2、窜流系数2