现代试井分析试卷-论述

论述题1.简述油气井测试可以获得信息答：一般来说油气井测试可以获得下列信息：（1）确定油气井内已钻开油气层的污染情况或增产措施的效果；（2）确定油层在流动条件下的渗透性或地层流动系数；（3）推算出油气井的平均地层压力；（4）确定油气井排驱面积的形状、大小以及单井开采储量；（5）确定油气井附近的地质结构，如断层、裂缝、油水边界等；2．简述推导平面径向流基本微分方程的假设条件。答：由于油藏条件很复杂，在建立平面径向流基本微分方程时，我们作了如下一些假设：1）、地层均质、等厚、各向同性；2）、油藏温度不变；3）不考虑重力；4）、流体流动服从达西定律；5）、不考虑井储效应；6）多孔介质包含单相、均质流体，并具有轻微压缩性。3．请写出扩散方程，并说明建立扩散方程的最基本假设条件。答：扩散方程是：tpkcrprrp122建立扩散方程的最基本假设条件有：1、均质地层与均质流体；2、压力梯度很小；3、流体具有轻微压缩性，且压缩系数为常数。4．简述什么是不稳定试井，并说明油气井测试可以获得信息答：所谓不稳定试井是指根据弹性不稳定渗硫理论，利用实测的井底压力资料，经过适当的数学处理，以获得该井排驱面积范围内的油层参数与有关的地质特征信息的技术。一般来说油气井测试可以获得下列信息：（1）确定油气井内已钻开油气层的污染情况或增产措施的效果；（2）确定油层在流动条件下的渗透性或地层流动系数；（3）推算出油气井的平均地层压力；（4）确定油气井排驱面积的形状、大小以及单井开采储量；（5）确定油气井附近的地质结构，如断层、裂缝、油水边界等。5．一个完整的数学模型包括几个部分，并写出均质地层，定产量生产，封闭边界的数学模型（无因次形式）答：一个完整的数学模型包括以下部分：（1）二阶偏微分方程或方程组，又称为基础模型；（2）初始条件，即油层原始状态条件；（3）内边界条件，反映油井生产情况；（4）外边界条件，反映油层边界情况。均质地层，定产量生产，封闭边界的数学模型是：基本微分方程：DDDDD2DD21tprprrp初始条件：0Dp外边界条件：0DDrp内边界条件：1|1DDDDrrpr6．写出无因次时间，压力，半径的定义，为什么要定义无因次量。答：无因次压力是：)(B2πiDppqukhp无因次时间：2wtDrCktt无因次半径：wDrrr为了使基本微分方程的求解方便，以及求解结果能适用于不同油藏，所以定义了无因次变量。，例如，无因次压力Dp实际上是一个压力降（p）的概念，而不是压力（p）值的大小，而且这个压力降又是以油藏地质参数与油井产量的倍数来代替实际油层压力降。无因次距离Dr是以井径的倍数表示实际距离的大小。无因次时间Dt则以油藏地质参数为倍数的时间来代替实际时间t。这样的无因次量的表达式及其解，可不受油藏物性，油井产量等条件的差异所限制，使其具有广泛的适用性，并且又能简明地反映流体渗流的本质规律。7．请论述封闭油藏的井底压力半对数（无因次）曲线的特点。答：封闭油藏的井底压力半对数（无因次）曲线的特点有：１）．不同的无因次边界半径reD有不同的无因次井底压力pwD曲线。每条曲线可分为早期（上升缓慢且近似与直线）、后期（上升陡而快）和两者之间的过渡部分。２）．每一条pwD曲线的早期部分（即tD较小时），随着油藏半径增大（即rwD增长），而使近似与直线的早期部分持续时间也越长。当reD趋于无限大时，则油井无因次井底压力pwD的变化，近似于一条直线。这条近似直线段可看成整个曲线组的极限曲线（包线）。３）．每一条reD曲线的后期，即tD较大的部分，曲线上翘，斜率增大。8．压力降落测试对油田有什么要求？哪些井适用压降测试？答：压力降落测试时在整个地层压力达到平衡后，油井开井生产，并连续测量井底压力与产量的变化，然后将井底压力与时间作出曲线，以确定油层地质参数的试井方法。压降测试一般要求：1）测试前地层压力稳定；2）测试过程中油井产量稳定。因此，下列油井比较适用压降测试：1）新井投产特别是探井最为适用；2）已长期停产现又重新恢复生产的油气井；3）从经济技术角度考虑，认为不利于关井测压的井。1．什么是非达西渗流，它产生的原因是什么；气体渗流为什么是非达西渗流。答：偏离了达西定律的渗流称为非达西渗流。产生原因有：（1）、渗流速度太大，惯性力产生很大作用2）、渗流速度太小，粘滞力产生很大作用。气体渗流是非达西渗流的原因是由于气体粘度小，渗流速度大，使得气体渗流中惯性力产生很大影响。气体渗流的运动方程是：2vvkxp。2．简要论述不稳定试井方法和数学模型的关系。答：不稳定试井方法与数学模型的研究两者之间的关系，如下图所示。由图可知，油气测试过程相当于数学模型研究中的正问题。正问题是指在已确定的地层模型与油层边界条件下所建立的基础模型，以求得有关压力的解析解(3分)。测试资料解释过程，相当于数学模型研究中的反问题。反问题是指将得到的解析解，考虑到油井条件，通过实测的压力资料反求地层参数油井条件I内边界条件→地质模型油层边界条件S基础模型外边界条件压力反应O解析解输入讯号I→系统S→输出讯号O1．请画出典型双重介质压力恢复理论曲线并简要分析其特征。答：典型双重介质压力恢复理论曲线如下图)lg(tptt曲线的基本特征是：曲线基本上分为3段（1）第一直线段，（2）过渡段，（3）第二直线段。过渡段的主体是一条水平线。即理论曲线具有两条斜率为I的平行直线中间有一个水平台阶的特征。2．双重孔隙介质渗流的特点。答：双重孔隙介质渗流有如下的特点：1）、由于双重孔隙介质在渗流过程中，各系统的导压系数和流体的渗流速度不同，因而形成两个不同的压力系统和两个渗流场。2）、认为流体在基质孔隙系统中不发生流动，但是，由于裂缝和孔隙之间存在压力差，故基质孔隙向裂缝系统中补充流体。并且认为流体只能通过裂缝才能进入井筒。3）、双重孔隙介质的两个压力系统是相互联系的，而且还存在这流体交换，这种交换称为窜流。3．写出窜流系数的定义，并论述窜流系数大小的影响因素。答：窜流系数的表达式是：2wfmrkk其中：：窜流系数mk：基质渗透率fk：裂缝渗透率wr：井筒半径窜流系数的大小，一方面取决于岩块与裂缝渗透率的比值，另一方面又取决于基质岩块被裂缝切割的程度。4．请画出典型双重介质压力恢复理论曲线并由图简要说明双孔隙度油藏渗流过程答：)lg(tptt当油井关井，由渗流率差异而引起两系统内的压力的差异，离井远处的流体首先向井渗流，井底附近的裂缝系统压力首先恢复，于是在压力恢复曲线上呈现出代表裂缝径向流动的第Ⅰ直线段。当裂缝压力恢复到高于当时基质孔隙压力水平时，裂缝中的流体向基质孔隙补充，所以裂缝压力恢复速度降低，由于基质孔隙度高，储集空间大，所以，裂缝压力只能保持在某一压力水平上，故在压力恢复曲线上呈现出一个平台。随着压力恢复，范围会不断向井底远处扩大，当基质孔隙系统的压力相同时，裂缝与基质两个系统将一起恢复，则呈现出代表整体径向流动的第Ⅱ直线段。1．简述油井压降曲线在不同流动时期特征。答：（1）早期压降曲线又称为井储效应段，它在半对数坐标中不是一条直线，但是在双对数坐标中是一条斜率为1的直线。(2)中期压降曲线反映了无限大作用不稳定径向流方式流向井底的过程，并且压降漏斗不断向外扩展，测试半径不断增大，但是没有受到边界的影响。在半对数坐标内是一条直线。（3）晚期压降曲线表示压降漏斗已波及整个油藏，油井的压降速度等于油藏边界的压力下降速度。2．请画出无限大地层定产量生产时的压降漏斗传播示意图，并作简要分析。答：无限大地层定产量生产时的压降漏斗传播示意图如下图从图中可以看出（1）、在油层中瞬间压力分布呈对数曲线，一般称为压降漏斗；（2）、随着时间的增加，压降漏斗向地层远处方向扩大；（3）在压降漏斗尚没有波及的地区，地层压力一直保持在原始地层压力。3．请画出封闭油藏定产量生产时的压降漏斗传播示意图，并作简要分析。答：封闭油藏定产量生产时的压降漏斗传播示意图如下图从图中可以看出（1）、压降漏斗在地层中传播，早期和无限大地层内的传播相似；（2）、当压降漏斗到达油藏边界以后，边界上的原始地层压力将不断下降；（3）、由于边界压力的下降，影响油井的压力下降规律，使油井压降进入不稳定晚期；（4）、当边界压力下降到一定程度后，油井压降进入视稳定阶段。5．在实际油层中，井底附近的流体渗流阻力大于理论上的渗流阻力。请论述其原因。答：在均质地层中，油井以稳定产量生产时，井底附近的实际压力降往往大于理论上的压力降，也就是说在实际油层中，井底附近的流体渗流阻力大于理论上的渗流阻力。主要原因有两个（1）井底附近地层由于钻井试油工程技术因素造成对井壁附近地层的伤害而使其渗流条件变坏(2分)。油井的不完善性主要有3个方面：①打开性质不完善；②打开程度不完善；③井底附近油层伤害。（2）井底附近的流体渗流速度超过临界速度，达西定律被破坏而呈非达西流动引起渗流阻力增大，这种现象一般出现在高产气井或特大产量的油井中。比方说在气藏中其运动方程是：2vvkxp，这就增大了渗流阻力。6．论述油井的不完善性。答：一般来说井底附近的流体渗流阻力大于理论上的渗流阻力，一个最主要的原因是油井的不完善性。真对不同的情况油井的不完善性分为三中情况：（1）、打开性质不完善；（2）、打开程度不完善；（3）、井底附近油层伤害。打开性质不完善是指油井完井方式对油层的伤害，即油层全部钻开，但采用下套管的射孔的方式完成的井。打开程度不完善是指钻井过程中，只钻开部分油层引起的伤害。井底附近油层伤害是指钻开油层以后，油层受泥浆浸泡而被污染。7．请画出在排驱面积内压力没有受到任何干扰的y函数的典型曲线（双对数），并作简要分析。答：在排驱面积内压力没有受到任何干扰的y函数的典型曲线如下图：在图中可以看出有一条呈45度连续下降的直线，表示地层流体以径向流方式连续向井内流动，压降漏斗不断向外扩展，这时压力没有受到任何干扰，故在排驱面积内，不存在任何边界。当油井测试时间较长达到视稳态阶段时，地层内任何一点的压降速度保持不变，因此y函数保持不变。8．请画出有断层影响的油井压力降落典型曲线，并作简要分析。答：有断层影响的油井压力降落典型曲线如下图：从图中可以看出。如果油井附近有一条直线封闭断层存在时，油井压降曲线在半对数坐标内呈现为两条直线（斜率小于零），并且后期的直线段斜率为前期直线段斜率的两倍。9。写出表皮系数的表达式，并说明表皮系数s与井的完善性的关系。答：表皮系数的表达式是：wssrrKKsln)1(s=0井未受污染完善井s0井受污染不完善井s0酸化压裂增产井超完善井1．论述用实测曲线和雷米典型曲线匹配估算参数的步骤答：在用实测曲线和雷米典型曲线匹配估算参数的步骤为：（1）将透明纸覆盖在典型曲线上，按典型曲线的双对数坐标的尺寸，绘制出实测曲线的坐标，并在透明纸上做出实测曲线。（2）利用实测曲线上的45度直线计算该井的井储系数。（3）在典型曲线上选出已估算出的井储系数的曲线，与已画在透明纸上的实测曲线匹配。通过实测曲线的左右平移，最大限度低于典型曲线拟和。（4）在坐标内，确定一个读书方便的匹配点，并读出匹配点上两坐标的值。（5）分别计算出流动系数、渗透率等其他参数。(6)验证。将实验室或电测资料得到的空隙度和综合压缩系数的的乘积与估计的值核对，检验其计算的可靠性。如果两者不一致，通过分析研究，找出匹配中存在的问题，在作匹配与计算。2．论述用实测曲线与格林加登典型曲线匹配的步骤答：用实测曲线与格林加登典型曲线匹配的步骤是（1）利用典型曲线纵、横坐标的刻度，在透明纸上绘制出压差与时间的实测曲线（2）典型曲线与实测曲线初步匹配（3）作半对数曲线（4）在实测曲线上任选一点，计算该点的无因次压力（5）在典型曲线上找到该点的无因次压力，并作一条水平线（6）匹配曲线，选择匹配点（7）估算地层参数。3．论述格林加登典型曲线的特征答：格林加登典型曲线是以无因次井底压力和无因次时间为坐