試井技術在油田開發(fā)中的應用

1、20102010年年6 6月月 三個階段 1、油層內(nèi)的徑向入井流 試井：地層產(chǎn)能 動態(tài)監(jiān)測：了解層位油氣水含量 產(chǎn)層監(jiān)測：了解層位油氣水分布 2、垂向或定向管道流動 3、水平管流 穩(wěn) 定 試 井等 時 試 井修 正 等 時 試 井 產(chǎn) 能 試 井 壓 降 試 井 恢 復 試 井 探 邊 測 試 單 井 試 井 干 擾 試 井 脈 沖 試 井 多 井 試 井 不 穩(wěn) 定 試 井 試 井 1、試井的定義、試井的定義: 以滲流力學為基礎，以各種測試儀表為手段，通過對油、水井生以滲流力學為基礎，以各種測試儀表為手段，通過對油、水井生 產(chǎn)動態(tài)的測試來研究油層各種物理參數(shù)和生產(chǎn)能力，為加深對油產(chǎn)動態(tài)的測試

2、來研究油層各種物理參數(shù)和生產(chǎn)能力，為加深對油 層的認識、制定合理的油田開發(fā)和措施而提供依據(jù)的方法。層的認識、制定合理的油田開發(fā)和措施而提供依據(jù)的方法。 通過開關井或改變油氣水井的工作制度通過開關井或改變油氣水井的工作制度,測試和計測試和計 量油氣水井的壓力和流量變化，根據(jù)試井理論分量油氣水井的壓力和流量變化，根據(jù)試井理論分 析其中的變化規(guī)律，求出地層相應的參數(shù)。析其中的變化規(guī)律，求出地層相應的參數(shù)。 2、試井能解決的問題、試井能解決的問題: a、對儲層的認識，判斷是否是均質、雙孔介質、裂縫還、對儲層的認識，判斷是否是均質、雙孔介質、裂縫還 是復合油藏等儲層性質是復合油藏等儲層性質; b、求取地

3、層壓力、求取地層壓力,了解地層壓力分布情況，分析油氣水了解地層壓力分布情況，分析油氣水 井的受效情況井的受效情況; c、求取有效滲透率、地層系數(shù)和流動系數(shù)，分析地層平、求取有效滲透率、地層系數(shù)和流動系數(shù)，分析地層平 面和縱向上地層滲透率的變化。面和縱向上地層滲透率的變化。 d、求表皮系數(shù)、分析油氣水井的地層污染情況。、求表皮系數(shù)、分析油氣水井的地層污染情況。 e、求取邊界等信息，判斷邊界性質和距離。、求取邊界等信息，判斷邊界性質和距離。 f、求取裂縫半長和導流率，分析壓裂酸化等措施效果。、求取裂縫半長和導流率，分析壓裂酸化等措施效果。 g、判斷井間連通性和斷層的遮擋情況、判斷井間連通性和斷層的

4、遮擋情況. h、判斷油氣的產(chǎn)能情況，選擇合理的工作制度。、判斷油氣的產(chǎn)能情況，選擇合理的工作制度。 i、判斷井筒內(nèi)的工作情況。、判斷井筒內(nèi)的工作情況。 壓裂前后對比圖壓裂前后對比圖 表皮s=5.6表皮s=-4.37 支撐裂縫半長Xf=25米 1）分析注水井周圍儲層連通狀況）分析注水井周圍儲層連通狀況 2）研究見水井主要來水方向）研究見水井主要來水方向 3）驗證斷層封隔性，確定開發(fā)部署井位方案）驗證斷層封隔性，確定開發(fā)部署井位方案 解決問題 。 通過修正等時試井測試,獲得氣井的生產(chǎn)指示曲線和 產(chǎn)能方程。了解氣井產(chǎn)能大小,確定氣井無阻流量,為氣井合 理工作制度的確定及合理配產(chǎn)提供依據(jù)。 油氣水井以

5、當前工作制度生產(chǎn)，改變其工作制度， 井底壓力會隨之上升或下降,測試井底壓力曲線，類似于 壓恢壓降曲線測試。解釋方法與壓恢壓降曲線相同，所 求參數(shù)與壓恢壓降解釋也相同,優(yōu)點就是不占產(chǎn)。 采用井下封隔器將油氣水井采用井下封隔器將油氣水井 的多油層封隔成一個個獨立的壓的多油層封隔成一個個獨立的壓 力體系，把多油層試井問題簡化力體系，把多油層試井問題簡化 為單層試井問題。為單層試井問題。 在每層投入分層壓力計，測在每層投入分層壓力計，測 取每層的壓恢或壓降曲線，求取取每層的壓恢或壓降曲線，求取 地層參數(shù)。地層參數(shù)。 測試方法及目的: 對油井按不同的工作制度進行生產(chǎn)，測試井底穩(wěn)定流壓 隨產(chǎn)量的變化，可以

6、獲得油井的生產(chǎn)指示IPR曲線和產(chǎn)能方程， 了解油氣井產(chǎn)能大小，為油井合理工作制度的確定及合理配 產(chǎn)提供依據(jù)。 導壓孔導壓孔 絞車絞車數(shù)據(jù)轉換接口數(shù)據(jù)轉換接口 地面處理設備地面處理設備 密封注脂循環(huán)系統(tǒng)密封注脂循環(huán)系統(tǒng) 井口防掉器井口防掉器 井口封井器井口封井器 電電 子子 壓壓 力力 計計 電纜電纜 絞車絞車 井口防噴器井口防噴器電電 子子 壓壓 力力 計計 資料處理資料處理 鋼絲鋼絲 特點：特點：作業(yè)簡單，測試內(nèi)容靈活多樣。作業(yè)簡單，測試內(nèi)容靈活多樣。 回放回放 軟件軟件 電腦電腦電電 子子 壓壓 力力 計計 讀取讀取 壓力溫度壓力溫度 通訊線通訊線 計算計算 產(chǎn)生報表產(chǎn)生報表 回放回放 軟

7、件軟件 電腦電腦電電 子子 壓壓 力力 計計 讀取讀取 壓力溫度壓力溫度 通信線通信線 流程圖流程圖 試井解釋軟件試井解釋軟件 編寫編寫 報告報告 m 圖 版 診斷曲線特征診斷曲線特征特征曲線特征曲線可求參數(shù)可求參數(shù) 恒壓恒壓 邊界邊界 雙對數(shù)曲線為水平直線雙對數(shù)曲線為水平直線, 導導 數(shù)曲線下掉數(shù)曲線下掉 半對數(shù)呈水平直線半對數(shù)呈水平直線平均地層壓力平均地層壓力 P 單線型單線型 邊界邊界 雙對數(shù)曲線與導數(shù)曲線同時雙對數(shù)曲線與導數(shù)曲線同時 上翹上翹 二條半對數(shù)直線斜率二條半對數(shù)直線斜率 為為 1:2 邊界距離邊界距離 晚晚 期期 段段 封閉封閉 邊界邊界 雙對數(shù)曲線斜率為雙對數(shù)曲線斜率為 1

8、, 導數(shù)導數(shù) 曲線上翹與雙對數(shù)曲線相交曲線上翹與雙對數(shù)曲線相交 在直角坐標系中在直角坐標系中 PWS 與與t 成直線成直線 儲量儲量 N 原油的儲集和流動空間是單一的孔隙介質，介質原油的儲集和流動空間是單一的孔隙介質，介質 的滲透性在各個方向基本相同，流體單相，在油藏中的滲透性在各個方向基本相同，流體單相，在油藏中 的流動表現(xiàn)為以井筒為中心的向井流。的流動表現(xiàn)為以井筒為中心的向井流。 雙對數(shù)與導數(shù)曲線早期合攏，呈雙對數(shù)與導數(shù)曲線早期合攏，呈45直線，中期直線，中期 兩條曲線分開，雙對數(shù)曲線逐漸變平，導數(shù)曲線出現(xiàn)兩條曲線分開，雙對數(shù)曲線逐漸變平，導數(shù)曲線出現(xiàn) 峰值后變?yōu)榉逯岛笞優(yōu)?.5水平線。導

9、數(shù)曲線峰值越高表明地層水平線。導數(shù)曲線峰值越高表明地層 受污染的程度越嚴重。受污染的程度越嚴重。 均質儲層無因次診斷圖均質儲層無因次診斷圖 當開井時裂縫中的流體向井筒流動，裂縫系當開井時裂縫中的流體向井筒流動，裂縫系 統(tǒng)壓力下降，并逐漸與基巖之間產(chǎn)生壓差，此段統(tǒng)壓力下降，并逐漸與基巖之間產(chǎn)生壓差，此段 反映裂縫特征。當壓差足夠大時，基巖中的流體反映裂縫特征。當壓差足夠大時，基巖中的流體 開始向裂縫補充，壓力下降變緩，此段反映兩種開始向裂縫補充，壓力下降變緩，此段反映兩種 系統(tǒng)的介質交換。當裂縫和基巖系統(tǒng)壓力平衡后，系統(tǒng)的介質交換。當裂縫和基巖系統(tǒng)壓力平衡后， 兩種介質內(nèi)壓力同時下降，反映出總系

10、統(tǒng)的流動兩種介質內(nèi)壓力同時下降，反映出總系統(tǒng)的流動 特征。特征。 導數(shù)曲線峰值出現(xiàn)后有一導數(shù)曲線峰值出現(xiàn)后有一“凹子凹子” ?！鞍及?子子”的深淺反映裂縫彈性儲容系數(shù)的大小，的深淺反映裂縫彈性儲容系數(shù)的大小，“凹凹 子子”越深，儲容系數(shù)越大，裂縫的儲油能力越好。越深，儲容系數(shù)越大，裂縫的儲油能力越好。 “凹子凹子”出現(xiàn)的早晚反映越流系數(shù)的大小，出現(xiàn)的早晚反映越流系數(shù)的大小，“凹凹 子子”出現(xiàn)越早，越流系數(shù)越小，表明基巖與裂縫出現(xiàn)越早，越流系數(shù)越小，表明基巖與裂縫 的介質交換越容易的介質交換越容易。 雙重孔隙介質儲層無因次診斷圖雙重孔隙介質儲層無因次診斷圖 復合油藏是指地層中存在巖性或流體變化復

11、合油藏是指地層中存在巖性或流體變化 區(qū)，在兩區(qū)域接逐面上，地層的流動系數(shù)（區(qū)，在兩區(qū)域接逐面上，地層的流動系數(shù)（K ）發(fā)生變化形成了兩個不同的徑向流區(qū)。）發(fā)生變化形成了兩個不同的徑向流區(qū)。 導數(shù)曲線后期上翹或下掉，然后變平。外導數(shù)曲線后期上翹或下掉，然后變平。外 圈流動系數(shù)變大，導數(shù)曲線下掉，外圈流動系圈流動系數(shù)變大，導數(shù)曲線下掉，外圈流動系 數(shù)變小，曲線上翹數(shù)變小，曲線上翹。 開井時裂縫中流體開始向井筒流動，并與基巖之間建開井時裂縫中流體開始向井筒流動，并與基巖之間建 立壓差，此時反映裂縫線性流特征。壓差足夠大時，孔隙立壓差，此時反映裂縫線性流特征。壓差足夠大時，孔隙 介質中流體向裂縫流動，

12、形成裂縫地層雙線性流。當裂縫介質中流體向裂縫流動，形成裂縫地層雙線性流。當裂縫 與井筒壓力平衡后，反映出的僅是地層向裂縫的流動，此與井筒壓力平衡后，反映出的僅是地層向裂縫的流動，此 段反映地層線性流。最后整個地層中流體向裂縫、井筒系段反映地層線性流。最后整個地層中流體向裂縫、井筒系 統(tǒng)流動，形成擬平面徑向流。統(tǒng)流動，形成擬平面徑向流。 雙對數(shù)曲線在裂縫流段斜率為雙對數(shù)曲線在裂縫流段斜率為1/2，在雙線性流段斜率，在雙線性流段斜率 為為1/4，在地層線性流段變?yōu)?，在地層線性流段變?yōu)?/2,然后變?yōu)樗街本€，進入擬然后變?yōu)樗街本€，進入擬 平面徑向流階段。平面徑向流階段。 具有有限導流垂直裂縫的儲

13、層無因次診斷圖具有有限導流垂直裂縫的儲層無因次診斷圖 當壓力波傳播達到不滲透斷層邊界時，壓力波當壓力波傳播達到不滲透斷層邊界時，壓力波 由于受到阻擋而返回，此時波形疊加，形成鏡像反由于受到阻擋而返回，此時波形疊加，形成鏡像反 映。映。 當測試遇到斷層時，導數(shù)曲線在中期段將上翹，當測試遇到斷層時，導數(shù)曲線在中期段將上翹， 然后變平。上翹的幅度取決于斷層的條數(shù)和兩條斷然后變平。上翹的幅度取決于斷層的條數(shù)和兩條斷 層之間的夾角，斷層條數(shù)越多，曲線上翹越厲害，層之間的夾角，斷層條數(shù)越多，曲線上翹越厲害， 斷層之間的夾角越小，曲線上翹幅度越大。斷層之間的夾角越小，曲線上翹幅度越大。 斷層邊界無因次診斷圖

14、斷層邊界無因次診斷圖 恒壓邊界是流體形成的邊界，一般是氣頂或恒壓邊界是流體形成的邊界，一般是氣頂或 邊、底水，當壓力傳播到這種邊界時，由于氣頂邊、底水，當壓力傳播到這種邊界時，由于氣頂 的膨脹和邊、底水充足的能量，壓力保持恒定不的膨脹和邊、底水充足的能量，壓力保持恒定不 變。變。 當測試遇到恒壓邊界時，導數(shù)曲線下掉，最當測試遇到恒壓邊界時，導數(shù)曲線下掉，最 后變?yōu)榱?。雙對數(shù)曲線成一水平直線。后變?yōu)榱?。雙對數(shù)曲線成一水平直線。 恒壓邊界無因次診斷圖恒壓邊界無因次診斷圖 -試井設計模塊；試井設計模塊； -試井解釋模塊；試井解釋模塊； -智能化數(shù)值模擬試井（智能化數(shù)值模擬試井（PanMesh）。）。

15、 -適用井類型：適用井類型： 油井、水井、氣井、凝析氣井；垂直井、斜井、水平井。油井、水井、氣井、凝析氣井；垂直井、斜井、水平井。 -解釋類型：解釋類型： 壓力恢復、壓力降落、干擾脈沖、變流量試井。壓力恢復、壓力降落、干擾脈沖、變流量試井。 -油藏模型：油藏模型： 均質；均質； 垂直裂縫（無限導流、有限導流）；垂直裂縫（無限導流、有限導流）； 雙重孔隙；雙重孔隙； 雙滲模型；雙滲模型； 復合油藏等。復合油藏等。 復合油藏；復合油藏； 部分滲透；部分滲透； 氣頂或邊水供給；氣頂或邊水供給； 三層油藏模型三層油藏模型(層間有越流層間有越流)； 二區(qū)域復合油藏；二區(qū)域復合油藏； 三區(qū)域復合油藏；三區(qū)

16、域復合油藏； 四區(qū)域復合油藏；四區(qū)域復合油藏； 部分射開模型；部分射開模型； 部分滲透斷層模型；部分滲透斷層模型； 斜井模型；斜井模型； 綜合相交斷層模型。綜合相交斷層模型。 -內(nèi)邊界條件：內(nèi)邊界條件： 恒值井筒儲集；恒值井筒儲集； Fair井筒儲集；井筒儲集； Hegeman井筒儲集；井筒儲集； Time stepped井筒儲集。井筒儲集。 -外邊界條件：外邊界條件： 無限油藏；無限油藏； 單斷層邊界；單斷層邊界； 平行斷層邊界；平行斷層邊界； 相交斷層邊界相交斷層邊界 (30,45,45,60,60, 90, 90、120120) )； U U型邊界；型邊界； 封閉邊界；封閉邊界； 六邊形

17、邊界；六邊形邊界； 恒壓邊界。恒壓邊界。 試井軟件的優(yōu)點試井軟件的優(yōu)點 以窗口下拉菜單形式，簡單明了，操作方便，以窗口下拉菜單形式，簡單明了，操作方便， 易于掌握。易于掌握。 在數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)預處理方面功能齊全預處理方面功能齊全，能夠同時調入多，能夠同時調入多 支壓力計所測數(shù)據(jù)進行比較，選擇最優(yōu)的測試支壓力計所測數(shù)據(jù)進行比較，選擇最優(yōu)的測試 數(shù)據(jù)進行解釋，方便地進行選點、刪點和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進行解釋，方便地進行選點、刪點和數(shù)據(jù) 處理；選擇關井時刻時，可用四個點做兩條相處理；選擇關井時刻時，可用四個點做兩條相 交直線，從而計算準確的關井時刻。交直線，從而計算準確的關井時刻。 在內(nèi)邊界上增加了變井筒儲集，從

18、而可以校正在內(nèi)邊界上增加了變井筒儲集，從而可以校正 早期數(shù)據(jù)，使早期數(shù)據(jù)做到很好的擬合。早期數(shù)據(jù)，使早期數(shù)據(jù)做到很好的擬合。 試井軟件的優(yōu)點試井軟件的優(yōu)點 除了具有通常的油藏模型外，還除了具有通常的油藏模型外，還增加了以下模型增加了以下模型： 部分滲透模型、氣頂和邊底水油藏、斷層分隔模部分滲透模型、氣頂和邊底水油藏、斷層分隔模 型、三層有越流的模型、型、三層有越流的模型、2-區(qū)域復合油藏模型、區(qū)域復合油藏模型、 3-區(qū)域復合油藏模型、區(qū)域復合油藏模型、4-區(qū)域復合油藏模型、斜區(qū)域復合油藏模型、斜 井模型、水平井模型、部分封閉模型等。井模型、水平井模型、部分封閉模型等。 外邊界上外邊界上增加了以

19、下邊界增加了以下邊界：六角形邊界、：六角形邊界、2-Cell Compartmenlalised邊界。可以不同距離加多條邊界?？梢圆煌嚯x加多條 邊界，很好地擬合具有各種邊界的試井曲線。邊界，很好地擬合具有各種邊界的試井曲線。 軟件內(nèi)部可以進行漢字輸入，添加各種表頭，打軟件內(nèi)部可以進行漢字輸入，添加各種表頭，打 印高清晰度圖形。在印高清晰度圖形。在DOS壞境下的試井軟件是做壞境下的試井軟件是做 不到的。不到的。 給定模型及內(nèi)外邊界條件，可以給定模型及內(nèi)外邊界條件，可以自動擬合自動擬合各種各種 試井曲線，求出準確的解釋結果。試井曲線，求出準確的解釋結果。 可以對油水井產(chǎn)能、含水變化，壓力變化狀態(tài)，可以對油水井產(chǎn)能、含水變化，壓力變化狀態(tài)， 采油速度、采收率等進行采油速度、采收率等進行預測預測。 對于氣井可以求出井底對于氣井可以求出井底真表皮真表皮，從而正確判斷，從而正確判斷 井底污染情況。井底污染情況。 除了對干氣井進行試井解釋外，還可以除了對干氣井進行試井解釋外，還可以對凝析對凝析 氣井進行解釋氣井進行解釋。 試井軟件的優(yōu)點試井軟件的優(yōu)點 數(shù)值模擬試井（數(shù)值模擬試井（PanMesh）方法）方法 數(shù)值模擬試井（數(shù)值模擬試井（PanMesh）是這幾年發(fā)展起來的一門新技術。是這幾年發(fā)展起來的一門新技術。 其方法是繪定某一口井的油藏靜態(tài)、動態(tài)資料，對該井進行數(shù)值模其方法是繪定某