DST測試技術(shù)講稿講課稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DST測試技術(shù)講稿-地層測試解釋技術(shù)井下作業(yè)公司地質(zhì)研究所概述：試井：概念：試井是為了了解油井及地層的性質(zhì)而進(jìn)行的一種試驗(yàn)。當(dāng)鉆開油氣層（錄井、電測有油氣顯示）后，為了解產(chǎn)層的性質(zhì)，用一定的儀器下入井中，設(shè)法讓地層流體（油、氣、水）流入井筒或地面，測量其流量、壓力等，對地層作出進(jìn)一步的解釋。也就是試生產(chǎn)過程。分類：按流體流動(dòng)性質(zhì)分為穩(wěn)定試井和不穩(wěn)定試井。穩(wěn)定試井：又稱系統(tǒng)試井，具體做法：依次改變測試井的工作制度，待每種工作制度下的生產(chǎn)處于穩(wěn)定時(shí)，測量其產(chǎn)量、壓力及其它有關(guān)資料；然后根據(jù)這些資料繪制指示曲

2、線、系統(tǒng)試井曲線；得出測試井的產(chǎn)能方程，確定井的生產(chǎn)能力、合理的工作制度和油藏參數(shù)。不穩(wěn)定試井原理：當(dāng)油藏中流體的流動(dòng)處于平衡狀態(tài)（靜止或穩(wěn)定狀態(tài)）時(shí)，若改變其中某一口井的工作制度，即改變流量（或壓力），則在井底將造成壓力擾動(dòng)，此擾動(dòng)將隨著時(shí)間的推移而不斷向井壁四周地層徑向地?cái)U(kuò)展，最后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種壓力擾動(dòng)的不穩(wěn)定過程與油藏、油井和流體的性質(zhì)有關(guān)。因此，在該井或其它井中用儀器將井底壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律測量出來，通過分析，就可以判斷和確定井和油藏的性質(zhì)。不穩(wěn)定試井包括單井試井和多井試井。單井試井包括壓力降落試井、壓力恢復(fù)試井、探邊測試等；多井試井分為干擾試井和脈沖試井；地層測試屬不穩(wěn)定試

3、井。一、地層測試概念、原理、及目的1、概念：地層測試又叫鉆桿測試，是利用一套特殊的工具（MFE、PCT等）在地層和井底之間形成壓差，使地層的位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，只要采出極少量的流體，就能達(dá)到快速準(zhǔn)確評價(jià)地層的目的。2、原理：用鉆具（鉆桿或油管）將壓力記錄儀、篩管、封隔器、測試閥、取樣器、反循環(huán)閥等工具一起下入待測試層段，讓封隔器將其它層段與測試層隔開，然后由地面控制將測試閥打開，讓地層流體經(jīng)篩管的孔道和測試閥，流入測試管柱，進(jìn)行求產(chǎn)；關(guān)閉測試閥，壓力記錄儀記錄下關(guān)井壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)；通過資料解釋可獲得產(chǎn)量、壓力及各項(xiàng)地層參數(shù)；井下取樣器采集的液體（或氣體），經(jīng)化驗(yàn)分析，可了解地層油氣水性質(zhì)。3、地層測

4、試目的：1）、探明新區(qū)、新構(gòu)造、新層位是否具有工業(yè)性油氣流，驗(yàn)證油氣層的存在；2）、查明油氣層的含油面積及油、氣、水界面，油氣藏的類型和油、氣產(chǎn)能；3）、通過分層測試，取得分層測試資料，計(jì)算出儲層的流體特性參數(shù)，為制定油氣田開發(fā)方案提供地質(zhì)依據(jù)。二、測試類型、管柱結(jié)構(gòu)、工作制度1、測試類型：按完井方式分為：中途測試和完井測試；中途測試分為：全裸、套裸、半裸測試；完井測試分為：套管常規(guī)、跨隔、測射聯(lián)作。按封隔器座封方式分為：懸掛式、支撐式、膨脹式。2、測試管柱結(jié)構(gòu)：測試管柱結(jié)構(gòu)（常規(guī)）：O反循環(huán)閥R上壓力計(jì)MFE測試器鎖緊接頭安全接頭及震擊器R內(nèi)壓力計(jì)封隔器篩管R外壓力計(jì)測試層人工井底套管測試管

5、柱結(jié)構(gòu)（常規(guī)下返）：O反循環(huán)閥R上壓力計(jì)MFE測試器鎖緊接頭安全接頭及震擊器射孔井段R內(nèi)壓力計(jì)封隔器篩管R外壓力計(jì)測試層人工井底套管測試管柱結(jié)構(gòu)（跨隔測試）：O反循環(huán)閥R上壓力計(jì)MFE測試器鎖緊接頭安全接頭及震擊器R內(nèi)壓力計(jì)上封隔器篩管R外壓力計(jì)測試層下封隔器R下壓力計(jì)射孔井段人工井底套管3、地面流動(dòng)控制裝置：控制頭、鉆臺管匯、活動(dòng)管匯、顯示頭（泡泡頭）、投桿器。4、測試工作制度：根據(jù)測試層的產(chǎn)能情況確定。過去一般采用三開二關(guān)工作制度：一開起泄壓作用，一關(guān)測地層靜壓，二開求產(chǎn)量，二關(guān)求地層物性參數(shù)，三開落實(shí)產(chǎn)層液性。但由于該工作制度需兩次關(guān)井，延長了測試時(shí)間，同時(shí)，受機(jī)械壓力計(jì)時(shí)鐘限制（一般為

6、96、120、192小時(shí)），兩次關(guān)井分散了有效測試時(shí)間，如果地層壓力恢復(fù)較慢，很可能測不到地層靜壓資料。因此，現(xiàn)在一般采用二開一關(guān)工作制度，一開計(jì)算產(chǎn)量，一關(guān)測靜壓及求解地層物性參數(shù)，二開落實(shí)液性；如果油管內(nèi)液面較高，取樣液性不落實(shí)，可在油管內(nèi)直接抽汲排液，落實(shí)液性。三、測試資料解釋方法：測壓曲線形態(tài)測壓卡片：壓力展開圖（非自噴井）：壓力展開圖（自噴井）：不同產(chǎn)能壓力曲線特征第一部分：常規(guī)解釋主要是計(jì)算產(chǎn)量、地層壓力、溫度、回收液量（一）、產(chǎn)量計(jì)算：1、自噴層求產(chǎn)，由地面分離器計(jì)量求得穩(wěn)定產(chǎn)量2、非自噴層有兩種計(jì)產(chǎn)方法：一是根據(jù)回收液量計(jì)算，二是根據(jù)流動(dòng)壓力曲線計(jì)算。據(jù)回收液量計(jì)算產(chǎn)量（大平均

7、產(chǎn)量）：q=(液/tp)1440式中：q日產(chǎn)液量，m3/d；液-總回收液量，m3；tp總流動(dòng)時(shí)間，min；據(jù)流動(dòng)壓力曲線計(jì)算產(chǎn)量：將開井計(jì)產(chǎn)點(diǎn)壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成液面深度，如用一開壓力計(jì)算，開井期間井底壓力由B點(diǎn)的PB經(jīng)t分鐘上升至C點(diǎn)的PC，則B點(diǎn)對應(yīng)的液面深度HB=H壓力計(jì)-PB100/0.98(m)HC=H壓力計(jì)-PC100/0.98(m)平均液面H=（HB+HC）/2產(chǎn)量Q=（HB-HC）V1440/t(m3/d)式中：V為油管或鉆桿內(nèi)容積m3/m（二）、壓力計(jì)算：1、地層壓力：有三種確定方法初關(guān)井實(shí)測穩(wěn)定壓力關(guān)井壓力恢復(fù)曲線擬合求得關(guān)井壓力恢復(fù)曲線外推求得三種壓力均要折算到測試層段中部深度

8、壓力。即：Pi=P測點(diǎn)+P式中P為油中深度與壓力計(jì)下深間壓差2、流動(dòng)壓力：對自噴層：取對應(yīng)于產(chǎn)量穩(wěn)定時(shí)的流動(dòng)壓力對非自噴層：用流壓曲線計(jì)算時(shí)，應(yīng)取對應(yīng)于計(jì)算產(chǎn)量曲線段流動(dòng)壓力的平均值。即：如取B、C點(diǎn)作為計(jì)產(chǎn)點(diǎn)，則平均流壓PwfB、C）=(PB+P)+(PC+P)/2（三）、溫度：如用機(jī)械壓力計(jì)測試，則實(shí)讀溫度計(jì)，其測溫為測試過程中的最高溫度；如用電子壓力計(jì)測試，選擇關(guān)井壓力恢復(fù)穩(wěn)定后的穩(wěn)定溫度為地層溫度。（四）、回收液量液=（H油管底-H見液）V油水同產(chǎn)則根據(jù)見油、見水液面深度分別計(jì)算油、水量，若見液面后洗井，則以洗出油水量地面計(jì)量為準(zhǔn)。第二部分：參數(shù)解釋目前主要是用解釋軟件處理。一般有三種

9、分析方法：霍納半對數(shù)分析法、變流量疊加分析法、雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)擬合分析?；艏{半對數(shù)分析法、變流量疊加分析法主要適用于出現(xiàn)徑向流直線段的曲線；雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)擬合分析法適用范圍較廣。另外，對于非自噴層，如果關(guān)井壓力恢復(fù)仍處于井筒儲集階段，可采用開、關(guān)井聯(lián)合分析求參。參數(shù)解釋診斷圖：霍納曲線圖雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)圖：（均質(zhì)無限大地層）雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)圖：（雙重介質(zhì)）雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)圖：（雙滲透介質(zhì)，即雙層反應(yīng)）雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)圖：（壓裂后）（一）、參數(shù)解釋主要步驟：1、確定試井模型：根據(jù)診斷圖形狀確定解釋模型2、計(jì)算模型參數(shù)（地層物性參數(shù)）：雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)曲線擬合，輸入解釋參數(shù)，計(jì)算出模型參數(shù)3、結(jié)果檢驗(yàn)：一致性檢驗(yàn)、無因次疊加檢驗(yàn)和壓力史

10、擬合檢驗(yàn)，對雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)擬合效果進(jìn)行檢驗(yàn)以下為單層參數(shù)解釋基本圖件：（二）、主要參數(shù)解釋成果：1、井筒儲集系數(shù)C井筒儲集效應(yīng)：當(dāng)油井剛開井或關(guān)井時(shí)，井筒內(nèi)流體（液體或氣體）膨脹（開井）或壓縮（關(guān)井）引起的續(xù)流現(xiàn)象。其強(qiáng)弱用井筒儲集系數(shù)C表示，它是描述井筒內(nèi)流體靠壓縮性能儲集流體或靠釋放彈性能量排出流體的能力。其定義為：C=dv/dpV/p，單位為m3/MPa，其意義是：關(guān)井時(shí)，要使井筒壓力升高1MPa，須從地層中流入C（m3）流體；開井時(shí)，當(dāng)井筒壓力降低1MPa時(shí)，靠井筒中原油的彈性膨脹排出C（m3）流體。井底關(guān)井可降低井筒儲集效應(yīng)。地層孔隙度、滲透率越低，井筒儲集效應(yīng)持續(xù)時(shí)間越長。2、表皮系數(shù)

11、S由于鉆井液或壓井液侵入，射孔不完善以及酸化、壓裂增產(chǎn)措施等原因的影響，使油井附近地層的滲透性發(fā)生了變化，當(dāng)流體從地層流入井筒時(shí)，在這個(gè)滲透性不同的很薄的環(huán)狀“表皮區(qū)”產(chǎn)生一個(gè)附加壓力降（Ps），這種現(xiàn)象稱為表皮效應(yīng)；其性質(zhì)和嚴(yán)重程度用表皮系數(shù)S表示，S=KhPs/1.842qB。對于均質(zhì)油藏，S0、S=0和S0分別表征受污染、未受污染和增產(chǎn)措施見效。當(dāng)S0時(shí)，其數(shù)值越大，表示污染越嚴(yán)重；當(dāng)S0時(shí)，其數(shù)值絕對值越大，表示增產(chǎn)措施的效果越好。3、堵塞比（DR）表示井底附近地層受損害的程度，其值等于無堵塞的理想情況下的產(chǎn)量與測試所測得的實(shí)際產(chǎn)量之比。根據(jù)表皮系數(shù)和堵塞比可判別儲層的完善程度。見下表

12、：地層類型存在污染堵塞（不完善井）不存在污染堵塞（完善井）超完善井（超完善井）均質(zhì)堵塞比1堵塞比=1堵塞比1表皮系數(shù)0表皮系數(shù)=0表皮系數(shù)0雙重介質(zhì)表皮系數(shù)-3表皮系數(shù)=-3表皮系數(shù)-34、有效滲透率K滲透率表示地層讓流體通過的能力。地層測試求得的滲透率是在油藏動(dòng)態(tài)條件下測得的，反映了油藏在動(dòng)態(tài)條件下的滲流情況，所計(jì)算出的有效滲透率是在測試過程中流動(dòng)影響所波及范圍內(nèi)的所有油層滲透率的平均值，故又稱平均有效滲透率。用K表示，單位10-3m2。K=2.12110-3qB/mh式中：m為霍納半對數(shù)直線段斜率或K=1.84210-3qB(PD/P)m/h式中：(PD/P)m為壓力擬合值。K110-3m

13、2時(shí)，屬特低滲透層，即致密地層。K=11010-3m2時(shí)，屬低滲透層；K=1010010-3m2時(shí)，屬中等滲透層；K=100100010-3m2時(shí)，屬高滲透層；K100010-3m2時(shí)，屬超高滲地層。5、流動(dòng)系數(shù)（Kh/）、地層系數(shù)(Kh)及流度(K/)流動(dòng)系數(shù)：流體在油層中流動(dòng)的難易程度地層系數(shù)：又稱產(chǎn)能系數(shù)，為地層有效滲透率與有效厚度的乘積流度：又叫比流動(dòng)系數(shù)，指油井單位油層有效厚度的流動(dòng)系數(shù)上述三項(xiàng)參數(shù)都是表示油層及其中流體的流動(dòng)特性參數(shù)值，其值越大，流體在地層中越容易流動(dòng)。6、研究半徑ri也叫探測半徑、測試半徑，指測試生產(chǎn)過程中壓降漏斗波及的外緣距離。7、邊界距離（L）指井到流體界面、

14、斷層、地層尖滅等不滲透邊界的距離。探邊測試只能測出邊界距離，不能測出其方向，如要判斷其方向及邊界類型，需結(jié)合靜態(tài)地質(zhì)資料進(jìn)行分析。8、氣井無阻流量QAOF氣井的產(chǎn)量與氣井的井底流壓有關(guān)，流壓越低，產(chǎn)量越高，假設(shè)井底流壓降為0（絕對壓力為0.101MPa），此時(shí)氣產(chǎn)量達(dá)到最大極限值，稱為無阻流量。一點(diǎn)法計(jì)算無阻流量經(jīng)驗(yàn)公式：QAOF=6Qg/1+48(Pe2-Pwf2)/Pe2-1式中：Qg為一個(gè)工作制度下的穩(wěn)定氣產(chǎn)量Pe為目前地層壓力Pwf為穩(wěn)定氣產(chǎn)量生產(chǎn)時(shí)的井底穩(wěn)定流壓9、動(dòng)儲量N地層中可流動(dòng)流體的儲量。主要計(jì)算方法有：物質(zhì)平衡法：適用于采出量較大、地層壓力降幅較大的儲層。計(jì)算公式油井：G=

15、Qo/(Pi-Pe)Ct氣井：N=PiQg/Zi(Pi/Zi-Pe/Ze)式中：Pi-地層靜壓Qg-累積產(chǎn)氣量Zi-Pi條件下的氣體偏差系數(shù)Pe-目前地層壓力ZePe條件下的氣體偏差系數(shù)壓降法（Pwft）：油井：N=4.16710-2Q0/Ct式中：Q0流動(dòng)日產(chǎn)量m3壓降曲線擬穩(wěn)定直線段斜率MPa/hCt:綜合壓縮系數(shù)1/MPa氣井：G=2QgPi/Ct*式中：-單位換算系數(shù)，若時(shí)間取小時(shí)，則=8.33410-2Qg:流動(dòng)末產(chǎn)量:壓降曲線擬穩(wěn)定直線段斜率作該曲線要考慮測試層地層壓力，如地層壓力20MPa，用壓力法；14地層壓力20MPa，用假壓力法；地層壓力14MPa，用壓力平方法。壓力恢復(fù)曲線法（Pwslogt）：油井：N=5.3910-2Q0ts/mCt式中：Q0日產(chǎn)量tm壓恢曲線直線段斜率MPa/hCt:綜合壓縮系數(shù)1/MPa10、雙重介質(zhì)地層參數(shù)：、儲容比指兩種介質(zhì)的彈性容量比，即裂縫系統(tǒng)彈性容量與總系統(tǒng)彈性容量之比。它反映裂縫系統(tǒng)中的儲油量占總儲量的百分比。值越大，接近于1時(shí)，原油大部分存在于裂縫中，可較順利地采出地層中的大部分原油，但原油來源有