雙重介質(zhì)油藏試井曲線分析市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第七章雙孔介質(zhì)油藏常規(guī)試井分析法（1）雙孔介質(zhì)概念（2）雙孔介質(zhì)模型及解析解（4）應(yīng)用（3）壓力恢復(fù)公式推導(dǎo)及其分析第1頁(yè)特點(diǎn)：儲(chǔ)層是由兩個(gè)不同滲透性孔隙系統(tǒng)構(gòu)成，高滲透系統(tǒng)（裂縫系統(tǒng)）遠(yuǎn)大于低滲透系統(tǒng)（被裂縫切割基質(zhì)巖塊），而孔隙度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低滲透系統(tǒng)。所以前者主要作為滲流通道，而后者作為儲(chǔ)集空間。兩者之間可以有竄流(Crossflow)，模型常用H圖7-1雙孔隙性非均質(zhì)油藏簡(jiǎn)化模型H壓力場(chǎng)間竄流非均質(zhì)油藏簡(jiǎn)化模型基質(zhì)裂縫第2頁(yè)特點(diǎn)：儲(chǔ)層兩個(gè)孔隙系統(tǒng)之間滲透率及孔隙度無(wú)數(shù)量級(jí)差異，且其流體均可流向井筒。實(shí)踐中，這種模型更靠近實(shí)際，但因數(shù)學(xué)上僅得到形式解，所以試井解釋中討論較少；不慣用。圖7-2雙滲透性非均質(zhì)油藏簡(jiǎn)化模型非均質(zhì)油藏簡(jiǎn)化模型第3頁(yè)圖7-3復(fù)合油藏簡(jiǎn)化模型特點(diǎn)：儲(chǔ)層由兩個(gè)不一樣滲透率油藏組成。主要用于儲(chǔ)集層橫向非均質(zhì)顯著油藏。非均質(zhì)油藏簡(jiǎn)化模型第4頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

從動(dòng)態(tài)角度講與均質(zhì)地層基本相同節(jié)理孔隙與裂縫網(wǎng)絡(luò)組成雙裂縫系統(tǒng)圖7-4單孔隙型與雙孔隙型儲(chǔ)層粒間孔隙與裂縫網(wǎng)絡(luò)組成裂縫－孔隙系統(tǒng)第5頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

雙孔隙型裂縫儲(chǔ)層組成：

（1）粒間、晶間和粒內(nèi)原生孔隙與溶蝕孔隙主要由沉積巖化和成巖后生作用形成（2）結(jié)構(gòu)縫、劈理以及溶洞和溶縫主要由結(jié)構(gòu)營(yíng)力及水文地質(zhì)作用形成第6頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

為了研究需要將儲(chǔ)層抽象成各種不一樣地質(zhì)模型：（a）沃倫與魯特模型（最具代表性）三組正交裂縫切割基質(zhì)巖塊第7頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

（b）卡茲米模型一組平行層理裂縫組成層狀地層模型（c）德斯旺模型-1無(wú)限平板基質(zhì)地質(zhì)模型第8頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

（c）德斯旺模型-2球體基質(zhì)地質(zhì)模型第9頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

在試井理論研究中，把雙孔隙型裂縫儲(chǔ)層分為兩種：1、雙孔隙度雙重介質(zhì)√√

2、雙滲透率雙重介質(zhì)對(duì)于雙孔隙度雙重介質(zhì)模型，沃倫等人提出以下假設(shè)：1、在儲(chǔ)層中，基質(zhì)孔隙系統(tǒng)含有較大孔隙度和很低滲透率；而裂縫系統(tǒng)含有較小孔隙度和很高滲透率，二者之間滲透率含有數(shù)量級(jí)差異，同時(shí)認(rèn)為，基質(zhì)與裂縫都是均質(zhì)，但從儲(chǔ)層整體上看，雙重介質(zhì)是非均質(zhì)。第10頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

2、在雙重介質(zhì)滲流過(guò)程中，因?yàn)楦飨到y(tǒng)導(dǎo)壓系數(shù)和流體滲流速度不一樣，因而形成兩個(gè)不一樣壓力系統(tǒng)和兩個(gè)滲流場(chǎng)。圖7-4沃倫地質(zhì)模型雙孔隙度內(nèi)壓力分布第11頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

3、認(rèn)為流體在基質(zhì)孔隙內(nèi)部發(fā)生流動(dòng)，但會(huì)因?yàn)榛|(zhì)與裂縫之間存在壓力差，而使基質(zhì)孔隙像一個(gè)“源”一樣，向裂縫補(bǔ)充流體，并認(rèn)為流體只有經(jīng)過(guò)裂縫才能進(jìn)入井筒；4、雙重介質(zhì)兩個(gè)壓力系統(tǒng)是相互聯(lián)絡(luò)，而且存在著流體交換，這種交換稱為“竄流”。依據(jù)沃倫與魯特假設(shè)，竄流是視穩(wěn)定狀態(tài)流動(dòng)，其表示式為：公式7-1第12頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

5、流體為單相，兩個(gè)滲流場(chǎng)內(nèi)流動(dòng)都服從達(dá)西定律；6、不考慮重力影響和井儲(chǔ)效應(yīng)；由此可見(jiàn)，雙重介質(zhì)儲(chǔ)層不論在地質(zhì)上還是動(dòng)態(tài)上都比均質(zhì)儲(chǔ)層復(fù)雜，然而從滲流角度上看，二者差異只需要應(yīng)用兩個(gè)參數(shù)：彈性容量系數(shù)（ω）和竄流系數(shù)（λ）就能表明。第13頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

彈性容量系數(shù)（）：?jiǎn)挝惑w積巖石內(nèi)每改變一個(gè)大氣壓力，裂縫孔隙體積改變與巖石總孔隙體積改變比值。其表示式為：公式7-2公式7-3公式7-4公式7-5第14頁(yè)第一節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)概念

公式7-6公式7-7公式7-8式中：n為正交裂縫組數(shù)，L為巖塊特征長(zhǎng)度第15頁(yè)第二節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)數(shù)學(xué)模型及其解析解

雙孔隙度儲(chǔ)層數(shù)學(xué)模型及其解析解推導(dǎo)主要有：（1）1958年前蘇聯(lián)科學(xué)家帕林勃拉特雙重介質(zhì)簡(jiǎn)化模型特點(diǎn)：儲(chǔ)層是由兩個(gè)不同滲透性孔隙系統(tǒng)構(gòu)成，高滲透系統(tǒng)（裂縫系統(tǒng)）遠(yuǎn)大于低滲透系統(tǒng)（被裂縫切割基質(zhì)巖塊），而孔隙度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低滲透系統(tǒng)。所以前者主要作為滲流通道，而后者作為儲(chǔ)集空間。兩者之間可以有竄流(Crossflow)，模型常用圖2-2雙孔隙性非均質(zhì)油藏簡(jiǎn)化模型壓力場(chǎng)間竄流第16頁(yè)第二節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)數(shù)學(xué)模型及其解析解

（2）1963年沃倫與魯特提出雙孔隙度模型（3）20世紀(jì)70年代我國(guó)蔣繼光得到雙孔隙度模型有限地層準(zhǔn)確解（4）20世紀(jì)70年代末馬弗、格林加登等人解出了有井儲(chǔ)效應(yīng)油井壓降雙孔隙度模型公式，并繪制了經(jīng)典曲線（5）20世紀(jì)80年代初，龐迪特等人研究了導(dǎo)數(shù)曲線分析方法及其經(jīng)典曲線，這些研究結(jié)果較全方面揭示了雙孔隙度儲(chǔ)層滲流規(guī)律，為定量研究與評(píng)價(jià)雙重介質(zhì)儲(chǔ)層打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)第17頁(yè)第二節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)數(shù)學(xué)模型及其解析解

雙孔隙度儲(chǔ)層數(shù)學(xué)模型及其解析解推導(dǎo)源于前蘇聯(lián)科學(xué)家帕林勃拉特雙重介質(zhì)（雙滲透率）模型和微分方程分析。(7-9)(7-10)對(duì)于裂縫對(duì)于基質(zhì)孔隙第18頁(yè)第二節(jié)雙孔隙度雙重介質(zhì)數(shù)學(xué)模型及其解析解

(7-9)(7-10)對(duì)于裂縫對(duì)于基質(zhì)孔隙第19頁(yè)雙孔隙度滲流微分方程:初始條件:外邊界條件:內(nèi)邊界條件:公式7-11第20頁(yè)雙孔隙度儲(chǔ)層油井生產(chǎn)時(shí)油井壓力降落公式：公式7-12復(fù)合導(dǎo)壓系數(shù)：公式7-13第21頁(yè)第三節(jié)雙孔隙度數(shù)學(xué)模型壓力恢復(fù)公式推導(dǎo)及其分析壓力恢復(fù)公式兩種表示式（1）霍納法公式依據(jù)霍納提出壓力恢復(fù)公式推導(dǎo)思想，在已生產(chǎn)一定時(shí)間t后關(guān)井情況采取生產(chǎn)井和虛擬井壓力迭加原理等進(jìn)行推導(dǎo)和分析。依據(jù)公式（7-12），按照壓力迭加標(biāo)準(zhǔn)，能夠得到關(guān)井后井底壓力恢復(fù)公式為公式7-14第22頁(yè)依據(jù)冪積分函數(shù)Ei性質(zhì)和時(shí)間t與t+Δt大小關(guān)系，導(dǎo)出雙重介質(zhì)儲(chǔ)層壓力恢復(fù)測(cè)試井所用霍納公式為公式7-15（2）lg(Δt)法采取公式（7-15）與壓力降落公式（7-12）相減后進(jìn)行變換處理得到雙重介質(zhì)儲(chǔ)層壓力恢復(fù)測(cè)試中所用lg(Δt)法公式第23頁(yè)公式7-16公式（7-15）與公式（7-16）曲線有所不一樣，如圖7-5所表示，能夠?qū)⒐剑?-15）理論曲線劃分成三段，即第Ⅰ直線段、過(guò)渡段、第Ⅱ直線段。同時(shí)過(guò)渡段本身能夠劃分為3部分。從整體上看，理論曲線含有兩條斜率為i平行直線中間有一個(gè)水平臺(tái)階特征。第24頁(yè)霍納法公式第25頁(yè)————壓力恢復(fù)理論曲線分析————壓力恢復(fù)曲線5個(gè)線段特征主要取決于其中含有2個(gè)恢復(fù)時(shí)間?t冪積分函數(shù)中變量x值公式7-15將上式按照冪積分函數(shù)性質(zhì)簡(jiǎn)化第26頁(yè)或（7－17）（1）第I直線段冪積分項(xiàng)內(nèi)參數(shù)范圍0-0.025直線斜率：第27頁(yè)（2）過(guò)渡段（1）（3）過(guò)渡段（2）假如生產(chǎn)時(shí)間t很長(zhǎng)，則冪積分項(xiàng)內(nèi)參數(shù)范圍0－0.025和0.025－5冪積分項(xiàng)內(nèi)參數(shù)范圍5－∞和0-0.025lg第28頁(yè)（4）過(guò)渡段（3）（5）直線段II冪積分項(xiàng)內(nèi)參數(shù)范圍5－∞和0.025－5冪積分項(xiàng)內(nèi)參數(shù)范圍5－∞第29頁(yè)————壓力恢復(fù)理論曲線分析————第30頁(yè)公式7-16基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響第31頁(yè)1、裂縫彈性容量系數(shù)影響基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響依據(jù)霍納法公式7-15做出不一樣裂縫彈性容量系數(shù)理論曲線公式7-15第32頁(yè)（2）系數(shù)1，SCR0相當(dāng)于基質(zhì)孔隙趨近于零，能夠認(rèn)為油藏屬于單一裂縫介質(zhì)儲(chǔ)層1、裂縫彈性容量系數(shù)影響基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響（1）控制臺(tái)階寬窄，系數(shù)越小，臺(tái)階越大，基質(zhì)孔隙發(fā)育或裂縫孔隙較差。（3）系數(shù)0，SCR無(wú)窮大，相當(dāng)于裂縫孔隙趨近于零，能夠認(rèn)為油藏屬于單一孔隙介質(zhì)儲(chǔ)層（常規(guī)均質(zhì)儲(chǔ)層）第33頁(yè)2、竄流系數(shù)影響基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響公式7-16依據(jù)公式7-16—壓力恢復(fù)法第34頁(yè)（1）竄流系數(shù)大小控制過(guò)分臺(tái)階高低及過(guò)渡段出現(xiàn)時(shí)間早晚。2、竄流系數(shù)影響基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響（2），竄流消失，過(guò)渡段消失,普通系數(shù)分不在（10-2,10-9）（3）一定時(shí)，形狀系數(shù)越大，基質(zhì)巖塊越小，裂縫密度越大，反之。。。第35頁(yè)基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響裂縫彈性容量系數(shù)與竄流系數(shù)極限關(guān)系為：竄流系數(shù)很小時(shí)，臺(tái)階出現(xiàn)很晚，壓力恢復(fù)曲線只出現(xiàn)第I直線段第36頁(yè)基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響第37頁(yè)基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響注意判斷過(guò)渡段臺(tái)階還是邊界影響而出現(xiàn)臺(tái)階第38頁(yè)3、注意判斷曲線晚期上翹部分特征基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響第39頁(yè)4、注意生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)曲線形態(tài)影響基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響第40頁(yè)5、排驅(qū)（封閉）邊界對(duì)恢復(fù)曲線形態(tài)影響基本參數(shù)對(duì)理論曲線形態(tài)影響影響第II直線段結(jié)束時(shí)間早晚第41頁(yè)依據(jù)沃倫等人研究結(jié)果，求?。?、地層系數(shù)kfh第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

第42頁(yè)2、裂縫彈性容量系數(shù)第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

第43頁(yè)第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

依據(jù)沃倫等人研究結(jié)果，求?。?、裂縫彈性容量系數(shù)第44頁(yè)第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

3、表皮系數(shù)S4、導(dǎo)壓系數(shù)第45頁(yè)第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

5、計(jì)算裂縫孔隙度和基質(zhì)孔隙度第46頁(yè)第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

6、竄流系數(shù)A、實(shí)測(cè)壓力恢復(fù)曲線出現(xiàn)水平臺(tái)階B、實(shí)測(cè)壓力恢復(fù)曲線過(guò)渡段缺失水平線段第47頁(yè)第四節(jié)雙孔隙度油藏油井壓力恢復(fù)曲線參數(shù)計(jì)算

7、原始地層壓力Pi利用雙重孔隙度霍納法第II特征直線段外推求取第48頁(yè)第49