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試井解釋原理第1頁/共179頁一、試井解釋中的概念第2頁/共179頁試井(廣義):試井是一種通過獲得有代表性儲(chǔ)層流體樣品、測(cè)試同期產(chǎn)量及相應(yīng)的井底壓力資料來進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的技術(shù)。既包括壓力和溫度及其梯度的測(cè)量、高壓物性樣品的獲取,不同工作制度下的油、氣、水流量的測(cè)量,甚至探測(cè)砂面以了解地層出砂情況等均可以稱為試井的范疇。試井(狹義):僅指井底壓力的測(cè)量和分析,以及為了進(jìn)行壓力校正而進(jìn)行的溫度測(cè)量和為了分析壓力而進(jìn)行的產(chǎn)量計(jì)量。1、什么是“試井”?第3頁/共179頁產(chǎn)量地層屬性:孔隙度、滲透率、斷層、邊界、邊底水、氣頂?shù)葔毫憫?yīng)反求地層信息正問題反問題試井解釋1、什么是“試井”?第4頁/共179頁測(cè)井(WellLogging):

主要用電法等來測(cè)試井筒附近區(qū)域的地層滲透率、飽和度等地層特征。生產(chǎn)測(cè)井(ProductionTest):

主要研究井筒問題,如出油層位、出水層位、分層流量及井壁損壞等。試井(WellTesting):

主要通過測(cè)試壓力數(shù)據(jù)和產(chǎn)量數(shù)據(jù)來求取生產(chǎn)井流動(dòng)區(qū)域范圍內(nèi)的有效地層參數(shù),如滲透率、表皮系數(shù)、井筒存儲(chǔ)系數(shù)以及井與斷層的距離。2、“試井”、“生產(chǎn)測(cè)井”、“測(cè)井”差別第5頁/共179頁

由于“試井”和“生產(chǎn)測(cè)井”同樣都是使用繩索(電纜或者鋼絲)向井中下入儀器,測(cè)取資料進(jìn)行研究,特別是近年來隨著電子壓力計(jì)的發(fā)展和應(yīng)用,使得試井和生產(chǎn)測(cè)井在現(xiàn)場(chǎng)施工方式上趨于接近,統(tǒng)稱為“電纜作業(yè)”,但是研究方法、研究對(duì)象和所依據(jù)的理論截然不同,因而只能是彼此滲透,不能混為一談。第6頁/共179頁油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)石油地質(zhì)綜合研究技術(shù)(盆地、區(qū)帶、圈閉等評(píng)價(jià))油藏探測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)(試井、地震、測(cè)井、錄井)地質(zhì)建模與儲(chǔ)層描述技術(shù)油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù)(油藏工程)井筒舉升工藝(采油工程)儲(chǔ)層改造技術(shù)(采油工程)提高原油采收率技術(shù)試井服務(wù)的范圍跨越了油氣田勘探和開發(fā)的全過程。第7頁/共179頁各種測(cè)試的探測(cè)距離探測(cè)距離動(dòng)態(tài)靜態(tài)WFT示蹤劑試井試井地質(zhì)地震巖心測(cè)井1cm1m1km10-2

m10-1

m1m10m102

m103

m104

m第8頁/共179頁試井的分類第9頁/共179頁試井是唯一的礦場(chǎng)流動(dòng)評(píng)價(jià)技術(shù)油氣勘探開發(fā)的是流體礦藏,流動(dòng)測(cè)試將更能反映油氣藏的產(chǎn)能。試井就是以滲流力學(xué)理論為基礎(chǔ),通過對(duì)井的測(cè)試信息的研究,確定反映測(cè)試井和儲(chǔ)層特性的各種物理參數(shù)。滲流力學(xué)理論的發(fā)展:室內(nèi)實(shí)驗(yàn)礦場(chǎng)試驗(yàn)--試井第10頁/共179頁歸納起來試井分析的主要用途有:1、判斷和預(yù)測(cè)油氣藏類型,均質(zhì)油氣藏,非均質(zhì)油氣藏等;2、判斷和預(yù)測(cè)油氣藏大小和范圍,河道油藏,斷層距離,透鏡體,油(氣)層邊界,非均質(zhì)分布等,而且是地震、測(cè)井等手段都難達(dá)到的;。3、判斷和評(píng)價(jià)斷層的性質(zhì),包括密封性等;3、流動(dòng)單元的劃分;5、判斷井間連通性和注采平衡分析;6、平均地層壓力計(jì)算,壓力分布;7、估算測(cè)試井的完井效率、井底污染情況,判斷是否需要采取增產(chǎn)措施(如酸化、壓裂),分析增產(chǎn)措施的效果;8、估算測(cè)試井的控制儲(chǔ)量、產(chǎn)能、地層參數(shù);9、描述井筒周圍油藏特性,包括流動(dòng)單元描述與劃分,滲透率分布、孔隙度分布,厚度分布,飽和度分布等。第11頁/共179頁(1)平面徑向流假設(shè):油層均質(zhì)、等厚、油井打開整個(gè)油層生產(chǎn)?,F(xiàn)象:在油層中與井筒方向垂直的水平面上,流線從四面八方向井筒匯集、而等壓線則是以井軸為圓心的同心圓。

實(shí)際上,油井一開井總要受到井筒儲(chǔ)集和表皮效應(yīng)或者其他因素的影響,這時(shí)雖然也是向著井筒流動(dòng),但是尚未形成徑向流的等壓面,這一階段稱為“早期段”,在生產(chǎn)影響達(dá)到油藏邊界以后,此時(shí)因受邊界影響不呈平面徑向流,這一階段稱為“晚期段”,真正稱為徑向流的只是它們之間的一段時(shí)間,即“中期段”3、重要概念第12頁/共179頁(2)穩(wěn)定流動(dòng)一口油井以穩(wěn)定產(chǎn)量生產(chǎn),如果在“晚期段”整個(gè)油藏的壓力分布保持恒定(即不隨時(shí)間變化),油藏中每一點(diǎn)的壓力都保持常數(shù),這種流動(dòng)狀態(tài)成為“穩(wěn)定流”。表現(xiàn)特征:t≥tss時(shí),油藏中任何一點(diǎn)均有:dp/dt=0.

強(qiáng)水驅(qū)邊底水油藏可出現(xiàn)穩(wěn)定流。第13頁/共179頁(3)擬穩(wěn)定流動(dòng)如果在穩(wěn)定生產(chǎn)過程的晚期段,油藏中每一點(diǎn)的壓力隨時(shí)間的變化率都相同,即各點(diǎn)的壓力以相同的速度下降,這種流動(dòng)狀態(tài)稱為“擬穩(wěn)定流動(dòng)”。表現(xiàn)特征:t≥tps時(shí),油藏中任何一點(diǎn)均有:dp/dt=C(常數(shù))

油藏中不同時(shí)刻的壓力分布曲線彼此平行,井底壓力隨時(shí)間變化呈線性關(guān)系。封閉油藏中一口井以穩(wěn)定產(chǎn)量投入生產(chǎn),當(dāng)壓力影響達(dá)到所有封閉邊界之后,便進(jìn)入“擬穩(wěn)定流動(dòng)”階段。第14頁/共179頁(4)半球形流和球形流動(dòng)

油藏由于存在氣頂或者底水,為了防止底水錐進(jìn)或者氣頂氣竄,只打開油層頂部或者底部,油層中的流體類似于從半球體的四面方向流向油層頂部的打開部位,此時(shí)的流動(dòng)稱為“半球形流動(dòng)”。如果只在油層中某一部位打開,油層流體從射孔孔眼的上下、左右、前后四面八方流向孔眼,此時(shí)的流動(dòng)稱為“球形流動(dòng)”。厚油層局部打開時(shí)可以在“早期段”出現(xiàn)“半球形”或者“球形”流動(dòng)。第15頁/共179頁(5)線性流動(dòng)

線性流動(dòng)就是指在某一區(qū)域內(nèi),流體的流動(dòng)方向相同,流線相互平行??赡艹霈F(xiàn)“線性流”的情況:平行斷層所形成的條帶地層,離井稍遠(yuǎn)區(qū)域流動(dòng);無限導(dǎo)流垂直壓裂裂縫井;水平井水平段較長(zhǎng)時(shí)。

線性流在壓力曲線上的表現(xiàn)特征:壓力導(dǎo)數(shù)成1/2斜率的直線。第16頁/共179頁(6)雙線性流動(dòng)

有限導(dǎo)流垂直裂縫是指進(jìn)行水力壓裂的井,當(dāng)加入的支撐劑沙粒配比是當(dāng)時(shí),裂縫中的導(dǎo)流能力與地層的導(dǎo)流能力可以相比擬。此時(shí)除垂直于裂縫的線性流外,沿裂縫方向也產(chǎn)生線性流,因此成為雙線性流。雙線性流產(chǎn)生于有限導(dǎo)流的垂直裂縫。第17頁/共179頁(7)擬徑向流

對(duì)于水力壓裂井,當(dāng)初期的線性流動(dòng)和雙線性流動(dòng)結(jié)束之后,當(dāng)壓力波響應(yīng)半徑大于裂縫半長(zhǎng)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)擬徑向流動(dòng)。第18頁/共179頁(8)續(xù)流

井口開井時(shí),初始的井口產(chǎn)量是由井筒內(nèi)液體的膨脹而產(chǎn)生的,井底的流動(dòng)是從零逐漸增高到常產(chǎn)量(Q)值,這時(shí)地層內(nèi)不能馬上形成平面徑向流,這一階段稱為井筒儲(chǔ)集影響階段,也稱“續(xù)流動(dòng)段”。反之,當(dāng)一口井在井口關(guān)井時(shí),由于井筒內(nèi)流體的壓縮性影響,或是由于井筒內(nèi)具有自由液面,使得井底不能同時(shí)關(guān)閉停止流動(dòng),地層繼續(xù)向井內(nèi)補(bǔ)充一部分液體,這便是關(guān)井的“續(xù)流動(dòng)”。第19頁/共179頁幾種特定流動(dòng)的壓力導(dǎo)數(shù)特征斜率值第20頁/共179頁(9)段塞流

在鉆柱(DST)測(cè)試中,打開井底閥以后,隨著地層流體的產(chǎn)出,測(cè)試管柱的液面不斷上升。對(duì)于自噴能量差的地層,液面達(dá)到井口之前,流動(dòng)即停止,從而形成自動(dòng)關(guān)井。這種流動(dòng)稱為“段塞流”。第21頁/共179頁(10)探測(cè)半徑

當(dāng)一口井以產(chǎn)量q生產(chǎn)時(shí),井底壓力開始下降,壓力波不斷向地層內(nèi)部傳播,“壓降漏斗”不斷擴(kuò)大和加深,在任何時(shí)刻ti,都總有那么一個(gè)距離ri,在油層中與生產(chǎn)井距離超過的ri地方,壓降仍為0(嚴(yán)格地說,該地方壓降仍然非常小,只是無法探測(cè)出來而已).這個(gè)距離就稱為“探測(cè)半徑”。第22頁/共179頁

探測(cè)半徑的計(jì)算公式:.tdCktrfm0290=rd:探測(cè)半徑,ft;k:滲透率,mD;t:時(shí)間,h;Φ:孔隙度,無因次;

u:粘度,mPa.S.Ct:壓縮系數(shù),[磅/英寸2]-1第23頁/共179頁(11)壓降試井和壓降曲線

壓降試井:即把本來關(guān)著的油井開井生產(chǎn),使油層中的壓力下降,測(cè)量產(chǎn)量和井底流動(dòng)壓力隨時(shí)間的變化。壓降曲線:以直角坐標(biāo)表示井底流壓Pwf(t),以對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示開井時(shí)間t,繪制出來的井底流壓和開井時(shí)間的單對(duì)數(shù)曲線稱為壓力降落曲線,簡(jiǎn)稱壓降曲線。利用壓降曲線可以計(jì)算油層滲透率k和表皮系數(shù)S等。第24頁/共179頁(12)壓恢試井和壓恢曲線

壓恢試井:一口井以穩(wěn)定產(chǎn)量生產(chǎn)一段時(shí)間tp以后,關(guān)井使油層壓力回升(“恢復(fù)”),測(cè)量關(guān)井前產(chǎn)量和關(guān)井后井底流壓隨時(shí)間的變化,這就是“壓恢試井”。壓恢曲線:Horner曲線:即以直角坐標(biāo)表示關(guān)井井底壓力Pws(△t),對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示(tp+△t)/△t,這樣的半對(duì)數(shù)曲線就稱為霍納曲線。MDH曲線:即以直角坐標(biāo)表示關(guān)井井底壓力Pws(△t),對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示關(guān)井時(shí)間△t,這樣的半對(duì)數(shù)曲線就稱為MDH

曲線。利用壓力恢復(fù)曲線可以計(jì)算油層滲透率k、表皮系數(shù)S以及油層外推壓力等。第25頁/共179頁(13)井筒儲(chǔ)集效應(yīng)和儲(chǔ)集系數(shù)

在油井開井階段和剛關(guān)井時(shí),由于流體自身的壓縮性,都存在續(xù)流影響,這就是“井筒儲(chǔ)集效應(yīng)”。從開井或者關(guān)井開始,直到地面產(chǎn)量與井底產(chǎn)量完全相同之前的階段都稱為“純井筒存儲(chǔ)階段”。第26頁/共179頁井筒儲(chǔ)集系數(shù)物理意義

在井筒儲(chǔ)滿單相原油的情況下,井筒靠其中原油的壓縮性能儲(chǔ)存原油,或者靠釋放其中原油的彈性膨脹能量排除原油的能力。說得更具體些:關(guān)井時(shí),要使井筒壓力升高1MPa,需要從地層中流入C(m3)體積的原油;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能量可以排出C(m3)體積的原油。(13)井筒儲(chǔ)集效應(yīng)和儲(chǔ)集系數(shù)第27頁/共179頁(14)表皮效應(yīng)、表皮系數(shù)和折算半徑

由于鉆井過程中泥漿的侵入、射孔引起射開不完善、酸化和壓裂原因,使油井附近地層區(qū)域的滲透性發(fā)生變化,也就是通常所說的井壁污染和增產(chǎn)措施見效。因此,當(dāng)原油流入井筒時(shí),就會(huì)在這個(gè)滲透性不同的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)附加壓降。這就是所謂的“表皮效應(yīng)”。將表皮效應(yīng)產(chǎn)生的附加壓降△Ps無因次化,得到無因次附加壓力降,用來表征一口井表皮效應(yīng)的性質(zhì)和嚴(yán)重程度,稱之為“表皮系數(shù)S”(污染系數(shù))。表皮系數(shù)S所反映的儲(chǔ)層特征:

S>0:地層受污染,S數(shù)值越大,污染越嚴(yán)重;

S=0:儲(chǔ)層未受污染;

S<0:增產(chǎn)措施見效,S絕對(duì)值越大,增產(chǎn)措施的效果越好。第28頁/共179頁(14)表皮效應(yīng)、表皮系數(shù)和折算半徑

除了用表皮系數(shù)S表示井壁污染和表皮效應(yīng)性質(zhì)嚴(yán)重程度之外,也可以用折算半徑rwe表示,折算半徑就是將表皮效應(yīng)用等效井筒半徑來代替,計(jì)算公式如下:折算半徑rwe和井筒半徑rw之間的關(guān)系:rwe=rw(即S=0或者△Ps=0):井未受污染;rwe<rw(即S>0或者△Ps>0):井受污染;rwe>rw(即S<0或者△Ps<0):增產(chǎn)措施見效。第29頁/共179頁(15)理想采油指數(shù)和理想比采油指數(shù)

理想采油指數(shù):指無污染或者措施情況下的單位生產(chǎn)壓差的油井產(chǎn)量;理想比(米)采油指數(shù):指無污染或者措施情況下的單位油層厚度的采油指數(shù);第30頁/共179頁(16)實(shí)際采油指數(shù)

實(shí)際采油指數(shù):指地層存在污染或者要經(jīng)過增產(chǎn)措施的條件下的采油指數(shù)。計(jì)算公式如下:第31頁/共179頁(17)流動(dòng)效率和堵塞比

流動(dòng)效率(FE):是指實(shí)際采油指數(shù)與理想采油指數(shù)的比值。堵塞比(DR):流動(dòng)效率的倒數(shù)。第32頁/共179頁(18)多井試井

多井試井包括干擾試井和脈沖試井。測(cè)試時(shí)一般采用兩口井進(jìn)行施工,一口井作為“激動(dòng)井”,改變工作制度,例如開井或者關(guān)井,產(chǎn)生一個(gè)地層壓力波。另一口井作為觀察井,測(cè)試時(shí)下如高精度壓力計(jì),記錄從激動(dòng)井通過地層傳播過來的壓力變化,從而研究井間地層的連通性,和計(jì)算連通參數(shù)。干擾試井也可以采用一口激動(dòng)井對(duì)多口觀察井,或者一口觀測(cè)井對(duì)多口激動(dòng)井,井型井組測(cè)試。脈沖試井是指按照相同時(shí)間間隔采用多個(gè)激動(dòng)信號(hào)(脈沖),從觀察井測(cè)量脈沖信號(hào)的測(cè)試方法。第33頁/共179頁(19)氣井?dāng)M壓力和無阻流量

氣井?dāng)M壓力的定義:

氣井無阻流量(QAOF):是指氣井在井口敞噴(大氣壓)條件下的氣體產(chǎn)量。第34頁/共179頁二、試井解釋基本模型及其特征曲線第35頁/共179頁1、均質(zhì)模型流體為單相微可壓縮液體,儲(chǔ)層中達(dá)到徑向流;忽略毛管力和重力;油井測(cè)試前地層各處的壓力均勻;地層各向同性,均勻等厚。k井(1)物理模型第36頁/共179頁(2)數(shù)學(xué)模型滲流方程:邊界條件:1、均質(zhì)模型第37頁/共179頁(2)數(shù)學(xué)模型利用Laplace變換,可以得到Laplace空間線源解:再利用Duhamel原理就可以考慮井筒存儲(chǔ)和表皮效應(yīng)。第38頁/共179頁(3)典型曲線雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線I:早期斷-壓力及導(dǎo)數(shù)曲線合而為一,呈45°直線,表示井筒儲(chǔ)集效應(yīng)的影響;II:過渡段—導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)峰值后向下傾斜,峰值高低取決于CDe2S.CDe2S值越大,峰值越高,出現(xiàn)的時(shí)間越遲。III:導(dǎo)數(shù)水平段—地層徑向流的典型特征。第39頁/共179頁半對(duì)數(shù)MDH曲線a:具有斜率m的徑向流直線段;b:具有最大斜率的續(xù)流和過渡段;c:以m和m’為斜率的直線交點(diǎn)D所對(duì)應(yīng)的時(shí)間△t*;d:以m和m’為斜率的直線夾角?.(3)典型曲線第40頁/共179頁半對(duì)數(shù)MDH曲線1、CDe2S值越大,則m’/m越大,且夾角?越接近90°角,反之,CDe2S值越小,則m’/m越接近1,且夾角?越接近180°角;2、CD值越大,△t*越大,拐點(diǎn)出現(xiàn)越遲。第41頁/共179頁(4)雙對(duì)數(shù)/導(dǎo)數(shù)曲線分開距離與CDe2S的值近似關(guān)系第42頁/共179頁(5)井筒儲(chǔ)集系數(shù)分類特征第43頁/共179頁(5)井筒儲(chǔ)集系數(shù)分類特征第44頁/共179頁(6)常見均質(zhì)模型曲線類型1、導(dǎo)數(shù)曲線無峰值;2、半對(duì)數(shù)曲線緩慢向上彎曲,未出現(xiàn)徑向流;3、反映儲(chǔ)層的表皮系數(shù)和井筒儲(chǔ)存系數(shù)都很小。第45頁/共179頁1、雙對(duì)數(shù)綜合曲線呈叉狀,壓力及導(dǎo)數(shù)早期重合;2、導(dǎo)數(shù)處于上升段,表明壓力變化仍處于續(xù)流段;3、半對(duì)數(shù)曲線向上彎曲,后期近似呈直線,但并不是徑向流直線段;4、儲(chǔ)層污染較重,表皮系數(shù)較大。(臥90井)(6)常見均質(zhì)模型曲線類型第46頁/共179頁1、雙對(duì)數(shù)缺失早期續(xù)流段;2、半對(duì)數(shù)曲線具有很短的續(xù)流段,但徑向流直線段很長(zhǎng);3、半對(duì)數(shù)直線段斜率很小,反映地層系數(shù)(kh/u)很高;4、儲(chǔ)層污染較重,表皮數(shù)很大。(輪2井)(6)常見均質(zhì)模型曲線類型第47頁/共179頁(7)典型實(shí)例第48頁/共179頁(1)物理模型

假設(shè)油藏中存在兩種介質(zhì):裂縫系統(tǒng)和基質(zhì)系統(tǒng)?;|(zhì)巖塊不能向井筒中直接供液,流動(dòng)總是先從裂縫開始,逐漸向基質(zhì)巖塊波及,裂縫系統(tǒng)滲透率遠(yuǎn)大于基質(zhì)巖塊系統(tǒng)的滲透率。kf井km2、雙孔隙模型第49頁/共179頁(2)概念和定義1、裂縫系統(tǒng)的體積比2、基巖系統(tǒng)的體積比3、裂縫孔隙度4、基巖孔隙度5、(裂縫+基巖)總孔隙度6、裂縫系統(tǒng)彈性容量7、基巖系統(tǒng)彈性容量第50頁/共179頁(2)有關(guān)概念和定義8、彈性儲(chǔ)能比9、竄流系數(shù)其中,a是基質(zhì)巖塊的形狀因子,定義為:l是基質(zhì)巖塊特征長(zhǎng)度,n是裂縫面的維數(shù)常見的a值:a=12/h2

基質(zhì)巖塊呈層狀,層厚為h60/a2

基質(zhì)巖塊呈正方體,邊長(zhǎng)為h15/r2

基質(zhì)巖塊呈圓球狀,半徑為h

彈性儲(chǔ)能比反應(yīng)裂縫系統(tǒng)的儲(chǔ)油量占總儲(chǔ)油量的百分比;竄流系數(shù)反應(yīng)的是原油從基質(zhì)巖塊流到裂縫的難易程度。第51頁/共179頁(3)數(shù)學(xué)模型解析解雙重孔隙介質(zhì)Laplace空間解擬穩(wěn)態(tài)流動(dòng)狀態(tài)下:不穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下:(層狀)(球形)第52頁/共179頁(3)典型曲線

雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線(擬穩(wěn)定流動(dòng))第53頁/共179頁

雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線特征(擬穩(wěn)定流動(dòng))I—續(xù)流段:裂縫系統(tǒng)的流體開始流動(dòng),而基質(zhì)尚未參與流動(dòng)前表現(xiàn)出均質(zhì)油藏特征。II—裂縫徑向流段:當(dāng)S接近0、C較小、竄流系數(shù)較小(基質(zhì)向裂縫的竄流發(fā)生較遲)、彈性儲(chǔ)能比較大(裂縫中有充分的液體供給)時(shí),就可以出現(xiàn)裂縫徑向流;III—過渡段:即裂縫系統(tǒng)中采出液體后壓力下降,基質(zhì)系統(tǒng)開始向裂縫系統(tǒng)補(bǔ)給液體,緩和壓力的下降;IV—總系統(tǒng)徑向流段:即竄流過程穩(wěn)定以后,裂縫和基質(zhì)系統(tǒng)中的流體同時(shí)參與壓力變化過程,出現(xiàn)總系統(tǒng)徑向流段,導(dǎo)數(shù)曲線上出現(xiàn)水平直線段。(3)典型曲線第54頁/共179頁

半對(duì)數(shù)曲線特征(擬穩(wěn)定流動(dòng))半對(duì)數(shù)曲線上出現(xiàn)兩條平行的直線段,第一條直線段代表裂縫徑向流段,第二條直線段代表總系統(tǒng)徑向流段。(3)典型曲線第55頁/共179頁

雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線(不穩(wěn)定流動(dòng))(3)典型曲線第56頁/共179頁

雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線特征(不穩(wěn)定流動(dòng))a-b為裂縫均質(zhì)流段,這一點(diǎn)在徑向流起點(diǎn)前,因此導(dǎo)數(shù)沒有出現(xiàn)0.5水平段。b-c為過渡段,導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)0.25水平直線段;c-d表明從過渡段轉(zhuǎn)化到總系統(tǒng)均質(zhì)流;d-e為總系統(tǒng)徑向流段,導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)0.5水平直線段。(板狀基質(zhì)巖塊)(球狀基質(zhì)巖塊)(3)典型曲線第57頁/共179頁

半對(duì)數(shù)曲線特征(不穩(wěn)定流動(dòng))A:出現(xiàn)兩個(gè)半對(duì)數(shù)直線段,其中斜率為m/2的直線段為過渡流直線段,斜率為m的直線段為總系統(tǒng)直線段。B:只有一個(gè)直線段,即總系統(tǒng)徑向流段。(3)典型曲線第58頁/共179頁(4)曲線特征(1)(a-b)續(xù)流段;(2)(b-c)裂縫徑向流段,導(dǎo)數(shù)為0.5水平線;(3)(c-d)基巖-裂縫過渡段,壓力呈平穩(wěn)過渡;(4)(d-e)總系統(tǒng)徑向流,導(dǎo)數(shù)為0.5水平線。(壩2井?dāng)M穩(wěn)態(tài)竄流)第59頁/共179頁(1)(a-b-c)段為續(xù)流段,裂縫流動(dòng)特征被續(xù)流影響掩蓋;(2)(c-d)段為不穩(wěn)態(tài)竄流段,導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)出0.25水平直線;(3)(d-e)為過渡段;(4)(e-f)為總系統(tǒng)徑向流,導(dǎo)數(shù)為0.5水平線。(5)雙重介質(zhì)不穩(wěn)態(tài)竄流,從形態(tài)上很容易與均質(zhì)地層、井附近有直線斷層曲線混淆。(不穩(wěn)態(tài)竄流)(4)曲線特征第60頁/共179頁(5)典型實(shí)例第61頁/共179頁(5)典型實(shí)例TK409第62頁/共179頁

油井經(jīng)過加砂壓裂后,常常形成與井貫通的垂直裂縫。裂縫的生成是在井底的壓裂液壓力高于地層巖石的最小應(yīng)力時(shí)發(fā)生的,因此裂縫總是沿著地層的最大主應(yīng)力方向向外延伸。

3、垂直裂縫模型第63頁/共179頁

人工壓裂裂縫的滲透能力主要取決于摻入的壓裂砂的分選性,如果摻入的壓裂砂的分選良好,則人工壓裂裂縫的滲透能力會(huì)很高。為了定量描述裂縫的滲透能力,定義無因次導(dǎo)流系數(shù)FCD如下:

當(dāng)FCD大于100時(shí),認(rèn)為裂縫是高導(dǎo)流的裂縫,通常稱之為無限導(dǎo)流裂縫。如果FCD較小,則認(rèn)為壓裂縫是低導(dǎo)流的,通常稱之為有限導(dǎo)流裂縫。3、垂直裂縫模型第64頁/共179頁(1)物理模型裂縫與井筒呈軸對(duì)稱分布;裂縫內(nèi)的流動(dòng)可以為無限導(dǎo)流(沿裂縫方向無壓差)或者有限導(dǎo)流(沿裂縫方向有壓差);裂縫寬度W=0;3、垂直裂縫模型第65頁/共179頁(2)無限導(dǎo)流裂縫數(shù)學(xué)模型早期線性流動(dòng)階段:擬徑向流動(dòng)階段:第66頁/共179頁(2)無限導(dǎo)流模型裂縫典型曲線

整條曲線分成4段,即續(xù)流段、線性流段、過渡段、擬徑向流段。

第67頁/共179頁

無井儲(chǔ)的雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線I:早期斷—斜率為0.5的直線,導(dǎo)數(shù)與雙對(duì)數(shù)相差0.301周期;II:過渡段—壓力及其導(dǎo)數(shù)曲線近乎平行;III:徑向流段—導(dǎo)數(shù)為0.5的水平線。(2)無限導(dǎo)流模型第68頁/共179頁具有井筒存儲(chǔ)效應(yīng)的雙對(duì)數(shù)及其導(dǎo)數(shù)特征當(dāng)存在井筒儲(chǔ)集影響時(shí),曲線的早期斷會(huì)偏離0.5斜率直線,相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)斜率也會(huì)大于0.5,而與雙對(duì)數(shù)曲線呈放射狀。(2)無限導(dǎo)流模型第69頁/共179頁半對(duì)數(shù)曲線特征半對(duì)數(shù)曲線表現(xiàn)出類似于負(fù)表皮效應(yīng)的壓力動(dòng)態(tài)特征(倒“廠”字型)。(2)無限導(dǎo)流模型第70頁/共179頁(2)無限導(dǎo)流模型實(shí)例西26-8井雙對(duì)數(shù)曲線西28-19井雙對(duì)數(shù)曲線壓力與導(dǎo)數(shù)曲線平行上升,斜率接近1/2西28-19解釋結(jié)果為:井筒儲(chǔ)存系數(shù)C:1.9m3/Mpa,基值滲透率K:0.15×10-3μm2,裂縫表皮系數(shù):0.15,裂縫半長(zhǎng):77m,擬合地層壓力:23.9MPa。

第71頁/共179頁(3)有限導(dǎo)流裂縫數(shù)學(xué)模型早期雙線性流階段:擬徑向流動(dòng)階段(與均質(zhì)油藏徑向流一樣):第72頁/共179頁(3)有限導(dǎo)流裂縫典型曲線有限導(dǎo)流裂縫的曲線形態(tài)可分成5段,即續(xù)流段、雙線性流段、線性流段、過渡段、擬徑向流段。第73頁/共179頁無井筒儲(chǔ)集的的雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線I:早期斷—斜率為0.25的直線,導(dǎo)數(shù)與雙對(duì)數(shù)相差0.602周期;II:過渡段—壓力與導(dǎo)數(shù)曲線幾乎平行;III:徑向流段—導(dǎo)數(shù)為0.5的水平線。(3)有限導(dǎo)流裂縫典型曲線第74頁/共179頁(3)有限導(dǎo)流裂縫典型曲線裂縫導(dǎo)流能力對(duì)有限導(dǎo)流裂縫壓力特征的影響第75頁/共179頁具有續(xù)流影響的有限導(dǎo)流雙對(duì)數(shù)曲線特征井筒儲(chǔ)集效應(yīng)會(huì)使早期續(xù)流段的斜率偏離0.25或者0.5.(3)有限導(dǎo)流裂縫典型曲線第76頁/共179頁乾北18-8井17-18號(hào)層(3)有限導(dǎo)流裂縫實(shí)例油相滲透率0.778×10-3um2,裂縫表皮為0,裂縫半長(zhǎng)76.8m,裂縫導(dǎo)流能力

619md.m,無因次導(dǎo)流能力10.36,第77頁/共179頁西24-27井雙對(duì)數(shù)曲線(3)有限導(dǎo)流裂縫實(shí)例壓力與導(dǎo)數(shù)線平行上升,斜率為1/4

解釋結(jié)果:井筒儲(chǔ)存C:0.8m3/Mpa,基值滲透率K:1.22×10-3μm2,裂縫表皮系數(shù):0.3,裂縫半長(zhǎng):90m,裂縫導(dǎo)流能力FCD:1.5,擬合地層壓力:18.8Mpa第78頁/共179頁(4)常見垂直裂縫模型曲線類型無限導(dǎo)流裂縫1、初期(a-b)段為線性流段,壓力及導(dǎo)數(shù)為1/2斜率平行直線;2、(a-b)段的壓力及導(dǎo)數(shù)之間縱向距離為0.301對(duì)數(shù)周期;3、后期(c-d)段為徑向流段,導(dǎo)數(shù)為0.5的水平直線段。(中29井)第79頁/共179頁有限導(dǎo)流裂縫1、對(duì)于FCD較小的有限導(dǎo)流裂縫,初期段(a-b)為雙線性流,壓力及導(dǎo)數(shù)為1/4斜率的平行直線,縱坐標(biāo)距離為0.602對(duì)數(shù)周期;2、(b-c)段為過渡段;3、(c-d)段為后期徑向流段。(4)常見垂直裂縫模型曲線類型第80頁/共179頁措施前后效果對(duì)比1、措施前為叉形曲線,措施后變?yōu)橥ǖ罓睿?、由于k值的變化,使曲線在措施后向左移;3、措施前可以清楚地測(cè)到續(xù)流段、但是徑向流缺失或者很短;4、措施后缺失早期續(xù)流段,但是可以測(cè)到徑向流段。(樊29井)(4)常見垂直裂縫模型曲線類型第81頁/共179頁措施后出現(xiàn)長(zhǎng)裂縫情況1、措施前為典型的“勺”型(均質(zhì))曲線和“S”型(雙重介質(zhì))曲線;2、措施后為,對(duì)于大部分的線性流動(dòng)階段,表現(xiàn)為不斷向上繞曲的弧線,直到出現(xiàn)晚期徑向流直線段為止。(威34井)(4)常見垂直裂縫模型曲線類型第82頁/共179頁(1)物理模型

復(fù)合模型是指井附近地層與離開井一定距離的地層,存在不同的參數(shù)屬性。假設(shè)油藏存在兩個(gè)復(fù)合區(qū)域,分別具有不同的流度和彈性儲(chǔ)能系數(shù)。4、復(fù)合模型

復(fù)合地層的形成原因可以是多種多樣的:⑴內(nèi)、外區(qū)地層系數(shù)的差異形成復(fù)合地層。⑵內(nèi)、外區(qū)流體性質(zhì)的差異形成復(fù)合地層。

第83頁/共179頁(2)有關(guān)概念和定義1、流度比2、儲(chǔ)容比4、復(fù)合模型第84頁/共179頁(3)數(shù)學(xué)模型解析解復(fù)合油藏Laplace空間解4、復(fù)合模型第85頁/共179頁

(4)雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線4、復(fù)合模型(a-b-c)段為井筒儲(chǔ)集影響段;(c-d)段為內(nèi)區(qū)徑向流段,在無因次坐標(biāo)中,該段為0.5水平直線段;(d-e)段為內(nèi)外區(qū)交界的過渡段,如果外區(qū)流度和儲(chǔ)容系數(shù)小于內(nèi)區(qū),則該段上翹,反之,則該段下傾;(f-g)段為外區(qū)徑向流段,導(dǎo)數(shù)曲線上表現(xiàn)出坐標(biāo)值為0.5Mc的直線段。第86頁/共179頁(里107井)(a-b-c)續(xù)流段;(c-d)內(nèi)區(qū)徑向流;(d-e-f)過渡段;(f-g)外區(qū)徑向流

(4)雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線4、復(fù)合模型第87頁/共179頁

(5)交接面存在附加阻力復(fù)合模型4、復(fù)合模型內(nèi)區(qū)

外區(qū)

井存在附加阻力S1物理模型第88頁/共179頁

(5)交接面存在附加阻力復(fù)合模型4、復(fù)合模型數(shù)學(xué)模型滲流控制方程交接面條件第89頁/共179頁

(5)交接面存在附加阻力復(fù)合模型4、復(fù)合模型典型曲線當(dāng)交接面存在附加阻力時(shí),導(dǎo)數(shù)特征曲線在中期表現(xiàn)出往上翹起的特性,這種特性隨著附加阻力加大,上翹程度也變大。第90頁/共179頁

(5)交接面存在附加阻力復(fù)合模型4、復(fù)合模型典型曲線s=1.2s=0.9s=0.6第91頁/共179頁

(6)實(shí)例4、復(fù)合模型第92頁/共179頁

(6)實(shí)例4、復(fù)合模型西13井壓力及其導(dǎo)數(shù)擬合曲線(注水井)

解釋結(jié)果:井筒儲(chǔ)集系數(shù)Cs:0.07m3/Mpa,滲透率k:15.5×10-3μm2,表皮系數(shù)S:-4,內(nèi)區(qū)半徑R1:142m,儲(chǔ)存比:0.98,外區(qū)滲透率K2:0.1×10-3μm2,地層壓力Pi=16.38MPa第93頁/共179頁(1)物理模型

與雙重孔隙介質(zhì)油藏模型一樣存在兩種介質(zhì):裂縫系統(tǒng)和基質(zhì)系統(tǒng)。它與雙重孔隙介質(zhì)油藏模型不同的是:兩種介質(zhì)都可以直接流入井筒(符合這一模型的典型油藏是滲透率相差懸殊的雙層油藏)。雙層油藏模型假設(shè):兩個(gè)滲透率相差懸殊的油層同時(shí)向井筒供油的同時(shí),低滲油層(k2)向高滲油層(k1)發(fā)生擬穩(wěn)定竄流。kf井km5、雙重滲透模型第94頁/共179頁(2)有關(guān)概念和定義1、彈性儲(chǔ)能比2、竄流系數(shù)3、地層系數(shù)比

地層系數(shù)比反應(yīng)的是兩層油藏之間的差異:當(dāng)κ=0.5時(shí),則為均質(zhì)油藏模型;當(dāng)κ≈1時(shí),則為雙重孔隙介質(zhì)油藏模型。第95頁/共179頁(3)數(shù)學(xué)模型解析解雙重滲透介質(zhì)油藏Laplace空間解第96頁/共179頁(4)典型曲線(a-b-c)段為井筒儲(chǔ)集影響段;(c-d)段為高滲層徑向流動(dòng)段,在無因次坐標(biāo)中,該段為0.5水平直線段,與均質(zhì)油藏徑向流相似;(d-e)段為過渡段,也是高滲透層的邊界反應(yīng)段,(d-e)和(e-f)段合稱為儲(chǔ)層的儲(chǔ)集效應(yīng)段;(f-g)段為低滲透層的徑向流段,無因次坐標(biāo)下的導(dǎo)數(shù)值為0.5/(1-κ).第97頁/共179頁

表皮系數(shù)S對(duì)導(dǎo)數(shù)曲線形狀的影響當(dāng)S值增大時(shí),峰值升高,而且向右移動(dòng);若出現(xiàn)徑向流,導(dǎo)數(shù)為0.5水平線.(4)典型曲線第98頁/共179頁

彈性儲(chǔ)能比ω對(duì)導(dǎo)數(shù)曲線形狀的影響隨著ω值減小,過渡段(c-d-e-f-g)導(dǎo)數(shù)曲線左移。5、雙重滲透模型(4)典型曲線第99頁/共179頁

地層系數(shù)比κ對(duì)導(dǎo)數(shù)曲線形狀的影響κ值影響著低滲層徑向流段的導(dǎo)數(shù)值,κ值增加,導(dǎo)數(shù)曲線水平段上移。(4)典型曲線5、雙重滲透模型第100頁/共179頁

竄流系數(shù)λ對(duì)導(dǎo)數(shù)曲線形狀的影響隨著λ值增大,使得在不穩(wěn)定壓力變化過程中高滲透層形成的虧空,有低滲透層加以補(bǔ)充。當(dāng)λ值達(dá)到10-7數(shù)量級(jí)時(shí),出現(xiàn)類似于雙重孔隙介質(zhì)的形狀。5、雙重滲透模型(4)典型曲線第101頁/共179頁

均質(zhì)油藏、垂直裂縫油藏、雙重介質(zhì)油藏和雙滲介質(zhì)油藏等等都可能存在變井筒存儲(chǔ)的影響,因此,從嚴(yán)格意義上說,變井筒儲(chǔ)集模型不屬于一種模型,而是屬于壓力及其導(dǎo)數(shù)曲線的特例。6、變井筒儲(chǔ)集模型第102頁/共179頁井筒存儲(chǔ)系數(shù)由大變小特征曲線雙對(duì)數(shù)曲線圖早期段斜率大于1.0,傾角大于45°。第103頁/共179頁井筒存儲(chǔ)系數(shù)由大變小特征曲線

半對(duì)數(shù)曲線的視直線斜率m’與徑向流直線段斜率m之比值出現(xiàn)異常偏大,在作無因次疊加函數(shù)檢驗(yàn)時(shí),續(xù)流段擬合不好。第104頁/共179頁井筒存儲(chǔ)系數(shù)由小變大特征曲線

雙對(duì)數(shù)曲線圖早期段斜率<1.0,傾角<45°,并且使雙對(duì)數(shù)壓力曲線與其導(dǎo)數(shù)曲線分開,由于C值的變化,導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)特有的S形狀。第105頁/共179頁井筒存儲(chǔ)系數(shù)由小變大特征曲線

半對(duì)數(shù)曲線m’/m之比值出現(xiàn)異常偏低,在作無因次疊加函數(shù)檢驗(yàn)時(shí),與理論曲線擬合不好。第106頁/共179頁壓力恢復(fù)“駝峰”特征第107頁/共179頁壓力恢復(fù)“駝峰”原因分析第108頁/共179頁壓力恢復(fù)“駝峰”原因分析

圖(a)為剛關(guān)井時(shí)的狀態(tài),假定續(xù)流已經(jīng)結(jié)束,井筒中存在氣液兩部分,部分氣體在液面上方,體積為1m3,壓力為常壓0.1MPa,另一部分氣體在液體下方,體積也是1m3,液柱高度為1000m,按相對(duì)密度0.95計(jì)算,下方氣體的壓力為9.6MPa。下方氣體會(huì)由于相對(duì)密度差異向液體上方移動(dòng),使氣液相重新分布,如圖(b)所示。假定在這一過程中,井筒與地層無流體交換(實(shí)際上相的再分布和流體交換同時(shí)發(fā)生),當(dāng)氣柱到達(dá)上方后與上方氣柱合并體積為2m3。由于下方氣體原來處于高壓下,合并后,用理想氣體定律可以計(jì)算出合并后的氣柱內(nèi)壓為4.85MPa,體積2m3。此時(shí)井底的壓力變?yōu)?.5+4.85=14.35MPa,這樣,井底壓力就高于正常井底壓力,形成壓力恢復(fù)曲線上的“駝峰”。第109頁/共179頁壓力恢復(fù)“駝峰”的形成條件(1)地層具有中等或者中等偏高的滲透性。原因在于:對(duì)于低滲透地層,地層壓力較長(zhǎng)時(shí)間以較大輻度不斷恢復(fù),會(huì)抵消和遮蓋相分布造成的壓力升高,一直看不到“駝峰”現(xiàn)象;(2)井筒中流體的粘度應(yīng)比較高。只有粘度較高,才能延緩氣柱的上升過程,從而使井筒中的壓力平衡延緩到壓力恢復(fù)之后;(3)原油泡點(diǎn)壓力應(yīng)比較高,或者具有氣夾層,使井底具有較多的已分離氣體,這樣才能發(fā)生面顯得想重新分布過程;(4)井底具有較高的S值,形成井壁阻力,會(huì)有助于“駝峰”的形成;(5)油套管環(huán)形空間有封隔器隔開,阻止油管中由于壓力升高擠出的流體倒流到環(huán)形空間,迫使井底套力上升。第110頁/共179頁典型曲線渤海埕北油田:儲(chǔ)層特征:滲透率:1.67D;原油粘度55mPa.s;泡點(diǎn)壓力14.91MPa;S:24.8(A21井),1.44(A4)井;井下座有封隔器。第111頁/共179頁(1)邊界類型1.在井附近存在有斷層或者油層尖滅等不滲透邊界;2.由邊水或注入水形成的定壓邊界;3.油層存在有氣頂或底水;4.平面上分布有流體性質(zhì)變化造成的不同的影響區(qū).例如:注入稠化水、注入熱蒸氣、注入化學(xué)劑等;5.平面非均質(zhì)分布;6.氣層具有邊底水。7、各種邊界模型第112頁/共179頁(2)邊界油藏常見的鏡像反應(yīng)特征7、各種邊界模型第113頁/共179頁

單一斷層油藏油藏已經(jīng)出現(xiàn)徑向流,導(dǎo)數(shù)曲線上出現(xiàn)0.5水平直線段,由于斷層的影響,導(dǎo)數(shù)曲線上升一個(gè)臺(tái)階,出現(xiàn)1.0水平直線段。(3)壓降試井曲線特征第114頁/共179頁

單一斷層油藏半對(duì)數(shù)壓力曲線半對(duì)數(shù)曲線上,出現(xiàn)斜率為m的直線向上轉(zhuǎn)折,形成斜率為2m的另一直線.(3)壓降試井曲線特征第115頁/共179頁直角斷層油藏雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線直角斷層在雙對(duì)數(shù)導(dǎo)數(shù)曲線上表現(xiàn)出導(dǎo)數(shù)值為2的水平直線段。(3)壓降試井曲線特征第116頁/共179頁直角斷層油藏半對(duì)數(shù)壓力曲線直角斷層在半對(duì)數(shù)曲線上表現(xiàn)出4倍斜率的直線。(3)壓降試井曲線特征第117頁/共179頁平行斷層油藏雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線在一條窄長(zhǎng)的通道上,隨著時(shí)間的增加,在距井較遠(yuǎn)的地方,逐漸形成擬線性流,壓力曲線逐漸形成近似1/2斜率的直線,壓力導(dǎo)數(shù)也呈現(xiàn)出1/2斜率直線,二者逐漸趨于平行。(3)壓降試井曲線特征第118頁/共179頁封閉地層中心一口井油藏雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線壓力及其導(dǎo)數(shù)曲線在晚期均逐漸趨于單位斜率直線(45o)。(3)壓降試井曲線特征第119頁/共179頁

封閉地層中心一口井雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)雙對(duì)數(shù)曲線

封閉油藏中心生產(chǎn)井關(guān)井時(shí),塊中的壓力漸漸趨于平衡,接近平均地層壓力,此時(shí)壓力導(dǎo)數(shù)降很快下降,并趨于0。(4)壓恢試井曲線特征第120頁/共179頁

開井壓降和生產(chǎn)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后關(guān)井恢復(fù),到接近井的直角斷層影響井的壓力動(dòng)態(tài)時(shí),兩者基本一致,出現(xiàn)封閉斷塊后,壓降值逐漸加大,形成擬穩(wěn)定流,雙對(duì)數(shù)和導(dǎo)數(shù)接近于斜率為1的直線,而恢復(fù)曲線則趨于平衡使導(dǎo)數(shù)迅速下降并趨于0。(4)壓恢試井曲線特征

封閉地層某側(cè)一口井雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)雙對(duì)數(shù)曲線第121頁/共179頁

當(dāng)井附近存在定壓邊界時(shí),不論是壓降或者壓力恢復(fù),都會(huì)由于定壓邊界的存在而使壓力穩(wěn)定下來,從而使壓力導(dǎo)數(shù)很快下降。

一條定壓邊界壓降或者壓恢及其導(dǎo)數(shù)雙對(duì)數(shù)曲線特征第122頁/共179頁

組合邊界的壓降及其導(dǎo)數(shù)雙對(duì)數(shù)曲線特征

當(dāng)井附近既存在定壓邊界,也存在不滲透邊界時(shí),若井距離不滲透邊界較近,則壓力導(dǎo)數(shù)曲線先上傾再下降。第123頁/共179頁

組合邊界的壓降及其導(dǎo)數(shù)半對(duì)數(shù)曲線特征第124頁/共179頁

實(shí)例第125頁/共179頁(1)物理模型假設(shè):

1、油藏等厚、均質(zhì)、且頂?shù)撞烤鶠椴粷B透隔層所封閉,水平井與頂?shù)酌嫫叫校?/p>

2、油層厚度為h(m),垂向滲透率和水平滲透率分別為KV和KH(μm2),井筒符合無限導(dǎo)流特征,不考慮重力;8、水平井模型第126頁/共179頁(2)數(shù)學(xué)模型解析解Laplace線源解:其中:8、水平井模型第127頁/共179頁(3)水平井模型流線初始徑向流:壓力影響還未達(dá)到頂?shù)捉缑鏀M徑向流:壓力波影響范圍已經(jīng)擴(kuò)大到水平井范圍之外。第128頁/共179頁(4)典型曲線—水平井模型

雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線①表示初始徑向流結(jié)束的大致時(shí)間;②表示擬徑向流開始的大致時(shí)間。第129頁/共179頁(4)典型曲線—水平井模型

半對(duì)數(shù)壓力曲線特征

半對(duì)數(shù)曲線早期反應(yīng)的是初始徑向流(當(dāng)井不位于油層中不時(shí),還可能出現(xiàn)第二徑向流),后期反應(yīng)的是擬徑向流直線段。第130頁/共179頁(a-b)續(xù)流段;(b-c)垂直徑向流;(d-e)垂直于井筒的擬線性流段;(f-g)水平擬徑向流。(4)典型曲線—水平井模型第131頁/共179頁(5)水平井實(shí)例羅家11H穩(wěn)定試井后關(guān)井雙對(duì)數(shù)擬合分析圖

第132頁/共179頁(1)物理模型

對(duì)于厚油層(幾十米甚至上百米)而言,為了防止底水錐進(jìn)或者氣頂氣竄,往往只射開油層的某一部分,此時(shí),井底附近的流動(dòng)會(huì)增加一個(gè)附加阻力,即打開不完善造成的井壁阻力,使表皮系數(shù)增大,而且還會(huì)出現(xiàn)球形流動(dòng)或者半球形流動(dòng)。假設(shè)油層的橫向滲透率為KH,縱向滲透率為KZ。9、地層部分射開模型第133頁/共179頁9、地層部分射開模型(2)雙對(duì)數(shù)壓力及導(dǎo)數(shù)曲線(a-b-c)段為井筒儲(chǔ)集影響段,與一般的均質(zhì)油藏相似;(c-d)段為局部徑向流段,即橫向流動(dòng)和縱向流動(dòng)共同作用,形成“局部徑向流”,導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)水平直線段;(d-e)段為球形流段,即隨著時(shí)間的推移,球形流動(dòng)會(huì)明顯發(fā)生,形成“球形流”或者“半球形流”,球形流在導(dǎo)數(shù)曲線上表現(xiàn)出斜率為-0.5的直線段;(e-f)段為地層徑向流段,導(dǎo)數(shù)曲線上表現(xiàn)出坐標(biāo)值為0.5的直線段。第134頁/共179頁

半對(duì)數(shù)壓力曲線特征

在半對(duì)數(shù)曲線上明顯出現(xiàn)斜率為m1的局部徑向流和斜率為m2的整個(gè)油層的徑向流。9、地層部分射開模型第135頁/共179頁

不同滲透率比值對(duì)壓力變化曲線的影響KH/KZ值越大,則地層產(chǎn)生局部徑向流的可能性越大,維持的時(shí)間也越長(zhǎng),反之,則產(chǎn)生局部徑向流的可能性越小,產(chǎn)生“球形流”的時(shí)間越早。9、地層部分射開模型第136頁/共179頁

在試井模型假設(shè)中,都假設(shè)流體是“微可壓縮”的,且其“壓縮系數(shù)為常數(shù)”,粘度不隨壓力變化而變化。但是氣體的粘度和壓縮系數(shù)都是壓力變化的函數(shù),真實(shí)氣體的偏差系數(shù)Z也是壓力的函數(shù)。因此,用于油水滲流時(shí)壓力變化的方程不能應(yīng)用于氣體滲流,為此,通過引入“真實(shí)氣體勢(shì)函數(shù)”,或者稱為“擬壓力”,將氣井壓力換算成擬壓力,就可以將常規(guī)油、水井的試井解釋方法用于氣井試井解釋。擬壓力定義:氣體滲流方程:10、氣井解釋

(1)氣井試井中的擬壓力第137頁/共179頁利用數(shù)值積分方法—梯形法計(jì)算擬壓力:

(1)氣井試井中的擬壓力第138頁/共179頁1、當(dāng)把氣井壓力轉(zhuǎn)化為擬壓力后,氣井的不穩(wěn)定試井解釋步驟與油井一樣;2、在整個(gè)測(cè)試過程中,若氣井的井底壓力小于13.8MPa,此時(shí)粘度與偏差系數(shù)的乘積幾乎是一個(gè)常數(shù),此時(shí)可以用壓力平方來代替擬壓力進(jìn)行試井解釋;3、在整個(gè)測(cè)試過程中,若氣井井底壓力大魚20.7MPa,此時(shí)μZ/p幾乎是常數(shù),此時(shí)可以用壓力來代替擬壓力進(jìn)行試井解釋。注意!

(1)氣井試井中的擬壓力第139頁/共179頁穩(wěn)定試井

氣井以某一穩(wěn)定產(chǎn)量生產(chǎn),直到井底流壓達(dá)到穩(wěn)定,然后改變工作制度,以另一穩(wěn)定產(chǎn)量生產(chǎn),待井底流壓達(dá)到再改變工作制度繼續(xù)生產(chǎn),這樣重復(fù)3~4次,測(cè)量每個(gè)工作制度下的產(chǎn)量和穩(wěn)定流壓,這就是氣井的穩(wěn)定試井。(2)產(chǎn)能試井方法第140頁/共179頁

改變工作制度的順序一般是由低產(chǎn)量開始逐漸加大,常常在測(cè)試結(jié)束后關(guān)井測(cè)壓力恢復(fù),以取得地層壓力pr。第141頁/共179頁

在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上繪制出(PR2-Pwf2)與q的關(guān)系曲線。直線的斜率的導(dǎo)數(shù)為滲流指數(shù)n,通過其它任何點(diǎn)計(jì)算出C值,就可以得到指數(shù)式產(chǎn)能方程。指數(shù)式產(chǎn)能方程第142頁/共179頁

在直角坐標(biāo)上繪制出(PR2-Pwf2)q與q的關(guān)系曲線。直線的斜率為二項(xiàng)式系數(shù)B,通過其它任何點(diǎn)計(jì)算出A值,就可以得到二項(xiàng)式產(chǎn)能方程。二項(xiàng)式產(chǎn)能方程第143頁/共179頁

井底流壓為0(絕對(duì)壓力為0.101MPa)時(shí)的最大極限產(chǎn)量即稱為“無阻流量”。根據(jù)穩(wěn)定試井測(cè)試資料求出氣井的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程后,就可以利用如下公式計(jì)算氣井無阻流量:氣井無阻流量QAOF第144頁/共179頁氣井流入動(dòng)態(tài)曲線(IPR曲線)

氣井井底流壓pwf與產(chǎn)量q的關(guān)系曲線就稱為氣井的流入動(dòng)態(tài)曲線。第145頁/共179頁(2)等時(shí)試井

等時(shí)試井主要針對(duì)低滲氣藏提出來的產(chǎn)能試井方法,該方法主要通過3~4次相同時(shí)間長(zhǎng)度的等時(shí)流動(dòng)期來確定不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線,然后再用一個(gè)穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)和不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線推出穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。第146頁/共179頁產(chǎn)能曲線指數(shù)式產(chǎn)能曲線二項(xiàng)式產(chǎn)能曲線第147頁/共179頁(3)修正等時(shí)試井

修正等時(shí)試井是在等時(shí)試井的基礎(chǔ)上,開井流動(dòng)段和關(guān)井恢復(fù)段的時(shí)間相同,通過等時(shí)流動(dòng)期確定不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線,然后再用一個(gè)穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)和不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線推出穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。第148頁/共179頁產(chǎn)能曲線指數(shù)式產(chǎn)能曲線二項(xiàng)式產(chǎn)能曲線第149頁/共179頁(4)一點(diǎn)法產(chǎn)能試井IPR方程陳元千二項(xiàng)式方程統(tǒng)計(jì)法陳元千指數(shù)式方程統(tǒng)計(jì)法主要以蜀南地區(qū)嘉陵江氣藏氣井產(chǎn)能測(cè)試成果為統(tǒng)計(jì)對(duì)象第150頁/共179頁(1)干擾試井

干擾試井通常有兩口以上的井參與施工操作,其中一口稱為“激動(dòng)井”,施工時(shí)改變“激動(dòng)井”的工作制度(開井或者關(guān)井),造成井底附近地層的壓力波動(dòng);另一口井稱為“觀測(cè)井”,施工前即關(guān)井,待井底壓力基本穩(wěn)定后,下入高精度、高分辨率的井下壓力計(jì),連續(xù)記錄井底壓力的變化,如果激動(dòng)井和觀察井之間是連通的,那么激動(dòng)井由于開關(guān)井造成的地層壓力的波動(dòng),在一定時(shí)間后,就會(huì)傳到觀測(cè)井。利用“干擾壓力”信號(hào),可以計(jì)算地層的連通參數(shù)kh/μ、K/φμCt、ω、λ等。11、干擾試井和脈沖試井第151頁/共179頁干擾測(cè)試實(shí)例

墾古7井(觀測(cè)井)在測(cè)試開

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