储层伤害评价.
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油气井钻井完井质量的 试井评价
庄惠农
完井质量评价是油气藏工程的重要内容
测试分析内容 产能测 了解储 测试储 试确认 层含油 层地层 井的产 气情况 压力 气能力 ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ ★ ☆ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ☆ ★ 不稳定 试井解 释储层 渗透率 ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ 表皮系 压裂裂 确定裂 提供气 确定储 干扰试 推测气 核实气 缝性储 井测定 数评价 缝长度 井生产 层的不 藏气井 层的双 储层的 藏的动 钻井完 及导流 重介质 时的湍 渗透边 横向连 控制的 动储量 储量 井质量 能力 参数 流系数 界分布 通性 ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ ☆ ☆ □ ★ ★ ★ □ ■ ☆ ★ ☆ □ ★ ☆ ★ ■ ■ ☆ ★ ■ ☆ ★ ★ ★ ★ ☆ ☆ ★ ■ ■ ☆ ☆ ★ ■ ■ ☆ □ ★ ★ ★ ■ ★ ★ ☆ ☆
开 发 准 备 阶 段
开 发 阶 段
试井分析是钻井完井质量现场评价的主要方法
• 油气层在钻井完井后，是否受到损害以及损害程度如何，最
终都要通过现场评价来确认 • 强化措施后的效果评价，主要通过试井资料来提供定量认识 • 试井可以提供井和储层的表皮系数、压裂裂缝长度、裂缝导 流能力、裂缝表皮系数等等标志损害及改善的参数 • 试井还可以分析储层的物性参数及产能 • 测井法只能显示泥浆浸入程度，不能确定地层是否受到损害
K rs S K 1 1n r w s
ps 0.8686 Sm
其它表示地层损害的参数
• 流动效率FE • 堵塞比DR • 损害系数DF • 完善指数CI • 有效半径r we
FE J 实际 J 理想
1 DR FE
ps DF p pwf
p pwf CI m
rwe＝rw· e-s
• 对已造成损害的油气层，找出补救方法
试井法评价油气层损害技术的发展
• 30年代仅凭油气井产量本身的高低来认定井的质量
• 50年代，艾 ·范弗丁根和赫斯特提出了“表皮带”的概念
• 表皮带形成一个附加压降Δps
qB ps S 2Kh
• 式中的S 值和Δps 值，可以通过不稳定试井分析求得 • 目前又发展了针对双重介质地层、压裂地层及气层的评价方法
的措施改造带 。除S 值评价外，还要分析储层参数的变化。
• 小型压裂造缝短时，仍可用S 值评价。
• 大型加砂压裂，压出裂缝长度近百米 ，作为井的表皮系数
S 值，可达到 –5 以上。除用S 值评价压裂效果外，还须通
过裂缝半长 Xf 和裂缝导流能力FCD 对压裂效果加以描述。 • 压裂造缝，会形成裂缝表皮 Sf
市场运作条件下的完井质量评价
● 业主、服务方、咨询公司之间的制约关系 ● 在国外试井方法提供的完井质量指标，是评
价服务公司服务质量的客观依据
● 正确应用试井分析提供的完井质量指标，可 以优化工艺措施，节省大量的施工费用
实验室损害评价的作用
• 通过岩心室内分析，找出造成油气层损害的原因 • 筛选出合理的预防措施
包迪特（Bourdet）导数图版曲线示意图
CDe2S = 1060
均质地层压降试井无因次单对数图
CDe2S=1030
1020 1015 1010
106
Biblioteka Baidu
现代试井分析
• 用高精度的井下压力计录取压力数据
压力计精度：0.02％FS，分辨率：0.00007MPa
• 以图版法为中心的一整套资料分析方法
适用于各类地层条件的双对数图版，常规分析，特殊分析 • 使用先进的试井解释软件 人机对话，自动拟合，数值试井，压力历史拟合检验
采油、采气和注水过程中对地层的损害，一般 不能单独用表皮系数S 加以评价
• 采油时地层脱气
• 采气时地层深部产生反凝析
• 注水的油层，可能由于水敏，使储层内部的粘土膨
胀，或使固体颗粒在储层深部运移，堵塞孔喉，形
成储层深部的损害。
• 三次采油时注入化学剂
表皮系数 S 值的分解
• 地层损害形成的真表皮
钻井完井造成的损害可以用表皮系数S 加以评价
• 钻开油气层时形成的损害 ：钻井液与储层不配伍 ，
泥浆比重控制不当 ，泥浆浸泡时间过长 ，快速起 下钻及钻具刮削井壁等 • 固井时水泥浆滤失 • 射孔不完善
强化措施改造的评价
• 酸化施工改造后的地层，一般仍可用表皮S 值评价。
• 大型酸压对灰质裂缝性地层的改造，则有可能形成一定范围
表皮系数 S 决定着不稳定试井曲线的形状特征
• 阿格厄尔的图版曲线以表皮系数 S 和井储系数 C 为
参变量 • 格林加登和包迪特的图版曲线，以参变量CDe2S 为
参变量，S 在指数位置，是主要的影响参数
阿格厄尔（Agarwal）图版曲线示意图
格林加登（Grengarten）图版曲线示意图
CDe2S
实施项目 勘探井钻探过程的 DST 测试 勘探井完井试油气 详探井的 DST 测试 及完井试油气 含油气区块储量评价 开发评价井的产能试 井和其他不稳定试井 酸化压裂措施改造 开发评价井的试采 和延长试井 油气田储量核实 油气田数值模拟 制订开发方案 油气田动态监测 调整井完井
油 气 田 勘 探 阶 段
• 部分射开引起的拟表皮 • 射孔工艺引起的拟表皮 • 井斜形成的拟表皮 • 湍流引起的拟表皮 或脱气引起的拟表皮
井壁附近地层损害所引起的附加压降Δps
qB ps S 2Kh
rs qB K ps (pwf ) 2 (pwf )1 1 1n 2Kh K s rw
表皮带附加压降示意图
井筒
p
表皮区
r
rw1
油井未受污染的 压降曲线 ΔpS 井筒附近受到 污染的压降曲线 井筒附近经过改 善的压降曲线
rw2
rw
形成表皮带的原因
• 固体颗粒的侵入
• 钻井完井工作液进入地层造成黏土膨胀堵塞地层 • 低渗气层的水锁 • 酸敏、碱敏形成结垢 • 高速气流在井底附近形成湍流 • 射孔不完善或部分打开形成的拟表皮 • 凝析油或溶解气在井底的聚集降低相渗透率
庄惠农
完井质量评价是油气藏工程的重要内容
测试分析内容 产能测 了解储 测试储 试确认 层含油 层地层 井的产 气情况 压力 气能力 ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ ★ ☆ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ☆ ★ 不稳定 试井解 释储层 渗透率 ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ 表皮系 压裂裂 确定裂 提供气 确定储 干扰试 推测气 核实气 缝性储 井测定 数评价 缝长度 井生产 层的不 藏气井 层的双 储层的 藏的动 钻井完 及导流 重介质 时的湍 渗透边 横向连 控制的 动储量 储量 井质量 能力 参数 流系数 界分布 通性 ★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ ☆ ☆ □ ★ ★ ★ □ ■ ☆ ★ ☆ □ ★ ☆ ★ ■ ■ ☆ ★ ■ ☆ ★ ★ ★ ★ ☆ ☆ ★ ■ ■ ☆ ☆ ★ ■ ■ ☆ □ ★ ★ ★ ■ ★ ★ ☆ ☆
开 发 准 备 阶 段
开 发 阶 段
试井分析是钻井完井质量现场评价的主要方法
• 油气层在钻井完井后，是否受到损害以及损害程度如何，最
终都要通过现场评价来确认 • 强化措施后的效果评价，主要通过试井资料来提供定量认识 • 试井可以提供井和储层的表皮系数、压裂裂缝长度、裂缝导 流能力、裂缝表皮系数等等标志损害及改善的参数 • 试井还可以分析储层的物性参数及产能 • 测井法只能显示泥浆浸入程度，不能确定地层是否受到损害
K rs S K 1 1n r w s
ps 0.8686 Sm
其它表示地层损害的参数
• 流动效率FE • 堵塞比DR • 损害系数DF • 完善指数CI • 有效半径r we
FE J 实际 J 理想
1 DR FE
ps DF p pwf
p pwf CI m
rwe＝rw· e-s
• 对已造成损害的油气层，找出补救方法
试井法评价油气层损害技术的发展
• 30年代仅凭油气井产量本身的高低来认定井的质量
• 50年代，艾 ·范弗丁根和赫斯特提出了“表皮带”的概念
• 表皮带形成一个附加压降Δps
qB ps S 2Kh
• 式中的S 值和Δps 值，可以通过不稳定试井分析求得 • 目前又发展了针对双重介质地层、压裂地层及气层的评价方法
的措施改造带 。除S 值评价外，还要分析储层参数的变化。
• 小型压裂造缝短时，仍可用S 值评价。
• 大型加砂压裂，压出裂缝长度近百米 ，作为井的表皮系数
S 值，可达到 –5 以上。除用S 值评价压裂效果外，还须通
过裂缝半长 Xf 和裂缝导流能力FCD 对压裂效果加以描述。 • 压裂造缝，会形成裂缝表皮 Sf
市场运作条件下的完井质量评价
● 业主、服务方、咨询公司之间的制约关系 ● 在国外试井方法提供的完井质量指标，是评
价服务公司服务质量的客观依据
● 正确应用试井分析提供的完井质量指标，可 以优化工艺措施，节省大量的施工费用
实验室损害评价的作用
• 通过岩心室内分析，找出造成油气层损害的原因 • 筛选出合理的预防措施
包迪特（Bourdet）导数图版曲线示意图
CDe2S = 1060
均质地层压降试井无因次单对数图
CDe2S=1030
1020 1015 1010
106
Biblioteka Baidu
现代试井分析
• 用高精度的井下压力计录取压力数据
压力计精度：0.02％FS，分辨率：0.00007MPa
• 以图版法为中心的一整套资料分析方法
适用于各类地层条件的双对数图版，常规分析，特殊分析 • 使用先进的试井解释软件 人机对话，自动拟合，数值试井，压力历史拟合检验
采油、采气和注水过程中对地层的损害，一般 不能单独用表皮系数S 加以评价
• 采油时地层脱气
• 采气时地层深部产生反凝析
• 注水的油层，可能由于水敏，使储层内部的粘土膨
胀，或使固体颗粒在储层深部运移，堵塞孔喉，形
成储层深部的损害。
• 三次采油时注入化学剂
表皮系数 S 值的分解
• 地层损害形成的真表皮
钻井完井造成的损害可以用表皮系数S 加以评价
• 钻开油气层时形成的损害 ：钻井液与储层不配伍 ，
泥浆比重控制不当 ，泥浆浸泡时间过长 ，快速起 下钻及钻具刮削井壁等 • 固井时水泥浆滤失 • 射孔不完善
强化措施改造的评价
• 酸化施工改造后的地层，一般仍可用表皮S 值评价。
• 大型酸压对灰质裂缝性地层的改造，则有可能形成一定范围
表皮系数 S 决定着不稳定试井曲线的形状特征
• 阿格厄尔的图版曲线以表皮系数 S 和井储系数 C 为
参变量 • 格林加登和包迪特的图版曲线，以参变量CDe2S 为
参变量，S 在指数位置，是主要的影响参数
阿格厄尔（Agarwal）图版曲线示意图
格林加登（Grengarten）图版曲线示意图
CDe2S
实施项目 勘探井钻探过程的 DST 测试 勘探井完井试油气 详探井的 DST 测试 及完井试油气 含油气区块储量评价 开发评价井的产能试 井和其他不稳定试井 酸化压裂措施改造 开发评价井的试采 和延长试井 油气田储量核实 油气田数值模拟 制订开发方案 油气田动态监测 调整井完井
油 气 田 勘 探 阶 段
• 部分射开引起的拟表皮 • 射孔工艺引起的拟表皮 • 井斜形成的拟表皮 • 湍流引起的拟表皮 或脱气引起的拟表皮
井壁附近地层损害所引起的附加压降Δps
qB ps S 2Kh
rs qB K ps (pwf ) 2 (pwf )1 1 1n 2Kh K s rw
表皮带附加压降示意图
井筒
p
表皮区
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油井未受污染的 压降曲线 ΔpS 井筒附近受到 污染的压降曲线 井筒附近经过改 善的压降曲线
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形成表皮带的原因
• 固体颗粒的侵入
• 钻井完井工作液进入地层造成黏土膨胀堵塞地层 • 低渗气层的水锁 • 酸敏、碱敏形成结垢 • 高速气流在井底附近形成湍流 • 射孔不完善或部分打开形成的拟表皮 • 凝析油或溶解气在井底的聚集降低相渗透率