第三章 均质油藏试井解释
油藏工程3
DST测试图
§3-1 试井及试井分析
对于水井,有: (1)注入能力测试(Injectivity Test-IT)-水井
注水井的注入测试(Injection Test)等价于油井的压力降落测 试。所谓注入测试是指注入时 对注水井所进行的测试。此时 井底压力随时间是逐渐增加的。 注入流量很容易维持恒定,但 其分析比较困难。
(3-43)
上式对t进行微分,得井底压力随时间的变化率:
由于不稳态时的Y函数特征呈直线。当直线受 干扰时,可由干扰的特征来判断地层性质的变化。
左图表示气水或气油边 界的影响,说明井底附 近存在低粘区域。由于 低粘区域传导性高于高 粘区,表现在函数上则 为其值增加。
图A表示井底附近存在高粘区,即有油水或油气边界存在。 图B表示井底附近存在两条断层,渗透率发生突变的情况。
(3)外边界作用阶段 A.如果为无限大油藏(Infinite Reservoir),径向流动阶段一直 延续下去。 B.若有封闭边界(Closed Outer Boundary):过渡段,径向流动阶段到 边界影响的阶段; 拟稳态流动阶段(Pseudosteady State),主要反映封闭边界的影响。 拟稳态流动阶段:任意时刻地层内压力下降速度相等; C.若有定压边界(Constant Pressure Boundary): 过渡段,径向流动阶段到边界影响的阶段; 稳定流动阶段(Steady State),主要反映定压边界的影响。 稳态流动阶段:地层内压力不随时间变化;
§3-1 试井及试井分析
油 藏 评 价 分 析 方 法
岩心分析方法 地球物理方法
井点取心处的绝对渗透率,反 映渗透率沿深度的变化,静态 依赖岩心分析和其它资料,精 度不高,静态 流体静止条件下近井地层的 渗透 率 , 静 态 流动条件下井周围平均渗透 率,用于评价产能,动态参数 流动条件下井周围各层平均渗 透率,大孔道,动态参数 流 动 条 件 下 地 层 的 吸 水 剖 面、 生产剖面
试井名词解释
试井名词解释名词解释:1.“试井”是一种以渗流力学为基础,以各种测试仪表为手段,过对油井、气井或水井生产动态(产量、压力、温度)的测试来研究和确定油、气、水层和测试井的生产能力、物性参数、生产动态,判断测试井附近的边界情况,以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
试井是油藏工程的一个重要分支。
2.试井的分类方法:(1)按测试(试井)系统的井数分为:单井测试(试井)、多井测试(试井);(2)按测试(试井)方法:压力降落试井、压力恢复试井、干扰试井、脉冲试井、产能试井;(3)按油井流动状态,测试(试井)方法分为:稳定试井、不稳定试井。
3.试井的分类:产能试井:稳定试井,等时试井,修正等时试井不稳定试井:本井地层参数:压降试井、压恢试井、注水试井、中途测试井间地层参数:干扰试井、脉冲试井、示踪剂试井4.表皮系数(或趋肤因子、污染系数)的定义为:将附加压力降(用ΔPs表示)无因次化,得到无因次附加压降,用它表征一口井表皮效应的性质和严重情况,用S表示:S>0,数值越大,表示污染越严重;S=0,井未受污染;S<0,绝对值越大,表示增产效果越好。
5.表皮系数的成因:由于储集层互扰或增产措施引起的表皮系数,气层中由气体的非达西流动,由多相流,由各向异性,由完井,由流体界面,由储集层几何形态6.采油指数:油井采油指数J表示油井生产能力的大小,它的物理意义是压差为1单位压力时油井的产量7.表皮效应:由于钻井过程中泥浆侵入地层,固井水泥侵入,射孔不完善等因素,使得完井后的井壁附近受到某种程度伤害,造成附加压力同油层渗透阻力之比。
它是当原油从油层流入井筒;产生一个压力降现象8.常规回压试井:连续以若干个不同的工作制度生产,要求产量稳定,井底流压稳定,测量出各种不同工作制度下油井的井底流压产油量产气量等资料。
9.等时试井:用若干个不同产量生产相同时间,每一产量生产后关机一段时间,使压力恢复到气层静压,最后再以某一定产生产一段较长时间,直至井底流压达到稳定,这种试井方法叫等时试井10.压力降落试井:指以定产量生产时,连续记录井底压力随时间变化的历史,对这一压力历史进行分析,以求地层参数的方法11.压力恢复试井:以恒定产量生产一段时后关井,测取关井后的井底恢复压力,并对之一压力历史进行分析,求取地层参数。
第三章均质油藏试井解释
第三章均质油藏试井解释第一节均质油藏常规试井解释一、均质油藏定产量试井分析方法1、定产量生产压降资料的解释对于新井,关闭时间充分长、压力已稳定的井或出于经济的原因不能停产的井都可以进行压降试井。
其目的一般是计算该井测试层段的K和s,有时也可探边和估算单井储量、形状系数和推测油藏形状。
(优点:不停产)理论公式已在第二章导出,公式为⑺和⑻理想流量与压力变化见下图:实测数据 Pwf(ti)~ti , q 收集的资料有φ,μ,Ct , rw , B , h 如何求出,Kh , K 和s应用步骤:1) Pwf~lgt实测曲线2)确立径向流动段3)并对此段画出相关性最好的直线,求斜率m4)据m值(m=),求出,Kh , K5)据tp=1hr时对应直线段上的Pwf(1hr)值,求s注意:q要稳定且准确;径向流动段的确定;Pwf(1hr)的取值。
2、定产量生产后压力恢复试井解释根据书中P8~9 推得公式(18)a 将实测数据~预处理成~b 在半对数图上画实测曲线c 对径向流段数据线性回归得 m , P*(初投产井为Pi,已开发得油藏为视平均压力),d 据可求得,Kh,K据式中常常可忽略(tp大时),就成为P9公式(27)讨论:当tp>>Δt时,就可用MDH公式即P8公式(20)作图Pws(Δt)~lgΔt参数计算公式,Kh,K相同,S可用公式(27)如果关井前产量变化,但最后有一稳定产量qn近似处理。
二、均质油藏变产量试井分析1、变产量压降试井分析方法理论公式推导实际应用:2、变产量压力恢复试井分析方法变产量压力下降试井的基础上,增加一项qN+1=0 , 相应延续时间Δt 即(tn+Δt-tn-1)即可得或应用:a.资料预处理(由计算机完成)b.在直角坐标系中画出Pws(Δt)~[]的关系曲线得一直线,斜率为纵截距为Pi(实际解释时写为P*外推压力)c.据,,Kh ,K或者第二节有界地层试井分析方法一恒压边界很大的气顶、非常活跃的边水或充分的边缘注水,都可能形成恒压边界。
油藏工程 第三章 8 典型油藏试井分析方法(二)
pwf
pi
1.79q
Lh
B
t
Ct k x
0.046h kxkz
ln
h rw
0.25ln kx kz
ln sin zw
h
1.838 sA
• 起始与结束时间分别为
式中 Dz maxh zw, zw
3.晚期径向流动阶段
• 由于流动的范围越来越大,可近似认为远处的 流体径向流入水平井,地层中又一次出现径向 流动阶段,为晚期径向流动阶段。
(1)均质地层被压开一条裂缝,不考虑地层厚度,裂缝与 井筒对称,半翼缝长为xf。 (2)整条裂缝中压力相同,即沿着裂缝没有压力降产生, 也没有渗流,此时裂缝的渗透率kf为无限大。 (3)不计裂缝宽度,即wf =0,裂缝穿透整个地层。 (4)若油井位于方形地层的中央,裂缝方向与该油藏的一 条不渗透边界相平行。
• 对于水平井常规试井分析来说,正确诊断水平井 的流动形态是十分重要的。
一、均质油藏水平井系统的物理模型和数学模型
1.物理模型 考虑盒状砂岩油藏中一口水平井生产。
假设:
(1)盒状油藏在x,y,z三个方向上的长度分别为xe,ye,h, 所有的六个边界均为封闭边界。
(2)水平井长为L,且平行于x轴;半径为rw ,其中心 坐标为(xw,yw,zw)。
2)无限导流能力
沿水平井井轴压力降处 处相等(均匀分布), 但此时的流量分布并不 均匀
水平井生产时,由于水平井井筒沿程不断有油藏流体流 入井筒中,使水平井井筒流动比常规圆管中流体流动复杂。 油藏流体径向流入井筒改变了水平井井筒主流边界层,因而 水平井井筒摩擦系数不能采用常规管中摩擦系数计算式;另 外,井筒流量是不断增加的,所以需考虑加速度损失的影响。 油藏径向流入量的大小会影响水平井井筒内压力分布及压降 大小,而井筒内压力分布会反过来影响从油藏径向流入井筒 的流量大小,因而油藏内的渗流与水平井筒内的流动还是耦 合的。
现代试井第三章双重孔隙介质油藏的试井解释
量只和裂缝系统与基岩系统之间的压差有关。
➢ (2)不稳态窜流则是指基岩内的各点压力不相同,基岩内本
身存在着不稳定渗流。
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念 三、
为了进一步研究双重孔隙介质油藏的压力特征,必须掌
➢ 1、裂缝体积比Vf Vf =裂缝系统体积/
§3-4 基岩向裂缝的流动为不稳态流动模型
二、 图版的应用 1、图版拟合方法.
实测压力曲线 lgP~lgt与典型曲线拟合,分三个阶段进行。
➢ 第一阶段(前段)实测曲线与某一条均质油藏典型曲线相
拟合,拟合参数(CDe2S)M=(CDe2S)f,反映裂缝介质的均 质特性;
➢ 第二阶段(中期段)实测曲线与某一条介质间不稳定流动
§3-2 双重孔隙介质油藏试井解释数学模型及其解
一、 为了使推导的方程成立,必须先假定油藏和流体条件: ➢ (1) 流体流动是单向层流(即达西定律有效); ➢ (2) ➢ (3) ➢ (4) ➢ (5) 每种介质(裂缝或基质)的孔隙度与另一种介质 的压力变动无关; ➢ (6) 流体向井筒的流动是经过裂缝的,基质作为源。 ➢(7)开井前各处压力相等,等于原始地层压力,开井后定 产量生产。
一、 渗流模型 二、 压力动态 三、 几个基本概念 四、 无因次量定义
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念 一、 渗流模型
由两种孔隙结构组成:基质岩块系统和裂缝系统 一般:kf>>km, km0 m>f
流体:基岩系统裂缝系统→井筒
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念
二、 在双重孔隙介质油藏中的任何一点应同时引进两个压力
➢ 2、基岩体积比Vm: Vm=基岩系统体积/
均质油藏试井解释3
拟合时的压力比值与常规分析的特征直 线斜率的乘积值为1.1513。
9
双对数典型曲线的作法
无限大均质水平油藏中心一口具有井筒储 存和表皮效应的井的数学模型:
pD 1 pD pD 2 rD rD rD t D
5.6146C qB C P / P qB 拟合 5.6146
Kh 13653 Kh C 拟合 ( 前段 ) 13653 WB C
36
然后找出与实测曲线后一段相 拟合的样板曲线,计算地层参数:
pD Kh 1842 10 q B( )拟合 . p 3 q B pD K 1842 10 . ( )拟合 h p
46
由时间拟合值计算C:
1 C 7.2 ( t D / CD ) 拟合 t Kh
计算CD:
C CD 2 2可算出:
Kh C Kh t ( 76656 C ) / t 76656 拟合
C Kh t Kh ( ) ( 76656 C ) / t 76656 拟合 Kh C Kh t K ( ) ( 76656 C ) / t h 76656h 拟合 Kh
Kh 13653 Kh C C 拟合 ( 后段 ) 13653
13653 Kh C K 拟合 ( 后段 ) 13653h C
37
§2
均质油藏中具有井筒储集和表 皮效应的油井的压降分析
38
格林加担图版是在双对数坐标 系中,以无因次压力PD为纵坐标, 无因次时间和无因次井筒储集常数 的比值tD/CD为横坐标的曲线图。
DST及气井试井解释方法
(1)无限大地层气体渗流数学模型 渗流方程 初始条件 外边界条件 内边界条件
质量流量
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
无限大地层气体渗流的基本解为:
将压力函数化为真实压力,则有:
(*)
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
(3)判断测试井附近是否有断层存在,计算离 边界的距离,还可求出测试井的最小边界范围, 以及通过测试资料的比较认识测试油藏的性质 (4)取得原始地层压力、地层有效渗透率、实 际和理论的产能。 (5)通过计算的井壁附加阻力和堵塞比,可作 出钻井对地层损害的评价。
理想气体:
油藏工程原理与方法
连续性方程:
第三章 油藏动态监测原理与 方法
气体渗流方程的推导:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
如果粘度是压力的函数,则有:
定义压力函数:
真实气体不稳定 渗流基本方程:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 2.气体不稳定渗流基本方程方的典法型解
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
(3)定压外边界地层气体渗流数学模型及其解 渗流方程 初始条件 外边界条件 内边界条件
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
二、压力恢复资料分析方法
1.压力恢复资料压力分析方法 早期井筒储存阶段:在直角坐标系下压力和
时间是一条直线,直线的斜率为m,有:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
中期径向流动阶段:在半对数坐标系下压力和时
均质油藏试井解释1
4、参数计算: 根据压力拟合值可计算:
k h 1 . 842 10
3
PD q B p 拟合 PD q B p 拟合 PD p 拟合
k h 1 . 842 10
进一步可求出
3、参数计算: 根据曲线拟合值可得到S:
1 2
S
ln
C
D
e
2S
拟合点
,
CD
CD
C 2 C t hr w
2
三、 McKingley (麦金利)图版
适用范围: 无穷大 均质地层有C但s=0的压力恢复解释图版 表于SPE2416 1971年发
S<0的情形
S>0的情形
3
k 1 . 842 10
3
q B h
4、参数计算: 根据时间拟合值可计算:
储能系数( hC t ) : h Ct 3 . 6 kh tD t 拟合
1
rw
2
根据曲线拟合值可得到C和S:
C 2 C t h rw C D 拟合
的一组或若干组曲线,它们是通过用规定的
初始条件和内外边界条件求得的流动方程
(如扩散方程)的特解,按一定的纵、横坐
标参数或参数组及曲线参数族绘制而成的,
这些参数或参数组一般都用无因次表示。
§2-2 试井解释图版及图版拟合方法
所谓试井解释图版拟合实质上就是将各种理论模
型的精确解绘制成理论曲线,然后将实测的压力曲线
P t
t
2、图版的应用 B、上下左右平移,找出最相吻合的拟合曲线
jbs11_典型油藏试井分析方法(均质油藏的试井方法)
压力降落试井
两种条件下进行: 两种条件下进行: •新井开始投产,保持恒定产量; 新井开始投产,保持恒定产量; 新井开始投产 •油井关井时间长,后开井生产; 油井关井时间长,后开井生产; 油井关井时间长
流动阶段(Flow Period): 流动阶段(Flow Period): 流动阶段的概念:流体在地下流动的宏观形式, 流动阶段的概念:流体在地下流动的宏观形式,这里指 的流动阶段是指能够持续一定的时间,取得一定的数据, 的流动阶段是指能够持续一定的时间,取得一定的数据, 能够进行有意义的数据分析。 能够进行有意义的数据分析。 (1)早期段:主要反映井筒流体储存对井底压力的影响,续 (1)早期段:主要反映井筒流体储存对井底压力的影响, 早期段 流阶段,主要地面开关井造成的; 流阶段,主要地面开关井造成的; (2)不稳定流动阶段:地下流体径向流入油井,径向流动阶 (2)不稳定流动阶段:地下流体径向流入油井, 不稳定流动阶段 主要反映测试井周围地层的平均性质; 段,主要反映测试井周围地层的平均性质;
压力恢复试井分析方法
油井继续生产,压力降为: 油井继续生产,压力降为:
2.121× 10−3 qµB k (t p + ∆t) ∆p1 = pi - pwf (t p + ∆t ) = + 0.9077 + 0.8686s lg 2 kh φµCt rw
虚拟注入井,压力降为: 虚拟注入井,压力降为:
pi
2 .121 × 10 − 3 q µ B t p + ∆ t lg (d)求原始地层压力∆ p ws ( ∆ t ) = pi − p ws ( ∆ t ) = (d)求原始地层压力 kh ∆t
m
lg
tP + ∆t ∆t
典型油藏试井分析方法(均质油藏的试井方法)
压力恢复试井分析方法
在测试前,油井以定产量q1生产到时间tP ,然后产量由q1 立刻变为q2 ,测试时间为△t,则井底压力公式可由叠加原理 求得:பைடு நூலகம்
2p
r
2
1 r
p r
Ct 3.6o
p t
p t0
pi
p r pi
lim r p qB r0 r 172.8kh
单相:
o
ko o
ct co cR
2p
r
2
1 p r r
Ct 3.6t
p t
1)
lg
k
ct rw2
0.9077 ]
(24)
压力恢复试井分析方法
多数情况下,关井前产量一直保持不变是不可能的,只能 做到关井前的一段时间内产量稳定。生产时间可用折算时间, 它等于相邻两次稳产期的累积产量除以关井前的稳定产量, 即:
tp
qt
q
这样做并不影响试井结果的精度。
压力恢复试井分析方法
三、变产量试井分析方法
在实际生产,常常难以保证产 量为常量,特别是对于新开采的高 产井,保持定产量是不可能的,也 是不实际的。因此,对于这类油井 就需要采用改换油嘴大小来实现多 级产量(或叫变产量)的测试及分 析方法。
右图为变产量生产历史示意图。
实际上,产量变化往往是连续的,将连续变化产量的过程 划分为多个时间段,在每个小段内的产量即可认为是常量,分 段越多,越接近于实际,分析精度也越高。
油藏工程课件 第三章 4 试井分析的基本理论知识
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试井分析的基本理论知识
2.1 产能试井——一点法测试
一点法测试是只测一个工作制度下的稳定压力。
一点法测试对于探井缺少集 输流程和装置时,可以大大缩短 测试时间,减少气体的放空和节 约大量的费用,减少资源的巨大 浪费。对于新区探井,是一种测 试效率比较高的方法。缺点是对 于资料的分析方法带有一定的经 验性和统计性,其分析结果有一 定的偏差。
/
/
/
对产能方程中的
/
/
/
pR-pwf
系数n和B比较了
解的地层
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试井分析的基本理论知识
2.2 不稳定试井——单井不稳定试井
压力降落试井(Drawdown Well Test—DWT) 以定产量生产,井底压力随时间不断下降,压力计记录压力随时
间的变化。适用于新井或关井时间较长压力稳定的井。 很多的试井分析方法都是在压力降落试
具体地说,它可以确定下列参数: (1)确定原始地层压力或平均压力; (2)确定地下流体在地层内的流动能力,即流动系数等; (3)对油井进行增产措施后,判断增产效果; (4)了解油藏形状,目的是了解油藏能量范围; (5)估算油藏单井控制储量。
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试井分析的基本理论知识
2 试井的分类
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试井分析的基本理论知识
3 试井分析基本概念 无量纲量 表皮效应与表皮系数 井筒储集效应与井筒储集系数 试井模型 压力导数 流动状态
试井解释基础知识理论
利用压力恢复曲线可以计算油层渗透率k、表皮系数S以及油层外推压
力等。
13.井筒储集效应和储集系数
在油井开井阶段和刚关井时,由于流体自身的压缩性, 都存在续流影响,这就是“井筒储集效应”。
几种特定流动的压力导数特征斜率值
9.段塞流
在钻柱(DST)测试中,打开井底阀以后,随着地层 流体的产出,测试管柱的液面不断上升。对于自喷能量 差的地层,液面达到井口之前,流动即停止,从而形成 自动关井。这种流动称为“段塞流”。
10.探测半径
当一口井以产量q生产时,井底压力开始下降,压力波不断向地层内部传播, “压降漏斗”不断扩大和加深,在任何时刻ti,都总有那么一个距离ri,在油层中 与生产井距离超过的ri地方,压降仍为0(严格地说,该地方压降仍然非常小,只 是无法探测出来而已).这个距离就称为“探测半径”。
试井解释基本模型 及其特征曲线
一、均质油藏
1、物理模型
✓流体为单相微可压缩液体,储层中达到径向流; ✓忽略毛管力和重力; ✓油井测试前地层各处的压力均匀; ✓地层各向同性,均匀等厚。
井
k
2、数学模型
渗流方程: 2p1pCt p
r2 rr 3.6k t
边界条件: p|t0 pi
p|rpi
rp rrrw
实际上油井一开井总要受到实际上油井一开井总要受到井筒储集和表皮效应或者其他因素的影井筒储集和表皮效应或者其他因素的影响这时虽然也是向着井筒流动但是响这时虽然也是向着井筒流动但是尚未形成径向流的等压面这一阶段称尚未形成径向流的等压面这一阶段称为为早期段早期段在生产影响达到油藏边在生产影响达到油藏边界以后此时因受边界影响不呈平面径界以后此时因受边界影响不呈平面径向流这一阶段称为向流这一阶段称为晚期段晚期段真正真正称为径向流的只是它们之间的一段时间称为径向流的只是它们之间的一段时间即即中期段中期段长庆油田公司第二采油厂2
油藏工程3-10——【油藏工程】
q
B
[lg
Kt Ct
rw2
0.9077
0.8686s]
1、正过程: I + S O
2、反问题: I + O S
试井就是在一定条件下(定压或定产)测pw-t或Q-t, 即测取系统的输入、输出信号。而试井解释就是利用这些资 料来识别未知的油藏系统并求各参数,即反问题。 反问题的 解决需要通过正问题实现。
:、 、B 等。解释时采用先进的解释方法和解释软件,
此外还要求试井解释者有丰富经验。
9
第十节 现代试井分析方法简介
三、图版拟合方法 (一)试井解释数学模型
考虑单层、均质无限大油藏中一口井情况,并作如下 假设:
①油藏均质、各向同性,油井以定产量q生产; ②地层流体和岩石微可压缩,且综合压缩系数为常数Ct; ③地层流体单相,流动满足线性达西渗流定律; ④油井半径为rw,考虑井筒存储影响,设井筒存储系数为 C(常数);
油藏类型,并计算有关参数。 12
第十节 现代试井分析方法简介
(二)图版拟合方法
➢ 试井解释方法的重要手段之一是图版拟合,通过拟合可以得 到关于油藏及油井类型、流动阶段等多方面的信息,并可 计算出地层油井特性参数。
1、Ramey图版的构成和特征
➢ 双对数坐标系下,纵坐标为pD , 横坐标为tD,每一条曲线 对应不同的s,CD
4
第十节 现代试井分析方法简介
试井中常用的无因次量: 1、无因次压力
2、无因次时间
tD
3.6kt
Ct rw2
3.6t / rw2
3、无因次井筒储存系数:
CD
C
2 Ct hrw2
4、无因次距离:rD
r rw
5
试井名词
单纯介质-----只存在一种孔隙结构的介质称为单纯介质。
如孔隙介质、裂缝介质等。
多重介质----同时存在两种或两种以上孔隙结构的介质称为多重介质。
均质油藏-----整个油藏具有相同的性质。
非均质油藏-----具有不同性质的油藏,包括双重介质油藏;裂缝西个油藏;多层油藏弹性趋动-----油井开井后压力下降,油层中液体会发生弹性膨账,体积增大,而把原油推向井底。
水压趋动----靠油藏边水。
底水或注入水的压力作用把原油推向井底。
原油密度----指在标准条件下(20度,0.1MPa)每立方米原油质量。
原油相对密度----指在地面标准条件(20度,0.1MPa)下原油密度与4度纯水密度的比值。
原油凝固点----在一定条件下失去了流动的最高温度。
原油粘度----原油流动时,分子间相互产生的摩檫阻力。
原油体积系数----地层条件下单位体积原油与地面标准条件下脱汽体积比值。
原油压缩系数----单位体积地层原油在压力改变0。
1兆帕时的体积的变化率。
孔隙度----岩石中孔隙的体积与岩石总体积之比。
绝对孔隙度----岩石中全部孔隙的体积与岩石总体积之比。
有效孔隙度-----岩石中互相连通的孔隙的体积与岩石总体积之比。
含油饱和度-----在油层中,原油所占的孔隙的体积与岩石总孔隙体积之比。
含水饱和度-----在油层中,水所占的孔隙的体积与岩石孔隙体积之比。
稳定渗流-----在渗流过程中,如果各运动要素与(如压力及流速)时间无关,称为稳定。
不稳定渗流-----在渗流过程中,若各运动要素与时间有关,则为不稳定渗流。
等压线----地层中压力相等的各个点的连接线称为等压线。
流线-----与等压线正交的线称为流线。
流场图----由一组等压线和一组流线构成的图形为流场图。
单相流动-----只有一种流体的流动叫单相流动。
多相流动------两种或两种以上的流体同时流动叫两相或多相流动。
渗透率----在一定压差下,岩石允许液体通过的能力称渗透性,渗透率的大小用渗透率表示。
【油藏工程】3.1 试井及试井分析
P qB ln rs 2kh rw
P' qB ln rs 2ksh rw
五、试井分析理论基础
附加压力降: Ps P'P
qB 2k h
k ks
1 ln
rs rw
令: 有:
S
k ks
1 ln
rs rw
Ps
qB S 2kh
qB 2S 4kh
S>0, S=0, S<0分别代表 什么含义?
五、试井分析理论基础
或当 rw2 0.01 时, Ei x ln x 0.5772 ln(1.781x)
14.4t
Pwf
(t)
Pi
qB 345.6kh
ln 1.78114r.w42t
2S
五、试井分析理论基础
因为: lg x ln x , ln x 2.303lg x ln10
k ct
所以有:
pwf
达西单位制下均质无限大地层中心一口井定产量生产的压力降公式为:
所以有: 即:
P理
qB 4kh
Ei
rw2
4t
P实 P理 Ps
Pi
Pwf
(t)
qB 4kh
Ei
rw2
4t
2S
进行单位制转换,可得到(3-4)式
五、试井分析理论基础
当x<0.01时,近似式为:
Ei x ln x 0.5772 ln(1.781x)
四、不稳定试井发展概况
现代试井技术 1.现代试井技术包括的主要内容: (1)用高精度测试仪表测取正确的试井资料; (2)用现代试井解释方法解释试井资料,得到更可靠的解释结果; (3)测试过程控制,资料解释和试井报告编制的计算机化。
油气井试井原理与方法
pwf
(t)
pi
2.121103 quB (lg kt
kh
uCt rw2
0.9077 0.8686s)
Q——m3/d
——mPa.S
P——MPa
h——m
K——m2
——m2·Mpa/mPa.s
t ——h
r ——m
2、有界地层定产条件下的渗流理论
当油井开井生产后,在地层内就发生压力降落,而且波及的越来越大, 压降漏斗不断扩大和加深。由于地层是有界的,当压力波传到边界之 前为压力波传播的第一阶段。把第一阶段称为不稳定的早期,此时由 于边界对压力波的传播未产生影响,所以压力传播的规律与无界地层 中的完全一样——分为早期段和不稳定流动阶段。
1950~1960年间进一步发展了以分析中期资料为主的 不稳定试井方法,将实测井底压力和相对应的时间数据, 绘制在半对数坐标系中(图1),找出直线段进行分析, 这就是以Horner(1951 年Horner提出了Horner半对数分 析方法)为主创立的常规试井分析方法。我国各油田从 60年代初期大量使用多种常规试井分析法来确定油层压 力和地层参数,判断油藏中边界状况,估计压裂、酸化 效果等。
注入能力试井和段塞流试井。 多井不稳定试井包括:干扰试井和脉冲试井。
干扰试井主要目的是确定井间的连通性。A井(激动井)施加一 信号,记录B井(观察井)的井底压力变化,分析判断A、B井是否处 于同一水动力系统。
脉冲试井是A井产量以多脉冲的形式改变,记录B井的井底压力 随时间的变化信息。
我们一般说的试井就是指不稳定试井。 2.从测试井的流体类型来分类:油井试井、气井试井、水井试井; 3.根据生产条件分类:压降试井、压恢试井。
晚期资料以边界影响为主, 并可求得油藏平均压力,判 断断块油藏边界与形状。
油藏工程第三章
第三章1.分析对比均质油藏具有有限导流能力裂缝的直井与水平井的流动形态有什么相同点与不同点?2分析对比由两个生产层组成的油藏和双重介质油藏生产时的渗流特点。
3由试井分析方法、,测井方法及试验方法得到的渗透率值各代表什么意义?4无限大层状油藏中水平井有哪几种流动形态?5用井间示踪方法确定油藏井间参数的步骤是什么?6分析图3—63中产液剖面变化情况及对开发效果的影响?7有一生产井位于直线断层附近,该井到直线断层的距离为d,它以定产量q生产tp时间后停产,试推导生产时间t(t~tp)时井底压力表达式及停产Δt时的井底压力恢复公式.8.在已开发的油藏中有一口井以44.52m3/d的产量自喷生产了10天后关井测压力恢复。
在生产期间发现油管压力大约0.169MPa/d的速度下降。
油藏性质如下:Ct=1.76X10(-4)MPa(-1);h=12.2m;Bo=1.31;rw=10cm;u0=2,0mpa.s。
压力恢复数据见表3所示。
表3求渗透率k及表皮系数s。
9.某断块一口新井投产,恒定产量q=62.8m3/d; u0=3.93mPa.s; B=1.243; 油层厚度h=39.5m. 投产后,井底压力资料如表4所示。
试求地层参数kh及表皮系数s。
10.某探井油层中部实测压力恢复数据如表5所示。
油井数据:关井前稳定产量Q=28t/d,地面原油相对密度γo=0.85,原油体积系数为Bo =1.12,地下原油粘度u0=9mPa•s,油层综合压缩系数为Ct二3,75X10(-4)MPa(-l),油层厚度为8.6m,油井半径rw=10cm,孔隙度为声Ф=0.2,求:(1)油层流动系数及有效渗透率;(2)导压系数;(3)折算半径。
11对某一油井进行关井测试,关井前的油井稳定日产量q=45m3/d,累积生产时间T=230小时,体积系数B=1.31,油层有效厚度h=12m,地下原油粘度uo=2mPa.s,综合弹性压缩系数Ct=2.2X10(-4)atm(-1),孔隙度Ф=0.1,供油面积A=0.12km2,油井半径rw=10cm,测试数据如表6所示。
现代试井解释方法3
试井解释中参数的检验方法
计算样板曲线与实测曲线再拟合
用解释结果和实际生产时间等资 料重新计算样板曲线再与实测曲线进行 拟合,以选择最佳的曲线拟合值并检验 所得参数的正确性。
试井解释中参数的检验方法 历史拟合检验
用解释结果、实际产量和生产时间等 资料进行数值模拟,得到理论计算压力变化 曲线(包括压降曲线和压力恢复曲线),再 与实测压力变化曲线(同样包括压降曲线和 压力恢复曲线)相拟合,即历史拟合。
均质油藏中具有井筒储集和表皮效 应油井的恢复分析
压力恢复分析方法
用压降解释图版进行恢复分析方法一
pD
所选典型
∆p
CDe2S = 5
实测恢复曲线
∆ t tp
用样板曲线 拟合恢复线 开始出现偏 离值
曲线应满足: 曲线应满足: ∆ t ∆ t ( )实 ≤ ( )理 论 tp 际 tp
tD CD
用样板曲线拟合恢复曲线示意图
qµB pD k =1.842×10 h ∆ 拟 p 合
−3
3.6kh 1 φhCt = 2 µrw tD t 拟 合
2 C = 2 Ct hrw (CD )拟 πφ 合
从曲线拟合值得到表皮系数S。
均质油藏中具有井筒储集和表皮效 应油井的压降分析
格林加登(Gringarten)图版是在双对数坐 标系中,以无因次压力PD为纵坐标,无因次 时间和无因次井筒储集常数的比值tD/CD为横 坐标的曲线图,每一条曲线对应一个曲线参 数 CDe2S 值。
σm = m {σ1,σ2,K i } in σ in
均质油藏试井解释图版拟合过程
计算机自动拟合:
记录最小平均误差
σi
所对应的
理论曲线的序号和实测曲线位置,便完 成了自动拟合过程。
【油藏工程】第三章 7 典型油藏试井分析方法(一)
pwf
(t)
pi
2.121103 qB
kf h
lg
tp
t t
(3-59)
故后期
t
Pwf
pwf
~ lg tp
t
曲线,也为直线I2,为双孔介 质的Horner曲线的后直线段 ,它反映了双孔介质的整个 系统(裂缝系统十基岩系统 )的均质特性。
2.121103 qB t
1
pwf (t) pi
kf h
lg tp t lg
(3-58)
pwf
(t)
pi
(四)按井类别分类
(1)垂直井 (2)水平井 (3)压裂井 (4)径向井、分支井
(五)按试井资料处理方式分类
(1)常规试井分析方法(半对数) (2)现代试井分析方法(双对数)
常用油藏物理模型(地层类型)
双
k1
渗
均 质
k
介 质
模 型
k2
双 孔 介
k1
复 合
介
质
k1 k2
质
k2
一、双重孔隙介质油藏的有关概念
双孔介质地层中流体渗流的压力动态 变化存在三个阶段:
• 第一阶段:
• 裂缝系统中的原油流入油井; • 基岩系统保持静止。
• 第二阶段:
• 基质与裂缝之间形成了压差,基质内流体开始流向裂缝(过渡区)。
• 第三阶段:
• 流体从基质流到裂缝系统; • 原油从裂缝系统流入井筒。
二、双重介质油藏常规试井分析方法
(3-56)
当λθ较大时,含(tp+Δt)两项的Ei值可忽略,故得
pwf
(t)
pi
qB {ln 345.6 k f h
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第三章 均质油藏试井解释第一节 均质油藏常规试井解释一、均质油藏定产量试井分析方法1、 定产量生产压降资料的解释对于新井,关闭时间充分长、压力已稳定的井或出于经济的原因不能停产的井都可以进行压降试井。
其目的一般是计算该井测试层段的K 和s ,有时也可探边和估算单井储量、形状系数和推测油藏形状。
(优点:不停产)理论公式已在第二章导出,公式为⑺和⑻)]8686.09077.0(lg 10121.2[lg 10121.2)(233s r c KKh qB P t Kh qB t P wt i wf ++⨯⨯-+⨯-=--φμμμ理想流量与压力变化见下图:实测数据 Pwf (ti)~ti, q收集的资料有φ,μ,C t , r w , B , h 如何求出μKh,Kh , K 和s 应用步骤:1) P wf ~lgt 实测曲线 2) 确立径向流动段3) 并对此段画出相关性最好的直线,求斜率m4) 据m 值(m=Kh qB μ310121.2-⨯),求出μKh,Kh , K5) 据t p =1hr 时对应直线段上的P wf (1hr)值,求s(1)2s 1.151[lg 0.9077]wf hr t wPi P kmc r φμ-=-- 注意:○1 q 要稳定且准确; ○2 径向流动段的确定; ○3 P wf (1hr)的取值。
2、定产量生产后压力恢复试井解释根据书中P8~9 推得公式t tt kh B q Pi Pws p ∆∆+⨯-=-lg 10121.23μ (18)]8686.09077.0)[lg(10121.2)()(23s tt t r C tK kh B q t Pwf t Pws p p w t p ++∆+⋅∆⨯+=∆-φμμa 将实测数据()Pws t ∆~t ∆预处理成)(t Pwf ∆~tt t p ∆∆+b 在半对数图上画实测曲线c 对径向流段数据线性回归得 m , P*(初投产井为Pi,已开发得油藏为视平均压力),)1(hr t Pws =∆d 据kh B q m μ310121.2-⨯=可求得μkh,Kh ,K据]9077.01lg lg)()1([151.12-+---=∆=p p wt p t t r C Kmt Pwf t Pws S φμ 式中1lg+p p t t 常常可忽略(t p 大时),就成为P9公式(27)讨论:当 t p >>Δt 时,就可用MDH 公式即P8公式(20) 作图 Pws(Δt)~lg Δt 参数计算公式kh,Kh ,K 相同,S 可用公式(27)如果关井前产量变化,但最后有一稳定产量q n 近似处理。
二、均质油藏变产量试井分析1、变产量压降试井分析方法 理论公式推导实际应用:2、变产量压力恢复试井分析方法变产量压力下降试井的基础上,增加一项qN+1=0 , 相应延续时间Δt 即(tn+Δt-tn-1)即可得31112.12110()[lg()lg ]N N i i ws i N N i N q B q q P t P t t t t Kh q μ---=⨯-∆=--+∆-∆∑或∑=----∆--∆+--⨯-=∆N i i N i N N i i N t t t t t t q q q Kh B q Pws 11113N lg lg [10121.2)Pwf(t t)(μ 2(lg 0.90770.8686)]t wK S C r μ-++Φ 应用:a .资料预处理(由计算机完成)b .在直角坐标系中画出Pws (Δt )~[111lg()lg N i i N i i Nq q t t t t q --=--+∆-∆∑]的关系曲线 得一直线,斜率为KhB q m N μ310121.2-⨯=' 纵截距为P i (实际解释时写为P *外推压力)c .据m ' ,μKh ,Kh ,K 或者第二节 有界地层试井分析方法一 恒压边界很大的气顶、非常活跃的边水或充分的边缘注水,都可能形成恒压边界。
压力波传到边界后,最终将达到Pseudo-Steady-state flow 拟稳定波动状态,即0=∂∂tP (P 只与r 有关),因此,在双对数曲线或半对数曲线上,都出现一条水平直线。
二 不渗透边界当一口油井附近有一条封闭断层(不渗透边界)时,直接用微分方程求解是困难的,但是它可以用镜像原理将有限地层转变为无限大地层,再用无限大地层的压降公式按叠加原理求解。
1. 压降情形△P=△P 1+△P 2]}4.14)2([)]4.14({[6.345)(22td E t r E kh B q P t Pwf i w i i ηηπμ-----= 讨论:a 、t 较小时上式中第一项E i 因r 2w 很小,故x<<0.01(能量足),可用对数近似,第二项E i 中因为(2d )2较大,使>10,因而E i (-x ) 0,于是公式可简化为22085.8lg )4.14(6.345)(wt i w i i r C Kt m P t r E kh B q P t Pwf μηπμΦ-=-+≈ 此时与∞压降公式同,即断层影响尚未达到井筒的阶段。
b 、t 增大后,第二项E i 不能忽略,且当可用对数近似,则有(断层影响到达了测试井)])2(085.8lg 085.8[lg )(22d C Kt r C Kt m P t Pwf t w t i μμΦ+Φ-≈ =P i -2]2085.8lg[dr C Kt m w t μΦ=P i -)2085.8lg (lg 2dr C K t m w t μΦ+ 因此,在P wf (t)~lgt 图上P35图24出现2m 斜率(即直线“上翘”现象)设两条直线的交点为t xP i -2085.8lg w t x r C Kt m μΦ=P i -dr C Kt m w t x μΦ2085.8lg 2 由此可得 d=1.423tx C Kt μΦ (测试井到断层距离) 2 压力恢复情形1) 如果t p >>△t max ,则上述公式可照搬,只需将Pwf(t)改为Pws(△t),t 改为△t 即可相对应为Pws ~lg △t,而直线的交点即为△t xd=1.423tx C Kt μΦ 2) 一般情形下t p >>△t max 不成立,则用镜像原理和叠加原理,同样可得恢复公式Pi-Pws(△t)= △P 1(r w ,t p +△t)+ △P 2(r w ,△t)+△P 3(2d, t p +△t)+ △P 4(2d, △t))}4.144(])(4.144[{6.345lg 10121.2223t d E t t d E Kh B q t t t Kh B q i p i p ∆--∆+-+∆∆+⨯≈-ηηπμμ讨论,a) 当△t 很小时,上式中第二E i 可忽略,且t p +△t ≈t p ,所以)6.3(6.345lg )(2pi p i ws t d E Kh B q t tt m P t P ηπμ-+∆∆+-=∆ b) 当△t 很大时,E i 二项不能忽略,但可用对数近似,则t tt m P t P p i ws ∆∆+-=∆lg 2)( (出现2倍的斜率) 同样二直线的交点(t tt p ∆∆+)x 处有x p i x p p i i t t t m P t t t m t d E Kh B q P )lg(2)lg()6.3(6.3452∆∆+-=∆∆+--+ηπμ∴ )6.3()lg(303.22pi x p t d E t tt η--=∆∆+ 先求左边,然后查E i 函数表(或曲线)得x 值,然后用下式求dx t d p η6.3= (52)当d 大且K 小,Φ大时,过渡段持续时间很长,很难用2m 来判断断层存在与否,(即使可判断,也要有关地质勘探资料的核实),这时可将I 直线段外延到过渡段下面,利用过渡段压力与延长的直线段压力之差,联立方程求解d 。
不同的压力差得出一系列d 值,如果d 为常数,则可定为断层反映,如果是有规律的上升或下降则可能为油层K 变差或多层或双重介质等原因造成的。
(具体可参阅油气井测试P100)如果井周围存在二条等距离的断层,则会出现m 2=3m 。
目前已有软件,可模拟多条断层,夹角、倾角不同的压力史。
三 封闭系统由不同渗透边界所围成的油藏称为封闭系统。
在该系统内生产到后期(压力已扩散到边界后)会出现拟稳定的特征,即油藏中各点的压力将以相同的速度下降tP ∂∂=常数≠0,(油井的生产完全依靠地层岩石流体的弹性能),此时可得(推导常见油气井测试P7-9))43ln 2(),(2-+=eD eD DD D D r r t t r P 对时间微分(且有因此化)后,可得204167.0et wfr hC qB tP Φ-=∂∂π =A hC qB t Φ-04167.0=t p C V qB 04167.0-=tp C V qB 24- 积分之得t C V qB P tp wf 24-=+int wf P (intercept ) (53) 或 ΔP =t p C V qB 24t+ΔP int 直角坐标系中,P wf ~t (拟稳定数据) 得一直线,斜率tp C V qB m 24*=,纵截距P wfint ,由此可得封闭系统得储量N : N =V p S o =to C m qBS *24 其他,求C A ,P P wfint =P i -)87.0351.0(lg 1012.223s r C A Kh B q wA ++⨯-μ由此可计算)87.0351.0(2int 10s m P P w A wf i r A C ---=另再加上拟稳定开始的时间(直角坐标图上可得)t pss 可得(t pa )pss 值,二者合在一起查找形状系数表格(不同形状封闭的油藏面积中有一口井时的形状系数),较为准确的确定出油藏的形状。
P ,A ,d 断 ,d 边界 ,C A 等在油田开发动态分析和储量估算中具有十分重要的意义。
由公式(54)可知,双对数图上表现为单位斜率 直角坐标图上表现为线性关系。
第三节均质油藏现代试井解释方法试井解释图版即样板(或典型)曲线(Type-Curve)就是在某种坐标系中画好的一组或若干组曲线,它们是通过用规定的初始条件和内外边界条件求得的流动方程(如扩散方程)的特解,按一定的纵、横坐标参数或参数组及曲线参数族绘制而成的,这些参数或参数组一般都用无因次表示。
所谓试井解释图版拟合实质上就是将各种理论模型的精确解绘制成理论曲线,然而将实测的压力曲线和相应的典型曲线匹配(match),得出最值的匹配曲线和匹配值,再根据无因次量的定义,得到有关油藏及油井类型、流动阶段等多方面的信息,然后计算出K,S,C等参数。