试井模型简介

外围地层变差 存在不渗透边界 外围地层变好 地层部分射开
定压的外边界（油层有活跃的边底水） 双重介质地层或双渗地层的过渡流
试井分析模式图
模式图指具备典型特征的双对数分析图。它代表着某一类均质的或非 均质的地层，加上地层外围某种特定外边界条件，再加上某一类特定的 井身结构或某一类完井井底条件，以及井筒对于流动过程的影响，经过 各种组合后所表现出的动态特征情况。 常见的地层类型有：均质地层，双重介质地层，双渗地层等。 储层外边界条件有：不同的边界形状－－直线形，直线组合形，圆形， 封闭矩形，以及其它复杂形状，等等；不同的边界性质 ――不渗透边界， 定压边界（对于油井），半渗透边界，等等。 储层的平面分布状态：Kh值和φ值分布状态，流体分布状态。
e
M-15
井储 C 表皮 S 复杂组系性裂缝
B D C
a c b
a-b 续流段 b-c A 区径向流段 c-d 边界反映段 d-e B、C 等外区供气段
M-16
均质地层 井储 C 表皮 S 水平井
d b a c
e
a-b 续流段 b-c 垂向径向流段 c-d 线性流段 d-e 拟径向流段
均质地层和均质地层不稳定试井曲线特征
现代试井分析模型简介
油气井试井常用的分析图
3 类常用的分析图： 压力、产量与时间关系的直角坐标图； 压降曲线、压力恢复曲线的半对数图（单对数图）； 不稳定试井曲线压力和压力导数的双对数分析图（log-log图）。
压力、产量 /时间的直角坐标图又称为压力、产量历史图。它包含了一口油 （气）井生产过程的全部信息，只有在试井分析中预测得到的理论模型压力与 之拟合一致，才能确认解释结果的正确性。 半对数图产生于20世纪50年代，是试井分析技术的第一次突破，奠定了现代 试井方法中常规分析方法的基础，目前仍然广泛应用。 压力和压力导数双对数，以及双对数图版拟合分析法产生于 20 世纪 70-80 年 代，它是现代试井分析方法的基础，适用于各类地层和各种完井条件，可以分
M-7
d b c
e
a
M-8
均质地层 井储 C 表皮 S 复合地层（内差、外好） 均质地层 井储 C 表皮 S 单一直线不渗透边界
a
b
c d e
M-9
1.0
b a
c
0.5
d
e
M-10
均质地层 井储 C 表皮 S 直线夹角不渗透边界
θ =40º θ =120º
a
b
c
0.5
d
e
e1
M-11
均质地层 井储 C 表皮 S 近方形封闭边界
均质地层不稳定试井曲线举例
涩北第4系砂岩气田(台5井)
牙哈砂岩凝析气田 (牙哈6井)
靖边奥陶系海相裂缝性灰岩气田(陕155井)
和田河裂缝性灰岩气田(玛4井)
双重介质地层的构成和流动特征
在中国国内常把双重孔隙介质 (double porosity medium)称为双重介 质；在双重介质名称下，渗流力学的研究对象中还有一种双重渗透率介 质(double permeability medium)，指存在渗透性差异的多层油层。
e2 b a e2 c d
a-b-c 续流段 c-d 径向流段 d-e1 压降曲线边界反映段 d-e2 压力恢复曲线边界反映段
气井试井常见双对数模式图形举例及特征-3
模式图编号 地层及边界条件
均质地层 井储 C 表皮 S 条带形不渗透边界
地层条件图示
模式图
参数及特征
e b a c d
M-12
a-b-c 续流段 c-d 径向流段 d-e 边界线性流段
流体在双重介质地层中的流动过程及模式图
井储系数CD值对双重介质曲线形态的影响
CD值每增大一个数量级，续流段直线向后移动一个对数周期。 CD值较大时，隐去了裂缝径向流段。
弹性储能比ω对于不稳定试井曲线及气井产能的影响
压力导数过渡段向下凹的深度显示ω值大小，ω接近0.5，导数接近水平线。 ω值大小对于气井稳产至关重要，ω值越小，例如ω＝0.01，说明基质中天然 气的储存比例越高，地层对于气井产量的后续供应能力越好，稳产能力也越好。
工作历史曲线 (压力 [MPa], 液体流量 [m3/D]-时间 [hr])
压力产量历史图
试井解释曲线特点一渗流特征性
各类地层和完井条件下，在储层内不同的部位和不同的时间段，存 在着不同的 “渗流状态”； 常见的渗流状态有：径向流，拟径向流，线性流，双线性流，球形 流，半球形流，不同介质间的过渡流，拟稳态流，续流，等等； 不同的流态在压力导数曲线上均对应不同的特征线。
典型的导数特征线与地层特征对应关系
导数特征线
水平直线 晚期斜率为1的直线 （压降曲线） 晚期导数曲线快速下降 （压力恢复曲线） 1/2斜率直线 1/4斜率直线 导数上翘后趋向于变平 导数下倾后趋向于变平 导数后期下倾 导数出现下凹的谷值
地质及流动特征
均质地层径向流 （均质砂岩地层，均匀的裂缝性地层） 封闭边界（定容地层） 封闭边界（定容地层） 导流能力很强的压裂裂缝（线性流） 单方向发育的裂缝系统 有限导流压裂裂缝（双线性流）
均质地层概念－－不管是孔隙型砂岩地层或裂缝性灰岩地层，在井所 控制的范围内（测试过程压力波及范围），储层参数（K和φ等）从宏观 上看如果是接近均一的，即可认为是均质地层。
均质地层在不稳定试井曲线上的特征－－在有限的流动区域内表现为 径向流（或拟径向流），压力导数存在明显的水平直线段。
均质地层的概念不是绝对的，现场实际中的地层，平面上总是存在着 非均质变化，但从油气井的动态表现中看，这种“均质地层”概念下的 地层却是普遍存在的。 举例：
地层条件图示
模式图
参数及特征
M-1
b
c
d
a-b-c 续流段 c-d 径向流段 a-b 续流段 b-c 裂缝径向流段 c-d 过渡流段 d-e 总系统径向流段 a-b-c 续流段 c-d 过渡流段 d-e 总系统径向流段 a-b 续流段 b-c 线性流段 c-d 过渡流段 d-e 拟径向流段 a-b 续流段 b-c 双线性流段 c-d 过渡流段 d-e 拟径向流段 a-b 续流段 b-c 部分径向流段 c-d 过渡段 d-e 地层径向流
青海涩北气田常常测到大范围的均质地层特征曲线；
塔里木克拉2气田虽系巨厚的河流相沉积地层，纵向差异大，气藏内分 布着70余条小断层，但不稳定试井曲线明显存在着长时间的径向流段。 靖边气田打开奥陶系灰岩裂缝性储层，绝大多数井的不稳定试井曲线在 一定的范围内表现为均质地层特征，后期出现非均质边界反映。
双重孔隙介质是由研究试井分析理论的前苏联学者巴兰布拉特定义并 加以应用的，也只有通过试井资料分析，才能确认双重介质的存在，求 出双重介质参数。 在双重介质中存在着基质岩块和分布于岩块之间的裂缝系统，油气主 要存储于基质岩块中，而裂缝系统则主要是油气流动的通道。
标志双重介质的参数有：弹性储能比ω－－裂缝系统与裂缝加基质总系 统弹性储量之比；窜流系数λ－－从基质向裂缝过渡流动的供给能力，定 义是： (VCt ) f K rw2 m (VCt ) f (VCt ) m 和 Kf 双重介质内油气的采出先从裂缝系统开始，油气从裂缝中流向井底， 当裂缝系统压力降低以后，再波及到岩块系统，逐渐达到共同采出。
双重介质地层单元体构成和物理含义
双重介质 单元体
在油气田开发中双重介质地层的存在必须满足两类条件：
必要的地质条件－有效储存油气的岩块和分布于岩块间的网状裂缝系统； 合适的渗流条件－裂缝系统能够有效连接岩块内的孔隙；岩块中储存有足 够多的油气(ω值较小)，并且能够顺利地流向裂缝(λ值较大)。
均质地层 井储 C 表皮 S 无限边界 双重介质地层 井储 C 表皮 S 裂缝和总系统两个径向流 双重介质地层 井储 C 表皮 S 只有总系统径向流 均质地层 井储 C 裂缝表皮 Sf 无限导流垂直裂缝 均质地层 井储 C 裂缝表皮 Sf 有限导流垂直裂缝 均质地层 井储 C 表皮 S 地层部分射开
析油气井不稳定试井过程中所波及范围内的相关地层参数。
66.8 1
66.6
66.4
压力 [MPa]
压力 [MPa]
0.1
66.2
66
65.8 0.01
65.6
1E-3 -4.8 -4.4 -4 -3.6 -3.2 -2.8 叠加时间 -2.4 -2 -1.6 -1.2 -0.8 -0.4
0.01
0.1 时间 [hr]
双重介质地层压力恢复曲线举例－林1井
靖边气田林 1井打开奥陶 系海相沉积的裂缝性灰岩地 层。
均质地层不稳定试井曲线特征图
平面径向流示意图
存在三个特征段：
续流段：单位斜率直线； 续流过渡段：压力导数出现峰值后下降 并趋向于0.5水平线； 径向流段：0.5水平线段。
由于实际地层条件不同（Kh/μ），完井条件不同（表皮S和井储C）, 使得现场实际测到的曲线，不论形态和截取位置都不完全一样。
双重介质地层的确认和ωλ参数确定中的问题
双重介质特征只有用压力恢复曲线分析加以认识，单纯采取静态分析 方法无法确认双重介质地层的存在，更无法得到ωλ参数。
压力恢复曲线的录取必须要达到足够长的时间，以把裂缝径向流段、 过渡流段和总系统径向流段都测到，才能完整确定双重介质参数 Kf，S， C，ω，λ等。 气井、特别是深气井，在压力恢复测试时如果采取井口关井，往往使C 值达到(3～5)m3/MPa，有可能遮掩了过渡段形态特征，导致解释不出标志 双重介质的ω，λ等参数，也就无法确认双重介质的存在。 复杂井底裂缝系统的存在和近井边界的影响，常常改变了曲线形态， 也扰乱了双重介质特征的确认，使得试井解释出现困难。 凝析气井、产水气井关井时的变井储影响，会掩盖双重介质曲线的过 渡段特征，甚至出现驼峰、恢复压力回落现象，导致测不到径向流段。 开井时间过短，油气流动尚未波及到基质部分，如果又接着关井，在 压力恢复曲线图上也不可能包含和显示双重介质特征。