3-1试井分析基础理论(无因次部分需着重理解)
试井分析复习整理(初稿部分待改动)
试井分析考点整理归纳1.试井的分类：产能试井：改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井（或测试层）的产能方程和 无阻流量的试井方法。
（系统试井、等时试井和修正等时试井）不稳定试井：改变测试井的产量，并测量由此而引起的井底压力随时间的变化的试井方法。
（单井试井：恢复试井压降试井和多井试井：干扰试井和脉冲试井） 2.油气井产能（生产的产量大小）过去的定义：在井底的流动压力等1大气压时油气井能够达到的产量。
目前定义：采油指数：单位压差的产油量；采气指数：单位压差的产气量。
3.常规试井与现代试井的区别与联系。
4.产能试井的测试方法： (一)确定工作制度(1)工作制度的测点数及其分布:每一工作制度以4~5个测点较为合适，但不得少于3个，并力求均匀分布。
(2)最小工作制度的确定原则:在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定流压尽可能接近地层压力。
(3)最大工作制度的确定原则:在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定油压接近自喷最小油压。
(4)其它工作制度的分布:在最大、最小工作制度之间均匀内插2~3个工作制度. (二)一般测试程序(1)测地层压力:试井前，必须先测得稳定的地层压力。
(2)工作制度程序:一般由小到大依次改变井的工作制度，并测量其相应的稳定产量、流压和其它有关数据。
(3)关井测压:最后一个工作制度测试结束后，关井测地层压力或压力恢复。
5.指示曲线的类型及成因以及对应的产能方程。
指示曲线：生产压差与产量的关系曲线。
指示曲线的类型：油井指示曲线形态可分为四种基本类型及成因：Ⅰ——直线型：单相达西渗流，一般在较小压差条件下形成。
P J q∆⨯=q ——产量，m3／d; J ——采油指数，m3／d ／MPa;∆P ——生产压差，MPa.Ⅱ——曲线型：单相非达西流或油气两相渗流，一般在较大生产压差或流压小于饱和压力时形成。
现代试井分析理论与解释方法
8）半球面流、球面流 油藏由于存在气顶或者底水，为了防止底水锥进或者气顶气窜，只打开油层顶 部或者底部，油层中的流体类似于从半球体的四面方向流向油层顶部的打开部位， 此时的流动称为“半球形流动”。 如果只在油层中某一部位打开，油层流体从射孔孔眼的上下、左右、前后四面 八方流向孔眼，此时的流动称为“球形流动”。 厚油层局部打开时可以在“早期段”出现“半球形”或者“球形”流动。
哪些数据点呈现直线关系
20世纪50年代至今，都在使用这种半对数分析法，被称为“常规试 井解释方法”。在直角坐标纸上绘制出井底流动压力pwf与开井生产时间t 的对数lgt关系曲线，或在半对数坐标纸上绘制出pwf与开井生产时间t的关 系曲线就得到一条“压力降落曲线”。根据该曲线的斜率m就能计算出流 动系数、流度、渗透率和表皮。
8
三、试 井 分 析 方 法
简化地质模型
建立数学模型
分离变量 积分变换等
数学模型求解
不同坐标系
寻找直线规律、拟合点 求取参数
直线段的斜率和截距 K、S、d
9
稳定试井的产能试井解释方法----多用于气田
试 井 解 释 方 法 常规解释方法---半对数法
不稳定试井
现代图版拟合分析法
10
1、常规试井分析方法 —— 寻找数据间的直线关系
二、试井解释经常使用的概念
1）无因次量：其值与计量单位无关如2%等，试井中常用无因次量pD，tD等。
2）井筒储集效应、井筒储集系数 油井刚关井时，地面产量为0，井底产量并不为0，原油仍然从地层流入井筒中，直 至井筒中压力与井筒周围压力达到平衡，这种滞后的惯性现象称为井筒储集效应。 用井筒储集系数来描述井筒储集效应的强弱程度。物理意义是，要使井底压力升高 1MPa，必须从地层中流进井筒原油体积。纯井筒储集阶段的压力变化与测试层的性质 无关，不反应任何地层特性。
试井知识培训(最全面的试井学习资料)教学内容
7.91 5.40 6.31
SAPHIR
C and N
LIT
n
AOFP
AOFP
0.927 12.13
8.13
0.742 6.53
5.39
0.7
5.89
6.59
Darcy AOFP 8.09 6.19
8.27
五、试井基本方法类
单井试井
不 稳 定 试 井 法
多井试井
.
原理：当油藏中流体的流动处于平衡状态
6、原始地层压力
是指油田未开发时的地层压力，即为原始状态下的地层压 力。
通常通过勘探阶段或评价阶段的探井、评价井试油时下井 下压力计至油层中部测得，也可通过试采阶段的试井及压力 梯度法求得。
推算原始地层压力＝38+0.082（中部深度－补心海拔）－－投入开发后
7、基准面压力－－折算压力
将不同深度测得的地层压力折算到某一基准面（海 平面或油水或气水接触面）的压力。利用基准面压力 概念可以正确对比井与井之间的压力高低。
4 用产量计测定油水井的分层产量（分层注水量）， 同时用压力计可测定分层压力。 5 用微差压力计可测定井间之间的干扰，判断油层的 存在及密封性等。
四、井下电子压力计分类
地面直读井下电 井下存储电子 地面直读井下永置或 子压力计系统 压力计系统 随时提取压力计系统
单芯电缆下入 井底，数据通
存储到集成电路的记 忆块内或磁带上，仪
2
六、渗流力学基础知识
流线平行于水平平面
.
三
种
流线平行，压力沿一个方向变化
基
本
渗
பைடு நூலகம்
流
方
式
辐射状汇于一点
1
《现代试井分析》重点纲要
重点纲要
• 一.要掌握的要点:
.1.试井 2压力恢复试井 .3.表皮系数 4.井筒储存 .5.有效半径 6.叠加原理 7.导压系数 .8.流动系数 .9.裂缝的储能比 .10.常见的试井解释油藏模型特点 .11.无阻流量 12.拟压力 13.修正等时试井 和等时试井
前四章总结
• 二.要掌握的公式: 纳公式的表达式, 2.无因次压力扩散方程的形式 3.试井解释模型的构成部分，能给出三种常 见的模型组合 4.探边测试的储量计算方法 5.气井产能试井中修正等时试井的求解过 程和无阻流量计算方法
• 三.要掌握的特征: 1.井筒储存在双对数图的特征 2. 断层反映在半对数图上的特征 3.现代试井解释图版的最大特点是什么 4.均质无限大图版中，无限径向流的特征. 5.双孔介质流动的三个流动阶段？
•
3-1试井分析基础理论
（1）产能试井
产能试井（也称为稳定试井）是改 产能试井（也称为稳定试井） 变若干次油井，测量在各个不同工作 制度下的稳定产量及与之相对应的井 底压力，从而确定测试井（或测试层） 的产能方程 无阻流量 产能方程和 产能方程 无阻流量。
（2）不稳定试井
不稳定试井：改变测试井的产量， 不稳定试井 改变测试井的产量，并测量由此 改变测试井的产量 而引起的井底压力随时间的变化。 而引起的井底压力随时间的变化 压力变化同测试过程的产量 压力变化 产量有关，也同 产量 这种压力变化 测试井和测试层的特性有关。因此，运用试井 测试井和测试层的特性 资料，即测试过程中的井底压力和产量资料， 结合其他资料，可以计算测试层和测试井的许 多特性参数。
试井分析技术
（油藏动态监测技术） 技术） 技术
西安石油大学
林加恩
课 程 安 排
第一节 第二节 第三节 试井分析基础理论 常用试井分析方法 实际试井资料解释与应用
第一节 试井分析基础理论
目录
一、试井定义 二、试井的目的 三、试井的重要性 四、试井工艺与试井分类 五、试井分析技术的发展 六、不稳定试井分析基础 七、无因次变量 八、叠加原理 九、试井解释程序
不稳定试井的技术内容
当油藏中流体的流动处于平衡状态 平衡状态（静止或稳 平衡状态 定状态）时，若改变 改变其中某一口井的工作制度 工作制度， 改变 工作制度 即改变流量（或压力），则在井底将造成一个压 压 力扰动，此压力扰动将随着时间的不断推移而不 力扰动 断向井壁四周地层径向扩展，最后达到一个新的 平衡状态。这种压力扰动的不稳定过程与井、储 层岩石物性和储层流体的性质有关。 因此，在该井或其它井中用仪器将井底压力随 时间的变化关系测量出来，结合其它资料，通过 分析，就可以判断井和油藏的性质。这就是不稳 定试井的所要研究的内容。
现代试井分析的基础理论
Ssw p4 12.065 61.86l5g 1h0rw0
本式只能在0<α<750 ， h/rw 大于40时成立
现代试井分析的基础理论
§1－1 试井分析中的一些重要概念
对于均质油藏情形，用S的符号可以判断油层是否受到 污染，但是对于双孔介质油藏却不同，一般正常井的S为负值， 改善井的S<-3。
Rwe和S是两个表示同一情形的参数，不可在同一压力或 产量公式中同时出现。
P Rwe>rw pi
△ps=0 S=0
△ps>0 S>0
△ps<0 S<0
1、未受污染
2、污染
3、措施见效
其中：现R代we试井- 分为析的折基算础理半论径（有效井筒半径）。
§1－1 试井分析中的一些重要概念 3、流动效率
有时用流动效率(Flow Efficiency)表示污染效应的大小， 其定义为存在污染条件下的地层实际压力降与无污染条件下 的地层理论压力降之比，用FE表示。
现代试井分析的基础理论
§1－1 试井分析中的一些重要概念
假设原油充满整个井筒，在开井或关井t小时内，井筒中原 油体积的变化为：
V| q1q2 |t(m3) 24
CV|q1q2 |t p 24p
式中： q1 ，q2分别为地面(折算到井底)和井底产量(m3)
在PWBS阶段：
q1q2
qq12
q q
(开井 ) (关井 )
现代试井分析的基础理论
§1-2 试井解释的理论模型
四、流动阶段的划分 把压降或压力恢复的压差数据绘在双对数坐标系中，可
得一双对数曲线，整个曲线可分为四个阶段。如图： 其中第 一阶段和第二阶段为早期阶段，这一阶段的压力变化数据必 须使用高精度压力计。
《现代试井分析》试井解释方法
well K1
Homogeneous 均质油藏
well K1
K2
Double porosity
双孔介质：只有 一种介质可以产 出流体
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Pwf
(r,t)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
r2w
Ps
qB
8.085t
Pi 345.6Kh (ln r 2w 2S)
Pi
qB 345.6Kh
(ln
8.085t
r2w
ln
e2S
)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
(rwes )2
它对测试的数据产生了干扰，是试井中的不利因素。有条件的话进行井底关井。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 1
Modern well test
三. 表皮系数
现象描述：由于钻井液 的侵入、射开不完善、酸 化、压裂等原因，在井筒 周围有一个很小的环状区 域，这个区域的渗透率与 油层不同。 因此，当原油从油层流入 井筒时，产生一个附加压 力降，这种效应 叫做表皮效应。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 10
Modern well test
四、流动阶段即从每一个阶段可以获得的信息
第一阶段：刚刚开井的 一段短时间。可以得到 井筒储集系数C.
要进行第一和第二阶段 的压力分析，必须使用 高精度的压力计，测得 早期的压力变化数据。
中国石油大学(北京)现代试井分析-第二章 试井分析的基础理论及基本方法
第一节：试井分析中的一些基本概念第二章 试井分析的基础理论及基本方法第一节 试井分析中的一些基本概念1、无因次量2、压力降落与压力恢复试井3、井筒存储效应4、表皮效应5、试井曲线与曲线特征6、压力导数7、探测半径8、试井模型9、流动状态1、无因次量无量纲化的优点是：①便于数学模型的推导与应用②数学模型具有普遍意义③便于建立试井典型曲线图版④便于求解物理问题并得出通用性认识2、压力降落与压力恢复试井压降曲线示意图2、压力降落与压力恢复试井压力恢复曲线示意图3、井筒存储系数（1）生产过程中，环形空间没有充满液体，关井后继续流入井中，液面上升；（2）井筒中充满液体，关井后受压缩，继续流入井中。
油井刚开井或关井时，由于原油具有压缩性等多种原因，地面与井底产量不等，在进行压力恢复试井时，由于地面关井，因此关井一段时间内地层流体继续流入井筒，简称续流（Afterflow）其原因：开井生产时，将先采出井筒中原来储存的被压缩的流体，简称为井筒存储。
井筒存储和续流的影响近似是等效的，称为井筒存储效应。
在压力降落与压力恢复曲线分析时都可用存储效应与相应的井筒存储系数表征。
用井筒存储系数表示井筒存储效应的强弱程度，用C表示： 即井筒原油的弹性能所储存或释放的原油的能力。
¾C的物理意义：压力每改变单位压力井筒所储存或释放的流体的体积。
dv V C dp PΔ==Δ3、井筒存储系数若原油是单相的(并充满井筒) ，则：式中C 0为井筒中原油的压缩系数， V为井筒有效容积。
00VC p V C VC p pΔΔ===ΔΔ0V VC p Δ=Δ¾上式计算的C称为“由完井资料计算的井筒存储系数”，记作C 完井。
它是在井筒中充满单相原油，封隔器密封，井筒周围没有与井筒相连通的裂缝等条件下算得的。
因此C 完井是井筒存储系数的最小值。
试井分析中的一些重要概念-井筒存储系数3、井筒存储系数④液面不到井口(井筒不充满液体)的情形， C值会更大。
油藏工程课件 第三章 4 试井分析的基本理论知识
中国地质大学（北京）·能源学院
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
中国地质大学（北京）·能源学院
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。
中国地质大学（北京）·能源学院
试井分析的基本理论知识
2 试井的分类
中国地质大学（北京）·能源学院
中国地质大学（北京）·能源学院
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
试井分析复习资料
一、概念题1.表皮效应：由于钻井液的侵入，射开步完善，酸化，压裂等原因，在井筒周围有一个很小的环形区域，这个区域的渗透率与油层不同因此，当原油从油层流入井筒时，产生一个附加的压力降，井底受污染相当于引起正的附加压降，井底渗透性变好相当于引起一个负的附加压降，将这种影响称之为表皮效应。
定义表皮系数)ln()1(S wskin skin r r k k-=，表征井底的表皮效应。
这个附加压力降用无量纲形式表示，得到无量纲压力降，它用来表征一口井表皮效应的性质和严重程度称之为表皮系数。
2.井筒储集系数：对于开井和关井时，由于原油具有压缩性和油套环空中液面的升降等原因，造成地面和地下的产量不相等。
PWBS —纯井筒储积阶段。
用“井筒储集系数” pV dp dV C ∆∆≈=（物理意义：井筒压力变化1MPa ，井筒中原油的变化的体积为C 立方米）来描述井筒储集效应的强弱程度。
即井筒靠其中原油的压缩等原因储存原油或靠释放井筒中的压缩原有的弹性能量等原因排出原油的能力。
3.测试半径：4.有效半径：不完善井的共同特点之一是井底附近的渗流面积发生改变，可以把不完善井假想成具有某一半径的完善井，其产量与实际产量相等，此假想完善井的半径称为折算半径或有效半径 s w we e r r -=，s 为表皮系数，w r 为井筒内径。
5.裂缝的储能比：ω为弹性储能比，是裂缝的弹性储能与整个系统弹性储能之比。
裂缝孔隙度占总孔隙度比例越大，ω值也越大。
6.窜流系数：λ为其大小反映基岩中流体向裂缝窜流能力，基岩渗透率大，或裂缝密度大，λ值越大。
7.无阻流量：无阻流量：井底流压（表压）降为零（绝对压力为14.7psi ）即一个大气压时，气井达到最高的极限产量，这时的产量称为气井的无阻流量AOF 。
8.流动系数----kh/μ9.导压系数：tC k φμη=，其物理意义为单位时间内压力传播的面积，用来表征地层流体压降的传播速度。
10.叠加原理：如果某一线性方程的定解条件也是线性的，并且它们都可以分解成为若干部分，即分解为若干个定解问题，而这几个定解问题的微分方程和定解条件相应的线性组合，正好也是原来的微分方程和定解条件，那么这几个定解问题的解相应的线性组合就是原来的定解问题的解。
试井分析
试井分析第一部分：试井简介试井的分类：稳定试井产能试井试井等时试井不稳定试井一、基本定义1、产能试井：改变若干次测试井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定井的产能方程，无阻流量，动态曲线，合理产量等。
2、不稳定试井：改变测试井的产量，从而在油层中形成一个压力扰动或变化，并测量由此所引起的井底压力随时间的不稳定变化过程。
二、试井目的估算完井效率、井底污染情况，判断是否需要采取增产措施，分析增产措施效果，估算地层压力、控制储量或原始地质储量，地层参数，判断边界情况，连续性等。
第二部分：产能试井方法及解释试井方法一、稳定试井测试方法：连续以3~4个不同的稳定产量生产(由大到小），每个产量生产都要求流压达到稳定；测量每个稳定产量及相应的稳定流压、油压、气油比和出砂量等，最后终关井测底层压力。
测试前要求先清井及初关井。
二、回压试井回压试井针对气井，其测试方法与油井的稳定试井相同。
三、等时试井测试方法：连续以3~4个稳定产量开井生产相同的时间，而不管流压是否达到稳定，但要求一定要进入径向流阶段。
在每个不同气嘴生产之间都插入一个关井压力恢复，而且要恢复到地层压力。
最后一次生产要延续很长时间，一直到流压稳定，称为延时测试，最后终关井得到地层压力。
四、修正等时试井测试方法：连续以3~4个稳定产量开井生产相同的时间，而不管流压是否达到稳定，在每个油嘴开井生产之间插入的关井时间相同，且关井时间常与开井时间相同。
同样有延时测试和终关井。
试井解释试井解释分为绘制产能曲线，写出产能方程，绘制流入动态曲线。
产能方程有指数式产能方程和二项式产能方程。
一、指数式产能方程n wf R g p p C q )(22-= （1） 式中：n —渗流指数，15.0≤≤n ，当1=n 时，气体为层流；当5.0=n 时，气体为纯湍流。
g q —气体流量 R p —地层压力 wf p —井底流压 对（1）式两边取对数有)lg(lg lg 22wf R g p p n C q -+= （2） 变形得C nq n p p g wf R lg 1lg 1)lg(22-=- （3）在双对数坐标纸上绘制)(22wf R p p -与g q 的关系曲线（直线）。
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
试井解释方法讲座
方法，这个后面结合不同的模型再详细介绍。
13
最常用的解释图版
20世纪70年代初， Gringarten图版
20世纪80年代初， Bourdet导数图版
14
双对数图版曲线拟合步骤
15
16
需要特别指出：
1、确实存在这样的不同的系统，当施加同样的输入时，却得到不同的结果(如压恢 的供给边界与封闭边界、水平井的线性流与平行断层)。这就意味着试井解释必然可 能存在多解性。不过，可以结合其他方面的地质油藏研究成果进行综合解释，相当 于增加输出信息，解的数目会减少，直至逼近唯一解。
19
方法二：
叠 加
20
经典的压恢试井方法的应用前提是： 无限大地层；
一口井以定产量生产，然后关井测压。 由于Horner公式是在无限大地层条件下推导出来的，如果关井压恢测试前生产
已处于拟稳态，从理论上严格讲Horner法无疑是不正确的。为了正确使用Horner 方法，有几个理论问题需要讨论：
已出版专著：
《试井分析》，地质出版社，2015 《煤层气藏工程》，科学出版社，2015
2
§1
从系统分析看试井解释
§2 §3 §4
试井解释模型 流动段识别及参数解释 油气藏类型识别的重要性
3
试井类别
按流体性质分类
（1）油井试井
按地层类型分类
（1）均质油藏试井 （2）双孔介质油藏试井
纸上绘出△P～t的双对数关系曲线，识别出是哪一类型，并用拟合值求出参数。
又因为：
kh PD P 3 1 . 842 10 q B
tD
3 .6k t
基 本
C t rw2
上式两边取对数，有：
试井分析原理与方法
不稳定晚期是指压降漏斗传到边界的前一段时期，有时也称为 过渡期。
压降漏斗传到边界，经过一段时间后，地层各点的压力下降相 对稳定，任一点的下降速度相同，此时称为拟稳定期。
4．试井分析方法
（1）试井分析方法求得的地层参数代表井附近及较大范围 内的平均有效渗透率，代表性强，也就是说这些参数是在 流体流动条件下测得的，与井的产能直接相关。因此，只 有通过试井分析方法才能确定工艺条件变化（如油层堵塞 和改造措施）引起的渗透率变化及相应的产能变化；
（2）试井工艺简单、成本低廉，成本较取心低的多； （3）试井不受开发阶段的限制，开发初期、中期、晚期什么时候都可
70年代Ramey、 Agarwal 、Mckinly 、Earlougher等 人研究出了以典型曲线分析为主的早期试井分析方法后， 现代试井解释方法有了重要进展。
1979年Gringarten在前人基础上提出了双对数压力典 型曲线分析法，1983年Bourdet又提出了压力导数典型曲 线分析法，到此，Gringarten典型曲线与Bourdet压力导 数典型曲线组合成复合图版，成为了石油工业标准，这也 就标志着现代试井解释技术的诞生。
t2
➢ 在Δt2这段时间产出的原油一部分是由于油藏中 原油流入井筒的结果，而另一部分仍是由于井
t1
筒流体的弹性膨胀，这种现象称为井筒卸载效
应。
在压力恢复情形，关井虽然井口产量q1立即变为0，但油藏中仍有流体继 续流入井内，即井底产量q2不为0，而是在Δt2的短时间内逐渐由q2下降至 0（图1b），这种现象叫井筒续流效应。如井筒卸载现象一样，它也是 井筒流体的弹性或压缩性引起的。
31 常规不稳定试井分析方法
17
无因次量
无因次井筒储集常数：
C CD 2 2 Ct hrw
无因次距离：
r rD rw
18
无因次量
无 因 次 的 定 义 不 是 唯 一 的
无因次时间 tD的定义： 用井的半径定义
3.6 Kt tD 2 Ct rw
用折算半径定义 用油藏面积定义
3.6 Kt tD 2 Ct rwe
dpW D pD CD rD 1 dt D rD r 1 D
无因次形式
32
井筒储集效应
2、原油未充满整个井筒
V Vu l p 9.80665 10 l
6
Vu V 1 C p 9.80665 106
Vu：每米油管的容积 m m
3.6 Kt tD Ct A
用裂缝半长ห้องสมุดไป่ตู้义
3.6 Kt tD Ct rf2 19
无因次量
用无因次量来讨论问题有许多好处：
1、关系式变得很简单，易于推导、记忆和应用
p 1 p Ct p 2 r r r 36 . K t
2
pD 1 pD pD 2 rD rD rD tD
叠加原理
将叠加原理应用到试井问题上, 可以说成： 油藏中任一点的总压降，等于油藏中每一 口井的生产在该点所产生的压降的代数和。 使用叠加原理时应注意： 各井都应在同一水动力系统
叠加原理—多井系统的应用
井A
qA
dAB
井A的压力变化
dAC
井C
qC
井B
qB
叠加原理—多井系统的应用
由叠加原理可知：井 A 的压力变化为
2
吉平3-1井复杂情况原因分析
吉平 3-1井复杂情况原因分析吉平3-1井是为了钻取查干湖底的油气资源，而布置的5号平台上的一口大位移井井别：采油井井型：定向井设计井深：2235.65米设计完钻垂深：1232米造斜点：215米最大井斜：61.43靶半径：40米目标点垂深/位移：1181米/1432.12米一开273,05㎜表层下深215米2018年5月4日早2时30分使用228.6钻头钻至井深950米，当时钻井液性能粘度43秒，密度1.15，根据设计需要加重钻井液至1.45，3时开始加重钻井液，4时返出钻井液密度1.45，加重完毕。
4时15分，钻进至985米，突然憋泵，泵压升高，司钻上提钻具4米，停泵后，钻具不能活动，卡钻.小排量循环，循环不通，憋压4兆帕，开回水泄压，上提下放活动钻具，接震击器震击，反复小排量开泵，泵憋的压力逐渐下降。
有少量钻井液返出。
小排量循环 ,逐渐增大排量，直至循环正常。
但钻具仍不能活动，计算卡点在300米至400米之间。
原因分析：在处理钻井液前没有短起下钻，清洗井底。
消除岩屑床，在三个循环周内，将密度提高0.3，使钻井液性能发生大幅度变化。
钻井液将井底的岩屑全部推出，形成段塞，堵到上部，造成卡钻。
1.井底岩屑多，造成砂桥卡钻，这么多砂子，哪来的？钻至嫩二段时钻井液性能不好，抑制性差，密度偏低，造成上部井壁剥落掉块，没有及时返出，形成岩屑床。
2.司钻操作不当，在钻进中泵压突然升高，不应该停转盘，强提钻具，停泵。
3在处理的过程中，钻屑在重力的作用下，逐渐下滑，使钻井液能循环，直至解卡。
在后期的处理过程中也验证了这一事实。
总结：大斜度井的设计不应按照直井的设计执行，钻井液应该具有良好的抑制性，在嫩二段前应将密度提起，防止掉块，应该具备良好的流变性在加重时应该按照每个循环不超过0.02进行操作在处理钻井液前应该短起钻，用稠钻井液洗井，破坏岩屑床不是所有的能循环通的卡钻，都适应泡解卡剂，避免不必要的浪费。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
S
1.842
Kh
10 3 q
B
PS
表皮效应与表皮因子
Pwf
Pi
S>0
Ps > 0
Pwf
Pi
S<0 Ps < 0
Ks<K
rs
Ks>K
rs
表皮效应与表皮因子
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。
扩散方程的应用条件（基本假设）有： （１）各向同性的均质储层径向流， （2）达西流， （3）渗透率和孔隙度为常数， （4）单相、微可压缩的流体流动，流体的压缩系数和粘度为常数， （5）忽略重力影响， （6）等温条件， （7）忽略压力梯度2次项。
微可压缩流体的径向流方程：
2 p
r
2
1 r
p r
1
3.6
试井解释就是以渗流力学理论为基础，通
过对井的测试信息的研究，确定反映测
试井和储层特性的各种物理参数。
试井分析的理论基础包括：
▪ 稳定渗流理论 ▪ 不稳定渗流理论 ▪ 压力叠加原理理论 ▪ 信息论。
目录
一、试井定义 二、试井的目的 三、试井的重要性 四、试井工艺与试井分类 五、试井分析技术的发展 六、不稳定试井分析基础 七、无因次变量 八、叠加原理 九、试井解释程序
试井分析技术的近期发展
试井分析的5个研究热点和难点为： （1）一些复杂情况的试井分析方法的研究（多层、多
相、多井，低渗透，特殊油气藏） （2）井下永久压力实时监测与分析技术 （3）考虑流量影响的试井与试井分析技术。
要测试流量史的响应。 （4）数值试井分析技术 （5）试井的储层描述技术
目录
一、试井定义 二、试井的目的 三、试井的重要性 四、试井工艺与试井分类 五、试井分析技术的发展 六、不稳定试井分析基础 七、无因次变量 八、叠加原理 九、试井解释程序
• 70年代Ramey、 Agarwal 、Mckinly 、Earlougher等人研究 出了以典型曲线分析为主的早期试井分析方法后，现代试 井解释方法有了重要进展。
• 1979年Gringarten在前人基础上提出了双对数压力典型曲 线分析法，1983年Bourdet又提出了压力导数典型曲线分 析法，到此，Gringarten典型曲线与Bourdet压力导数典型 曲线组合成复合图版，成为了石油工业标准，这也就标志 着现代试井解释技术的诞生。
➢ 初始条件：油藏投入开发前的情况
基本模型
井筒
（1）均质油气藏模型
K1
（2）非均质油气藏模型
K1
双孔隙性
K2
K1 双渗透性
K2
复合油藏
K1
K2
内边界条件
（1）井筒储集效应 （2）表皮效应 （3）裂缝切割井筒
外边界条件
（1）无限大地层（无外边界） （2）不渗透边界 （3）恒压边界 （4）封闭边界
3、基本几何流动模型
（1）产能试井
产能试井（也称为稳定试井）是改 变若干次油井，测量在各个不同工作 制度下的稳定产量及与之相对应的井 底压力，从而确定测试井（或测试层） 的产能方程和 无阻流量。
（2）不稳定试井
不稳定试井：改变测试井的产量，并测量由此 而引起的井底压力随时间的变化。
这种压力变化同测试过程的产量有关，也同 测试井和测试层的特性有关。因此，运用试井 资料，即测试过程中的井底压力和产量资料， 结合其他资料，可以计算测试层和测试井的许 多特性参数。
井； • 根据生产条件分类：压降试井、压恢试井。 • 等等。
回压试井
产能试井一 修 等点 正 时法 等 试试 时 井井 试井
压力降落试井
试井
不稳定试井
单井不稳定试井段 压 压 注塞 力 力 入流 落 恢 能试 差 复 力井 试 试 试井 井 井
多井不稳定试井脉 干冲 扰试 试井 井
实时动态监测
8.085t
6、井筒储集效应与井筒储集常数
油井刚开井或刚关井时，由 于原油具有压缩性等多种原因， 地面产量 qwh 与井底产量 qsf 并不 相等。
开井生产时井筒卸载效应
q
井筒 原始压力Pi
q
地面产量qwh
0
PWBS
井底产量qsf t
关井时的井筒续流效应
q=0
井筒
原始压力Pi
q
井底产量qsf
0 地面产量qwh
导压系数物理意义：单位时间内压力波波及的面 积 , 平方米/小时
综合压缩系数定义为： Ct SoCo SwCwSgCg
式中C为流体的压缩系数。
综合压缩系数物理意义:单位岩石体积在降低单位压力 时,由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积, 1/MPa。
不稳态流动方程的基本解-----幂积分函数解
• 孔隙结构的认识 • 油气层的几何模型 边界性质 参数分布
流体分布情况 – 测试井况 －－－井模型 – 渗流基础 －－－渗流模型 – 数学模型 (解的连续性、 唯一性、 稳定性) 上述1到3条组成了试井的物理模型，它是建立 试井的数学模型的基础。
一般试井解释中用于描述储层流体流动特征 的数学关系式只包含了部分储层特征，称为基 本的储层特征。
二、试井的目的
归纳起来试井的主要目的有： 1、确定地层压力 2、估算测试井的控制储量、地层参数。 3、井底储层污染评价 4、探测测试井附近的油（气）层边界，包括断层特性的
评价 5、判断井间连通性和注采平衡分析 6、描述油藏中的非均质性。
目录
一、试井定义 二、试井的目的 三、试井的重要性 四、试井工艺与试井分类 五、试井分析技术的发展 六、不稳定试井分析基础 七、无因次变量 八、叠加原理 九、试井解释程序
试井资料的特点是在油田的开发过程中随时 都可以测取，测试精度高，可以分析得到代表 着比测井和录井更大范围内的非均质特性，而 且其中一些特性是通过其它资料无法得到的。
目录
一、试井定义 二、试井的目的 三、试井的重要性 四、试井工艺与试井分类 五、试井分析技术的发展 六、不稳定试井分析基础 七、无因次变量 八、叠加原理 九、试井解释程序
p t
p(, t) pi
p(r,0)
pi
qB
172.8
Kh r
p
r rrw
K=绝对渗透率， p=压力，MPa μ=粘度，mPa.s r=径向距离，m
t=时间，h φ=孔隙度，%
m2
Ct=综合压缩系数，1/MPa。 η=导压系数， m2.MPa / mPa.s
• 导压系数定义为 3.6K Ct
pi
qB 345.6Kh
[
Ei
(
rw2
14.4t
)
2S
]
当
rw2 0.01 时，有
14.4t
pwf
(t)
pi
qB [ln 345 .6 Kh
8.085t
rw2
2S]
可改写成：
pwf
(t)
pi
qB [ln 345 .6Kh
8.085t
rw2
ln
e2S ]
pwf
(t)
pi
qB 345 .6Kh
ln
三、试井的重要性
1、试井是唯一的矿场流动评价技术
油气勘探开发的是流体矿藏，流动测试将 更能反映油气藏的产能。渗流力学理论的 发展：室内实验 矿场试验--试井。
2、试井服务的范围跨越了油气田勘探和开 发的全过程。
3、试井是油气勘探开发的一项关键技术， 试井是地震、测井、录井等不可代替的油 藏探测与监测技术，是重要动态地质建模 与储层描述技术。
不稳定试井的技术内容
当油藏中流体的流动处于平衡状态（静止或稳 定状态）时，若改变其中某一口井的工作制度， 即改变流量（或压力），则在井底将造成一个压 力扰动，此压力扰动将随着时间的不断推移而不 断向井壁四周地层径向扩展，最后达到一个新的 平衡状态。这种压力扰动的不稳定过程与井、储 层岩石物性和储层流体的性质有关。
因此，在该井或其它井中用仪器将井底压力随 时间的变化关系测量出来，结合其它资料，通过 分析，就可以判断井和油藏的性质。这就是不稳 定试井的所要研究的内容。
目录
一、试井定义 二、试井的目的 三、试井的重要性
四、试井工艺与试井分类 五、试井分析技术的发展 六、不稳定试井分析基础 七、无因次变量 八、叠加原理 九、试井解释程序
在稳定流动状况下，流入单元体积多
孔介质流体的质量与流出流体质量相同。 在不稳定流动状况下，流入流体的质量 与流出流体质量不同。因此，多孔介质 中的流体含量随时间改变。
2、试井解释模型基础
试井是一种探测技术，地质理论和油气层渗
流理论是试井模型的基础。 建立试井解释模型的基础概括为： – 地质基础 －－－地质模型
基本的储层特征包括以下几个部分： （1）储层中的流体类型 （2）流体流动状态 （3）储层几何形状 （4）储层中的多相流体流动相数量。
试井解释模型与其它模型的关系：
试井解释模型
试井井解释模型由下面三部分组成：
➢ 基本模型：油气藏的基本特性 ➢ 边界条件：内边界条件--井筒及其附近的情况
外边界条件--油藏外边缘的情况
dV V C
dP P
井筒储集效应
井筒储集常数C的物理意义：
在关井情形, 是要使井筒压力升高1MPa， 必须从地层流入井筒m3的原油；
在开井情形, 是当井筒压力降低1MPa时， 靠井筒中原油的弹性能量可以排出m3原油。
7、最简单的试井分析模型的建立
• 假定渗透率和粘度对压力、时间和距离为常数，并且忽略2次 • 项，则由上述的基本偏微分方程可以得到扩散方程。
四、试井工艺与试井分类