现代试井
现代试井分析技术
西安石油大学
一、试井在油气勘探开发中的地位和作用
1、试井基本概念
试井是一种通过获得有代表性储层 流体样品、测试同期产量及相应的 井底压力资料来进行储层评价的技 术。 试井包括试井测试和试井解释两部 分。
试井测试， 测试内容包括流量、 压力、温度和取样等等。 试井解释：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。
油藏 模型
(网格粗化)
井动态预测
完井设计 措施, 人工举升
油藏模型 动态模拟
模拟模型 (黑油, ,凝析， 组分, 热采） 标定模拟模型
井动态完善
开发方案 油藏动态预测 管道设备模型 油田动态预测 经济模型 油藏管理决策 生产内部结构
(递减曲线分析)
二、试井的测试技术的发展
回压试井 产能试井等时试井 修正等时试井 一点法试井 压力降落试井 压力恢复试井 单井不稳定试井 试井 注入能力试井 压力落差试井 不稳定试井 段塞流试井 干扰试井 多井不稳定试井 脉冲试井 实时动态监测
wf
地质模型所能包括的储层基本特性概括如 下：
（１）储层岩石的骨架性质，如岩石的压缩性、 孔隙度、渗透率、孔隙大小分布及表面积等。 （２）储层中的流体特性，如流体质量、密度、 压缩性、粘度及其组分等。 （３）流体与岩石的综合特性，如相渗透率、润 湿性、毛细管压力特征和流体的饱和度分布等。 （４）储层的构造特性，如储层厚度、深度、范 围大小（断层等）、倾斜度和孔隙裂缝的发育 程度及其分布情况等。 （５）储层能量大小，如储层压力、温度和流体 储藏量等。 (6)沉积相特征。
（3）各种测试的探测距离
4z-5-现代试井分析方法-
10
4 0 u 2 PWD s, c D , t D 1 e t D du /
u UCD J 0 U 1 CD su
3
2
J (U )
1
2
2
[UCDY0 (U ) (1 CD SU )Y1 (U )] }
2
2. Ramey-Agarwal典型曲线及其应用
T（小时）
0.127 0.169 0.254 0.339 0.424 0.508 0.678 0.874 1.271 1.695 2.542 3.390 4.237 5.084 6.780 8.475
Pwf（MPa）
19.184 18.846 18.432 18.172 17.934 17.837 17.613 17.445 12.159 16.943 16.657 16.453 16.303 16.177 15.979 15.826
3
④井筒存储系数的物理意义：在开井或关 井初期，压力改变一个单位时，流体从井筒内 流出井口或从地层中续流入井筒的体积。
⑤早期阶段井筒存储特征
QB lg P lg t lg 24c
井底存储的双对数诊断图特征:斜率等于1的 直线。
4
(a)
(b)
早期阶段井筒存储效应的特征识别图
2.无限作用径向流动阶段
9
考虑井筒存储影响和表皮效应的数学模型:
2 PD 1 PD PD 2 rD rD rD tD
pD rD ,0 0
lim pD rD , t D 0
rD
CD
dP P WD rD D dtD rD
rD 1
1
1-现代试井分析(新)
确认属于何种类型地层
重
复
通过试井软件解释计算模型参数 解 释
通过图形分析 判断属于何种试井模型
并作出参数量级估算
油田现场测得压力/时间变化曲线 画成笛卡、单对数及双对数图
油气井试井是涉及面广泛的系统工程
• 针对油气藏和油气井研究的严密的测试设计； • 应用高精度的仪器设备进行现场测试，压力计精度
0.02％FS, 分辨率0.00007MPa, 在井下高温高压条件 下连续记录、存储数十万个压力数据点； • 测试过程中要求油气井配合测试进程反复地开关井， 准确计量油气产量，并处理好产出的油气； • 以复杂油气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究； • 以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件； • 结合地质、物探、测井及工艺措施的资料综合分析。
q3
q5
q4
3300 4400 5500 6600 70 8800
时时间间t ，，hh
10
9
8
7
pwf6 6
5
4
3
2
q6
1
0
90 100
对于不具备关井条 件的油气井，可以采 取变产量试井的方法 进行储层研究；
变产量试井相当于 以部分产量开井或关 井，其分析方法与开 井压降或关井压力恢 复试井类似；
开井压降曲线是油 气井开井生产过程中 的井底压力下降过程 变化曲线，最能体现 各种不同类型地层的 压力走势特征；
所有各种类型地层 的不稳定试井解释图 版都是根据渗流力学 方程对应压降曲线段 的数学解制作出的；
针对压力恢复试井曲线解释取得的储层模型，一定要通过开井生产压 降段压力历史拟合检验，符合一致的才可确认模型的正确性，否则必须 对模型加以修改；
◆80年代发明了压力导数图版，编制了试井解释软件，形成了现代试 井分析的基本方法。
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。
现代试井解释方法
现代试井解释方法现代试井解释时期以70年代初雷米发表关于均质油层双对数拟合图版为开始标志。
其特点为：● 建立双对数拟合分析法，可以运用早期试井数据； ● 给出半对数直线段出现时间，使常规分析更可靠；● 采用图版曲线拟合法和数值模拟法，使用计算机，解释模型多； ● 解释过程是“边解释，边检验”的过程，保证解释的可靠性。
试井解释模型可按照基本模型及边条件划分：基本模型：1. 均质油藏；2．非均质油藏：多层油藏，渗透率变化；3．双重空隙介质油藏：拟稳态窜流，不稳态窜流。
4．双孔双渗介质油藏：拟稳态窜流，不稳态窜流。
内边界条件：1. 井筒储存； 外边界条件：1. 无限大地层；2. 表皮系数； 2. 不渗透边界；3. 裂缝切割井； 3. 恒压边界；4. 打开不完善； 4 封闭边界； 5．水平井；由基本模型, 内边界条件和外边界条件，可组合出许多试井解释模型，它们的拟合图版曲线可用计算机快速计算出来。
§1 试井使用的无量纲物理量wD r r r =2wt t D rC kt t φμα=)(p p Bq khp i p D -=μα （1-1）we eD r r r =)(wf i p wD p p Bq khp -=μα 2wt c D hrC C C φα=其中c t p ααα,,是单位制换算系数，各单位制的单位及换算系数如下所示：由于无量纲物理量与单位制无关，利用此表可方便地进行单位制换算。
利用上述无量纲表达式，基本微分方程式变成：D D DD DD D r p r p r r r ∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂1 （1-2） 将边条件及初条件无因次化，与上式一同求解，即得问题的解)(D D t p 。
（1-1）式给出了问题解的无因次量与有因次量之间的关系。
（1-1）式取对数得： Bq khp p p D μαlglg lg +∆= , 2lglg lg wt t D r c k t t φμα+= (1-3)上式说明，若将p-t 关系绘成双对数坐标图，无因次曲线与有因次曲线形状完全相同，解的无因次量坐标与有因次量坐标之间相差同一常数。
现代试井解释
压力及导数
10
1
0.1
0.01 1.E+01
续流段
1.E+02
1.E+03
外区变差
内区径 向流段
过渡段 外区变好
1.E+04
1.E+05
时间
1.E+06
外区径 向流段
1.E+07
1.E+08
双重介质地层双对数曲线 模式图
100
压力
10
总系统
裂缝径向流
过渡流
径向流
1
0.1 1.E+01
1.E+02
1.E+03
• 数值试井的时间模拟可以精确到秒，井附近的空间位置模拟可以加密 到适应压降漏斗的变化
• 充分考虑边界分布、地层的非均质分布及流体的相态变化 • 可进行多井模拟分析
新的试井理论模型的研究
• 水平井试井解释模型 • 压裂措施井试井解释模型 • 低渗透非牛顿流试井解释模型 • 多层井试井解释模型 • 变井储试井解释模型 • 煤层气井试井理论及解释模型 • 分形试井解释理论 • 试井分析的神经网络理论
压力计精度0.02％FS, 分辨率0.00007MPa, 在井下 高温高压条件下连续记录、存储数十万个压力数据点 • 测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井， 准确计量产气量，并处理好产出的气体 • 以复杂气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究 • 以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件 • 结合地质、物探、测井及工艺措施的资料综合分析
0
720
1440
2160
时间，h
20 15 10 5
2880
回压试井产能曲线
现代试井技术
（一）地面直读式电子压力计测试系统
三、现代试井测试工艺
（一）地面直读式电子压力计测试系统
地面直读式电子压力计测试系统有以下特点：
1、在测试过程中，压力、温度数据可直接 在地面仪表上显示。因此测试人员可根据 测试资料适时终止测试或延长测试时间。
2、采样率可根据需要由地面仪表控制调整
3、可随时掌握仪器在井下的工作状态，避 免因仪器故障而造成的损失。
测试数据 …
地质模型 测井解释模型 测试解释模型 …
油藏模型
目录
一、前言
二、国内外发展状况
三、现代试井测试工艺 四、试井分析基本原理 五、在勘探开发中的应用 六、发展趋势
二、国内外发展状况
国外
试井技术发展历程：
初期发展阶段： （20~40年代） 常规试井阶段： （50~70年代） 现代试井阶段： （80年代至今）
一、前 言
试井类型
压力恢复试井是在生产井上进行的，产率在一个 相当长时间内保持稳定，然后关井并记录井底压 力恢复过程。
一、前 言
试井类型
注入井衰减测试与压力恢复测试相似，注入井保 持稳定注入量，然后关井并记录井底压力的衰减 过程。
一、前 言
试井类型
压力降落测试是在测试前已关井一段时间，地层 内压力已趋于平衡，然后把压力例计放入井内， 记录井以恒定产率生产时井底压力的变化。
二、国内外发展状况
国外
现代试井特点
运用了系统分析概念
确定了早期资料的解释方法 完善了常规试井解释方法 采用了解释图版拟合法 边解释边检验
二、国内外发展状况
国内
国内试井应用
50年代中 克拉玛依 恢复试井,可靠p、Kh/u 60年代初 大庆油田 压力一致无天然能量水驱 60年代中 胜利油田 多套层系多套油水系统
中国石油大学(北京)现代试井分析-第一章 绪论
现 代 试 井 分 析014一、试井概念¾试井是对油、气、水井进行测试和分析的总称。
在不同工作制度下测量井底压力和温度等信号的工艺。
测试内容包括：产量、压力、温度、取样等。
分析（试井解释）：应用渗流力学理论，分析测试数据，反求油层和井的动态参数。
¾试井是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态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。
举例：不稳定试井压力和产量对应关系图二、试井的分类就研究的目的来说⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎧⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎩系统试井等时试井产能试井修正等时试井一点法试井试井压力降落试井单井不稳定试井压力恢复试井不稳定试井干扰试井多井不稳定试井脉冲试井按地层类型分类均质油藏试井非均质油藏试井双孔介质油藏试井双渗介质油藏试井复合油藏油藏试井¾按井类别分类，可分为垂直井、水平井、压裂井、定向井和分支井等试井方法。
¾按流动形态分类，可分为线性流、非线性流的试井。
二、试井的分类常规试井分析按分析方法分现代试井分析数值试井分析压降试井分析压恢试井分析变产量叠加试井分析典型图版手动拟合分析典型图版自动拟合分析针对油气藏和油气井研究的严密的测试设计；应用高精度的仪器设备进行现场测试；压力计精度， 分辨率，在井下高温高压条件下连续记录、存储压力数据量测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井，准确计量产气量，并处理好产出的气体；以复杂油气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究；以解数理方程中的反问题为基础的试井解释方法及软件；结合地质、物探、测井、油藏及工艺措施的油藏动静态描述。
四、试井的作用2014姚约东2014试井研究贯穿于油气田勘探开发全过程2014四、试井的作用试井的作用总结为以下几点：（1）估算测试井的井底污染情况，判断是否需要采取增产措施（如酸化、 压裂），分析增产措施的效果；（2）估算测试井的地层参数、产能；（3）平均地层压力计算、压力分布；（4）判断和预测油气藏类型，均质、非均质油气藏，边底水等；（5）判断和预测油气藏范围，河道油藏，断层距离，透镜体，油（气）层边界，估算控制储量；（6）判断和评价断层的性质，包括密封性等；（7）判断井间连通性；（8）描述井筒周围油藏特性，包括渗透率、孔隙度、厚度、饱和度分布等。
《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。
现代试井解释方法
试井解释：识别渗透率伤害
伤害被解除
试井
理论与实际的结合（实际的复杂、理论 的能力与局限）
井筒和油藏的结合（压力计位于井筒而 要确定油藏特性）
既是一门技术又是一门艺术
理论
各种概念（非数学的） 复杂的方程 方程的图形表示 压力随时间的关系与变化趋势 让计算机做数学 让分析人员做解释
原
因
存在断层时的压降资料
如果测试井附近有线性组合的不渗透 边界，压力传播到此边界时，压力降落速 度加快，压降曲线变陡。在半对数坐标系 中呈现另一直线段；该直线段与第一直线 段（中期段）斜率之比 mD=m2/m1 随不渗透 边界的几何形态而异。
存在断层时的压降资料
Pw f Pw f Pw f
断层形态
测试井
压降曲线 中、2 m1
m1 m2
lgt
2:1
测试井 m1 m2
lgt
4:1
测试井 m1
m2
lgt
3:1
封闭边界时的压降资料
所谓封闭边界是由不渗透边界所围成的油 藏（也称作封闭系统）的整个边界。
当压力扰动到达整个封闭边界时，油藏中 的流动便进入了拟稳定流动。
此后， pwf与 t 呈线性关系，即流压随时间 的变化率为常数：
E i( x )= l1 n .7( x ) 81( x 0 .0 )1
2.121103qmB t
pws=pi
Kh
lg tpt
或
pw s=pi2.121 K 1h 0 3qmBlgtp t t
压力恢复分析 Horner法
上式表明: 从理论上讲, 关井压力PWS 与 horner时间 lg[(tp+dt)/dt]的关系曲线应为一条直线。
现代试井分析试卷答案
现代试井分析试卷答案一、 单项选择题 （本大题共20小题，每小题1分，共20分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C C A B A B C 213 A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ADCCDDDABA二、多项选择题 （本大题共10小题，每小题2分，共20分）12 3 4 5 67 8 9 10 ABCDEACEACEBEBEABCDEABEABBCDEABC三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）1、试井：是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过油井、气井或水井生产动态的测试来研究油、气、水层和测试井的生产能力、物理参数，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
2、特种识别曲线：特种识别曲线：在某一情形或某一流动阶段在某种坐标系（半对数坐标系或直角坐标系）下的独特的曲线，称为“特种识别曲线”。
3、叠加原理：如果某一线性微分方程的定解条件是线性的，并且它们都可以分解成若干部分，即分解成若干个定解问题，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定解问题的解。
4、井筒储集系数：用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压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力。
5、无限导流性垂直裂缝：具有一条裂缝,裂缝宽度为0，沿着裂缝没有压力损失。
四、作图题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1、画出有限导流性垂直裂缝和地层中的流动过程2、画出线性流的诊断曲线、特种识别曲线和导数曲线p∆lg tlg 斜率m=1/2p∆0t()lg t p ⋅'∆plg ∆tlg p∆tp ⋅'∆2lg诊断曲线 特种识别曲线 压力导数曲线五、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）1、说明使用早期资料画成的特种识别曲线不通过原点的原因，如何纠正？答：在记录开（关）井时间时有误差，导致使用早期资料画成的特种识别曲线不通过原点。
现代试井
现代试井试井：以渗流力学为基础，以各种测试仪器为手段，通过对油气水井的生产动态测试来研究油气水和测试井的生产能力，生产动态，物性参数，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。
试井的目的：油藏评价、——产能物性大小油藏管理、——监测动态、井况油藏描述、——岩性，地质界层，断层，流体前缘试井的方法：产能试井：稳定试井、等时试井、修正等时试井不稳定试井：压降、压恢、注水，中途测试干扰试井，脉冲试井、示踪剂试井表皮系数：将附加压力降无因次化，得到无因次化压力降，用它来表征一口井表皮效应的性质和严重程度。
表皮系数的成因：储集层污染，增产措施、气体非达西流动、各向异性，多相流动，完井措施、流体界面，储集层几何形态拟稳定状态：在一定范围的排气面积内，气井定产量生产一段时间，层内各压力随时间的变化相同，不同时间的压力分布曲线随时间变化变化互成一组平行的曲线族。
产能试井:改变若干次油气水井的工作制度，测量各个制度下稳定产量和相对应的井底压力从而确定产能方程和绝对无阻流量。
绝对无阻流量：井底流压为0时的气井产量。
常规回压试井：连续以若干个不同的工作制度生产，每个工作制度的产量要求稳定，井底流压也要求稳定。
IPR曲线：井底压力与产量的关系曲线，井底流入动态曲线。
等时试井：用不同的产量生产相同的时间，在每一产量生产后关井一段时间，使压力恢复到气层静压。
压降试井：油井以定产量生产，连续记录井底压力随时间的变化历史，对这段压力历史进行分析，求取地层参数的方法。
叠加原理：油层中任意一个地点的压力变化等于油藏中各个井产量的变化在该处引起的压力变化的代数和。
压力恢复试井;油井以恒定产量生产一段时间后关井，连续测量关井后的井底恢复压力，通过对这一段压力历史进行分析，求取地层压力的参数方法。
无因次量的优点：减少了变量的使用，是关系式更简单，易于推导，记忆和应用。
避开了所有的单位，所得的结果不受单位制的影响和限制。
使在某种场合下的讨论具有普遍意义，讨论的结果适用于这个前提下的任何实际场合。
气井的现代试井解释方法
气井的现代试井解释和油井十分相似。
一、Gringarten(格林加坦)图版拟合
气井无因次压力的定义是：
pD
0.027143Kh q
Tsc Tf psc
( p)
78.489
Kh qTf
( p)
式中：(p)－拟压力差，MPa2/(mPa·s)
p
( pi ) [ pws(t
)]
[ pwf (t )]
Sa－拟表皮系数
7
拟表皮系数Sa＝ 真表皮系数S
+
非达西流造成的无因次附加压降D·q
式中：D－惯性-湍流系数，(104m3/d)
Sa
S
q (104m3/d)
8
格林加坦图版是压降图版。
压力恢复测试同油井的压力恢复解释
当关井前生产时间很长时，压力 恢复的双对数曲线才能真正与格林加 坦图版中的某一条样板曲线相拟合。
19
计算机进行解释：
１、调整参数，产生样板曲线，与实 测压力曲线进行拟合；
２、绘制无因次霍纳曲线，进行解释 结果的检验；
３、进行压力史拟合，进一步检验解 释结果的可靠性。
20
§３ 拟压力的简化
１、 (P)简化为P2
Pw<13.8 MPa
Z=C0
10 20 30 40 P，MPa
( p)
p 2p dp
(p)
P
压降曲线 pwf lg t
霍纳曲线
pws
lg
tp
t t
MDH曲线 pws lg t
pwf lg t
pws
lg
tp
t t
pws lg t
29
用半对数曲线分析进行解释：
K 21.21 iZi pscqTf 7.335 103 iZiqTf
油藏课件-油藏工程3-7现代试井解释方法
CD
C
2 hCt rw2
2
4.83102 0.1516.151.422103 0.08782
290
第四步：图版拟合。已经算得 CD， 2我90们只需在接近这个数值的 C曲D 线组，即那 CD 一 1组00样板曲线中进行拟合。拟合结果：实测曲线与 该组中的样板曲线相重合，拟合点为（图5-4）：
pD 0.78 p 1MPa
Kh
1.842 103 qB(
pD p
)M
➢ 地层系数：
Kh
1.842
103
q
B(
pD p
)M
➢ 有效渗透率：
K
1.842103
qB
h
(
pD p
)M
第七节 现代试井分析方法简介
➢ 由时间拟合值计算储能系数：
hCt
3.6Kh 1
rw2
(tD t
)M
➢ 由曲线拟合值计算井筒存储系数C 和表皮系数S ：
2
CD
) 0.80907 ln(CDe2s )]
pD'
dpD d ( tD
)
1 2( tD
)
CD
CD
pD' tD 1
CD
2
第七节 现代试井分析方法简介
3、压降分析方法与步骤
第一步：初拟合 ➢ 绘图:在比例尺寸与图版相同的双对数坐标纸上绘实测压
力和压力导数曲线Δp～t ，Δp＇t～t
➢ 拟合:实测曲线与图版拟合，找出一条与实测曲线相吻 合的样板曲线 (初拟合) ，并读出其 CDe2S 值；
Ce 2 s
2Ct hrw2
tD 7.2 Kht
CD
C
第七节 现代试井分析方法简介
实用现代试井解释方法
实用现代试井解释方法1. 试井是一种常用的地下水、石油和天然气勘探方法，旨在获取地下岩层中的水或油气信息。
详细描述：试井通常通过在井眼中注入液体或气体，并监测返回的压力和流量数据来获取岩层的物理性质和流体特征。
这些数据可以帮助研究人员判断地下岩层的含水或含油气情况，从而进行资源开采或工程设计。
2. 试井常用的方法包括注水试井、注气试井和抽水试井等。
详细描述：注水试井是通过在井眼中注入水来观测地下岩层对水的响应，从而了解岩层的渗透性、孔隙度和含水层位置等信息。
注气试井则是通过注入气体，如氮气或甲烷，在井眼中观测压力和流量变化，以研究地下岩层的气体储存和渗透性。
抽水试井是将水从井中抽出并观测流量和压力变化，以测量地下水位和水的渗透性。
3. 试井的目的是为了获取地下岩层的物理性质和流体特征，以指导资源开采和地质工程设计。
详细描述：通过试井可以得知岩石的孔隙度、渗透率、饱和度等物理性质，以及地下水或油气的产量、压力和渗透性等流体特征。
这些信息对于确定合适的开采方法、控制开采效果和预测地下水或油气储量都至关重要。
4. 试井需要借助一系列的仪器设备和技术手段来完成，如测压仪、流量计、渗透性测试仪器等。
详细描述：试井过程中需要使用测压仪来测量井内外的压力差异，流量计来测量液体或气体的流量，以及渗透性测试仪器来确定岩石的渗透性。
这些仪器设备和技术手段在试井过程中起到了至关重要的作用，可以准确、快速地获取数据。
5. 实用现代试井方法包括多井平差法、动态试井分析法和地层流体模型分析法等。
详细描述：多井平差法是一种通过多口试井数据的比较和统计分析，来推断地下岩层性质和油气储量的方法。
动态试井分析法则是通过模拟试井过程，建立动态地质流体模型，从而更准确地计算地下岩层的物理性质。
地层流体模型分析法是根据地层流体模型来计算地井底流体压力变化的方法，能够准确推测地下岩层的渗透性和孔隙度。
6. 试井需要考虑的因素包括井斜、井深和采集数据的精度等。
现代试井技术在开发方案中的应用
现代试井技术在开发方案中的应用一、前言（一）试井概念试井是地层中流体流动实验，是以渗流力学理论为基础，通过测试地层压力、温度和流量转变等资料，研究油气藏和油气井工程问题的一种间接实验方式。
（二）试井类型产能试井一般分油井产能试井和气井产能试井。
油井产能试井主要采用系统试井；气井产能试井有回压试井、等时试井和改良等时试井等。
不稳定压力试井一般分为五种类型：压力恢复、压力降落、注入井压力衰减、注入能力测试和多井试井（干扰试井、脉冲试井）等。
压力恢复试井是在生产井上进行的，产率在一个相当长时间内维持稳定，然后关井并记录井底压力恢复进程。
注入井衰减测试与压力恢复测试相似，注入井维持稳定注入量，然后关井并记录井底压力的衰减进程。
压力降落测试，是在测试前已关井一段时间，地层内压力已趋于平衡，然后把压力计放入井内，记录井以恒定产率生产时井底压力的转变。
注入能力测试与压降测试相似，不同仅是液体是往井内注入。
压降和注入能力测试，由于很难在测试期内维持恒产，因此应用较少。
干扰试井是在两口或多口井中进行的，在一口井（激动井）中改变生产制度，而在另一口井（反映井或观察井）中记录压力响应，干扰试井对地层非均质性、特别是地层连通性反映敏感，对我国很多小断块油田尤其重要。
（三）提供的参数产能试井可以肯定油气井的产能方程、IPR曲线、合理的工作制度等。
不稳定试井可以取得油气藏的产能系数、井的静流压、井的污染程度、地层非均质特性、边界和储量和其它特殊目的测试取得的参数。
二、国内外发展状况试井技术从本世纪20年代诞生慢慢发展到此刻，已发展成为一专门学科，其间大致可分为以下三个阶段：初期发展阶段（20～40年代）：这个阶段的试井工作主如果测取油井不同开采制度下的油气产量和井底压力，主要研究了井底压力随时间转变的晚期规律，但在低渗透油田取得晚期资料需要很长的关井时间。
常规试井阶段（50～70年代）：随着不稳定试井技术的发展，通过压力恢复试井持续测量井底压力转变，运用半对数分析方式（HORNER分析方式）可以分析供油区域的有效渗透率和井底周围的污染状况。
现代试井名词解释简答
试井：为获取井或地层的参数将压力计下入到井下测量压力和(或)流量随时间的变化，并进行测试资料分析处理总过程的简称。
无因次压力 无因次时间 无因次距离（井半径） 井筒储存效应:油井刚关井或刚开井时，由于原油具有压缩性等原因，使得关井后地层流体继续向井内聚集或开井后地层流体不能立刻流入井筒，造成地面产量与井底产量不相等的现象 井筒储存系数: 每改变单位井底压力时井筒储存或释放的流体体积 调查半径: 调查半径(又研究半径)，表示测试过程中压力波传播的面积折算成圆所对应的半径 流动形态(又流动阶段):指在地下渗流时流体的运动形式及规律 不同的流动形态所对应的井底压力特征不同。
现代试井: 现代试井方法是指采用系统分析的方法，将实测压力曲线与理论压力曲线进行图版拟合或自动拟合反求井和油藏参数，且在整个分析过程中要反复与常规试井解释结果进行对比，直到两种解释方法的结果一致，再进行解释结果的可靠性检验。
压力导数 双重孔隙介质: 双重孔隙介质(双孔介质)由两种孔隙结构组成，即由具有一般孔隙结构的岩块(也称基质岩块)和分隔岩块的裂缝系统组成，并且组成油藏中任何一个体积单元内都存在着这两个系统介质间窜流: 两种介质间压力分布不同，在基岩和裂缝间产生流体的交换，这种现象称为介质间的窜流。
弹性储容比: 窜流系数（窜流因子）: λ数值一般在10-10~10-4之间 窜流系数是两种介质的渗透率之比km/kf 和基质岩块的几何结构的函数，其大小决定了原油从基质岩块系统流到裂缝系统的难易程度，决定着过渡段出现的时间。
有限导流能力裂缝:考虑裂缝内的流动阻力，沿着裂缝流动方向上有地层流入裂缝的流量不同即沿裂缝长度流量和压力都不是均匀分布的无限导流能力裂缝: 忽略裂缝内的流动阻力，沿着裂缝流动方向上有地层流入裂缝的流量不同即裂缝渗透率为无限大，流体在裂缝中流动无压力损失，沿裂缝长度压力分布均匀试井的目的：试井所测试的资料是各种资料中唯一在油气藏流体流动状态下录取的资料，因而分析结果也最能代表油气藏的动态特征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，即渗透率和流动系数等 ③对油井进行增产措施后，判断增产效果④了解油藏形状，目的是为了解油藏能量范围，确定边界性质如断层、油水边界和尖灭等，以及边界到测试井的距离 ⑤估算油藏单井储量现代试井解释的步骤: ①初拟合 ②各种流动形态的特种识别曲线分析 ③终拟合 ④一致性检验 ⑤解释结果的模拟检验压力数曲线的作用: (1)判别油藏类型:均质油藏、具有拟稳定窜流天然裂缝油藏或层状油藏、不稳定窜流天然裂缝油藏(2)判别井储或近井地层状况:井筒储存和表皮系数、相重新分布、酸化措施、压裂措施(3)判断外边界类型:无限大均质油藏、线性不渗流外边界、封闭油藏或定压外边界)(10842.13w i D p p B q kh p -⨯=-μ26.3w t D r c kt t φμ=wD r r r =pV C ∆∆=t s i c kt r φμ07.1=t dt dp p D wD wD ⋅='t dt p d p ⋅∆=∆'()()()()()m f t f t m t f t f t c V c V c V c V c V +=+==φφφφφω总弹性储油能力裂缝系统弹性储油能力f m w k k r 2αλ=双重孔隙介质的压力动态:(1)裂缝系统流动阶段 kf >> km，裂缝系统中的流体首先流入井筒，基质岩块系统仍保持静止状态。
油藏课件-油藏工程3-7现代试井解释方法
应用案例介绍
实际应用案例分析
通过实际油井试井资料，解释油气储层的性质与分布，指导油藏开发和生产管理。
成功案例分析
以典型的成功案例为例，展示现代试井解释方法在油藏工程中的应用与效果。
现代试井解释方法的未来发展
1
现状评估
分析当今油气勘探与开发的需求和挑战，评估现有试井解释方法的优势与不足。
2
未来发展方向探讨
基本原理
1 原理介绍
现代试井解释方法利用不同的测井曲线和物理参数来推断油气储集层的岩性和含油气性， 并评估其储量。
2 关键要素说明
影响试井解释的关键要素包括测井工具、测井曲线解释技术以及地质、物理和工程参数 等。
现代试井解释方法
全能试井解释 法
结合多种测井曲线， 综合评价油藏的岩性、 孔隙度、渗透率和流 体饱和度等参数。
油藏课件-油藏工程3－7 现代试井解释方法
现代试井解释方法是油藏工程中的重要领域，本课件将介绍其概述、基本原 理、现代解释方法、应用案例和未来发展。
概述
试井解释方法的定义
试井解释方法用于分析井筒内岩石的特性和油气 藏的性质，以帮助研究人员更好地理解油藏。
试井解释方法的作用
这些方法可以提供有关油气藏的油气储量、渗透 率、孔隙度和岩石类型等重要信息，为油藏开发 提供依据。
探讨基于人工智能、数据挖掘和云计算等新技术的现代试井解释方法的未来发展 趋势。
总结
现代试井解释方法的重要性 对未来油藏开发的影响
这些方法提供了油气储集层的关 键信息，对油藏研究、开发和管 理具有重要意义。
现代试井解释方法的发展将促进 油气勘探与开发的技术进步和资 源利用效率的提高。
发展建议和展望
加强试井解释技术研究，提高油 藏工程人员的专业素质，推动当 前研究成果在工程实践中的应用。
现代试井-Gringarten-Bourdet图版
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念
图3-2 双重孔隙介质油藏的压力变化过程
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念
图3-3 双重孔隙介质油藏压力变化曲线
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念 介质间的流动，即过渡段的流动将由于k 介质间的流动，即过渡段的流动将由于km和kf差异程度的 不同呈现不同的窜流特性. 不同呈现不同的窜流特性.通常分析应用的有两种不同的窜流模 即拟稳态窜流和不稳态窜流。 型，即拟稳态窜流和不稳态窜流。 (1)拟稳态窜流是指基质岩块内部的压力处处相同， (1)拟稳态窜流是指基质岩块内部的压力处处相同，窜流 拟稳态窜流是指基质岩块内部的压力处处相同 量只和裂缝系统与基岩系统之间的压差有关。 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， (2)不稳态窜流则是指基岩内的各点压力不相同，基岩内本 不稳态窜流则是指基岩内的各点压力不相同 身存在着不稳定渗流。 身存在着不稳定渗流。
§3-1双重孔隙介质油藏的有关概念
§3-1 双重孔隙介质油藏的有关概念
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 渗流模型 一、 渗流模型 由两种孔隙结构组成: 由两种孔隙结构组成:基质岩块系统和裂缝系统 一般:kf>>km, km≈0 一般: k φm>φf φ
§3-2 双重孔隙介质油藏试井解释数学模型及其解 数学模型及其解 二、 数学模型及其解 1) 介质间拟稳定态流动数学模型
∂ 2 P fD ∂ P fD 1 ∂ P fD ∂ P mD + = ω + (1 − ω ) 2 rD ∂ rD ∂tD ∂tD ∂ rD ∂ P mD (1 − ω ) = λ ( P fD − P mD ) ∂tD P fD ( r D , 0 ) = P mD ( r D , 0 ) = 0 lim P ( r , t ) = lim P ( r , t ) = 0 mD D D rD → ∞ r D → ∞ fD D D ∂ P fD )] r D = 1 P wD = [ P fD − S ( ∂ rD ∂ P fD dP wD − ( ) rD = 1 = 1 C D dt ∂ rD D
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11
第2节 试井分析基本概念
(1)均质油藏垂直井的流动形态
压力波沿地层不断向外传播，此 时地层流体径向流到垂直井中
拟稳态阶段 井筒储存阶段 径向流动阶段 稳态阶段
最初产量来源于井筒流体的弹性膨胀， 压力波并没有传播到井底，地面产量 与地下流量相等时该阶段结束
特种识别曲线
20 3 End of Sec.
第4节 现代试井分析方法
2.试井解释模型
三部分：基本模型、内边界条件、外边界条件
基本模型
反映油藏的基本渗流特征
均质油藏；非均质油藏
内边界条件 主要反映测试井的特性
井筒储存效应；表皮效应；水力压裂裂缝；水平井
外边界条件
主要反映油藏与外界能量交换的情况
调查半径 ( 又研究半径 ) ，表示测试过程中压力波 传播的面积折算成圆所对应的半径
kt s ri 1.07 ct
导压系数：单位时间内压力波传播的地层面积
10
第2节 试井分析基本概念
3.流动形态 流动形态( 又流动阶段 ) ，指在地下渗流时流体的运 动形式及规律。 不同的流动形态所对应的井底压力特征不同。
13
边 界 影 响 阶 段
裂缝中流体率先流向井底， 在裂缝中形成线性流，此时 地层中没有流体流动
第2节 试井分析基本概念
(3)均质油藏水平井的流动形态
井筒储存阶段 早期径向流动阶段
地层流体垂直流向水平井筒，在垂直于井 筒的垂向平面上形成径向流动；压力波传 播到最近的上 / 下边界或水平井两端的向 心流动范围足够大且影响垂向径向流动时， 该阶段结束 压力波传播到最远的下边界或上边界之 后，在地层水平面上形成线性流 流动范围扩大，远处流体可近似视为径向 流向水平井，在水平面上形成拟径向流
25
第5节 压力导数曲线及应用
(4)径向流动阶段(Radial Flow Period)
压力与时间的半对数曲线
压力及压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp-lgΔt)为一条直线 双对数压力导数曲线为一条水平线
26
第1节 均质油藏试井解释模型
1.有因次试井模型
2 p 1 p ct p 2 r r r 3.6k t
pD pD S r D rD 1
28 1 End of Sec.
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
现代试井解释的核心是 解释图版拟合，或称典型曲线拟合 (Type Curve Match)。通过图版拟合可以得到油藏及油井、流动 阶段等多方面的信息，还可以计算测试井和测试层的特征参数。
渗流基本微分方程
p(r, t ) t 0 pi
lim p(r , t ) pi
r
初始条件
外边界条件(无限大) 内边界条件(井筒储存)
kh 24C dp wf p q r 3 1.842 10 B r r rw B dt
pwf
p pw S r r r rw
17
第3节 常规试井分析方法
2.线性流动阶段(Linear Flow Period)
垂直裂缝井、水平井
p t
特种识别曲线
1 lg p lg t lg 2
诊断曲线
18
第3节 常规试井分析方法
3.双线性流动阶段(Bilinear Flow Period)
垂直裂缝井 (有限导流能力)
31
• • •
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
2.Gringarten(格林加登)图版
CD e
2S
Ce 2 S 2 2ct hrw
CDe2S为表征井筒及周围情况的无因次量
污染井： CDe2S > 103 酸化见效井： 0.5 < CDe2S ≤ 5
未污染井：5 < CDe2S ≤ 103 压裂见效井： CDe2S ≤ 0.5
封闭边界定压边界来自12第2节 试井分析基本概念
(2)均质油藏垂直裂缝井的流动形态
井筒储存阶段
流体在裂缝中的流动无压力损失，瞬间 完成；压力波在地层中传播时，地下流 体垂直流向裂缝，在地层中形成线性流 径 向 流 线性流动阶段 无限导流能力裂缝 动 限导流 阶 双线性流动阶段 有 裂缝线性流动阶段 能力裂缝 段 地层中建立一个持续的流动 ( 从地 层流到裂缝，然后流入井中 ) ，此 时地层和裂缝中均会出现线性流
缺点：油井产量很难维持恒定；开
井生产前很难维持地层压力均匀分 布
3
第1节 试井分析概述
(3)压力恢复试井
油井以恒定产量生产一段时间后，突然关井，此时进行的压 力测试称之为压力恢复试井，简称压恢试井。
• 优点：容易实现常流量(q = 0)条件 • 缺点：很难实现关井前定产量
生产；关井测试影响油田产量
16
第3节 常规试井分析方法
常规试井方法是指以Horner方法为代表的，利用压力特 征曲线的直线段斜率或截距反求地层参数的试井方法。
1.井筒储存阶段(Wellbore Storage Period)
纯井储：
qB p t 24C
特种识别曲线
qB lg p lg t lg 24C
诊断曲线
内边界条件(稳态表皮效应)
27
第1节 均质油藏试井解释模型
2.无因次试井模型
2 pD 1 pD pD 2 rD rD rD t D
p D ( rD , t D ) t
rD
D 0
0
lim pD (rD , t D ) 0
1
rD 1
dpw D pD CD dtD rD pwD
co——井筒中原油的压缩系数 V——井筒有效容积
上式计算的C称为“由完井资料计算的井筒储存系数”，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完井是井筒储存系数的最小值。
一般情况下，C实际要大于C完井
9
第2节 试井分析基本概念
2.调查半径
(1)井筒储存阶段(Wellbore Storage Period)
压差与时间的双对数曲线
压力及压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp-Δt)为一条直线 导数曲线为斜率为1的曲线及导数曲线上的凸起 (污染系 数大于0时的导数特征)
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第5节 压力导数曲线及应用
(2)线性流动阶段(Bilinear Flow Period)
压力与时间的双对数曲线
压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp- t ) 双对数导数曲线为斜率为1/2的直线
24
第5节 压力导数曲线及应用
(3)双线性流动阶段(Linear Flow Period)
压力与时间的双对数曲线
压力导数曲线
• •
特种识别曲线(Δp- 4 t ) 双对数导数曲线为斜率为1/4的直线
End of Sec.4 1
第2节 试井分析基本概念
1.无因次量
(1)无因次压力 (Dimensionless Pressure) kh pD ( pi pw ) 3 1.84210 qB
无因次压力实际上是无因次压差，但习惯上称之为无因次压力
5
第2节 试井分析基本概念
(2)无因次时间 (Dimensionless Time) 3.6kt tD 2 ct rw
(3)无因次井半径 (Dimensionless Radius)
r rD rw
6
第2节 试井分析基本概念
2.井筒储存
(1)井筒储存效应
油井刚关井或刚开井时，由于原油具有压缩性等原因，使 得关井后地层流体继续向井内聚集或开井后地层流体不能立 刻流入井筒，造成地面产量与井底产量不相等的现象。
7
第2节 试井分析基本概念
无限大地层；不渗透边界(断层,尖灭等)；恒压外边界；封闭边界
21 4 End of Sec.
第5节 压力导数曲线及应用
1.压力导数的定义
试井分析中应用的压力导数组合：
' pwD
dpwD t dtD
或
p '
dp t dt
22
第5节 压力导数曲线及应用
2.不同油藏条件或流动阶段下的导数曲线
• 压力降落试井 改变测试井的产量， • 压力恢复试井 并测量由此而引起的井 • 注水井压力降落测试 • 干扰试井 • 注入测试 • 钻杆测试(DST)
不稳定试井
底压力随时间的变化， 从而确定测试井和测试 层的特性参数
2
第1节 试井分析概述
(2)压力降落试井
对于新井或关井时间较长地层中压力分布已稳定的油井，以 定产量进行生产，井底压力不断下降，这时对油井的测试称之为 压力降落试井，简称压降试井。
•
• •
34
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
3.Bourdet(布德)图版
(1)图版构成
双对数坐标（横坐标 tD/CD ，纵坐标 pD’· tD/CD），每条曲线 对应一个CDe2S。
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第2节 试井解释图版及图版拟合方法
32
第2节 试井解释图版及图版拟合方法
(1)图版构成
双对数坐标（横坐标 tD/CD ，纵坐标 pD），每条曲线对应 一个CDe2S。
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第2节 试井解释图版及图版拟合方法
(2)图版特征
• 图版曲线①和 ②，标出了径 向流动阶段的 开始时间 图 版 右 侧 Δ t/t p 值 ， 用于压力恢复试 井分析 早期纯井筒储存阶段的无因次压力曲线斜率为1 每条曲线对应一个 CDe2S 值，只要两条曲线 CD1e2S1=CD2e2S2 ， 则曲线完全重合