压力测井及资料讲解

•
某一地层深度的水压为：
Pw
dP dZ w
Z
101325
C(帕)
• 水压不满足(5-1)式的称为压力异常 ：
Pw
dP dZ w
Z
101325
(帕)
第二节 井下压力计与压力测量
一、应变式压力计
1.测量原理
应变压力计原理图
应变压力计结构图
2.应变线圈的工作原理
• 镍铬合金固体导线的电阻率为：
石英晶体的晶轴
二、石英晶体压力计
1.石英晶体的压点效应
横向压电效应：当石英晶体在Y轴方 向上受力时，仍然在垂直于X轴的 表面上产生外部电荷，而沿Y轴方 向上只产生形变，这称为横向压电 效应
• 当石英晶片的长度和宽度远大于厚
度（或直径远大于厚度）时，厚度
切变的振动频率方程为： fn
n 2t
C
石英晶体的晶轴
第五章
压力测井及资料分析
试井 DST测试 RFT（FMT）测井 MDT测试及套管井地层测试方法 油气水物性计算
第一节 压力成因
• 成因：
1.上覆岩层地静压力；
2.边水或底水的水柱压力。
• 油田投入开发前，整个油层处于均匀受压状态，这 时油层内部各处的压力称为原始地层压力。油田投 入开发后，变为静止地层压力和流动压力 。
r 2
r
r
3.6
(t )
或
f f0
a0 (T TБайду номын сангаас ) b0 (T T0 )2 c0 (T T0 )3
见右图：AT切型的频率温度 特性曲线 ：
（3）频率的温度系数
任意温度T时的温度系数 ：
式中，
Tf a0 2b0 (T T0 ) 3c0 (T T0 )2
1 f
a0
f0
( T
) T0
b0
1 2 f0
R l l2
SV
• 电阻率的相互变化是体积V变化的函数，即
• 所以由以上两式得到：
d C dV C(1 2 ) dl
V
l
dR [1 2 C(1 2)] dl K dl
R
l
l
K—金属丝的应变灵敏系数，
dR
K 1 2 C(1 2 ) R
dl l
注：在弹性范围内(0.3~0.4%)，K值主要取决于泊松比和比例
8.表皮效应与表皮系数
通常情况下，在井筒周围有一个很小的环状区域。由于
种种原因，譬如钻井泥浆的侵入、射开不完善或酸化压裂的
影响等，这个小环状区域的渗透率与油层不同。因此当原油
从油层流入井筒时，在这里产生一个附加压力降。这种现象
叫表皮效应(或趋肤效应)。把这个附加压降()无因次化，可
以得到无因次附加压降，用它来表征一口井表皮效应的性质
第三节 试井与压力资料的应用
试井分为稳定试井和不稳定试井： 稳定试井：是改变油气井的工作制度并在各工 作制度下测量相应井底压力与产量之间的关系 的方法。 不稳定试井：是改变油气井的产量，并测量由 此引起的井底压力值随时间变化的关系的方法。
一、试井的一些基本概念
1.达西定律 2.镜像法则
u 3.6K d dl
2.特性分析
（1）频率与压应力 的关系
右图是频率与压应力的关系， 横坐标表示压应力 ，纵坐
标表示频率， 表示作用角。由图可知，当
石英振子受围压时，
f 最 大，所以图-6采用围压 方式设计。
频率与压应力的关系
（2）频率的温度特性
频率的温度特性方程 ：
f f0[1 a0 (T T0 ) b0 (T T0 )2 c0 (T T0 )3 ]
2 P 1 P
Ct
P
r 2 r r 3.6K t
在定解条件下的解为：
P
P(r,t)
Pi
qB 345 .6Kh
[Ei
(
r2 14.4t
)]
把它写成压差的形式为：
P
Pi
Pwf
(t)
qB 345 .6Kh
[Ei
( rw2 14.4t
)
2S]
2.压力恢复公式
应用叠加原理可以导出压力恢复公式。
2 P 1 P 1 P
（3）空间和时间上的同时叠加形式
4.反叠加原理
5.卷积与反卷积原理
（1）卷积方法
t
P 0 q(t) f (t )d
（2） 反卷积方法
f L1 L[P(t )] ZL[q(t )]
6.模拟反卷积原理
f L1
L[P(t )]
qr 24CZ 2 L[P(t)]
7.无因次变量
无因次压力、无因次时间、无因次井筒储集常数或储存 系数 、无因次距离
压力计,标定分以下三个步骤：
⑴ 温度标定系数
⑵ 压力标定系数
⑶ 压力确定
P(
f
P
,T
)
G(T )
H (T
)
fP
I
(T
)
f
2 P
J
(T )
f
3 p
三、HP石英晶体压力计
（1）仪器结构(见右图） （2）仪器标定 步骤：
1.采集连续的压力数据； 2.是有计算机处理这些数据
HP石英晶体压力计
石英压力计测井图
2 f (T 2
)T0
1 3 f c0 6 f0 (T 3 )T0
a0、 b、0 为c0参考温度为时的一、二、三级频率温度系数
（4）频率的稳定性
造成频率不稳定的因素 :
1. 振子表面加精度不够，表面抛光误差较大;
2. 质量吸附效应的影响;
3. 应力弛豫效应的影响;
4. 温度变化的影响。
为了得到较高的、一致的精度，应该定期标定石英晶体
和严重程度，称之为表皮系数(或趋肤因子，污染系数等)，
用S表示:
S
1.842
Kh
10 3 qB
PS
9.井筒储集效应
表示井筒储集效应的强弱程度，用c表示 :
C
V P
V C0 P P
VC0
9.流动阶段
二、试井解释的理论基础
1.基本微分方程和压降公式
单相弱可压缩且压缩系数为常数的液体在水平、等 厚、各向同性的均质弹性孔隙介质中渗流，压力变化服 从如下偏微分方程(扩散方程)：
系数
3.影响应变压力计测量结果的因素
（1）温度影响 （2）滞后影响
滞后现象：应变压力计的测量值与压力的施加方 式有关，测井时压力升高时测量值要比实际值低； 压力减小时测量值比实际值要高。
二、石英晶体压力计
1.石英晶体的压点效应
纵向压电效应：晶体沿X轴方向上受
力时，晶胞平面产生变形，原来互 相重合的硅离子的正电荷中心分离 开来，因此表现出晶体在垂直于X 轴的表面上吸附电荷，这称为纵向 压电效应；
3.叠加原理
（1）空间上的叠加形式
Kh(Pi Pwfn )
1.842103 B
n
(q j
j 1
q j1 )PD[(tn
t j1)D ] qn S
（2）时间上的叠加形式
Kh(Pi Pwfn )
1.842103 B
1 2
n
(q j
j 1
q j1) ln[ 4(tn
t j1 ) D
] qnS