试井解释原理

（19）气井拟压力和无阻流量
气井拟压力的定义：
2p = dp p0 Z
p
气井无阻流量(QAOF):是指气井在井口敞喷(大气压)条 件下的气体产量。
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。 试井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。 渗流力学理论的发展：室内实验 矿场试验--试井
归纳起来试井分析的主要用途有：
1、判断和预测油气藏类型，均质油气藏，非均质油气藏等； 2、判断和预测油气藏大小和范围，河道油藏，断层距离，透 镜体，油（气）层边界，非均质分布等，而且是地震、测 井等手段都难达到的；。 3、判断和评价断层的性质，包括密封性等； 3、流动单元的划分； 5、判断井间连通性和注采平衡分析； 6、平均地层压力计算，压力分布； 7、估算测试井的完井效率、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； 8、估算测试井的控制储量、产能、地层参数； 9、描述井筒周围油藏特性，包括流动单元描述与划分，渗透 率分布、孔隙度分布，厚度分布，饱和度分布等。
反之，当一口井在井口关井时，由于井筒内流体的压缩性影响， 或是由于井筒内具有自由液面，使得井底不能同时关闭停止流动， 地层继续向井内补充一部分液体，这便是关井的“续流动”。
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
3、重要概念
（1）平面径向流
假设：油层均质、等厚、油井打开 整个油层生产。 现象：在油层中与井筒方向垂直的水平面上，流线从四面八 方向井筒汇集、而等压线则是以井轴为圆心的同心圆。
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 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 段称为“早期段”，在生产影响达到 油藏边界以后，此时因受边界影响不 呈平面径向流，这一阶段称为“晚期 段”，真正称为径向流的只是它们之 间的一段时间，即“中期段”
石油地质综合研究技术（盆地、区带、圈闭等评价） 油藏探测与监测技术（试井、地震、测井、录井） 地质建模与储层描述技术 油藏数值模拟技术
生产动态分析与监测技术（油藏工程）
井筒举升工艺（采油工程）
储层改造技术（采油工程）
提高原油采收率技术
试井服务的范围跨越了油气田勘探和开发的全过程。
各种测试的探测距离
1 cm 地质 地震 静态 1m 1 km
岩心
测井 探测距离
WFT
动态
试井 示踪剂试井
10-2 m
10-1 m
1m
10 m 102 m
103 m
104 m
试井的分类
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
主要用电法等来测试井筒附近区域的地层渗透率、
饱和度等地层特征。
生产测井(Production Test)： 主要研究井筒问题，如出油层位、出水层位、分 层流量及井壁损坏等。 试井(Well Testing):
主要通过测试压力数据和产量数据来求取生产井
流动区域范围内的有效地层参数，如渗透率、表皮系 数、井筒存储系数以及井与断层的距离。
试井解释导论
中国石油大学(北京) 2005年10月
一、试井解释中的概念
1、什么是“试井”？
试井(广义)：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。
既包括压力和温度及其梯度的测量、高压物性样品的 获取，不同工作制度下的油、气、水流量的测量，甚 至探测砂面以了解地层出砂情况等均可以称为试井的 范畴。
由于“试井”和“生产测井”同样都是使用
绳索（电缆或者钢丝）向井中下入仪器，测取资料 进行研究，特别是近年来随着电子压力计的发展和 应用，使得试井和生产测井在现场施工方式上趋于 接近，统称为“电缆作业”，但是研究方法、研究
对象和所依据的理论截然不同，因而只能是彼此渗
透，不能混为一谈。
油气勘探开发的关键技术
（5）线性流动
线性流动就是指在某一区域内，流体的流动方向相同，流线相互平行。 可能出现“线性流”的情况：平行断层所形成的条带地层，离井稍远 区域流动；无限导流垂直压裂裂缝井；水平井水平段较长时。 线性流在压力曲线上的表现特征：压力导数成1/2斜率的直线。
（6）双线性流动
有限导流垂直裂缝是指进行水力压裂的井，当加入的支 撑剂沙粒配比是当时，裂缝中的导流能力与地层的导流能力 可以相比拟。此时除垂直于裂缝的线性流外，沿裂缝方向也 产生线性流,因此成为双线性流。 双线性流产生于有限导流的垂直裂缝。
油藏中不同时刻的压力分 布曲线彼此平行，井底压力随 时间变化呈线性关系。封闭油 藏中一口井以稳定产量投入生 产，当压力影响达到所有封闭 边界之后，便进入“拟稳定流 动”阶段。
（4）半球形流和球形流动
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。
q q J= = p pi pwf ps
（17）流动效率和堵塞比
流动效率(FE):是指实际采油指数与理想采油指数的比值。
pi pwf ps J FE = = Ji pi pwf
堵塞比(DR):流动效率的倒数。
pi pwf Ji DR = = J pi pwf ps
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”。
（14）表皮效应、表皮系数和折算半径
由于钻井过程中泥浆的侵入、射孔引起射开不完善、酸化和压裂原因， 使油井附近地层区域的渗透性发生变化，也就是通常所说的井壁污染和增 产措施见效。因此，当原油流入井筒时，就会在这个渗透性不同的区域内 产生一个附加压降。这就是所谓的“表皮效应”。
将表皮效应产生的附加压降△Ps无因次化，得到无因次附加压力降，
差的油井产量；
q q Jo = = p pi pwf
理想比(米)采油指数：指无污染或者措施情况下的单位 油层厚度的采油指数；
Jo q q J os = = = h p h h( pi pwf )
（16）实际采油指数
实际采油指数：指地层存在污染或者要经过增产措施的
Fra Baidu bibliotek
条件下的采油指数。 计算公式如下：
（12）压恢试井和压恢曲线
压恢试井：一口井以稳定产量生产一段时间tp以后,关井使 油层压力回升(“恢复”)，测量关井前产量和关 井 后井底流压随时间的变化，这就是“压恢试井”。 压恢曲线： Horner曲线:即以直角坐标表示关井井底压力Pws(△t),对数 坐标表示（tp+△t)/△t,这样的半对数曲线就 称为霍纳曲线。 MDH曲线：即以直角坐标表示关井井底压力Pws(△t),对数坐 标表示关井时间△t,这样的半对数曲线就称为MDH
试井(狭义)：仅指井底压力的测量和分析，以及为了
进行压力校正而进行的温度测量和为了分析压力而进 行的产量计量。
1、什么是“试井”？
地层属性： 产量
孔隙度、渗透 率、断层、边 界、边底水、 气顶等
压力响应
正问题
反 问 题
反求地层信息
试井解释
2、“试井”、“生产测井”、“测井” 测井(Well Logging)： 差别
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S”(污染 系数)。
表皮系数S所反映的储层特征：
S>0：地层受污染，S数值越大，污染越严重； S=0：储层未受污染； S<0：增产措施见效，S绝对值越大，增产措施的效果越好。
（14）表皮效应、表皮系数和折算半径
除了用表皮系数S表示井壁污染和表皮效应性质严重程度 之外，也可以用折算半径rwe表示，折算半径就是将表皮效应 用等效井筒半径来代替，计算公式如下：
（13）井筒储集效应和储集系数
井筒储集系数物理意义 在井筒储满单相原油的情况下，井筒靠其中原油的压 缩性能储存原油，或者靠释放其中原油的弹性膨胀能量排 除原油的能力。说得更具体些：关井时，要使井筒压力升 高1MPa，需要从地层中流入C(m3)体积的原油；开井时， 当井筒压力降低1MPa时，靠井筒中原油的弹性膨胀能量可 以排出C (m3)体积的原油。
（18）多井试井
多井试井包括干扰试井和脉冲试井。测试时一般采
用两口井进行施工，一口井作为“激动井”，改变工作 制度，例如开井或者关井，产生一个地层压力波。另一 口井作为观察井，测试时下如高精度压力计，记录从激 动井通过地层传播过来的压力变化，从而研究井间地层 的连通性，和计算连通参数。 干扰试井也可以采用一口激动井对多口观察井，或 者一口观测井对多口激动井，井型井组测试。 脉冲试井是指按照相同时间间隔采用多个激动信号 (脉冲)，从观察井测量脉冲信号的测试方法。
rwe = rwe
S
折算半径rwe和井筒半径rw之间的关系： rwe＝rw(即S=0或者△Ps=0):井未受污染； rwe <rw(即S>0或者△Ps>0):井受污染； rwe >rw(即S<0或者△Ps<0):增产措施见效。
（15）理想采油指数和理想比采油指数
理想采油指数：指无污染或者措施情况下的单位生产压
（7）拟径向流
对于水力压裂井，当初期的线性流动和双线性流动结束 之后，当压力波响应半径大于裂缝半长时，就会出现拟径向 流动。
（8）续流
井口开井时，初始的井口产量是由井筒内液体的膨胀而产生的， 井底的流动是从零逐渐增高到常产量(Q)值，这时地层内不能马上形
成平面径向流，这一阶段称为井筒储集影响阶段，也称“续流动 段”。
（2）稳定流动
一口油井以稳定产量生产，如果在“晚期段”整个油藏的压 力分布保持恒定（即不随时间变化），油藏中每一点的压力 都保持常数，这种流动状态成为“稳定流”。 表现特征：t≥tss时，油藏中任何一点均有：dp/dt=0.
强水驱边底水油藏 可出现稳定流。
（3）拟稳定流动
如果在稳定生产过程的晚期段，油藏中每一点的压力随时间 的变化率都相同，即各点的压力以相同的速度下降，这种流 动状态称为“拟稳定流动”。 表现特征：t≥tps时，油藏中任何一点均有：dp/dt=C(常数)
曲线。 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
（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”。 从开井或者关井开始，直到地面产量与井底产量完全相 同之前的阶段都称为“纯井筒存储阶段”。
dV qBt C= = dP 24 P
探测半径的计算公式：
kt rd = 0.029 C t
rd：探测半径，ft; k: 渗透率，mD;
t: Φ: u： Ct :
时间，h; 孔隙度，无因次； 粘度, mPa.S. 压缩系数，［磅/英寸2］-1
（11）压降试井和压降曲线
压降试井：即把本来关着的油井开井生产，使油层中的压力 下降，测量产量和井底流动压力随时间的变化。 压降曲线：以直角坐标表示井底流压Pwf(t),以对数坐标表示 开井时间t，绘制出来的井底流压和开井时间的 单对数曲线称为压力降落曲线，简称压降曲线。 利用压降曲线可以计算油层渗透率k和表皮系数S等。