试井测试资料解释技术

第1章测试资料解释中的有关概念及其参数的含义

一、不稳定试井与稳定试井

试井可分为不稳定试井和产能试井两大类。不稳定试井包括许多内容。产能试井包括稳定试井、等时试井和改进的等时试井等。此外，试井还包括测一口井的原始地层压力、开井时的流动压力和关井后的静止压力等。

不稳定试井是通过改变油、气、水井的工作制度，引起地层中压力重新分布，测量井底压力随时间的变化，根据为一变化结合产量等资料，计算出测试层在测试范围内的特性参数。

稳定试井是通过逐步改变油井的工作制度（如逐步加大油咀或改变冲程冲次），系统测量每一个工作制度下的产油量、产水量、产气量、气油比以及井底稳定流动压力、井口油管压力、套管压力等，把这些资料绘制成“稳定试井曲线”（即产油量、产气量、产水量、井底流压或生产压差同工作制度的关系曲线）和“指示曲线”（即产量同流动压力或生产压差的关系曲线）。通过分析研究，确定油井合理的工作制度，并推算出油层渗透率和采油指数等参数。由于要保证每个工作制度下的产量必须稳定，并且要在井底流动压力稳定之后才能测量各项数据，所以叫“稳定试井”，也称“系统试井”。

不稳定试井在油气勘探开发过程中广泛使用，压力恢复试井和压力降落试井最为常用。地层测试属于不稳定试井，通过地面操作进行井下开井和关井，改变油藏内部动态，引起油藏中的压力变化，使压力波向外传播，对与井连通的地层进行扫描，并把向外传播时遇到的阻力，随时间的变化反馈到井底，从而获得在扫描范围内的油藏信息。除了取得油层的产量、液性、压力、温度外，还能计算出油层的有效渗透率（K）、地层系数（Kh）、流动系数（Kh/μ）、井筒储集系数（C）、产层完善程度（表皮系数S、堵塞比DR、污染压降ΔPs）、流动效率（FE）、采油指数（J0）、研究半径（r i）、边界距离（L）及边界类型等参数。

二、井筒储集效应和井筒储集系数（C ）

下面以一口井筒充满单项原油的井为例，来讨论油井在刚开井或刚

关井时出现的井筒储集效应的现象。油井刚打开井或刚关井时，地面产

量与井底产量不相等。当油井一打开，从井口以产量和采出的原油，完

全是靠井筒中被压缩的原油的膨胀而采出的，此时，还没有原油从地层

流入井筒，地面产量为q o ，而井底产量为0。后来，随着井筒中原油弹性

能量的释放，井底产量逐渐增加，过渡到与地面产量相等。见图15中之

(1)。

在关井时，当油井一关闭，地面产量立即由q o 变为0，但在井底，

仍有原油从地层注入井筒，从而使井筒压力逐渐增加，直到与井筒周围

地层的压力达到平衡，此时，井底产量才变为0，实现井底关井。这就是

常说的续流效应，图15中之(2)。

q 0 0

P WB S t 0 P WB S Δt

(1)开井情形 (2)关井情形

图15井筒储集效应示意图

上面所讲的当油井刚开井或刚关井时，井筒 原油膨胀或压缩引起的

续流现象，称为井筒储集效应。开井时井底产量为0或关井时井底产量

为q o 的那一段时间，称为纯井筒储集阶段，简写作PWBS （Pure Wellbore

Storage ），见图15所示。

井筒储集效应的强弱程度用井筒储集系数C 表示，它是描述井筒靠

压缩性能储存原油或靠释放弹性能量排出原油的能力。

p

v C ∆∆= (3) 上式中 C —— 井筒储集系数，m 3/MPa ；

产量q 产量q

∆v ——井筒中所储原油体积的变化，m3

∆p ——井筒压力的变化，MPa。

根据井和测试的情况，可以对井筒储集系数C值进行分类，见表1。

表1 井筒储集系数C值分类表

分类级别C值量级（m3/Mpa）井的情况描述

特高>10 深气井，井口关井

高1~10 高含气井或油、套液面同时恢复井

较高~1 含气柱井，井口关井或油套液面恢复井

中等~ 油管井口关井，中低气油比

较低~ 油管井口关井，井中为纯油、水或采用井下工具关井，但口袋较长

低~ 采用井下工具关井

很低< 井下关井，口袋特短

由上表中可以看出，井中的流体性质和关井位置对C值影响很大。对C值的分类有助于对测试压力资料的分析和鉴别。如果通过参数计算求出的C值，与上面描述的井的情况相符，则结果是正确的，如果相差很大，则可能是分析出现错误或未考虑井筒因素（如封隔器漏失）、地层因素（存在未被认识的气夹层等）所引起的。

实际资料表明，产层孔隙度越小，流体的压缩性越大，关井闸门离油层越远，则井筒储集效应持续的时间就越长，从而影响径向流直线段的出现，甚至无法计算出油层参数。因此，为了尽量消除或降低井筒储集效应，研究的地层测试器中的测试阀实行井底关井，就是有效的办法之一。

三、续流动状态

续流动状态又称为井筒储集流动段，与上面分析井筒储集效应的情

况一样，它是产生于开、关井后压力变化早期的一种流态，严格地说，它只受井筒容积影响的一种井底附近的不稳定的流动状况，也叫续流段或续流效应。

在续流段，当井筒储集系数为常数时，压力及压力导数的双对数图和直角坐标图上，呈斜率为1的直线（45°倾角的直线）。

四、平面径向流

设油层是均质、等厚的，且油井打开了整个油层，开井后，地层中的流体沿水平面从四周流向井底，流线是从四面八方向井筒汇集的直线，其特点是，以井轴为圆心的圆上，各点的压力和速度是相等的，这种流动称为平面径向流动，简称径向流动。见图16。

等压线

流线

图16 平面径向流示意

实际上，油井一开井总是要受井筒储集和表皮效应或其他因素的影响，虽然流动也是向着井筒的径向流动，但尚未形成径向流的等压面，这一阶段称为“早期段”；在生产的影响到达油藏边界之后，因受边界的影响而不呈平面径向流动，这一阶段称为“晚期段”；真正呈平面径向流动的只有它们之间的一段时间，所以径向流动阶段又常称为“中期段”。

五、稳定流动

一口井以稳定产量生产，如果在晚期段整个油藏的压力分布保持恒定（即不随时间而变化），油藏中的每一点压力都保持常数，这种流动状态称为稳定流动。非常强的水驱油藏容易出现稳定流动。因为油井每采