低渗透油藏注水开发

流度的变化。目前关于多相流动试井流动机理，特别是含水率变化
对井的动态的影响鲜有见报道，现有研究几乎没考虑油井试井过程 中径向流度的变化。
一、低渗透油藏试井难题
5、注水开发中需要确定水驱前缘、泄油半径，评价合理的井排距，
但试井解释结果没有很好回答这些问题。消除或考虑井间干扰，评
价稳定的供给半径。利用试井资料，估算裂缝半长，评价压裂效果 和规模，分析注水开发过程中的储层物性变化。 6、对于低渗透、特低渗透油藏，目前地层压力计算仅用到区块少 量油井的地层压力平均得到，没有ห้องสมุดไป่ตู้虑注水井影响。
双对数拟合
压力史拟合
三、低速非达西试井解释方法
许多学者研制了含启动压力梯度的试井典型曲线图版，其研
究的出发点均是考虑低渗透油藏渗流存在启动压力梯度。然而实际 渗流实验曲线表明，在流速非常低时，渗流曲线为曲线段(od段).
低渗透非达西渗流特征曲线
流 动 速 度
二、低速非达西试井解释方法
dp K K dr
启动压力梯度=0.02
裂缝流阶段考虑裂缝的导流 能力，压力导数开始斜率为
斜率0.5
0.25的直线段，后变为斜率
斜率0.5
斜率0.25
为0.5斜率直线。
三、低速非达西试井解释方法
关137-146
1
井号
0.1
地层压力 （MPa）
井储系数 表皮系数 (m3/MPa)
地层渗透率 （mD）
裂缝半长
(m) 84.7
抽油杆
抽油泵
上花管
下花管
关井器
压力计 油层 防震筒
井下关井测压管柱结构示意图
二、低渗透油藏试井工艺
井下关井试井测试工艺
长庆西峰油田28口油井的压力恢复资料，18口地面关井平均井筒储集系数 为1.72m3/MPa，径向流出现时间为596小时，而10口井下关井的资料， 平均井筒储集系数仅为地面关井的1/4。径向流出现时间为207小时，提前 了近390小时。
非达西 流动
无限 导流
初始条件
p fD
x
tDf 0
0
pD t
yD
Df 0
0
边界条件
lim p fD 0
p fD xD
pD
xD 0
lim pD 0

pwD 1 S fD C fD t Dxf
2S fs pD yD
关1370.01 0.01 0.1 1 10 100
146
17.2
6.44
0
0.94
双对数曲线: dp and dp' [MPa] vs dt [hr]
关137-141双对数试井曲线
裂缝半长Xf过长，没有考虑压裂井的非达西现象，采用无限导流压裂井非达西模型
拟合，拟合效果较好。
关137-146压裂井非达西试井结果解释表
西24-27井 西31-27井
二、低渗透油藏试井工艺
毛细管试井测试工艺
把传压筒下到井下，井下测压点处的 压力作用在传压筒内的气柱上，由气 体传递压力至井口，由压力变送器测 得地面一端毛细管内的氮气压力后， 将信号传送到数据采集器，数据采集 器将压力数据显示并储存起来。记录 下来的井口氮气压力数据由计算机回 放后处理，根据测压深度和井筒温度 完成由井口氮气压力向井下测点压力 的计算。
10
变渗透率试井曲线
考虑变渗透率 效应试井模型 特征曲线
1
考虑压力梯度试井曲线
0.1 0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
三、低速非达西试井解释方法
注水井达西和非达西耦合试井 数学模型
内区水相
渗流控制方程
P 2 2 x P C r t w e x 2 t
典型曲线图版
1.油水交界面处越近，近井地带憋 压现在越严重、压力导数曲线与 压力曲线重合时间越长。
2.外区油相非达西流动试井曲线显
示压力导数上翘。 3.无穷大交界面条件时，导数曲线
位于0.5线，处于径向流状态。
C=0.2 不同油水交界面时 （1.24m、9.20m、67.9m、501m、 无穷大）压力图版
井号 关137-146
地层压力 （MPa） 17.5
井储系数 (m3/MPa) 6.31
表皮系 地层渗透率 数 （mD） 0 0.83
裂缝半长 (m) 44.7
启动压力梯度 （MPa/m） 0.02
汇报内容
一、低渗透油藏试井难题 二、低渗透油藏试井工艺 三、低速非达西试井解释方法 四、砂体展布问题的试井对策
yD 0
三、低速非达西试井解释方法
无限导流裂缝井非达西典型曲线图版
曲线分为三个阶段 （Ⅰ）井储和表皮影响阶段，压力 和导数曲线为斜率为1的直线 （Ⅱ）裂缝流阶段，压力导数曲线 为斜率为0.5的直线段。
（Ⅲ）启动压力梯度影响段，受启
动压力梯度的影响，曲线微上翘
非达西无限导流垂直裂缝井试井典型曲线
汇报内容
一、低渗透油藏试井难题 二、低渗透油藏试井工艺 三、低速非达西试井解释方法 四、砂体展布问题的试井对策
五、多相流动及压裂井多相流试井
六、地层压力计算
七、试井资料的应用
二、低渗透油藏试井工艺
起泵测压→恢复液面测试→尾管测试→环空测试→井底关井→毛细管测压
井 下 关 井 试 井 测 试 工 艺
P 2 K (dp / dx) P P Ct rw2e2 x 2 x x x t
外边界条件： 初始条件： 交界处条件
lim p x, t pe
x
p x, t t 0 pe
po ( x, t ) pw ( x, t ), x xo vo ( x, t ) vw ( x, t ), x xo
yD 0
p fD ( xD )
yD 0
三、低速非达西试井解释方法
压裂井非达西流动试井 数学模型

yD 0
有限导流裂缝井试井数学模型
2 裂缝模型 p fD 2 p fD
x
2 D
C fD yD
1 p fD fD tD
2 pD pD pD M D 2 yD yD tD
三、低速非达西试井解释方法
启动压力梯度对垂直裂缝非达西试井曲线影响 启动压力梯度对试井曲线的影响： 无启动压力梯度时，只有裂缝的 线性流特征。有启动压力梯度时， 导数曲线后期上翘，启动压力梯 斜率0.5
度越大，上翘幅度越大，上翘出
现的时间越早。
三、低速非达西试井解释方法
存在启动压力梯度的无限导流裂缝和有限导流 裂缝试井曲线对比
动态方法
生产测井 压力 温度 流量 试井 模型
生产数据 示踪剂
内部特 地质模型 性模型.
示踪剂 模型
集成
油藏 模型
历史拟合
井流动 模型
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
多层毛细管测压井下管柱图
二、低渗透油藏试井工艺
毛细管试井测试工艺
可完成各种稳定试井和不稳定试井工作，适用于直井、斜井、稠油井的单层测 试和分层测试，满足机械采油和自喷采油不停产进行测试的要求，特别是具有井 下安全阀和环空封隔器的油气井可以随生产管柱下井完成测试。可实现不停产连 续压力监测，装置井下部分结构简单，无电器元件，无密封胶圈，不易损坏，使 用寿命长，工作性能可靠。压力传感器及其它电子元件置于地面，不受井下恶劣 环境的影响，工作寿命长，并可以随时在地面进行校验或维修。
2
K(dp/dx)表示非达西的 变渗透率现象
P Pwf Pw S w x x 0
内边界条件 外区非达西油相：
渗流控制方程
Bq
dPwf 2 hK (dp / dx) P 24 C dt x x0
K (dp / dx)
非达西 流动
有限 导流
初始条件
p fD
tDf 0
0
边界条件
lim p fD 0
x
yD
lim pD 0
p fD xD
xD 0

pwD 1 S fD C fD t Dxf
pD
yD 0
p fD ( xD )
2S fs pD yD
低渗透油藏注水开发的试井技术
程时清 中国石油大学（北京) 2010，06
汇报内容
一、低渗透油藏试井难题 二、低渗透油藏试井工艺 三、低速非达西试井解释方法 四、砂体展布问题的试井对策
五、多相流动及压裂井多相流试井
六、地层压力计算
七、试井资料的应用
试井
试井：人们通过油气井测取在不同工作 制度下井底压力和温度等信号的过程。 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。
一、低渗透油藏试井难题
3、低渗透油藏储层低孔、特低渗，非均质性严重，油层砂体的 接触关系具有多样性，在实际试井资料解释过程中，导数曲线是否
反应了储层砂体的小尺度变化，目前还不能通过试井方法确定。
4、传统的单相流试井模型认为，导数曲线上翘是储层物性变差或 断层的反映，在多相流动条件下，这种现象应解释为多相流动区内
(递减曲线分析)
一、低渗透油藏试井难题
1、低渗透油田由于渗透率低，关井测压试井时间长，许多试井资
料未出现径向流动，给试井资料解释和结果应用带来了极大困难。
1
1
0.1
0. 1
0.01 0.01
0.1
1
10
100
双对数曲线: dp和dp' [MPa]-dt [hr]
0.0 1 0.0 1
0. 1
1
1 0
三、低速非达西试井解释方法
注水井达西和非达西耦合试井
典型曲线图版
C=0.2 不同油水交界面时 （1.24m、9.20m、67.9m、500m、 无穷大）压力图版
C=2 不同油水交界面时（1.24m、 9.20m、67.9m、500m、无穷大） 压力图版
三、低速非达西试井解释方法
注水井达西和非达西耦合试井
五、多相流动及压裂井多相流试井
六、地层压力计算
七、试井资料的应用
四、砂体展布问题的试井对策
九种纵向非均质性试井地质模型，试井典型曲线
7m
第一种 模型
9m
1
0.1
0.01 1E-3
0.01
0.1
1
10
100
1000
Log-Log plot: dp and dp' [MPa] vs dt [hr]
第二种 模型
红色—表示油层 黄色—表示干层或隔层
1
0.1
0.01 1E-3
0.01
0.1
1
10
100
1000
Log-Log plot: dp and dp' [MPa] vs dt [hr]
低渗透非达西渗流渗透率 随压力梯度变化曲线
采用变渗透率算法，并考虑井到井筒存储效应和表皮效应，建 立了低渗透油藏通用非达西试井模型，最后给出了低渗透通用非 达西试井的典型曲线图版。
二、低速非达西试井解释方法
均质油藏非达西典型曲线图版
变渗透率试井曲线后期上翘，通过 这种导数曲线特征可以判断储层是否存 在启动压力梯度。
陈12-10
常用复合模型进行拟合，拟合时初始拟合压力通常较高、且未出现复合模 型的径向流段、而用注水井非达西模型拟合较好
三、低速非达西试井解释方法
压裂井非达西流动试井 数学模型
无限导流裂缝井试井数学模型
裂缝模型
2 p fD x
2 D
2 p fD C fD yD
0
yD 0
2 pD pD pD M D 2 yD yD tD
10 0
西31-42井06年试井曲线
Ë«¶ ÔÊý ÇúÏ ß: dpº Í dp' [MPa]-dt [hr]
西25-33井07年试井曲线
2、目前许多学者对低渗透油藏的渗流规律进行了大量研究，但考 虑低渗透油藏渗流存在启动压力梯度。然而实际渗流实验曲线表明， 在流速非常低时，渗流曲线为曲线段。现有低速非达西试井模型只 是一种近似，与实际油藏的情况存在一定的误差。
4.C值越大，重合段时间越长。可 能会掩盖导数曲线下降状态。
三、低速非达西试井解释方法
1
1
0.1
0.1
0.01 1E-3
0.01
0.1
1
10
100
0.01 0.01
0.1
1
10
100
双对数曲线: dp和dp' [MPa]-dt [hr]
双对数曲线: dp和dp' [MPa]-dt [hr]
刘52-12
各种测试的探测距离
1 cm 地质 地震 1m 1 km
静态
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
油藏管理
静态方法 数据
地质 地球物理 地球化学 钻井 地球物理模型 地球化学 模型 石油物理 模型 地质力学 模型 流体 模型 生产测井 模型 石油物理 地质力学 流体