试井分析

试井分析
第一部分：试井简介
试井的分类：稳定试井
产能试井
试井等时试井
不稳定试井
一、基本定义
1、产能试井：改变若干次测试井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定井的产能方程，无阻流量，动态曲线，合理产量等。

2、不稳定试井：改变测试井的产量，从而在油层中形成一个压力扰动或变化，并测量由此所引起的井底压力随时间的不稳定变化过程。

二、试井目的
估算完井效率、井底污染情况，判断是否需要采取增产措施，分析增产措施效果，估算地层压力、控制储量或原始地质储量，地层参数，判断边界情况，连续性等。

第二部分：产能试井方法及解释
试井方法
一、稳定试井
测试方法：连续以3~4个不同的稳定产量生产(由大到小），每个产量生产都要求流压达到稳定；测量每个稳定产量及相应的稳定流压、油压、气油比和出砂量等，最后终关井测底层压力。

测试前要求先清井及初关井。

二、回压试井
回压试井针对气井，其测试方法与油井的稳定试井相同。

三、等时试井
测试方法：连续以3~4个稳定产量开井生产相同的时间，而不管流压是否达到稳定，但要求一定要进入径向流阶段。

在每个不同气嘴生产之间都插入一个关井压力恢复，而且要恢复到地层压力。

最后一次生产要延续很长时间，一直到流压稳定，称为延时测试，最后终关井得到地层压力。

四、修正等时试井
测试方法：连续以3~4个稳定产量开井生产相同的时间，而不管流压是否达到稳定，在每个油嘴开井生产之间插入的关井时间相同，且关井时间常与开井时间相同。

同样有延时测试和终关井。

试井解释
试井解释分为绘制产能曲线，写出产能方程，绘制流入动态曲线。

产能方程有指数式产能方程和二项式产能方程。

一、指数式产能方程
n wf R g p p C q )(2
2-= （1） 式中：n —渗流指数，15.0≤≤n ，当1=n 时，气体为层流；当5.0=n 时，气体为纯湍流。

g q —气体流量 R p —地层压力 wf p —井底流压 对（1）式两边取对数有
)lg(lg lg 2
2wf R g p p n C q -+= （2） 变形得
C n
q n p p g wf R lg 1
lg 1)lg(2
2
-=- （3）
在双对数坐标纸上绘制)(22
wf R p p -与g q 的关系曲线（直线）。

直线斜率为n /1，截距为
C n
lg 1
-
2
2wf R p P -
)/10(d m q g 指数式产能方程曲线
二、二项式产能方程
条件：气藏无限大，压力波未达到边界，气体的流动符合无限大均质气藏径向流状态。

此时的压力和产量关系：
)8686.00923.2(lg
42420
2
2
2
a w t sc f
g sc i wf S r C Kt
Kh
T T q Zp p p +--=φμμ （4）
g a Dq S S += （5） 故：
22
2
236846)8686.00923.2(lg 42420g sc
f sc
g w t sc f
sc wf
i q Kh T D T Zp q S r C Kt
Kh T T Zp p p μφμμ++-=- （6）
或写成：
2
2
2
g g wf R bq aq p p +=- （7） 变形得：
g g
wf
R bq a q p p +=-2
2 （8）
在直角坐标纸上绘制
g
wf
R q p p 2
2
-与产气量g q 之间的关系，应得到一条直线，此直线的斜率
为b ，纵截距为a 。

这就是二项式产能曲线。

g q
第三部分：不稳定试井常规解释方法
不稳定试井通过流量变化在油藏中引起压力扰动，并在井底记录瞬变压力和时间的变化，来分析油藏参数。

常用的试井包括：
·压降试井 ·压力恢复试井 ·多流量试井 ·干扰试井 ·脉冲试井 ·压力回落试井
一、压降试井
程序：通常先关井时地层压力平衡，然后以定产量生产，同时测量井底压力。

目的：主要目的是得到平均渗透率K 和近井地带的污染情况，也可以得到油藏孔隙体积和泄油面积内油藏非均质的情况。

q p
半对数分析法，如果无限大均质油藏中的一口井，从t=0时刻开井，以稳定产量生产，则油藏中任一离井r 远处，在开井后t 时刻的压力p 是时间和距离的函数：
)]4([4),(2Kt
r C E Kh B
q p t r p t i i φμπμ---
= （1） 求测试井井底压力w p 。

因为在井底处，距离w r r =（井筒半径），是定值，所以井底压力只是时间的一元函数；在开井生产情形，它是流动压力，以wf p 表示，可得：
)4(4),()(2
Kt
r C Ei Kh B
q p t r p t p w t i w wf φμπμ-+
== （2）
用近似式替换指数积分函数，并考虑表皮效应所造成的压力损失s p ∆：
)280907.0(ln 4)(2
S r C Kt
Kh B q p t p w
t i wf ++-
=φμπμ （3） 在法定单位制下上式可化为： )8686.00923.2(lg 121.2)(2
S r C Kt
Kh B q p t p w
t i wf +--
=φμμ （4） 式中：q —井的流量，d m /3
；
p —距离井r 处在时刻t 的压力，MP a ； i p —原始地层压力，MP a ； K —地层的渗透率，mD ；
μ—流体的粘度，mP a ·s ； h —地层的厚度，m ；
t C —地层及流体的综合压缩系数，MP a -1 。

如果在直角坐标纸上画出井底流动压力)(t p wf 与开井生产时间t 的对数t lg 的关系曲线，或在半对数坐标纸上画出)(t p wf 与t 的关系曲线，就得到压力降落曲线，显然应该是一条直线，而且这条直线的斜率是： Kh
B
q m μ121.2=
（5）
wf p
t lg 压降曲线
只考虑其数值而不考虑其符号，即取其绝对值。

量出直线的斜率m 后，流动系数
μ
Kh
、
流度
μ
K
、地层系数Kh 、渗透率K 和表皮系数S 便可算出来：
m qB
Kh
121.2=
μ
（6）
mh
qB
K
121.2=
μ
（7）
m B
q Kh μ121.2= （8） mh
B
q K μ121.2= （9）
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+--=0923.2lg )(1513.12
0w t wf i r C Kt m t p p S φμ 二、压力恢复测试
常进行的关井压力恢复测试中，产量恒为0，最为稳定。

一口测试井A 在以定产量q 生产一段时间p t 后关井，测量其压力恢复情况。

将问题理解为： （1）井A 在关井后继续以恒定产量q 一直生产下去。

（2）有一口井B ，它与井A 同井眼，从井A 关井时刻开始，以恒定的注入量q 注入。

如果都在径向流阶段内，则井底的压力为： ()t
t
t Kh B q p t p p i ws ∆∆+-=∆lg 121.2μ
（10）
或： ()t
t t
Kh B q p t p p i ws ∆+∆+
=∆lg 121.2μ （11）
式（10）、（11）就是压力恢复公式，也称为“赫诺（Horner ）公式”。

关井时的井底压力常称作关井前流压为
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛
+--====∆S r C Kt Kh B q p t t p t p w t p i p wf ws 8686.00923.2lg 121.2)()0(2φμμ （12）
（10）式减（12）式得：
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+-∆+•∆+
=∆S t t t r C t K Kh B q t p t p p p w t p wf ws 8686.00923.2)lg(121.2)()(2φμμ （13） 如果关井前生产时间p t 比最大关井时间max t ∆长的多，即max t t p ∆>>，则： p p t t t ≈∆+ 1≈∆+p
p t t t
此时有：
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+-∆+
≈∆S r C t
K Kh B q t p t p w t p wf ws 8686.00923.2)lg(121.2)()(2φμμ （14） （14）式为简化的压力恢复公式。

它在形式上与压降公式非常相似，成为MDH 公式。

显然它只是Horner 公式的近似，其精确程度与关井前生产时间的长短有关：p t 越长，越精确。

如果在直角坐标纸上画出)(t p ws ∆与t
t t p ∆∆+lg
的关系曲线，或者当max t t p ∆>>时，
画出)(t p ws ∆与t ∆lg 的关系曲线；或者在半对数坐标纸上，都应该得到一条直线，也就是“赫诺压力恢复曲线”或称作“赫诺曲线”和“MDH 压力恢复曲线”或简称“MDH 曲线”。

直线的斜率取绝对值应为： Kh
B
q m μ121.2= （15）
i p
p
ws p ∆t
t
∆t
t t p ∆∆+lg
1=∆∆+t
t t p
Horner 曲线。