油藏工程3-1油藏工程2-6姜汉桥油藏工程

主要内容第一章油藏工程设计基础第二章非混相驱替及注水开发指标概算第三章油藏动态监测原理与方法第四章油藏动态分析方法1第三章油藏动态监测原理与方法油田开发与投产油藏动态变化油藏岩石和流体性质变化油田开发调整油藏动态监测试井分析方法示踪剂分析方法生产测井分析方法2第三章油藏动态监测原理与方法资料静态资料动态资料岩石、流体物性资料地质资料(孔渗饱厚度)油气水生产资料压力资料吸水剖面资料油藏动态监测——应用动态资料(生产资料、压力测试资料、示踪剂浓度产出曲线)分析、评价油藏的动态和地层参数。3第三章油藏动态监测原理与方法第一节试井与试井分析第二节均质油藏试井分析方法第三节有界地层的不稳定试井分析方法第五节双重介质油藏常规试井分析方法第六节垂直裂缝井的常规试井分析方法第七节水平井的常规试井分析方法第十节现代试井分析方法简介第十一节井间示踪剂分析方法第四、八、九、十二节（自学）4第一节试井与试井分析主要内容一、试井的概念二、试井分析方法的重要性三、试井的分类四、试井在油田开发中的作用五、不稳定试井发展概况六、试井分析基本概念理论基础5一、试井的概念试井是对油、气、水井进行测试和分析的总称。测试内容包括：压力、产量、温度等。试井是为了研究井的生产能力和研究储层参数及储层动态而对井进行的专门测试工作，利用压力资料反求地层参数。试井是油气田勘探开发过程中认识地层和油气井特性并确定油气层参数的重要手段。只有试井资料才是在油气藏的动态条件下测得的，求得的参数更加准确地表征油气藏的动态特征。试井资料对于制定油气田开发方案，进行油气藏动态预测和检验等都有着非常重要的作用。1.什么是试井?(WellTesting)第一节试井与试井分析62.试井、试油、测井的区别试油就是利用专用的设备和方法，对通过地震勘察、钻井录井、测井等间接手段初步确定的可能含油（气）层位进行直接的测试，并取得目的层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料的工艺过程。其目的在于确定所试层位有无工业油气流，并取得代表目的层原始面貌的各项数据和参数。测井也叫地球物理测井或石油测井，简称测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法之一。第一节试井与试井分析7第一节试井与试井分析油藏分析评价方法岩心分析方法地球物理方法测井方法试井分析方法示踪剂分析方法生产测试方法井点取心处的绝对渗透率，反映渗透率沿深度的变化，静态依赖岩心分析和其它资料，精度不高，静态流体静止条件下近井地层的渗透率，静态流动条件下井周围平均渗透率，用于评价产能，动态参数流动条件下井周围各层平均渗透率，大孔道，动态参数流动条件下地层的吸水剖面、生产剖面二、试井分析方法的重要性8第一节试井与试井分析试井资料在油气藏的动态条件下测得的，求得的参数更加准确地表征油气藏的动态特征。试井分析方法能够得到的动态渗透率(有效渗透率)、用于评价产能，特别是油气田勘探开发早期进行油气井产能的评价。9三、试井的分类(一)按测试目的分类(产能试井和不稳定试井)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相应的井底压力，从而确定测试井或测试层的产能方程或无阻流量（极限产量），也称稳定试井、系统试井。第一节试井与试井分析102、不稳定试井改变测试井的产量，并测量由此而引起的井底压力随时间的变化，从而确定测试井和测试层的特性参数。（1）压降试井（2）压力恢复试井（3）变产量试井（4）干扰试井（5）脉冲试井（6）DST试井4970498049905000020406080100120140160180200050100Historyplot(Pressure[psia],LiquidRate[STB/D]vsTime[hr])压降试井压力恢复试井第一节试井与试井分析11（1）常规试井分析方法（半对数）（2）现代试井分析方法（双对数）（3）数值试井分析方法（二）按试井解释方法分类常规试井分析图版拟合分析计算机自动拟合分析第一节试井与试井分析12（3）数值试井分析数值试井（Saphir）可以考虑：油藏形状、井眼几何形状和坐标位置、断层分布、复合区域以及厚度或孔隙度分布情况等等。第一节试井与试井分析13Log-Logplot:dpanddp'[psi]vsdt[hr]Semi-Logplot:p[psia]vsSuperpositiontimeHistoryplot(Pressure[psia],LiquidRate[STB/D]vsTime[hr])现代试井分析方法第一节试井与试井分析14（三）按流动性质分类油井试井气井试井水井试井多相试井达西流试井非达西流试井低渗油藏试井稠油试井聚合物驱试井试井第一节试井与试井分析15（四）按地层类型分类（1）双孔介质油藏试井（2）双渗介质油藏试井（3）复合油藏油藏试井（4）三重介质油藏试井均质油藏试井非均质油藏试井试井第一节试井与试井分析16（1）垂直井（2）水平井（3）压裂井（4）径向井、分支井（五）按井类别分类（六）按流动形态分类（1）线性流（2）非线性流（3）其它第一节试井与试井分析17(1)推算地层压力(2)估算单井控制储量(3)确定地层参数、大孔道等(4)估算完井效率、井底污染情况，判断酸化、压裂效果(5)探测边界，确定边界类型、距离(6)井间连通性(7)油水前缘、聚合物驱前缘等四、试井在油田开发中的作用不同的勘探开发阶段，试井具有不同的目的。如对探井的地层评价、油（气）藏开发的动态评价、增产措施的效果评价、边界特征和井间连通评价等。第一节试井与试井分析18第一节试井与试井分析1920～1930年：首次用不稳定试井方法，研究晚期资料，用井底压力推算油藏平均压力。1950～1960年：以Horner为主的常规试井分析方法以中期资料为主，将实测井底压力和相应的时间绘成半对数曲线，找出直线段进行分析。1954年：MBH法，求断块油藏边界，边界形状或求平均压力。五、不稳定试井发展概况19第一节试井与试井分析60年代末70年代初，国外开始研究现代试井分析方法。1969年，Ramey建立了考虑井筒存储及表皮效应的数学模型，并用Laplace变换求得解析解，绘制出无因次双对数理论图版。在此基础上进一步发展了Earlougher-Kersch理论图版，Gringarten图版等。1982年，Bourdet在Gringarten图版的基础上研制出了Bourdet压力导数图版，为诊断油藏类型提供了依据。20第一节试井与试井分析常规试井方法起步早，发展比较完善，原理简单又易于使用，但也存在不足之处：a.以中晚期资料为主，测试时间长，对于低渗油藏取得中晚期资料较难b.半对数直线起点难以确定；c.当续流影响大，井筒附近污染严重时，使用困难；d.根据中期资料只能获得反映总的油藏状况的参数，而不能取得井筒附近的详细信息。211、井筒储存系数油井刚开井或关井时，由于原油具有压缩性等多种原因，地面与井底产量不等，在进行压力恢复试井时，由于地面关井，因此关井一段时间内地层流体继续流入井筒，简称续流。六、试井分析基本概念及理论基础开井生产时，将先采出井筒中原来储存的被压缩的流体，简称为井筒存储。井筒存储和续流的影响近似是等效的，称为井筒存储效应。用井筒储存系数表示井筒存储效应的强弱程度，用C表示物理意义：压力每改变单位压力井筒所储存或释放的流体的体积。即井筒原油的弹性能所储存或释放的原油的能力。dVVCdpP（一）基本概念第一节试井与试井分析22“纯井筒存储”阶段(PWBS)q2q1q1=q≠0,q2=0q1=0,q2=q≠0假设原油充满整个井筒，在开井或关井t小时内，井筒中原油体积的变化为△V，由定义q1，q2——地面(折算到井底)和井底产量(m3)12||2424qqtVqtCppp第一节试井与试井分析232、表皮系数在钻井和完井过程中由于泥浆侵入，射孔不完善或酸化、压裂，或生产过程中污染或增产措施等原因，使得井筒周围环状区域渗透率不同于油层，当流体从油层流入井筒时，在这里产生附加压降，这种现象叫表皮效应。第一节试井与试井分析24把此附加压降无因次化，用它表示一口井表皮效应的性质和严重程度，称为表皮系数，用S表示，本质是无因次附加压降。达西单位2skhSpqB常用单位31ln1.84210ssswrkkhSpkrqBwsrrkhBqpln10842.131wssrrhkBqpln10842.132wsssrrkkkhBqpppln110842.1321sp1psrwrskk第一节试井与试井分析25S的数值表示油藏中污染和油井增产措施见效的程度。均质油藏中，若表皮系数S为正，数值越大，则污染越严重；若表皮系数S为负，绝对值越大，表明增产措施的效果越好。对于双孔介质油藏，一般正常井的S为负值，改善井的S-3。ppi△ps=0s=0ppi△ps0s0ppi△ps0s0措施见效污染未受污染第一节试井与试井分析263、调查半径（探测半径、研究半径）测试过程中压力波传播的面积折算成圆所对应的半径。根据导压系数的物理意义（单位时间内传播的面积）sittrck2tsicktr07.1则以上公式适用于压力波传播到外边界之前。第一节试井与试井分析274、流动形态及流动阶段的划分（2）流动阶段（1）流动形态流动阶段是指能够持续一定的时间，取得一定的数据，能够进行有意义的数据分析的数据段。地下渗流时流体的运动形式及规律。不同的油藏（或井）类型和生产条件，地下流体的流动形态一般不同。不同的流动形态一般具有不同的压力响应特征，相同的流动形态具有相同的压力响应特征（曲线）。一口井在不同的流动阶段，具有不同的流动形态。第一节试井与试井分析28（3）流动阶段的划分压力响应的传播过程是由近及远向外传播的。若只考虑地层内的流动，压力传播经历3个阶段：压力传播到边界之前的不稳定流动阶段；压力传播到边界之后，到达拟稳态流之前的不稳定流动阶段；拟稳定流动阶段。第一节试井与试井分析29（3）流动阶段的划分测试井压力响应的传播过程也包括三个阶段：早期：主要反映井筒附近动态(污染，增产措施等)；中期：主要反映总的油藏动态，可求得地层系数(k,kh)等；晚期：以边界影响为主，获取油藏平均压力，判断油藏的形状：如果为无限大油藏，径向流动阶段一直延续下去；若有封闭边界，则还存在拟稳态流动阶段。各个不同的阶段所满足不同的方程，试井曲线具有不同的形态。第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段cXf，W，K，s，p*d，re，p，A井筒储集人工压裂天然裂缝多层射孔射孔不完善均质径向流不渗透边界恒压边界封闭系统第一节试井与试井分析30第一节试井与试井分析考虑单层、均质无限大油藏中一口生产井的情况。基本假设:（1）油藏水平、均质、等厚、各向同性、无限大；（2）油井开井前地层中各点的压力均匀分布，开井后油井以定产量生产。（3）流体和岩石微可压缩，压缩系数为常数；（4）流动符合达西渗流定律；（5）考虑稳态表皮效应，即看成井壁无限小薄层上的压降；（6）忽略重力和毛管力影响，并设地层中的压力梯度较小。（二）理论基础—渗流力学32第一节试井与试井分析2200113.6lim172.8itirrppprrrtpppppqBrrkh数学模型：p=p(r,t)－距井r处在t时刻的压力，MPa；pi－原始地层压力，MPa；t－从开井起算的时间，h；k－地层的渗透率，μm2；h－油层厚度，m；tCk地层导压系数，μm2.MPa/(mPa.s)；式中：无限大地层线源μ－流体粘度，mPa.s；φ－地层孔隙度，小数；Ct－综合压缩系数，Ct＝Cr+CL，MPa-1；rw－井半径，m；q－地面产量，m3/d；B－体积系数，m3/(标m3)；33第一节试