产能试井与评价

油气井产能试井分析方法主讲：李成勇（博士）电话：[phone]Email:[e-mail]:275138867试井的概念试井是研究井及地层特性的一种矿场试验。它包括试井设计、试井测试和试井解释三部分。试井设计是有效的进行试井的必要程序，它根据勘探、开发工作的实际需要和油田地质、油藏工程技术人员提出的试井要求编制而成。试井测试就是通过一定的测试工艺和测试手段对油井、气井或水井进行测试。测试内容包括产量、压力、温度和取样等等。试井的概念试井解释就是以渗流力学理论为基础，通过对油、气、水井测试信息(p~t、q~t、q~p)的研究，确定反映测试井和地层特性的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间及井与井之间连通关系的方法.试井解释图版——复合图版复合图版是由格林加登(Gringarten)压力图版与布德导数图版叠加而得。图版是在双对数坐标系中,以无因次压力PD为纵坐标,无因次时间和无因次井筒储集常数的比值tD/CD为横坐标的曲线图。曲线参数为CDe2S。DDDDDDCtddPCtPlnptCtCDDDDD'450线21DDWDCtP0.5水平线CDe2S5.055.01010223232SDSDSDSDeCeCeCeC压裂见效井：酸化见效井：５不受污染井：污染井：１、在尺寸与图版完全一样的透明双对数纸上画出实测压差p、压力导数p'.t和时间t的双对数关系曲线。２、把画好的实测曲线图在解释图版上作上下和左右平移，在图版中找出一条与实测曲线最相吻合的样板曲线。复合图版—拟合分析复合图版—拟合分析ptt11102100.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)0.0010.010.11101001010.10.01Δt/(h)Δp&Δp'.Δt(MPa)复合图版—拟合分析3、拟合好后，选择一点(拟合点)读出拟合值(解释图版上该点对应的PD、tD/CD值、实测曲线上对应的和t值)MMDMMDttppMSDeC24、从拟合曲线读出CDe2S（曲线拟合值）复合图版—拟合分析5、计算参数MDDMCttKhC)/()(2.722wtDhrcCCDMsDCeCS)(ln212KqBhppD1842103.()拟合第一步：初拟合第二步：特种识别曲线分析１、作实测曲线，纵坐标为p、p'.t，横坐标为时间t；２、拟合，得CDe2S；３、确定各流动段的起止时间。１、早期纯井筒储集阶段的特种识别曲线分析；２、径向流动阶段的特种识别曲线分析；3、断层反映阶段的特种识别曲线分析；复合图版—现代试井分析第三步：终拟合压力拟合值：（根据径向流斜率修正压力拟合值）从解释图版上读出拟合点的PD和tD/CD值以及CDe2S；从实测曲线上读出该点的p和t或t值。mppMMD151.1复合图版—现代试井分析第四步：一致性检验特征直线分析与图版拟合分析结果是否一致。MDDMCttKhC)/()(2.722wtDhrcCCDMsDCeCS)(ln212KqBhppD1842103.()拟合复合图版—现代试井分析计算机拟合1、用所得参数计算样板曲线，并与实测曲线进行拟合。复合图版—现代试井分析2、用所得参数和关井前的实际生产时间计算无因次半对数或霍纳曲线，并与实测曲线进行拟合。复合图版—现代试井分析3、用解释结果、实际产量和生产时间进行模拟检验，得到理论计算压力变化曲线，再与实测压力变化曲线相拟合，即压力史拟合。复合图版—现代试井分析A格林加登图版—现代试井分析初拟合划分流动段特种识别曲线分析计算参数终拟合双对数曲线分析计算参数用所得参数计算样板曲线与实测曲线拟合相符否？相符否？模拟检验相符否？结束相符相符相符不相符AA不A不双重介质拟稳定流动—复合图版试井分析的实质是反问题由输入I(开关井、流量数据及基础数据)和输出O(测试压力)反求系统S及其参数（模型，K、C、S、D、产能）——解不是唯一的。SIO油气井试井的分类脉冲试井干扰试井多井不稳定试井压力恢复试井压力降落试井单井不稳定试井不稳定试井修正等时试井等时试井系统试井一点法试井产能试井试井油气井产能试井的作用目的及意义预测产能、分析动态、了解地层及井特性的最常用和最重要的方法。作用1、确定产能大小，为合理配产提供依据；2、确定流入动态曲线，了解井的流入动态特征；3、确定储层流动参数；4、分析影响井产能的因素；5、为油气田的科学开发提供理论依据。产能试井的概念产能试井是改变若干次油井、气井或水井的工作制度，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，从而确定测试井（或测试层）的产能方程（DeliverabilityEquation）和无阻流量（OpenFlowPotential或AbsoluteOpenFlowPotential）。确定工作制度1、工作制度的测点数及其分布工作制度以4~5个测点较为合适，但不得少于3个，并力求均匀分布。2、最小工作制度的确定原则在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定流压尽可能接近地层压力。3、最大工作制度的确定原则在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定油压接近自喷最小油压。4、其它工作制度的分布在最大、最小工作制度之间均匀内插2~3个工作制度一般测试程序1、测地层压力试井前，必须先测得稳定的地层压力。2、工作制度程序一般由小到大依次改变井的工作制度，并测量其相应的稳定产量、流压和其它有关数据。3、关井测压最后一个工作制度测试结束后，关井测地层压力或压力恢复。油气井产能试井的分类油井：稳定试井气井：回压试井(系统试井)等时试井修正等时试井一点法试井油气井产能试井与产能评价油井指示曲线的四种基本类型：qoPⅡⅢⅠⅣⅠ——直线型Ⅱ——曲线型Ⅲ——混合型Ⅳ——异常型qPPbqaPwfRcqPJqn2)(直线型1、特征过原点的直线。2、成因单相达西渗流，一般在较小压差条件下形成。qoPⅡⅢⅠⅣ直线型指示曲线并不永远存在，当工作制度不断增大时，单相达西渗流将逐渐转变为单相非达西渗流或油气两相渗流。此时，直线便发生弯曲，形成混合型指示曲线。曲线型1、特征过原点的曲线，且凹向压差轴。2、成因单相非达西流或油气两相渗流，一般在较大生产压差或流压小于饱和压力时形成qoPⅡⅢⅠⅣ混合型1、特征开始为过原点的直线，然后变成凹向压差轴的曲线。2、成因直线部分为单相达西渗流；qoPⅡⅢⅠⅣ曲线部分的可能原因：随着生产压差的增大，油藏中出现了单相非达西流，增加了额外的惯性阻力；随着生产压差增大，流压低于饱和压力，井壁附近地层出现了油气两相渗流，油相渗透率降低，粘滞阻力增大。异常型1、特征过原点凹向产量轴的曲线。2、可能原因（1）相应工作制度下的生产未达稳定，测得的数据不反映测试所要求的条件；qoPⅡⅢⅠⅣ（2）新井井壁污染，随着生产压差增大，污染将逐渐排除；（3）多层合采情况下，随着生产压差增大，新层投入工作。由上所述，异常曲线并非一定是错误的，应根据具体情况分析。若为原因（1），则必须重新进行测试。异常可能原因油气井产能试井与产能评价产能方程qJPPqCPPRwfn()PaqBqP2单相油油气井产能试井与产能评价PRPb（一）沃其尔（Vogel）方程qqPPPPowfRwfRmax.().()102082（二）指数式产能方程nwfRPPJq)(220油气两相油气井产能试井与产能评价PwfPb（PRPb）时的稳定试井分析方法qqqqPPPPobobwfbwfb[][.().()]max1020828.1])(8.0)(2.01[8.1)()(max2bbobwfbwfbbRbRbJPqqPPPPPPPqJPPJq油气井产能试井与产能评价qcPPRwfn()22()()ppAqBqRwf112ppAqBqRwf222nwfRcq)(nwfRPPcq)(PaqBqP2指数式二项式气井产能试井分析方法就是寻求参数间的直线关系。线性产能方程的确定根据测试工作制度的产量和压力数据,作图于PP~q的坐标系上得直线，量出直线的斜率,其倒数即为J。PPqmJ=1/mqJPP指数式产能方程的确定在双对数坐标系中，以q为纵轴、(PR—Pwf)为横轴作图得一直线，称指数式特征曲线，读得该直线在纵轴上的截距为C，斜率为n。lg(PR－Pwf)n=tglgC指数式特征曲线qCPPRwfn()二项式产能方程的确定以PP／q为纵轴，q为横轴，在直角坐标系上作图得一直线，称为二项式特征曲线；量得该直线在纵轴上的截距为a，斜率为b，于是可确定二项式产能方程。PP/qqab=tg二项式特征曲线PqabqP单相流稳定试井资料解释解释步骤和方法1、整理试井资料2、确定产能方程3、计算油藏参数4、确定井的合理工作制度5、定性判断井壁污染和流动状态1、整理试井资料（１）试井数据列表将各工作制度下取得的数据列成表１－１表１－１稳定试井数据表dmmPRMPaPwfMPaPPMPaqom3/dqwm3/dfw%Sct%表中：d－油嘴直径fw－含水率Sct－含砂率（２）绘制试井曲线１）绘制系统试井曲线利用这一曲线可确定油井的合理工作制度。含水率含砂量油气比Pwf,MPa含砂率含水率qo油气比Pwf工作制度，mm整理试井资料（续）整理试井资料（续）根据表1－１的生产压差PP和产量q作PP－q图。qoPⅡⅢⅠⅣ２、确定产能方程由绘制的产能指示曲线，判别指示曲线类型，由所属类型确定产能方程。2）绘制指示曲线３、计算油藏参数（１）直线型指示曲线当油藏中流体处于单相（液相）达西流动时，油井指示曲线为直线，以此直线可以计算以下参数：１）采油指数在直线上任取一点(q，PP)，按下式求采油指数：JqPP直线型指示曲线—计算油藏参数利用求得的采油指数J，由稳态流动方程求得平均渗透率K：KJBrrShew184210343.[ln()]式中：K－泄油区平均渗透率，m2；－地层原油粘度，mPa·s；B－地层原油体积系数，m3／m3；h－油层有效厚度，m；re－泄油半径，m；rw－油井半径，m。２）油层渗透率直线型指示曲线—计算油藏参数３）估算地层压力将式产能方程整理可得：PPqJPPqJPwfRqwfqRRlimlim()00由表１－１的Pwf和q数据作曲线，将直线外推至q＝０处，对应的Pwf读数即是地层压力PR。Pwfq（２）曲线型指示曲线当油藏中的流体处于单相非达西流动，其指示曲线为曲线型。此时可计算以下地层参数：１）地层渗透率通过二项式方程的系数a与拟稳态流方程对比，可算出地层渗透率：KBrrSahew1842100753.[ln().]曲线型指示曲线—计算油藏参数２）计算非达西流动系数D和紊流系数由二项式方程的系数b，通过对应的拟稳定流方程得到非达西流动