第一章-煤层气试井分析绪论..优秀PPT.ppt

煤层气试井与测试技术煤层气试井与测试技术授课老师：张小东授课老师：张小东授课老师：张小东授课老师：张小东EmailEmail：z_wenfeng163 z_wenfeng163 河南理工高校能源学院河南理工高校能源学院河南理工高校能源学院河南理工高校能源学院前言前言一、几点要求一、几点要求二、课程目的二、课程目的三、课程的特点和内容三、课程的特点和内容四、课程支配四、课程支配五、主要参考书五、主要参考书一、几点要求一、几点要求v按时上课：不迟到，不早退v细致听讲，做好笔记v思维活跃，欢迎随时提问v若有急事，报告后可以离开课堂v通讯工具一律关闭v常常查阅相关文献，巩固课堂效果v不死记硬背，驾驭测试方法原理v提高学科爱好，增加独立思索问题的实力v考试要严格遵守考场纪律二、课程目的二、课程目的 本课程属于一门实践性很强的课程,主要针对煤层气开采过程中的试井方法、测井技术以及相关测试手段而开设的 通过本课程的学习，了解煤层气试井的主要方法、原理，驾驭煤层气基础数据的现代分析测试仪器设备及基本工作原理，学会分析和处理测试数据，能够依据实（试）验数据结果，解决煤层气开采实践或理论探讨中出现的科学问题，从而提高分析问题、解决问题的实力三、课程的特点和内容三、课程的特点和内容内容：驾驭试井的基本概念、方法、原理、用途、试井资料的说明；驾驭煤岩煤质测定、煤储层物性参数测定的主要方法 与煤层气（瓦斯）相关的测试技术特点：特点：内容的支配上，留意测试技术的基础性，突出强调内容的支配上，留意测试技术的基础性，突出强调技术基础在人才培育过程中的重要性，同时以测试技术技术基础在人才培育过程中的重要性，同时以测试技术的基本原理为主导，培育学生具备工程技术领域测试技的基本原理为主导，培育学生具备工程技术领域测试技术应用的基本实力术应用的基本实力 其次是强调实践性和测试技术领域各种技术相互的其次是强调实践性和测试技术领域各种技术相互的渗透和综合，即在切实加强基础理论和基本技能训练的渗透和综合，即在切实加强基础理论和基本技能训练的同时，特殊强调培育学生综合运用测试技术基础学问和同时，特殊强调培育学生综合运用测试技术基础学问和技能来分析和解决工程实际问题的实力技能来分析和解决工程实际问题的实力三、课程的特点和内容三、课程的特点和内容课程学习中须要留意的问题课程学习中须要留意的问题 1 1、讲的内容多、杂，学问点多，侧重于理论原、讲的内容多、杂，学问点多，侧重于理论原理，公式困难。因此，要学好这门课，除了具备煤及理，公式困难。因此，要学好这门课，除了具备煤及煤层气地质专业学问体系的基础上，还需具备确定的煤层气地质专业学问体系的基础上，还需具备确定的数学（特殊是微积分）、流体力学、物理化学以及现数学（特殊是微积分）、流体力学、物理化学以及现代测试技术的学问代测试技术的学问 2 2、课程教学系统性尚显不足。一是没有合适的、课程教学系统性尚显不足。一是没有合适的教材；二是针对性的试验教学、现场较少，很多实教材；二是针对性的试验教学、现场较少，很多实（试）验条件尚不具备。因此，要学会查阅资料，加（试）验条件尚不具备。因此，要学会查阅资料，加强自学实力的培育强自学实力的培育 三、课程的特点和内容三、课程的特点和内容四、课程支配四、课程支配试井试井的基本原理钻杆测试试井段塞试井干扰试井注入压降试井压力复原试井煤层气测试技术煤岩煤质测试煤层气含量测定方法煤的吸附性煤的孔隙形态及结构参数煤的渗透性测试瓦斯参数瓦斯压力 瓦斯含量瓦斯放散初速度 坚实性系数钻屑瓦斯解吸指标 透气性系数 钻孔瓦斯涌出初速度 v付春权.现代试井分析.石油工业出版社，2006v钱凯等.煤层甲烷气勘探开发理论与试验测试技术.石油工业出版社.1996v刘能强.好用现代试井说明方法.石油工业出版社，2003 v苏现波等.煤层气地质学与勘探开发.科学出版社，2001v冯文光.油气渗流力学基础.科学出版社，2007v雍世和.测井数据处理与综合说明.石油高校出版社，1996v林柏泉等矿井瓦斯抽放理论与技术.中国矿业高校出版社，1996v(美)小罗伯特C.厄洛赫著，试井分析方法，石油工业出版社v试井手册编写组，试井手册，石油工业出版社v虞绍永著，DST试井分析方法，人民中国出版社v相关的仪器测试课程或规范五、主要参考书五、主要参考书第一篇第一篇 试试 井井一、试井的概念二、试井的理论依据三、试井的目的和作用四、试井的分类五、试井说明第一章第一章 试井的概念及分类试井的概念及分类一、一、试井的概念试井的概念 1、煤层气井的设计、开发流程1）地质设计 井位选择、钻井、固井、完井、试井、压裂、排采2）钻井 井深质量、储层爱护、井径统一、工程问题，包括采空区钻井、水平井和垂直井3）测井 标准测井：自然电位、自然伽玛、声波，获得煤层的层位和煤系岩性特征 综合测井：补偿中子、补偿伽玛、补偿密度，获得储层密度、孔隙度、煤质和含气量数据 特殊测井：地应力大小 倾角测井：地应力方向4）固井 下套管后，通过管路向套管外侧与井帮之间的环形空间注入水泥，将泥浆自下而上地置换出来，并固结井壁筒的作业5）完井 钻井工程最终的一个重要环节，主要包括钻开生产层、确定井底完成方法，安装井底及井口装置和试油。包括裸眼完井法、洞窟完井法、射孔完井法（射穿套管法）等 6）试井 储层温度、压力、渗透率、孔隙度以及表皮系数等7）压裂 煤层气增产的主要方法。通过高压流体，将目的层压开，从而增大储层渗透率8）排采 利用排采设备，进行煤层气和煤层水的地面抽采一、一、试井的概念试井的概念 2、何谓试井（、何谓试井（well test）为为确确定定井井的的生生产产实实力力和和探探讨讨储储层层参参数数及及储储层层物物性性动动态态变变更更而而对对井井进行的特地测试工作。试井是对油、气、水井进行测试和分析的总称进行的特地测试工作。试井是对油、气、水井进行测试和分析的总称定定义义1：:试试井井是是一一种种通通过过获获得得有有代代表表性性储储层层流流体体样样品品、测测试试同同期期产产量量及相应的井底压力资料，来进行储层评价的技术及相应的井底压力资料，来进行储层评价的技术定定义义2：是是为为获获得得井井或或地地层层参参数数将将压压力力计计下下入入到到井井下下，测测量量压压力力和和/或或流量随时间的变更，并进行测试资料分析处理的过程的简称流量随时间的变更，并进行测试资料分析处理的过程的简称课课程程定定义义：试试井井就就是是对对油油井井、气气井井或或水水井井进进行行测测试试。测测试试内内容容包包括括产产量量、压压力力、温温度度和和取取样样等等等等。是是以以渗渗流流力力学学理理论论为为基基础础，以以各各种种测测试试仪仪表表为为手手段段，通通过过对对油油井井、气气井井或或水水井井生生产产动动态态的的测测试试，来来探探讨讨油油、气气、水水层层和和测测试试井井的的各各种种物物理理参参数数、生生产产实实力力，以以及及油油、气气、水水层层之之间的连通关系的方法间的连通关系的方法一、一、试井的概念试井的概念 一、一、试井的概念试井的概念 油气藏分析评价法法岩芯分析方法岩芯分析方法地球物理方法地球物理方法测井方法测井方法试井分析方法试井分析方法示踪剂示踪剂方法方法生产测试方法生产测试方法井点取芯处的确定渗透率，反映渗透率井点取芯处的确定渗透率，反映渗透率随深度的变更。静态随深度的变更。静态依靠岩芯分析和其它资料，测试孔隙度、依靠岩芯分析和其它资料，测试孔隙度、渗透性等参数，精度不高。静态渗透性等参数，精度不高。静态流体静止条件下的近井地层的渗透率。流体静止条件下的近井地层的渗透率。静态静态流淌条件下井四周平均渗透率，用于产流淌条件下井四周平均渗透率，用于产能评价。动态能评价。动态流淌条件下井四周各层平均渗透率，大流淌条件下井四周各层平均渗透率，大孔道。动态孔道。动态流淌条件下地层的吸水剖面、生产剖面流淌条件下地层的吸水剖面、生产剖面试井分析方法能够得到的动态渗透率（相渗透率），用试井分析方法能够得到的动态渗透率（相渗透率），用于评价产能，特殊是油气井早期的产能评价于评价产能，特殊是油气井早期的产能评价一、一、试井的概念试井的概念 3、试井作业内容、试井作业内容 从传统的系统观点来看，试井包括试井测试（井场测试）和从传统的系统观点来看，试井包括试井测试（井场测试）和试井说明（室内资料处理）两部分。试井说明（室内资料处理）两部分。试井测试：井钻穿或部分钻穿目的层，并在定产的条件下开采确试井测试：井钻穿或部分钻穿目的层，并在定产的条件下开采确定时间后关井。此时，具有确定物理、地质特征的储层将自动复定时间后关井。此时，具有确定物理、地质特征的储层将自动复原到平衡而发生流体的渗流。然后，通过测试仪器和工艺对油、原到平衡而发生流体的渗流。然后，通过测试仪器和工艺对油、气、水井的井底压力连续测定。测试内容包括产量、压力、温度气、水井的井底压力连续测定。测试内容包括产量、压力、温度以及取样等以及取样等试井说明：通过对钻井的测试信息的探讨，确定反映测试井和储试井说明：通过对钻井的测试信息的探讨，确定反映测试井和储层特性的各种物理参数。说明方法是利用渗流理论分析测试资料，层特性的各种物理参数。说明方法是利用渗流理论分析测试资料，评价地层或井参数的方法，是油气渗流理论在煤层气资源开发中评价地层或井参数的方法，是油气渗流理论在煤层气资源开发中的实际应用的实际应用具体的地层具体的地层（地层（地层1、地层、地层2，）从地质角度从地质角度对地层分类地层对地层分类地层从渗流力学角度从渗流力学角度归纳成大类归纳成大类建立试井模型建立试井模型数学模型数学模型 物理模型物理模型解析法或数值法解析法或数值法解数学方程解数学方程画出画出P-t模拟曲线模拟曲线压力历史直角坐标图压力历史直角坐标图P-t简单对数图简单对数图(P+导数导数)/i双对数图双对数图最终提供储层层参数最终提供储层层参数据压力历史拟合检验据压力历史拟合检验确认地层类型归属确认地层类型归属通过试井软件解释通过试井软件解释计算模型参数计算模型参数通过图形分析通过图形分析判断试井模型归属判断试井模型归属进行参数估算进行参数估算将测试资料绘制三种图将测试资料绘制三种图压力历史直角坐标图压力历史直角坐标图P-tP-t简单对数图简单对数图(P+(P+导数导数)/t)/t双对数图双对数图对录取的压力数据测评对录取的压力数据测评分析，剔除井筒因素变分析，剔除井筒因素变化引起的突变化引起的突变从油田现场录取从油田现场录取压力压力/产量数据产量数据重重复复进进行行解解释释试试井井探探讨讨内内容容框框架架图图解解正正问问题题解解反反问问题题一、一、试井的概念试井的概念 4、试井分析所需的完整的数学模型、试井分析所需的完整的数学模型 从探讨不稳定试井角度上看，试井问题事实上是地质、数学从探讨不稳定试井角度上看，试井问题事实上是地质、数学与工程三者相互渗透的、相互影响的综合问题。油气不稳定试井与工程三者相互渗透的、相互影响的综合问题。油气不稳定试井分析中的大量数学问题的解决是不能脱离油气自身的地质、工程分析中的大量数学问题的解决是不能脱离油气自身的地质、工程条件的条件的 在运用数学手段探讨困难油层中渗流问题时，必需对油层的主在运用数学手段探讨困难油层中渗流问题时，必需对油层的主要特征简化成志向模型，而后依据渗流机理、状态方程等条件确要特征简化成志向模型，而后依据渗流机理、状态方程等条件确定数学模型定数学模型一个完整的数学模型包括：一个完整的数学模型包括：（1）二阶偏微分方程或方程组，又称为基础模型）二阶偏微分方程或方程组，又称为基础模型（2）初始条件，即油层原始状态的条件）初始条件，即油层原始状态的条件（3）外边界条件，即反映油层边界状况的条件）外边界条件，即反映油层边界状况的条件（4）内边界条件，即反映油层生产状况的条件）内边界条件，即反映油层生产状况的条件二、二、试井的理论依据试井的理论依据 其理论依据为渗流理论。渗流理论将储层内流体的流淌分其理论依据为渗流理论。渗流理论将储层内流体的流淌分为稳态、准稳态和非稳态。为稳态、准稳态和非稳态。稳态：储层内任一部位的流体压力不随时间和流体产量的变稳态：储层内任一部位的流体压力不随时间和流体产量的变 化而变更。化而变更。准稳态：储层内流体的压力随时间和流体产量的压力呈线性准稳态：储层内流体的压力随时间和流体产量的压力呈线性 变更。变更。非稳态：储层内流体压力随时间和产量呈非线性变更。非稳态：储层内流体压力随时间和产量呈非线性变更。压力不稳定渗流理论是试井的理论基础，微可压缩流体均质多孔压力不稳定渗流理论是试井的理论基础，微可压缩流体均质多孔介质中的渗流听从：介质中的渗流听从：质量守恒定律质量守恒定律达西定律达西定律 渗透能量损失与渗流速度之间的相互关系（渗透的渗流量渗透能量损失与渗流速度之间的相互关系（渗透的渗流量q q与圆筒断面积与圆筒断面积A A及水头损失及水头损失h h 成正比，与断面间距成正比，与断面间距L L成反比。）成反比。）状态方程：状态方程：在恒温下，确定量气体的体积与压力成反比。在恒温下，确定量气体的体积与压力成反比。在单相流体渗流中，流体的弹性作用与压力的关系最为亲密，在单相流体渗流中，流体的弹性作用与压力的关系最为亲密，表征流体弹性大小的参数是压缩系数，弹性压缩系数的表达式即表征流体弹性大小的参数是压缩系数，弹性压缩系数的表达式即为状态方程的微分表达式。为状态方程的微分表达式。以上三个定律或方程是建立试井数学模型的理论依据以上三个定律或方程是建立试井数学模型的理论依据二、二、试井的理论依据试井的理论依据 三、试井的目的和作用三、试井的目的和作用目目的的：试试井井技技术术是是相相识识煤煤层层气气藏藏，评评估估煤煤层层气气藏藏动动态态、完完井井效效率率以以及及措措施施效效果果的的重重要要手手段段，试试井井测测试试所所录录用用的的资资料料是是各各种种资资料料中中唯唯一一的的在在煤煤层层气气藏藏流流体体流流淌淌状状态态的的录录用用的的资资料料，因因而而其其分分析析结结果果也也最最能能代代表表气气藏的动态特性。藏的动态特性。具体地说，试井作业可以获得以下信息：具体地说，试井作业可以获得以下信息：确定确定p(原始地层压力或平均压力原始地层压力或平均压力)和和T，及两者随井深的变更，及两者随井深的变更评价气藏的不均一性评价气藏的不均一性估算测试井的单井限制储量估算测试井的单井限制储量确定流体在地层内的流淌实力，即获得确定流体在地层内的流淌实力，即获得k、kh和和kh/等等井底储层污染评价，求取井底储层污染评价，求取S，包括实行增产措施后的效果评价，包括实行增产措施后的效果评价判定井间连通性和气井产能动态分析判定井间连通性和气井产能动态分析作用：试井是煤层气生产潜能和经济可行性评价的重要途径。通过试井。可以识别气体储集类型与单井渗流模式，获得储层压力、渗透率、井筒储存系数、双重说明储容比、裂隙长度、边界距离和地层压力等储层介质参数。确定煤层气井合理开发参数，进行单井限制储量计算和增产措施效果分析。不同阶段，其作用也不同（见下表）。井筒储存效应：在测试过程中，由于井筒中的流体的可压缩性，关井后地层流体继 续向井内聚集，开井后地层流体不能马上流入井筒的现象井筒储存系数：描述井筒储存效应大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相 通的井筒内流体体积的变更量与井底压力变更量的比值 三、试井的目的和作用三、试井的目的和作用四、试井的分类四、试井的分类依据不同标准，分类如下：依据不同标准，分类如下：1、从流体类型分为：油井试井，气井试井，水井试井，、从流体类型分为：油井试井，气井试井，水井试井，多相试井多相试井2.依据生产条件分为：压降试井，压恢试井依据生产条件分为：压降试井，压恢试井3.依据地层类型分类：均质油、气藏类型，复合油藏试井依据地层类型分类：均质油、气藏类型，复合油藏试井 双孔介质类型，双渗介质试井双孔介质类型，双渗介质试井4、依据井别分类：垂直井、水平井、压裂井、分支井、依据井别分类：垂直井、水平井、压裂井、分支井5.据测试参数随时间的变更分为：产能试井、不稳定试井据测试参数随时间的变更分为：产能试井、不稳定试井四、试井的分类四、试井的分类依据测试参数随时间的变更进行的试井分类依据测试参数随时间的变更进行的试井分类四、试井的分类四、试井的分类（1）产能试井）产能试井(Deliverability Testing)：是是变变更更若若干干次次油油井井、气气井井或或水水井井的的工工作作制制度度，测测量量在在各各个个不不同同工工作作制制度度下下的的稳稳定定产产量量及及与与之之相相对对应应的的井井底底压压力力，从从而而确确定定 测测 试试 井井（或或 测测 试试 层层）的的 产产 能能 方方 程程(Deliverability Equation)和和无无阻阻流流量量(Open Flow Potential，OFP)、井井底底流流淌曲线淌曲线(Inflow Performance Relationship,IPR)稳定试井稳定试井(Static Well Testing)产量基本上不随时间变更产量基本上不随时间变更 进进行行稳稳定定试试井井时时，在在每每一一个个工工作作制制度度下下，油油气气井井的的产产量量（油油、气气、水水产产量量）和和压压力力（井井底底流流淌淌压压力力、井井口口液液压压等等）都都要求达到稳定，可利用流体稳定渗流规律进行的试井（如下图）要求达到稳定，可利用流体稳定渗流规律进行的试井（如下图）从上图中，可以得到的信息：从上图中，可以得到的信息：所选的各个产量的持续时间所选的各个产量的持续时间在所选定产量条件下，生产压差大致是多少，占地层在所选定产量条件下，生产压差大致是多少，占地层压力值的比例是多少压力值的比例是多少在所选择的时间间隔内，产量是否达到了稳定，稳定在所选择的时间间隔内，产量是否达到了稳定，稳定值大致多少值大致多少稳定试井压力稳定试井压力/产量与时间关系示意图产量与时间关系示意图四、试井的分类四、试井的分类（2）不不 稳稳 定定 试试 井井(Transient Testing,Non-Stabilized Well Testing)产量或压力随时间变更的试井称不稳定试井。产量或压力随时间变更的试井称不稳定试井。利利用用流流体体不不稳稳定定渗渗流流规规律律进进行行的的试试井井。不不稳稳定定试试井井是是变变更更测测试试井井的的产产量量、并并测测量量由由此此引引起起的的井井底底压压力力随随时时间间的的变变更更。这这种种压压力力变变更更同同测测试试过过程程的的产产量量有有关关，也也与与测测试试井井和和测测试试层层的特性有关。的特性有关。因因此此，运运用用试试井井资资料料，及及测测试试过过程程中中的的井井底底压压力力和和产产量量资资料料，结结合合其其它它资资料料，可可以以计计算算测测试试层层和和测测试试井井的的相相关关特特性参数。性参数。四、试井的分类四、试井的分类一般所说的试井是不稳定试井一般所说的试井是不稳定试井干扰试井干扰试井(Interference Testing)：用用于于判判定定井井间间的的连连通通性性。A井井（扰扰动动井井）施施加加一一信信号号，记记录录B井井（视视察察井井）的的井井底底压压力力变变更更，分分析析两两井井是是否否处处于于同同一水动力系统一水动力系统脉冲试井脉冲试井(Pulse Testing)：A井井的的产产量量以以多多脉脉冲冲的的形形式式变变更更，记记录录B井井的的井井底底压压力力随时间的变更信息随时间的变更信息 试井技术发展已经有试井技术发展已经有8080多年的历史。多年的历史。作为相识油层的一个主要手段，其理论与工艺作为相识油层的一个主要手段，其理论与工艺发展，应用范围日益广泛，已从简洁的地层压力推发展，应用范围日益广泛，已从简洁的地层压力推算到能够比较全面地相识油、气藏内部岩石与流体算到能够比较全面地相识油、气藏内部岩石与流体特性、储层产能和井筒状况的水平。特性、储层产能和井筒状况的水平。五、五、试井说明试井说明（一）试井分析技术发展历史（一）试井分析技术发展历史 井底测量压力资料的方法从静态到动态，井底测量压力资料的方法从静态到动态，已历时已历时5050余年余年 由于现代压力测试理论的建立，从由于现代压力测试理论的建立，从5050年年头起，试井已成为相识油气藏的重要手段头起，试井已成为相识油气藏的重要手段 上世纪上世纪6060年头以来，随着现代科学技术年头以来，随着现代科学技术的发展，特殊是的发展，特殊是8080年头的成就，促使试井分年头的成就，促使试井分析跨入了重要阶段，极大地丰富了试井资料析跨入了重要阶段，极大地丰富了试井资料的功能，有效的提高了分析结果的精确性。的功能，有效的提高了分析结果的精确性。五、试井说明五、试井说明 试井分析技术发展历史简表试井分析技术发展历史简表五、试井说明五、试井说明年 代方 法着重解决50年代用拉普拉斯变换进行半对数分析 均质油藏特性70年代用格林函数进行典型曲线分析近井筒附近的影响80年代早期用计算机辅助进行双对数典型曲线分析双孔隙油藏特征80年代后期用压力导数方法非均质油藏特性和边界的影响90年代用测得的井底产量进行计算机辅助分析综合各种不同的解释模型认识油藏特性五、试井说明五、试井说明1.20世纪世纪80年头以前年头以前常规试井分析方法常规试井分析方法 40年头前，由于压力计只能测试到油层的静压，人们年头前，由于压力计只能测试到油层的静压，人们也只能相识到静压。之后发觉静压的测取与时间有关，也只能相识到静压。之后发觉静压的测取与时间有关，以及压力复原时间的长短反映了井四周地层渗透性的好以及压力复原时间的长短反映了井四周地层渗透性的好坏等问题。坏等问题。1933年年Mocre等提出可以依据压力动态数据，确定地层渗透率等提出可以依据压力动态数据，确定地层渗透率1950年发表的两篇论文奠定了试井理论的基础：年发表的两篇论文奠定了试井理论的基础：Horner提出用图解法说明测试压力资料，即压力复原值与时提出用图解法说明测试压力资料，即压力复原值与时 间的对数成线性关系；间的对数成线性关系；Miller等提出的压力复原值与时间的对数成线性关系。等提出的压力复原值与时间的对数成线性关系。这些方法是常规试井分析方法的代表。这些方法是常规试井分析方法的代表。五、五、试井说明试井说明 l早期资料：主要反映井筒旁边动态早期资料：主要反映井筒旁边动态l （污染，增产措施状况等）（污染，增产措施状况等）l中期资料：反映总的油气藏状态，基中期资料：反映总的油气藏状态，基l 于该阶段数据可以求得地层参数于该阶段数据可以求得地层参数等等l晚期资料：以边界影响为主，求得油晚期资料：以边界影响为主，求得油l 气藏平均压力、推断边界与形气藏平均压力、推断边界与形态态 从从6060年头发展起来的现代试井说明方法则在确定年头发展起来的现代试井说明方法则在确定程度上克服了常规试井说明方法中存在的问题：接受程度上克服了常规试井说明方法中存在的问题：接受互不相关的方法，得到的说明结果也不同。互不相关的方法，得到的说明结果也不同。现代试井分析的基本方法：现代试井分析的基本方法：从原始的物理模型入手，将物理模型建立在更接近从原始的物理模型入手，将物理模型建立在更接近测试实际的基础上，重新建立考虑各种边界条件的数测试实际的基础上，重新建立考虑各种边界条件的数学模型，用解析方法或数值方法求出数学模型的解，学模型，用解析方法或数值方法求出数学模型的解，并绘出分析用理论图版。即：基于单一的试井说明理并绘出分析用理论图版。即：基于单一的试井说明理论形成了一整套典型曲线分析方法论形成了一整套典型曲线分析方法五、试井说明五、试井说明2.192.1980-80-19199090的现代试井分析方法的现代试井分析方法1983年年Bourdet提出了压力导数分析法，使试井方法变成了一个提出了压力导数分析法，使试井方法变成了一个真正的储层描述工具。该方法对试井分析方法起到了革命性的作真正的储层描述工具。该方法对试井分析方法起到了革命性的作用。用。通过压力导数分析，可以了解和相识非均质储层，可以辨别打开通过压力导数分析，可以了解和相识非均质储层，可以辨别打开程度不完善和其他近井问题，可以分析水平井等，并得到了大量程度不完善和其他近井问题，可以分析水平井等，并得到了大量的不同边界类型的样板曲线。的不同边界类型的样板曲线。在压力导数分析法的基础上发展了图板拟合方法、各种自动拟合在压力导数分析法的基础上发展了图板拟合方法、各种自动拟合方法，如：非线性回来分析方法、限制论方法等，借助这些理论，方法，如：非线性回来分析方法、限制论方法等，借助这些理论，在计算机的协助下，编制了很多试井说明软件。在计算机的协助下，编制了很多试井说明软件。现代试井分析方法的局限性：对多相流，非均质性，困难边界等现代试井分析方法的局限性：对多相流，非均质性，困难边界等等，没有很好的解决方法。等，没有很好的解决方法。五、五、试井说明试井说明 3.1990年以后困难地质条件下的数值试井年以后困难地质条件下的数值试井90年头初，出现了数值试井的概念。其中的解析解对多相流试井年头初，出现了数值试井的概念。其中的解析解对多相流试井的局限性是该方法发展的主要推动力。另外，困难边界、地层的的局限性是该方法发展的主要推动力。另外，困难边界、地层的非均质性也推动了数值试井的探讨。其探讨的主要内容是选用正非均质性也推动了数值试井的探讨。其探讨的主要内容是选用正确的参数拟合方法，合理地进行网格剖分，严格地限制拟合精度，确的参数拟合方法，合理地进行网格剖分，严格地限制拟合精度，从而求出目标参数。从而求出目标参数。数值试井的发展为试井工作开阔了新视野：试井图板不再局限于数值试井的发展为试井工作开阔了新视野：试井图板不再局限于简洁的地质模型，也不再因稍困难的地质模型而导致的简洁的地质模型，也不再因稍困难的地质模型而导致的“不行解不行解的解析解的解析解”而手足无措。而手足无措。数值试井的探讨尚不成熟，这是试井理论发展的一个新方向。数值试井的探讨尚不成熟，这是试井理论发展的一个新方向。五、五、试井说明试井说明（二）试井说明模型1 1、试井井说明模型基础、试井井说明模型基础 试井是一种探测技术，地质理论和油气层渗流理论是试井模型试井是一种探测技术，地质理论和油气层渗流理论是试井模型的基础。建立试井说明模型的基础概括为：的基础。建立试井说明模型的基础概括为：地质基础地质基础 地质模型地质模型包括：孔隙的相识，储层几何模型，边界性质，参数分布，流体分包括：孔隙的相识，储层几何模型，边界性质，参数分布，流体分布状况布状况测试井况测试井况 井模型井模型 渗流基础渗流基础 渗流模型渗流模型数学模型（解的连续性、唯一性、稳定性）数学模型（解的连续性、唯一性、稳定性）前三个基础组成了试井的物理模型，它们是试井数学模型的基础。前三个基础组成了试井的物理模型，它们是试井数学模型的基础。五、试井说明五、试井说明2 2、试井说明模型、试井说明模型 试井井说明模型由下面三部分组成：试井井说明模型由下面三部分组成：基本模型基本模型基本模型基本模型：油气藏的基本特性：油气藏的基本特性边界条件：内边界条件边界条件：内边界条件边界条件：内边界条件边界条件：内边界条件-井筒及其旁边的状况井筒及其旁边的状况井筒及其旁边的状况井筒及其旁边的状况 外边界条件外边界条件外边界条件外边界条件-油藏外边缘的状况油藏外边缘的状况油藏外边缘的状况油藏外边缘的状况初始条件：油藏投入开发前的状况初始条件：油藏投入开发前的状况初始条件：油藏投入开发前的状况初始条件：油藏投入开发前的状况五、试井说明五、试井说明1 1）基本模型）基本模型（1 1）均质油气藏模型）均质油气藏模型井筒井筒（2 2）非均质油气藏模型）非均质油气藏模型双孔隙性双孔隙性双渗透性双渗透性复合油藏复合油藏K1K1K2K1K2K1K2五、试井说明五、试井说明2 2）内边界条件）内边界条件（1 1）井筒储集效应）井筒储集效应（2 2）表皮效应）表皮效应（3 3）裂缝切割井筒）裂缝切割井筒3 3）外边界条件）外边界条件（1 1）无限大地层（无外边界）无限大地层（无外边界）（2 2）不渗透边界）不渗透边界（3 3）恒压边界）恒压边界（4 4）封闭边界）封闭边界五、试井说明五、试井说明例：例：基本模型基本模型：均质油藏，无限大油气藏：均质油藏，无限大油气藏 内边界条件内边界条件：油气井定量生产：油气井定量生产 外边界条件外边界条件：地层无限大，无穷远处保持恒压：地层无限大，无穷远处保持恒压五、试井说明五、试井说明数学模型：数学模型：初始条件：初始条件：外边界条件：外边界条件：内边界条件：内边界条件：（三）不稳定试井说明方法（三）不稳定试井说明方法 自自5050年头的年头的HornerHorner半对数分析方法问世以来，半对数分析方法问世以来，已相继由多种不稳定试井分析方法产生，并被广泛已相继由多种不稳定试井分析方法产生，并被广泛 用于生产用于生产实际。纵观全部的分析方法，可以将其分为两大类：实际。纵观全部的分析方法，可以将其分为两大类：1 1、常规试井分析方法、常规试井分析方法（Semi-LogSemi-Log方法）方法）2 2、现代试井分析方法、现代试井分析方法（Log-LogLog-Log方法）方法）五、试井说明五、试井说明1.1.常规试井说明方法常规试井说明方法（1 1）HornerHorner压降和复原分析法压降和复原分析法（2 2）MDHMDH分析法分析法（3 3）MBHMBH分析法分析法（4 4）Y Y函数分析法函数分析法（5 5）MuskatMuskat分析法分析法五、试井说明五、试井说明以以Horner方法为代表，包含有：方法为代表，包含有：常规分析方法主要以分析常规分析方法主要以分析各向同性的均质油藏各向同性的均质油藏为基础。为基础。v优点：优点：v理论上较为完善、原理简洁、易于实际应用理论上较为完善、原理简洁、易于实际应用v缺点：缺点：v应用常规分析方法时，以分析中、晚期压力资料为主。应用常规分析方法时，以分析中、晚期压力资料为主。这就要求油气井测试时间较长，从而影响生产；尤其这就要求油气井测试时间较长，从而影响生产；尤其对于低渗透的油藏，要取得这些资料更为困难对于低渗透的油藏，要取得这些资料更为困难v应用常规应用常规HornerHorner分析方法时，直线段的选择将影响到分析方法时，直线段的选择将影响到最终的分析结果最终的分析结果五、试井说明五、试井说明对早期段的数据利用显得无能为力对早期段的数据利用显得无能为力一般常规方法求得的结果反映的是油藏总体的平均一般常规方法求得的结果反映的是油藏总体的平均特征，井底旁边状况的精确反映在这些方法中难以特征，井底旁边状况的精确反映在这些方法中难以实现实现常规分析方法中，有时获得的数据有限，则给油藏常规分析方法中，有时获得的数据有限，则给油藏的识别带来确定困难，有时一条曲线反映出的是不的识别带来确定困难，有时一条曲线反映出的是不同油藏特征同油藏特征五、试井说明五、试井说明2.2.现代试井分析法现代试井分析法（1）Ramey,Agarwal典型曲线分析法典型曲线分析法（2）Earlougher典型曲线分析法典型曲线分析法（3）Gringarten典型曲线分析法典型曲线分析法（4）Mickinley典型曲线分析法典型曲线分析法（5）Bourder典型曲线分析法典型曲线分析法五、试井说明五、试井说明以以Ramey、Agarwal方法为代表，主要有：方法为代表，主要有：现代试井分析方法的特点：v运用系统分析的概念和数值模拟方法，使试井说明从运用系统分析的概念和数值模拟方法，使试井说明从理论上前进了一大步；理论上前进了一大步；v由于考虑了井筒储存和井壁污染对压力动态的影响，由于考虑了井筒储存和井壁污染对压力动态的影响，确立了早期资料的说明方法，在过去认为不能利用的确立了早期资料的说明方法，在过去认为不能利用的早期数据中获得了很多有用的信息；早期数据中获得了很多有用的信息；v通过实际压力数据曲线和理论图版中的无因次压力和通过实际压力数据曲线和理论图版中的无因次压力和无因次时间的拟合，可以对油藏参数进行局部或全面无因次时间的拟合，可以对油藏参数进行局部或全面的定量分析，并能获得常规分析方法中无法获得的一的定量分析，并能获得常规分析方法中无法获得的一些参数值；些参数值；五、试井说明五、试井说明v完善了常规分析方法，给出了半对数直线起先的大致完善了常规分析方法，给出了半对数直线起先的大致时间，提高了半对数曲线分析的牢靠性时间，提高了半对数曲线分析的牢靠性v利用导数曲线可以识别不同的油藏模型，对有目的的利用导数曲线可以识别不同的油藏模型，对有目的的分析供应了依据，同时也提高了分析精度；分析供应了依据，同时也提高了分析精度；v整个说明过程是一个整个说明过程是一个“边说明边检验边说明边检验”相结合的过程，相结合的过程，几乎每个流淌阶段的识别以及每个参数的计算，都可几乎每个流淌阶段的识别以及每个参数的计算，都可以从两种不同的途径了获得，然后进行结果比较；以从两种不同的途径了获得，然后进行结果比较；v对最终的说明结果进行模拟检验和历史拟合，因此提对最终的说明结果进行模拟检验和历史拟合，因此提高了说明结果的牢靠性和正确性。高了说明结果的牢靠性和正确性。五、试井说明五、试井说明（四）常用的说明软件（四）常用的说明软件F.A.S.T CBMTM煤层气储层分析系统：体积计算，水气产煤层气储层分析系统：体积计算，水气产量预料，历史拟合，常规递减曲线分析和物质平衡计算。量预料，历史拟合，常规递减曲线分析和物质平衡计算。多种方法计算相对渗透率和基质收缩性。应用蒙特卡洛模多种方法计算相对渗透率和基质收缩性。应用蒙特卡洛模拟法进行风险分析。图表式输入输出，用户界面友好直观。拟法进行风险分析。图表式输入输出，用户界面友好直观。Saphir试井说明软件：由试井说明软件：由Dominique Boudget 和和 Olivier Houze在在1987年引入工业界，它已经成为测试界的标准，年引入工业界，它已经成为测试界的标准，世界知名的跨国石油公司、石油服务公司以及独立的询问世界知名的跨国石油公司、石油服务公司以及独立的询问公司大都运用公司大都运用Saphir进行试井说明。进行试井说明。PanSystem试井说明分析与设计软件试井说明分析与设计软件Work Bench 1.8.2试井软件试井软件五、试井说明五、试井说明（五）试井分析技术的近期发展（五）试井分析技术的近期发展试井分析的试井分析的5个探讨热点和难点：个探讨热点和难点：（1）一些困难状况的试井分析方法的探讨，包括多层、）一些困难状况的试井分析方法的探讨，包括多层、多相、多井，低渗透、特殊油气藏）多相、多井，低渗透、特殊油气藏）（2）井下永久压力实时监测与分析技术）井下永久压力实时监测与分析技术（3）考虑流量影响的试井与试井分析技术）考虑流量影响的试井与试井分析技术 要测试流量史的响应要测试流量史的响应（4）数值试井分析技术）数值试井分析技术（5）试井的储层描述技术）试井的储层描述技术五、试井说明五、试井说明作作 业业名词说明：名词说明：试井试井 产能试井产能试井 稳定试井稳定试井 不稳定试井不稳定试井 井筒储存效应井筒储存效应 井筒储存系数井筒储存系数简述题：简述题：1.1.油气试井可分为那几个过程？油气试井可分为那几个过程？2.2.试井工艺和试井说明的发展历程。试井工艺和试井说明的发展历程。3.3.油气试井可以获得哪些信息？（试井作业的主要内容）油气试井可以获得哪些信息？（试井作业的主要内容）4.4.油气试井分析中，完整的数学模型有哪些部分组成？模油气试井分析中，完整的数学模型有哪些部分组成？模型的建立主要依据的原理有哪些？型的建立主要依据的原理有哪些？5.5.试井的目的和作用？试井的目的和作用？6.6.试井的分类？试井的分类？7.7.试述油气试井分析的发展历程。试述油气试井分析的发展历程。示踪剂：示踪剂：为视察、探讨和测