现代试井分析课件.pptx
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1、 教学基本要求 了解干扰试井、气井试井和钻杆测试解释方法及其特点。第八章第八章 其它的试井解释方法其它的试井解释方法1第1页/共74页8-1 干扰试井解释方法一、均质油藏干扰试井的图版拟合分析方法。二、双重孔隙介质油藏干扰试井的图版拟合分析方法。第八章第八章 其它的试井解释方法其它的试井解释方法2第2页/共74页引 言 潮汐的影响:约为0.00340.0034MPaMPa,地层“噪声”影响:约为0.00140.00140.00210.0021MPaMPa。因此,一般说来,要求观测井的压力必须大于0.0070.007MPaMPa。8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法 井间干扰试验,又称水文勘
2、探试验,是一种多井试井。它是在一口或数口井上改变工作制度(称为“激动”),以使油层中压力发生变化,在另外一口或数口井中下入高精度压力计测量压力的变化,来判断它们之间是否连通,并计算参数。3第3页/共74页一、均质油藏干扰试井的图版拟合分析法8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法对均质油藏干扰试井,作如下基本假设:(1)(1)地层均质、等厚、无限大;(2)(2)上、下具有不渗透隔层;(3)(3)激动井开井前整个地层保持均一的原始压力;(4)(4)激动井没有井筒存储效应;(5)(5)观察井没有表皮效应。4第4页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法 均质油藏弹性不稳定渗流基本微分方程
3、在这些条件下的解就是Theis早在19361936年就给出的幂积分函数解:式中:式中:开井激动情形开井激动情形关井激动情形关井激动情形(8-1)(8-1)5第5页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法 图8-18-1是幂积分函数曲线,也就是无限大均质地层井间干扰试井的典型曲线。绘出实测曲线lgplgt与典型曲线进行拟合,由压力拟合值和时间拟合值可得:由时间拟和值可得:由时间拟和值可得:6第6页/共74页图8-1 8-1 无限大均质地层井间干扰试井典型曲线8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法7第7页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法则由下式:如果满足用对数近似表示
4、幂积分函数的条件,即当:时,则可以画出半对数曲线进行半对数分析。设半对数直线段斜率的绝对值为m m(图8-28-2)8第8页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法 由双对数曲线和半对数曲线分析所得的结果应当相符,如果相差很大,则需重新进行检查。可得可得:可以进一步算出可以进一步算出khkh和和k k。9第9页/共74页图8-2 8-2 观测井的半对数直线图8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法10第10页/共74页二、双重孔隙介质油藏干扰试井的图版拟合分析法8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法1 1、介质间拟稳定流动模型如图8-38-3所示,其纵坐标是无因次压力p pD D,
5、横坐标是t tD D/r/r2 2D D图版由两组典型曲线构成,其中:一组是均质油藏不稳定流动的典型曲线,每一条曲线对应一个值;另一组是介质间拟稳定流动的典型曲线,每一条曲线对应一个rr2 2D D值:图版中有一条水平线,标出均质油藏不稳定流动典型曲线上半对数直线开始的大致时间。11第11页/共74页图8-38-3双重孔隙介质油藏介质间拟稳定流动模型干扰试井解释图版8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法12第12页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法观测井的压力变化如图8-48-4所示 绘制实测压力曲线ppt t,再同解释图版进行拟合,由压力拟合值和时间拟合值可得:由时间拟合值
6、可得:由时间拟合值可得:13第13页/共74页图8-48-4双重孔隙介质油藏(介质间拟稳定流动)干扰试井曲线拟合示意图8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法14第14页/共74页由典型曲线拟合可得(即第二条典型曲线所对应的值);由rr2 2D D曲线拟合可得:8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法 解释图版图8-38-3中一条水平线标出半对数直线段开始的大致时间,由此可以判断是否可进行半对数曲线分析,可由直线段斜率的绝对值m m求得参数:当rr2 2D D1010-2-2时,半对数曲线可能呈现两条平行直线,此时15第15页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法2 2、介质间不稳
7、定流动模型如图8-58-5所示,其纵坐标是p pD D,横坐标是t tD D/r/r2 2D D也是由两组典型曲线组成:1 1、一组是均质油藏典型曲线,每一条曲线对应一个值;2 2、另一组是介质间不稳定流动典型曲线,每一条曲线对应一个rr2 2D D值,其中值为:基质岩块为平板状时基质岩块为平板状时基质岩块为圆球状时基质岩块为圆球状时16第16页/共74页图8-58-5双重孔隙介质油藏介质间不稳定流动模型干扰试井解释图版8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法17第17页/共74页8-1 干扰试井解释方法干扰试井解释方法实测曲线与理论图版拟合如图8-68-6所示利用拟合值可进行参数的计算,例如
8、:图版中还给出了均质半对数直线和过渡段半对数直线线段开始的大致时间;如果出现直线段,则可进行半对数曲线分析,方法参见第三章有关内容。等等。18第18页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法一、拟压力的计算方法二、图版拟合分析三、试井解释步骤四、拟压力的简化8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法19第19页/共74页引 言8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法对于流体在多孔介质中渗流时,压力变化服从如下方程:对于气体引进“真实气体的势函数”(Real gas potential),或称为“拟压力”(Pseudo-pressure)的概念:式中:积分下限P P0 0为任意选
9、取的参考压力点,通常取P P0 0=0 MPa=0 MPa。20第20页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法 引进拟压力(p)(p)后,可写出形式上与液体渗流方程完全相同的气体渗流方程:因此,如果将气井压力p换算成拟压力(p),便可以象油井试井解释那样解释气井试井资料,包括进行常规试井解释和现代试井解释。21第21页/共74页一、拟压力的计算方法8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法通常可用最简单的数值积分方法梯形法计算拟压力。式中,P Pn n=P=P,通常取P P0 0=0=0。对于一个气田,可作出其拟压力图,即拟压力(P)(P)与压力P P的关系曲线,或算
10、出(P)(P)P P函数表,以便进行P P和(P)(P)之间的相互转换。22第22页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法图8-7 8-7 某气田的(P)(P)P P关系曲线图23第23页/共74页二、图版拟合分析8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法 气井压力P P换算成拟压力(P)(P)后,可用Ramey图版、Earlougher图版、Gringarten图版等进行分析,解释方法与油井相似。以均质油藏的Gringarten-Bourdet复合图版为例简要说明。1、无因次量的定义24第24页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法(P)(P)拟
11、压力差,MPaMPa2 2/mPa/mPas s;q 气井产量,10104 4m m3 3/d/d;T Tf f 气层温度,k k P Psc sc 标准状况的压力.P Pscsc=0.101325MPa(=1atm.)=0.101325MPa(=1atm.)T Tscsc 标准状况的温度,规定为T Tscsc=293.15k(=20)=293.15k(=20);k k 气层渗透率,mm2 2;h h 气层厚度,m m。式中:压降情形压降情形压力恢复情形压力恢复情形25第25页/共74页2 2、Gringarten-Bourdet复合图版拟合分析8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法
12、 首先把气井的压力P P换算成拟压力(P)(P),并计算出拟压力差(P)和拟压力导数(P),然后在与解释图版尺寸完全相同的双对数坐标纸上,画出实测拟压力曲线(P)(P)t(t(压降情形)或(P)(P)t(t(恢复情形),将实测曲线与复合图版相拟合,利用拟合值可以计算出如下参数:26第26页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法压降情形压降情形恢复情形恢复情形恢复情形恢复情形压降情形压降情形27第27页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法 S Sa a称为视表皮系数(Pseudo-skin),它是反映井壁附近污染情况的真表皮系数S S和井壁附近非达西流动
13、所造成的无因次附加压力降D Dq q的总和:式中的D D称为惯性湍流系数,(10(104 4m m3 3/d)/d)-1-1 由上式可以看出,S Sa a与q q成线性关系,q=0q=0所对应的S Sa a就是真表皮系数S S值。气井的压力恢复资料的分析与油井相同。28第28页/共74页图8-8 8-8 某井的S Sa a-q-q关系曲线8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法29第29页/共74页三、试井解释步骤8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法与油井相同,气井试井解释一般包括以下几个步骤:1 1、初拟合主要任务是划分流动阶段。2 2、特种识别曲线分析 早期段和晚期段特
14、种识别曲线及分析方法均与油井相同。中期段的特种识别曲线,压降情形是(p(pwfwf)lgtlgt关系曲线,恢复情形是HornerHorner曲线,或MDHMDH曲线,分析方法也与油井类似。30第30页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法气井的压降方程:气井的压降方程:压力恢复的压力恢复的Horner方程:方程:MDH方程:方程:31第31页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法将其直线段斜率的绝对值记为将其直线段斜率的绝对值记为m,则:则:由由m可算得:可算得:压降情形压降情形恢复情形恢复情形32第32页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试
15、井解释方法3 3、终拟合对初拟合进行修正,并计算各项参数k k、S S、C C。4 4、一致性检验 第二步、第三步计算的参数应相符,否则重新检查。5 5、计算理论曲线与实测曲线拟合 如果拟合不上,须重新检查。6 6、进行拟压力(或压力历史)拟合 如果拟合不上,须重新检查。33第33页/共74页8-2 8-2 气井试井解释方法气井试井解释方法四、拟压力的简化 下列两种情况下,拟压力可以分别简化为压力平方或压力下列两种情况下,拟压力可以分别简化为压力平方或压力:1 1、整个测试过程中,气井的井底压力P Pw w20.7MPa20.7MPa,此时 几乎是一个常数。36第36页/共74页8-2 8-2
16、 气井试井解释方法气井试井解释方法图图8-12 某气田某气田 与与P的关系曲线的关系曲线37第37页/共74页8-3 8-3 钻杆测试解释方法8-3 8-3 钻杆测试解释方法钻杆测试解释方法钻杆测试又叫中途测试或地层测试,DST(Drill-Stem-Testing)钻杆测试是指在油井钻井过程中对有油气显示地层进行的快速测试,是一种在油井完井前的测试方法。一、钻杆测试原理及其压力历史图8-138-13所示是目前通用的DSTDST测试工具示意图。DSTDST测试是将这样的测试工具下入目的层之后,通过对测试阀的控制实现对地层的地下开关井来达到测试目的。因此,测试器已记录全部流动压力和关井压力,取样
17、器内保存了地层流体的真实样品。38第38页/共74页图图8-13 8-13 目前通用的目前通用的DSTDST测试工具示意图测试工具示意图39第39页/共74页图图8-148-14是一张典型的钻杆测试压力卡片是一张典型的钻杆测试压力卡片。A A表示泥浆静液柱压力;表示泥浆静液柱压力;B B座封隔器;座封隔器;C C当打开测试工具时,地层压力立即降为当打开测试工具时,地层压力立即降为C C点,该压力值即点,该压力值即 为测试时常常往钻具内加入流体的液垫压力;为测试时常常往钻具内加入流体的液垫压力;CDCD流动段压力;流动段压力;D D恢复恢复段压力。段压力。初次流动和关井测试后,紧跟着进行第二次流
18、动和关井测初次流动和关井测试后,紧跟着进行第二次流动和关井测试,这是油田上常用的测试方法试,这是油田上常用的测试方法(二开二关二开二关)。最后测试结束,上提钻具,封隔器松开,使压力恢复到静最后测试结束,上提钻具,封隔器松开,使压力恢复到静泥浆柱压力泥浆柱压力(E E点点),F F段压力记录则为工具取出时的静液柱压力。段压力记录则为工具取出时的静液柱压力。8-3 8-3 钻杆测试解释方法钻杆测试解释方法40第40页/共74页图8-14 8-14 典型的钻杆测试压力卡片8-3 8-3 钻杆测试解释方法钻杆测试解释方法41第41页/共74页 根据钻具容积和地面收集到的地下气液量,可以计算出测根据钻具
19、容积和地面收集到的地下气液量,可以计算出测试期间内地层流出的流体量。试期间内地层流出的流体量。初次流动:初次流动:通常进行通常进行5 51010分钟,其目的是使井眼附近泥分钟,其目的是使井眼附近泥浆滤失侵入带卸压浆滤失侵入带卸压(液体压力降回到原始油藏静止压力液体压力降回到原始油藏静止压力)。初关井:初关井:约约30306060分钟或更长,以很好地估算地层的原始分钟或更长,以很好地估算地层的原始静止压力。静止压力。第二次流动第二次流动:通常通常3030分钟分钟2 2小时,具体时间根据经验和小时,具体时间根据经验和井下井下“反映反映”来定。来定。第二次关井第二次关井:恢复时间常常要比第二次流动期
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