水平井试井分析方法讲座学习教案.pptx
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1、会计学1水平井试井分析方法讲座水平井试井分析方法讲座(jingzu)第一页,共61页。国内外发展(fzhn)现状 水平钻井工艺在定向钻井方法刚一萌芽时即已提出,并随定向钻井技术的发展而渐趋成熟。1882年,美国加州在圣巴巴拉一口竖井中侧钻井眼,这大概是最早分支(fnzh)水平井的雏形。1954年,前苏联打成第一口93的分支(fnzh)水平井。50年代苏联共钻43口水平井进行试验。结论是技术上可行,但无经济效益。1、国外发展(fzhn)现状第2页/共61页第二页,共61页。50年代中期至60年代中期,曾是水平钻井比较(bjio)流行的时期,由于当时技术条件的限制,与压裂处理相比,这种钻井方法不经
2、济。60年代后期至70年代中期水平钻井急剧减少,仅在美国和苏联少数油田钻了一些水平井。70年代末期,随着许多地区最好油气藏的枯竭和石油价格上涨,促使对水平钻井方法重新认识。第3页/共61页第三页,共61页。80年代随着大斜度井和水平井钻井、完井工艺不断改进,水平钻井变得比较容易实施,显示出很大的经济效益。水平井成为对勘探开发具有革命性变革意义的一项技术,并进入工业性应用的发展(fzhn)阶段。1984年以来,出现了水平钻井以指数级加速增长的趋势。80年代初以来,全世界利用水平井进行开发的油气井已超过1700口,其中1988年和1989年分别钻200口和250口水平井,1990年近1000口。迄
3、今,美国钻水平井最多,目前陆上钻水平井占10%。第4页/共61页第四页,共61页。1989 1989年加拿大钻了年加拿大钻了4141口水平井,口水平井,19901990年增至年增至100100口,主要用口,主要用于开发重油油藏。于开发重油油藏。19861986年,在油价下跌和成本增加的形势下,年,在油价下跌和成本增加的形势下,5 5年年来在欧洲西北部平均每年钻来在欧洲西北部平均每年钻600600口井中,口井中,2020为水平井。拉丁美洲为水平井。拉丁美洲19891989年共钻年共钻1515口水平井,口水平井,19901990年在阿根廷、玻利维亚、巴西和年在阿根廷、玻利维亚、巴西和智利钻水平井估
4、计可达智利钻水平井估计可达2525口。非洲是人们公认的高成本作业区之口。非洲是人们公认的高成本作业区之一,一些欧洲的经营者尝试采用水平钻井一,一些欧洲的经营者尝试采用水平钻井(zun jn)(zun jn)开发具有锥进开发具有锥进问题的薄油层。问题的薄油层。19891989年钻了年钻了3 3口水平井,口水平井,19901990年达年达1515口。口。第5页/共61页第五页,共61页。我国从1955年开始打定向井,50年代和60年代曾打过三口大斜度井(最大井斜分别为60.5、80和64)、一口水平井和一口上翘井。1965年完井的磨3水平井,垂深1368m,斜深1685m,水平位移444m,在油层
5、内延伸204.5m,9092的水平井段长度为160m。该井摸索了一些用短涡轮钻具带弯接头造斜和用涡轮钻具钻水平井段的经验。1967年完钻的巴24上翘井,原设计最大井斜70,由于钻至1560m深处无气显示,在1315 1365m井段内打水泥塞,从套管鞋底下侧钻第二(d r)井筒到斜深1705m处,井斜达119。全井水平位移538m,90 119的上翘井段长68m。2、国内发展(fzhn)现状第6页/共61页第六页,共61页。80年代初以来,几乎全国所有的油田都进行了定向井的研究和实践。一些油田开展了水平井的研究和实践,在井眼轨迹设计方面已普遍应用二维设计,并逐渐应用三维设计。1988年南海油田完
6、钻的流花1115井,垂深1263m,水平位移1926m。采用(ciyng)了世界先进的泥浆净化系统和尾管固井技术等,大大提高了井眼轨迹精度及钻井时效。第7页/共61页第七页,共61页。四川石油管理局与西南石油学院共同承担的“七五”国家攻关项目定向井钻井技术研究(ynji)的重点试验井隆401井于1989年完钻,垂深2292m,水平位移1459m。该井为井眼轨迹控制、钻屑携带、井壁稳定、水平井固井等技术提供了经验。胜利油田1990年9月开钻,1991年1月完钻的埕科1井,井深2650m,垂深1882m,水平段长505m,最大井斜角93,经电测解释,水平段共有油气层19层,厚达211m。经试油从井
7、深2579、2597m(一层18m)的油层通过16mm油嘴放喷,获产油量268m3d,产气量11551m3d。第8页/共61页第八页,共61页。80年代,水平钻井技术水平迅速提高(t go)和完善配套,可适应在各种类型油气藏钻水平井的需要,技术指标不断刷新。Unocal公司在加利福尼亚海上钻的长半径水平井,最大井斜87.5,水平井段长达1751m,总水平位移3883m,井斜大于80的井段长达3048m。Shell石油公司在荷兰钻的FD108水平井,垂深达3501m,最大井斜83。据初步调查,已在厚度小于2.2m的油层内钻成了水平井,在厚度为0.3 2.44m的巴肯页岩油层尖灭带钻成水平井。3、
8、日臻完善(r zhn wn shn)的水平井技术第9页/共61页第九页,共61页。80年代水平井钻井技术有了重大突破,已形成一套完善的现代水平井钻井技术:水平井优化设计 先进的导向(do xin)钻井系统和连续控制井眼技术 随钻测量技术的发展提高了井眼轨迹控制精度 优质钻井液和完井液可以满足水平井钻井的要求 水平井完井技术取得了突破性进展 水平井固井技术第10页/共61页第十页,共61页。uu分支水平井开发老油田或枯竭油藏分支水平井开发老油田或枯竭油藏分支水平井开发老油田或枯竭油藏分支水平井开发老油田或枯竭油藏uu低渗透油气藏低渗透油气藏低渗透油气藏低渗透油气藏uu裂缝性油气藏裂缝性油气藏裂缝
9、性油气藏裂缝性油气藏uu无经济开采价值的薄层油气藏无经济开采价值的薄层油气藏无经济开采价值的薄层油气藏无经济开采价值的薄层油气藏uu有水锥或气锥问题的油藏有水锥或气锥问题的油藏有水锥或气锥问题的油藏有水锥或气锥问题的油藏uu改善改善改善改善(gishn)(gishn)(gishn)(gishn)水驱或注水效果水驱或注水效果水驱或注水效果水驱或注水效果uu减缓出砂减缓出砂减缓出砂减缓出砂uu多层型油藏(阶梯型)多层型油藏(阶梯型)多层型油藏(阶梯型)多层型油藏(阶梯型)uu改善改善改善改善(gishn)(gishn)(gishn)(gishn)蒸汽驱机理,开发稠油油藏蒸汽驱机理,开发稠油油藏蒸汽
10、驱机理,开发稠油油藏蒸汽驱机理,开发稠油油藏水平井技术(jsh)的应用第11页/共61页第十一页,共61页。1 1 1 1 水平井压力水平井压力水平井压力水平井压力(yl)(yl)(yl)(yl)变化特性变化特性变化特性变化特性2 2 2 2 水平井试井解释步骤水平井试井解释步骤水平井试井解释步骤水平井试井解释步骤3 3 3 3 水平井试井典型曲线特征水平井试井典型曲线特征水平井试井典型曲线特征水平井试井典型曲线特征 水平井是提高单井产量、延迟底水或气顶气锥进,提高水平井是提高单井产量、延迟底水或气顶气锥进,提高水平井是提高单井产量、延迟底水或气顶气锥进,提高水平井是提高单井产量、延迟底水或气
11、顶气锥进,提高开发开发开发开发(kif)(kif)(kif)(kif)效果和采收率的重要途径。效果和采收率的重要途径。效果和采收率的重要途径。效果和采收率的重要途径。水平井试井解释(jish)第12页/共61页第十二页,共61页。水平井物理(wl)模型第13页/共61页第十三页,共61页。在水平、等厚、顶和底部部均为不渗透隔层所密封的油层在水平、等厚、顶和底部部均为不渗透隔层所密封的油层中有一口水平井。油层厚度为中有一口水平井。油层厚度为h(m)h(m),垂直渗透率为,垂直渗透率为kV(kV(m2)m2),水平渗透率为,水平渗透率为kH(kH(m2)m2),水平井的长度为,水平井的长度为L(m
12、)L(m),井筒符合,井筒符合无限导流特性无限导流特性(txng)(txng),不考虑重力的影响。,不考虑重力的影响。以油层以油层(yucng)(yucng)的底面为的底面为x-yx-y平面,平面,z z轴通过水平井轴通过水平井的中点,水平井与油层的中点,水平井与油层(yucng)(yucng)底面的距离为底面的距离为zw(m)zw(m)11、水平井压力、水平井压力(yl)(yl)变化特性变化特性 假设条件假设条件坐标系第14页/共61页第十四页,共61页。无因次定义无因次定义(dngy)(dngy)第15页/共61页第十五页,共61页。水平井无因次试井解释水平井无因次试井解释(jish)(j
13、ish)模型模型第16页/共61页第十六页,共61页。无因次渗流(shn li)模型的解式中:式中:第17页/共61页第十七页,共61页。流动流动(lidng)(lidng)段特征段特征第18页/共61页第十八页,共61页。流动(lidng)段特征第19页/共61页第十九页,共61页。初期初期(chq)(chq)径向流径向流第20页/共61页第二十页,共61页。第二第二(d r)(d r)初期径向流初期径向流第21页/共61页第二十一页,共61页。中期中期(zhngq)(zhngq)线性流线性流 如果井长与油层厚度相比足够长,则当压力波传到顶底不渗透边界(binji)之后,该井的渗流可能出现中
14、期线性流。第22页/共61页第二十二页,共61页。当油层中流体的流动范围扩大到水平井范围之外,即当油层中流体的流动范围扩大到水平井范围之外,即|x|L/2|x|L/2的地方,的地方,“压降漏斗压降漏斗”沿着油层平面(水平面方向)沿着油层平面(水平面方向)近似于径向近似于径向(jn xin)(jn xin)地向外扩大。这个流动阶段称为晚期地向外扩大。这个流动阶段称为晚期拟径向拟径向(jn xin)(jn xin)流阶段。流阶段。晚期晚期(wnq)(wnq)拟径向流拟径向流第23页/共61页第二十三页,共61页。初始初始(ch sh)径向流径向流第二第二(d r)初始径向流初始径向流常规常规(ch
15、nggu)(chnggu)试井分析公式试井分析公式第24页/共61页第二十四页,共61页。中期中期(zhngq)线性流线性流晚期晚期(wnq)拟径向流拟径向流结合初始结合初始(ch sh)径向流径向流第25页/共61页第二十五页,共61页。1 1 1 1、绘制分析、绘制分析、绘制分析、绘制分析(fnx)(fnx)(fnx)(fnx)图形图形图形图形r绘制压力绘制压力(yl)(yl)或压差的半对数图或压差的半对数图r绘制与图版坐标尺寸相同绘制与图版坐标尺寸相同(xin tn)(xin tn)的压差双对数图的压差双对数图22、水平井试井解释步骤第26页/共61页第二十六页,共61页。r绘制与图版坐
16、标尺寸相同绘制与图版坐标尺寸相同(xin tn)的压导双对数图的压导双对数图r绘制与图版坐标尺寸绘制与图版坐标尺寸(ch cun)相同的重整压力双对数图相同的重整压力双对数图第27页/共61页第二十七页,共61页。r绘制绘制(huzh)(huzh)重整压力的半对数图重整压力的半对数图 重整压力半对数图与压力导数曲线双对数图的重整压力半对数图与压力导数曲线双对数图的时间时间(shjin)(shjin)坐标最好取相同尺寸,以便对比。坐标最好取相同尺寸,以便对比。重整压力双对数图与压差曲线重整压力双对数图与压差曲线(qxin)(qxin)双对数图双对数图的坐标也应取相同尺寸,以便进行拟合。的坐标也应
17、取相同尺寸,以便进行拟合。第28页/共61页第二十八页,共61页。2 2 2 2、综合分析判断和确定、综合分析判断和确定、综合分析判断和确定、综合分析判断和确定(qudng)(qudng)(qudng)(qudng)流动段流动段流动段流动段 由压力导数曲线早期水平线、重整压力半对数曲线早期由压力导数曲线早期水平线、重整压力半对数曲线早期1.1511.151斜率直线、结合斜率直线、结合(jih)(jih)压力或压差半对数直线段检压力或压差半对数直线段检验初始径向流动阶段。验初始径向流动阶段。lgtlgt lg(t.lg(t.p p)lgtlgt p/p/(2t.(2t.p p)m=1.151m=
18、1.151lgtlgt p p第29页/共61页第二十九页,共61页。由压力导数曲线后期水平线;重整压力双对数由压力导数曲线后期水平线;重整压力双对数(du sh)(du sh)曲线与压差双对数曲线与压差双对数(du sh)(du sh)曲线在晚期曲线在晚期具有完全一致的形状,或能在时间坐标相重合的条具有完全一致的形状,或能在时间坐标相重合的条件下完全互相拟合的特性;结合压力或压差晚期半件下完全互相拟合的特性;结合压力或压差晚期半对数对数(du sh)(du sh)直线段检验晚期拟径向流动阶段。直线段检验晚期拟径向流动阶段。lgtlgt lg(t.lg(t.p p)lgtlgtlglg p,p
19、,lg lg p/p/(2t.(2t.p p)lgtlgt p p第30页/共61页第三十页,共61页。3 3 3 3、量出半对数直线段的斜率和截距,用相应、量出半对数直线段的斜率和截距,用相应、量出半对数直线段的斜率和截距,用相应、量出半对数直线段的斜率和截距,用相应 的公式的公式的公式的公式(gngsh)(gngsh)(gngsh)(gngsh)计算参数计算参数计算参数计算参数初始初始初始初始(ch sh)(ch sh)(ch sh)(ch sh)径向流径向流径向流径向流中期中期中期中期(zhngq)(zhngq)(zhngq)(zhngq)线性流线性流线性流线性流第31页/共61页第三十
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