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气藏产能测试评价及试井分析(下-现代试井)

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产能 测试 评价 分析 现代
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现代试井分析 油气井试井分析方程的统一现以简单的低速非达西渗流试井分析模型为例予以说明。虽然,油气流体在多孔介质中的渗流特性因流体性质的差异而有所不同。但可以证明所有油井的试井分析方法都适用于气井试井分析 ,主要差别在于它们的无因次定义不同。§ 0 油、气井试井分析方程的统一(油、气井试井分析方法的一致性)10)0,( DD 11110),( 气井试井分析方程的统一无量纲启动压力梯度现代试井分析对于油井:  3108 4 3108 4 对于气井 (  6106 3 6 6 压力法:油气井试井分析方程的统一启动压力梯度 ,m  6106 3 6 6 压力法:  6102 7 3 6106 3 6 6 单相拟压力法:现代试井分析 wD 2 1 5 其余无因次参变量相同:例如,对气井,假定气体渗流状态服从低速非达西流 ,即由于吸附水膜的影响或孔隙流动通道的尺寸小到只能克服一启动压力梯度才可以让单个气体分子排队通过且忽略气体滑脱效应和重力影响 ,等温、单相、 φ为常数时 ,其无因次拟压力渗流数学模型与油井一样 :现代试井分析 油气井试井分析方程的统一10)0,( DD 11110),( 井均质油藏试井§ 1 直井均质油藏试井均质油藏是目前最常见的一种地层类型,对于我国东部地区第三系的大部分砂岩地层,均呈现出均质油藏的特征。某些具有天然裂缝的碳酸盐岩地层,当裂缝发育很均衡,常常也表现出均质油藏的特征§ 1 无限大均质油藏试井现代试井分析 直井均质油藏试井一、无限大均质油藏试井物理模型( 1)单相微可压缩液体在地层中作平面径向渗流 ;( 2)忽略重力、毛管力 ;( 3)测试前 r> 4)流体流动满足线性达西渗流;( 5)井筒流动考虑井筒储存和表皮效应的影响;( 6)地层为无限大等厚油藏,油井以定产量 7)地层中只有一种介质,均匀分布在地层中。现代试井分析 直井均质油藏试井限大均质油藏试井数学模型现代试井分析 直井均质油藏试井10)0,( DD 11110),( 因次变量为:)(  wD 2 1 5 现代试井分析 直井均质油藏试井  )()(C)()()(10S=20S=10S=0S=进行拉普拉斯变换雷米图版 12/2~行拉普拉斯变换曲线特征:双对数图半对数图0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I 1 21 40 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I 峰),表示污染井0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 0 1 0 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I 峰),表示措施井现代试井分析 直井均质油藏试井① 纯井储效应段,即压力和压力导数均呈 45°的直线部分,合二为一,“叉把”部分;②过渡段,或称部分井储效应段,压力导数出现驼峰值后向下倾斜,峰的高低,取决于 无限作用径向流动段,即压力曲线呈相当平缓近似于水平直线、压力导数收敛于一条 它来确认半对数图中的直线段。§ 2、具有外边界影响的均质油藏试井地层往往不是无限大,周围具有边界,因而测试资料的压力曲线会因此变得很复杂,但主要影响曲线的晚期形状。均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井外边界对试井特征曲线的影响可以通过镜像法则和叠加原理说明:w 具有外边界影响的均质油藏试井无量纲井底压力均质无限大油藏无量纲井底压力 边界影响引起的无 量纲井底压力 质油藏线源解的无量纲压力表达式:)4(21),( 2一、一条不渗透边界数指井周围有一条断层。在我国东部地区的第三系地层中极为常见。均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井可以通过叠加原理获得边界影响引起的无量纲井底压力:)(21 2 b wD 0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I 曲线特征:均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井① 第 I, 第 力导数最后表现为值等于 水平线0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I 泄漏断层(断层两边地层厚度不变):0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I 0 . 5通 过 断 层 厚度 增 加泄漏断层(通过断层地层厚度增加):二、一条定压边界有外边界影响的均质油藏试井测试井周围有一条定压边界,多数是指井周围有一条强边水边界。这在注水开发的地层中极为常见。可以通过叠加原理获得边界影响引起的无量纲井底压力: )(21 2 b wD 0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I ① 第 I, 第 力导数最后表现为向下掉的曲线。均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井三、两条边界均质油藏试井分析有外边界影响的均质油藏试井1、两条垂直边界  b 2212221 )()(21( 1)两条相互垂直封闭边界:  b 2212221 )()(21( 2)两条相互垂直定压边界:  b 2212221 )()(21( 3)两条相互垂直混合边界:均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井① 第 I, 第 边界性质的不同,压力导数的形态有所不同。对于两条封闭边界,压力导数向上弯曲,然后一条 于两条定压边界,压力导数向下掉。对于两条混合边界,压力导数也向下掉,但下掉时间迟一些。曲线特征:0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I 封 闭 边 界两 条 定 压 边 界两 条 混 合 边 界条平行边界具有外边界影响的均质油藏试井封闭边界 定压边界 封闭边界均质油藏试井分析    n n n n 1)两条相互平行封闭边界:具有外边界影响的均质油藏试井均质油藏试井分析x)— 取整函数( 2)两条相互平行定压边界:     n n n n 3)两条相互平行混合边界:     n n 2i n n 第 I, 第 边界性质的不同,压力导数的形态有所不同。对于两条封闭边界,压力导数向上翘,然后一条斜率为 于两条定压边界,压力导数向下掉。对于两条混合边界,压力导数也向下掉,但下掉时间迟一些。0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 封 闭 边 界两 条 定 压 边 界两 条 混 合 边 界具有外边界影响的均质油藏试井均质油藏试井分析条相互成楔形夹角边界具有外边界影响的均质油藏试井封闭边界 定压边界 封闭边界均质油藏试井分析曲线特征:具有外边界影响的均质油藏试井均质油藏试井分析① 第 I, 第 边界性质的不同,压力导数的形态有所不同。对于两条封闭边界,压力导数向上弯曲,然后一条值为 于两条定压边界,压力导数向下掉。对于两条混合边界,压力导数也向下掉,但下掉时间迟一些。0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 封 闭 边 界两 条 定 压 边 界两 条 混 合 边 界四、四条相互垂直边界均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井有外边界影响的均质油藏试井均质油藏试井分析0 . 0 10 . 111 01 0 01 0 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 封 闭 边 界四 条 定 压 边 界四 条 混 合 边 界① 第 I, 第 边界性质的不同,压力导数的形态有所不同。对于四条垂直封闭边界,压力导数向上翘,然后一条斜率为 于四条定压边界,压力导数向下掉。对于四条混合边界,压力导数也向下掉,曲线下掉程度和井与定压边界距离有关,越近下掉越快。五、圆形封闭边界均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井10)0,( DD 11110  )()()(I)()()()()(11111000~1~有外边界影响的均质油藏试井0 . 0 10 . 111 01 0 01 0 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 第 I, 第 力和压力导数曲线向上翘,然后为一条斜率为 四条相互垂直封闭边界油藏试井曲线类似。均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井六、圆形定压边界均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井10)0,( DD 11110),(  )()()(I)()()()()(11111000~1~有外边界影响的均质油藏试井曲线特征:① 第 I, 第 力导数向下掉,与四条相互垂直定压边界油藏试井曲线类似。均质油藏试井分析 具有外边界影响的均质油藏试井0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 有外边界影响的均质油藏试井① 对不同封闭外边界数均质油藏,随边界条数增加,压力导数向上弯曲的程度要增大;②对不同定压外边界数均质油藏,随边界条数增加,压力导数向下掉的程度要增大。曲线特征对比:§ 3 部分射开井均质油藏部分射开均质油藏试井分析当地层存在严重非均质时,常常生产井只射开一部分。在这种部分射开的井进行生产,地层内的压力扰动起初只局限于射孔井段,在有限的射孔厚度范围内向该井的流动实际上为球形流。随时间的推移,该井的影响体积不断扩大,直到地层顶部和底部边界,向该井的流动再次变为径向流动 1)单相微可压缩液体在地层中作平面径向渗流 ;( 2)忽略重力、毛管力 ;( 3)测试前 r>型与假设部分射开均质油藏试井分析( 4)流体流动满足线性达西渗流;( 5)井筒流动考虑井筒储存和表皮效应的影响;( 6)地层为无限大等厚油藏,油井以定产量 7)地层中只有一种介质,均匀分布在地层中。( 8)油井只射开 体只从有限厚度流入井筒中,地层垂向渗透率为 平渗透率 设条件部分射开均质油藏试井分析2210)0,( , 0),0,( 定压顶边界 00不渗透顶边界 0),,( 定压底边界 0 不渗透底边界 DD z(z 1 ,( 0 学模型(内边界条件 )(内边界条件 )部分射开均质油藏试井分析(外边界条件 )式中,无因次变量为:)(  wD 2 1 5 无因次变量定义部分射开均质油藏试井分析曲线特征:① 第 全射开的均质油藏曲线特征相似;②第 力导数表现为斜率 第 底边界均为不渗透边界时,压力导数为 顶底边界存在定压边界时,导数曲线向下掉。0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I 不 渗 透顶 底 定 压顶 底 混 合 边 界曲线特征部分射开均质油藏试井分析双重孔隙油藏试井分析 试井模型4 双重孔隙油藏储容比:= 1质岩块无孔隙的裂缝性油藏)= 0< 12 基岩形状因子一般: = =100念无穷大双重孔隙油藏试井分析 基本假设( 1)单相微可压缩液体在无穷远储层中作平面径向渗流 ;( 2)忽略重力、毛管力 ;( 3)测试前 r> 4)流体流动满足线性达西渗流;( 5)井筒流动考虑井筒储存和表皮效应的影响;( 6)地层为无限大等厚油藏,油井以定产量 7)地层中存在两种孔隙介质,均匀分布在地层中。裂缝是流动通道,基质是储集空间。0 10)0,()0,(0)()1(0)1(111无穷大双重孔隙油藏试井分析 数学模型(1)介质间拟稳态流动:无穷大双重孔隙油藏试井分析 曲线特征024681 01 21 40 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I△ I 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 平线裂缝径向流,水平线,有时不出现曲线特征:① 第 均质油藏曲线特征相似, 45°斜率直线;然后导数曲线出现驼峰,再下降。 值越高,下倾越陡,且峰值出现较迟。②第 力导数水平直线,对应着半对数中也出现直线倾斜段。但一般地该径向流难以出现。③第 力导数出现下凹的曲线。④第 力导数水平直线,对应压力半对数曲线中出现直线倾斜段 。它与裂缝径向流直线段平行,其斜率 m,垂向距离△ :无穷大双重孔隙油藏试井分析 曲线特征 100 10)0,()0,(0)1(30311122无穷大双重孔隙油藏试井分析 数学模型(2) 介质间不稳态流动:无穷大双重孔隙油藏试井分析 曲线特征0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 1 21 40 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I m 2总系统径向流, 平线曲线特征:① 第 双孔介质拟稳态无限大油藏试井曲线形态一致。②第 力导数水平直线,对应着半对数中也出现直线倾斜段。但一般地该径向流特征表现不明显。③第 力导数出现下凹的曲线。但下凹最小不会低于 第 力导数为斜率 应压力半对数曲线中出现直线倾斜段 。无穷大双重孔隙油藏试井分析 曲线特征半对数曲线中会出现三条直线,第二条直线斜率为第一或第三条的 2倍。无穷大双重孔隙油藏试井分析 曲线特征不稳态与拟稳态曲线特征对比:拟稳态曲线过渡段下凹比不稳态的深0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I I I 态拟 稳 态一条外边界双重孔隙油藏试井分析 曲线特征外边界对试井特征曲线的影响可以通过镜像法则和叠加原理在 ~~ w 具有外边界影响的线特征0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 + I I + I I I I 不 渗 透 边 界一 条 定 压 边 界① 第 I, 第 封闭边界,压力导数最后表现为值等于 定压边界,压力导数曲线向下掉。(一))两条垂直外边界两条外边界双重孔隙油藏试井分析 曲线特征0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0I I I I 两 条 封 闭 边 界两 条 定 压 边 界两 条 混 合 边 )两条平行外边界两条外边界双重孔隙油藏试井分析 曲线特征0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I 封 闭 边 界两 条 定 压 边 界两 条 混 合 边 线特征(四)四条垂直外边界0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I 封 闭 边 界四 条 定 压 边 界四 条 混 合 边 线特征(五)圆形外边界0 . 0 10 . 111 01 0 01 0 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I 边 界定 压 边 型内区 外区5 复合油藏)1( 1 111 )( 1 1212122 DD  (连续性条件 1)),(),( 2211 (连续性条件 2)无限大复合油藏试井分析 模型11111111(  ,()0,( 21  边界条件 1)(外边界条件)(初始条件)(内边界条件 2)无限大复合油藏试井分析 模型21)()()(108 4 1311   wD 2 1 5 )(108 4 1312   )(  wD 1 2112 )()( 0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0t D / C I I I V 线特征曲线特征:024681 01 21 41 61 80 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I V m 外区渗流m2/12水平线 ,内区渗流流动系数和储容系数 减小 的复合储层0 . 0 10 . 111 01 0 01 0 0 00 . 0 1 0 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I V 系 数增 大1 / 2 斜 率内 区 水平 段流动系数和储容系数增大 的复合储层(1) 早期受井筒储存效应影响呈单一斜率( 45° )直线(压力与压力导数曲线在早期均重合于 45° 直线),( 2)井筒储存效应结束后,接着有一驼峰表示过渡期, 值越高,下倾越陡。(3) 过渡期后,出现无限作用径向流水平线,这主要反映了 Ⅰ 区的情况;无限大复合油藏试井分析 曲线特征(4) 水平线之后又有一段过渡线, 5) 压力导数又出现一条 主要反映 Ⅱ 区径向流的情况。当 有一个导数水平线出现,这是由井筒储存和表皮效应影响造成的,在 Ⅰ 区内达不到无限作用径向流,而仅反映 Ⅱ 区的特征。若 则模型退化为均质油藏模型,典型曲线也就与均质油藏典型曲线完全相同。无限大复合油藏试井分析 曲线特征外边界影响的复合油藏试井分析 曲线特征① 第 I, 第 封闭边界,压力导数最后表现为值等于 定压边界,压力导数曲线向下掉。(一)一条外边界0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I V V V 边 界封 闭 边 界无 穷 边 )两条垂直外边界外边界影响的复合油藏试井分析 曲线特征0 . 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I V V V 定 压 边 界两 条 封 闭 边 界无 穷 边 界两 条 混合 边 0 10 . 111 01 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I V V V 定 压 边 界两 条 封 闭 边 界无 穷 边 界两 条 混合 边 界外边界影响的复合油藏试井分析 曲线特征(三)两条平行外边界斜率 线特征(四)四条相互垂直外边界0 . 0 10 . 111 01 0 01 0 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I V V V 定 压 边 界四 条 封 闭 边 界无 穷 边 界四 条 混合 边 界斜率 0 10 . 111 01 0 01 0 0 00 . 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 I I I I I I V V V 边 界封 闭 边 界无 穷 边 界外边界影响的复合油
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本文标题:气藏产能测试评价及试井分析(下-现代试井)
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