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油气田地下地质学 第二章 油气水的综合判断与测试技术

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第二章 油气水的综合判断与测试技术在油田地质研究工作中,从地质剖面上判断油气水层是一项十分重要的工作。只有正确认识油气水层,才能保证不漏掉油气层,不误射水层,多快好省地勘探开发油气田。油气水层判断的正确与否,直接关系到油气田的勘探速度和开发效果。综合判断:根据钻井地质录井、地球物理测井以及地层测试资料来综合分析对地层进行的判断。包括两方面的内容:A、从地层剖面中划分出渗透层(储层) 。B、确定渗透层的产液性质并估计其生产能力。作为地下地质研究核心问题之一,对于不同剖面类型、不同岩性及不同的储集类型的储层,其油气水层特征不完全一致。因此在进行判断时,要充分利用以上三方面的资料,来综合分析。第一节 利用录井资料判别油、气、水层录井资料是定性识别油气层最直观、最重要的第一性资料,也是测井解释的基础。一、渗透层的录井证据钻时曲线——低钻时为渗透层的显示岩屑资料——直接的岩性识别,油气的荧光显示岩心资料——具有一定的含油级别,滴水实验证据气测资料——烃气显示证据泥浆资料——泥浆性能的异常变化、池体积、槽面变化都可以指示油气水层二、油、气、水层的判断(一)、根据油砂的含油级别判断一般地:饱含油、含油:油层;油浸、油斑:差油层、油水同层;油迹、荧光:干层、水层但在实际工作中也有些例外,如:稠油:色深、含油显示较强,定级别时往往偏高;气层、轻质油:色浅、含油显示弱,定级别时往往偏低。因此,具体情况进行具体分析,还要结合其它一些资料。(二)、根据气测显示判断半自动气测:主要是根据全烃和重烃两条曲线的幅度来判断。油层:全烃、重烃两条曲线同时升高,曲线幅度差小;气层:全烃高、重烃曲线很低,曲线幅度差大, (主要含较轻的烃类) ;水层:全、重烃同时增高或全烃增高,重烃无异常,难以判断。色谱气测:利用色谱气测解释图版或烃类气体比值图版来判断。方法一: 定量计算地层含气量1、气体全量和色谱组分总和只在一定程度上反映了所钻地层的烃类富集程度,不能作为储层定量评价的依据(1)地层烃类物性影响(2)泥浆性能影响(3)泥浆出口管线的散失(4)脱气器效率(5)仪器灵敏度(6)测量气体体积与地层实际含气体积关系的不确定(7)组分失真2. 计算公式(1)地面含气量(地面产能指数)地层的单位体积岩石中所含的烃类气体在地面的体积24%10234%0G(2)地层含气量(3)含气饱和度方法二: 烃类组分比值图版1. 对数比值图版经验法则:(1)只有 气层,高为盐水层或水层(2)2 低或气区 4 高值。无产能%10(3)斜率为正,2外三角形边长的 75%中:外三角形边长的 25%—75%小:<外三角形边长的 25%(三)、根据泥浆录井资料判断油层或油气层:槽面可见气泡或油花,岩屑、荧光均有明显显示。气层:钻井液密度下降、粘度增加,槽内钻井液面上升,有气泡。水层:无油花和气泡,钻井液性能发生变化。(四)、根据综合录井仪资料判断油层:钻井液密度下降、粘度增加、温度升高、电阻率增加、流量增加、体积增加。气层:钻井液密度下降、粘度增加、温度下降、电阻率增加、流量增加、体积增加。水层:钻井液密度下降、粘度下降、温度升高、流量增加、体积增加。第二节 利用测井资料解释油气水层用测井资料解释油气水层,针对不同的剖面类型,方法不同。两种主要剖面类型:砂、泥岩剖面碳酸盐岩剖面一、评价油气层的地质依据油层两个重要特点:①含油性②不含可动水地质依据:(一)含油性是评价油气层的重要依据将含油饱和度的大小作为油气水层划分的主要标准。 (如某地区 到 48%时就产油,则这时 48%就作为该地区产层的产油界限。 )油气水层的含油饱和度界限并不是固定不变的,它经常随储层束缚水含量的变化而变化,比如:某油层为 60%~70%时,产水或油水同出,而对其它另外一些油层有时 达 80%却依然产油而不产水,这主要与束缚水含量有关,所谓“束缚水” 就是指不能在孔隙中流动的水。由于这一原因,所以在进行油气水层判断时常出现两种不同的错误倾向。 总含水饱和度=束缚水+可动水当 时: 含油饱和度即使很低也能产纯油1、对低渗透性砂岩油气层的含油性解释偏低岩性:粉砂岩、泥质粉砂岩。特点:颗粒粒径小,比表面大,孔隙中粘土含量高,孔隙喉道窄小,微孔隙发育。亲水、低渗透性。,但以束缚水形式存在,。因此,我们根据 判断时,就可能把油层定为水层或油水同层,出现对油气层的含油性解释偏低,导致错误。2、对高渗透性砂岩油气层的含油性解释偏高岩性:细砂岩以上;特点:粒径大,比表面小,粘土含量少、孔隙分布均匀、孔径大、K 高、水以可动水的形式存在。如 ,,我们则判断为油层,但由于水是以可动水形式存在,此时仍然产水,可能为油水同层甚至水层,这样把油水同层或水层就定为了油层,导致判断油气层时出现解释偏高的现象。所以说,油气层并没有固定不变的含油饱和度界限,限往往随着产层束缚水含量的变化而变化,特别是岩性和泥质含量变化大的地层更是如此,因此,含油性只是判别油气层的重要依据,并非充分条件。(二)不含可动水是评价油气层的一个重要条件“可动水”:可以在地层孔隙中流动的水,主要占据在较大的孔隙内。在“石油地质学” 中,一般将储集层的孔隙按流体的微观流动特征分为三类:1.超毛细管孔隙:半径>250µm,毛管力趋于零,流体可在其中自由流动。2.毛细管孔隙:半径:250~力>毛管力时,流体流动。3.微毛细管孔隙:半径<体在外力作用下也难以流。“不动水”:滞留于微毛细管孔隙内或被亲水岩石颗粒表面吸附,其相对渗透率极低,不能流动的水,主要指“束缚水”。由于油、气、水对岩石润湿性的差异以及发生在孔隙内的毛细现象,决定了油、气、水在孔隙空间独特的分布形式和流动特点:一般地,在油气层中,水主要分布在流体不易在其中流动的微小毛细管孔隙中或被岩石颗粒表面所吸附,而油气则主要占据在较大的孔道或孔隙内流体阻力较小的部分,这样油气流动而水不能流动。所以,在油气层中,由于水的状态主要是束缚水,即使其含水饱和度很高,由于不能流动,产层仍然只产油气而不产。这样,也就可以解释上面第一个问题“含油性”中所讲的:为什么油气层含油饱和度界限是可以变化的,以及含水饱和度很高时仍然只产油气而不出水的原因。 ( “束缚水” 的存在。 )所以,只含“不动水” ,不含“可动水”是油气层普遍具有的特点。(三)储集层产流体性质主要取决于油、气、水各相的相渗透率。相渗透率:在多相共渗体系中,不同相的流体在地层内部的流动能力(实际上就是各相的有效渗透率) 。对于水平状地层,多相流体(油、气、水)并存时,根据多相流体渗流理论,可用多相共渗的分流量方程来确定地层产流体的性质。 为了更好地描述各相流体流动的过程,我们常常采用相对渗透率来表示相渗透率的大小。相对渗透率:有效渗透率与绝对渗透率的比值,用“ 表示。对于多相共渗体系,由分流方程,我们也可以求各相流体的相对产量(产率):即各相的产量与总产液量之比。比如,对于油水共渗体系:根据上面的分流量和相对产量的计算公式,可以看出:储层的产液性质主要取决于各相的相渗透率,即油、气、水各自在储层内部的流动能力。如,对于油、水共渗体系: 1A:→ 0,→ 1:水不能流动而油的流动能力达到最大。由分流量公式和相对产量公式得: 0,水率)→ 0,油率)→ 1:油层。B:o)→ 0, 1:油不能流动而水的流动能力达到最大。由分流量公式和相对产量公式得: 0,水率) → 0,油率)→ 1:水层。C:若 0<w)<1, 0<o )<1: 油、水在储层内部都具有一定的流动能力,由分流量公式和相对产量公式得:>0,,0< 1, 0< 1: 油水同层。由此,我们可以看出:一个储层是产油、产水还是油水同出,最终取决于油、水各相在储层内部的相对流动能力,即各相的相渗透率。所以说,确定产层的相对渗透率是评价油气层必要而充分的条件。总的来说,含油性和不含可动水是油气层的两个重要特点,其中含油性是评价油气层的依据,分析产层的可动水则能把握油气层的变化和界限,而对于油气层的最终评价还是取决于对地层油、气、水相对渗透率的分析。二、砂泥岩剖面中的油气水层的判断11砂泥岩剖面:是指由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等碎屑岩类和砂质泥岩、泥岩、页岩等粘土岩类组成的地层剖面。一般,碎屑岩可作为储层,而粘土岩可作为隔层和生油层。(一)划分渗透层砂泥岩剖面中的渗透层一般是指砂质岩类。在划分时,一般利用自然电位曲线(定渗透层的位置,以微电极曲线( 分渗透层界面,并参考其它曲线和录井资料,如:视电阻率曲线、井径曲线,油气显示、泥浆性能、钻时曲线等。测井系列测井系列的正确选择能够充分反映各带的特征,正确地划分油、气、水层。(1)横向系列:微电极、底部梯度、底部梯度、4m 底部梯度、井径(2)标准系列:微电极、自然电位、井径(3)组合系列:微电极、底部梯度、4m 底部梯度感应、自然电位、声波时差1、自然电位曲线:渗透层相对于泥岩基线而言具有较大的幅度异常。负异常:地层水矿化度>泥浆滤液矿化度时;正异常:地层水矿化度<泥浆滤液矿化度时;无异常:地层水矿化度=泥浆滤液矿化度时。一般,地层水矿化度>泥浆滤液矿化度,所以常常显示为负异常。2、微电极曲线:在自然电位判断出的砂岩中,渗透层:在微电极曲线上的视电阻率一般较低,而且常常出现正幅度差;致密砂岩:微电极曲线上的视电阻率较高,曲线呈锯齿状,无幅度差或有较小的正负不定的幅度差。3、井径曲线:渗透层:井径缩小;未胶结或胶结疏松的砂层:井径扩大。(二) 、油气水层的判断根据测井曲线上油、气、水层的不同特征来进行判断的。油层:侵入特征为“减阻浸入”;微电极曲线(虚线:微电位,实线:微梯度):微电位的视电阻率>微梯度的视电阻率,表现为正幅度差,高然电位:偏离泥岩基线,显示为负异常;长、短电极视电阻率曲线(4M、高值;声波时差:中台状。气层:侵入特征为“减阻侵入”;微电极、电阻率:与油层相同;波跳跃或台阶状增大;中子伽玛 :幅度高于油层。水层:明显的“增阻侵入” ;微电极:正幅度差,中P:负异常,幅度比油层大得多(对淡水层则显示为正异常) ;长电极视电阻率(4M):低阻;短电极视电阻率(高阻;台状(与油层相似) 。增阻侵入地层孔隙中原始流体的电阻率较低,泥浆滤液侵入后,侵入带的电阻率比原来地层的电阻率高( ,这种现象称为 “增阻侵入”或“高侵” 。该情况多出现在含高矿化度水的水层处。减阻侵入地层孔隙中原始流体的电阻率较高,泥浆滤液侵入后,侵入带的电阻率比原来地层的电阻率低( ,这种现象称为 “减阻侵入”或“低侵” 。该情况多出现在含油气的地层中。三、碳酸盐岩剖面裂缝性油气层的识别碳酸盐岩地层在世界油气储量和产量中,所占的比重越来越大。储层特点:(1)岩性复杂,物性变化大,具有高的电阻率。(2)储集空间复杂,储集类型多样,非均质性极强,具有双重孔隙结构:基质孔隙系统裂缝系统这两类孔隙系统具有不同的特点,从以下几个方面来看看两者之间的区别。基质孔隙 裂缝孔隙类型 粒间+晶间,原生+ 次生 缝、洞,构造应力+溶蚀分布 均匀、孔隙小,靠狭窄喉道连通 不均匀,连通性好K 低:<1:50~100 集流体的主要场所 流体渗滤的主要通道泥浆侵入特点 浅 深(一)划分渗透:1、地质录井特征:(1)钻具放空,钻时下降:钻遇缝洞层时,钻时下降,若缝洞较大时,还出现钻具放空现象。(2)钻井过程中普遍发生的井漏、井喷:井漏、井喷、且先漏后喷是碳酸盐岩裂缝性油气层的显著特点之一。(3)取心资料:对岩心进行观察,判断缝洞的存在,划出渗透层。(4)岩屑录井资料:根据岩屑中次生矿物含量。地层中的缝洞不能通过岩屑看到,但缝洞中有冲填物。“缝洞开启系数” 表示地下有效缝洞发育的情况,系数越大,则地下有效缝洞越发育。2、测井曲线上的反映:以华北古潜山裂缝、华北:裂缝用潜山测井系列:岩性然伽玛 、岩性- 密度、中子、声波聚焦电阻率测井:双侧向缝识别、地层倾角、井壁超声电视其它测井:井径、井温、声幅、声波变密度采用潜山测井系列,根据渗透层在这些测井曲线上的特征,就可以将它划出来。测井特征:1)自然伽玛:低值(含铀层为高值)2)电 阻 率:低值或中等值3)中子测井:低中子伽玛、高中子孔隙度4)声波时差:高于或近似于骨架时差。仅探测水平缝纵 波:出现“周波跳跃”声 幅:明显衰减变密度:波列显示突变,模糊带、锯齿带5)密度测井:低体积密度6)井 径:平直时密度校正曲线不为零值7)裂缝识别:重叠曲线有明显差异8)声波电视:黑斑(带)显示=10% 矿 物 含 量缝 洞 发 育 系 数 岩 屑 总 含 量次 生 矿 物 中 自 形 晶 含 量缝 洞 开 启 系 数 次 生 矿 物 总 含 量9)双 井 径:大于或近于钻头直径10)自然电位:泥浆漏失形成过滤电势,可能在裂缝发育段产生异常11)岩性密度:地 层:为很好的指示器12)双 侧 向:水平裂缝:深侧向下降,浅侧向影响小,相成负异常垂直裂缝:深侧影响小,浅侧向下降,相成正异常13)井 径:裂缝段垮塌,形成明显扩径14)井 温:泥浆漏失,出现低温异常15)倾角测井:极板接触不好,出现低阻异常 B、四川二叠渗透层:四川二叠系阳新统产气层;厚层及块状灰岩,储集空间主要为裂缝和溶蚀洞穴。下面几种岩层在测井曲线上的表现:R 然伽玛) 中子伽玛 低 高 低渗透性差泥质岩 低 高 低 高缝洞层 低 低 低 高由以上这张表可以看出:渗透层在测井曲线上的显示为“三低一高”,即自然伽玛低、中子伽玛低、电阻率低、声波时差高。反映了“一纯”、二“ 多”、三“连通”的特点:一纯:低自然伽玛反映含泥少,岩性纯,说明缝洞发育。二多:低中子伽玛、高时差反映地层含 H 量多,说明缝洞发育,φ 高。三连通:低电阻率反映地层连通性好。(二)识别油、气、水层1. 缝洞油、水层的识别 双孔隙度法深浅测向电阻率重叠比较法正态分布法油水界面的确定方法 2. 裂缝性气、水层的概略区分①、双孔隙度法: ——利用岩石总孔隙度与含水孔隙度之间的关系来划分油、水层的一种方法。总孔隙度(又称中子孔隙度,φN ):由中子伽玛求出;含水孔隙度(φW):由深侧向电阻率曲线求出(阿尔奇公式) 。评价准则:a、φN ≈φW 时:水层; b、φN >φW 时:孔隙油层;c、φN <φW 时:缝洞层;此时应仔细分析,方可作出判断。②、深浅侧向电阻率重叠比较法:满足条件:浆滤液电阻率>地层水电阻率)时,用此法。a、R 深> R 浅,中高阻:孔隙油层;b、R 浅>R 深,低阻:水层;c、R 深 ≈R 浅,高阻:致密层;d、R 深≈R 浅,低阻:泥质层和缝洞层。③、正态分布法——建立在数理统计基础上的一种测井分析方法,并采用概率纸的形式进行直观显示。由于地层的原因、测井手段和方法本身的原因,常使计算的地层水电阻率(地层水真电阻率(,而是围绕 下波动。任丘油田的裂缝性碳酸盐岩,其水层的视地层水电阻率的平方根()具有正态分布的特点,在正态概率纸上 与累计频率呈线性关系,而油层则偏离这条直线或形成斜率较大的另一条直线。④、油水界面的确定方法:以底水油藏为例。开发前:油藏有一个统一的油水界面;开发后:底水逐渐上升,油水界面也随之上升,由于缝洞系统和微裂缝洞系统的底水向上推进速度要比微裂缝起了地层中油水演变过程的不均衡,形成了两个界面:纯油界面和纯水界面。其间为油水过渡带。A、纯油界面(缝洞油水界面)以上:ΦN >Φw ,Φw <4% ,R 深>R 浅、中高阻。B、纯水界面(微裂缝下:ΦN ≈Φw ,R 浅>R 深,低阻。C、油水过渡带内:油水混杂,电性特征介于上述二者之间或两者均有出现。2、裂缝性气、水层的概略区分主要根据以下这些特点来区分气、水层: 对于四川二叠系裂缝性气层,气、水层很难区分,因此,我们在识别时,还应尽量收集地质录井、测井以及地面露头等各方面的资料,然后综合分析,作出评价。第三节 油气井测试一、地层测试概述油田地质研究的主要内容油气田地质结构油、气、水分布油气藏的能量储量计算资料来源地质录井 地球物理测井试油或地层测试 这三种类型的资料作用不同,录井、测井资料指出了油气层的位置,但只知道油气的层位是不够的,我们还应该弄清楚油气层产量、压力、产液性质、地层渗透率、流体样品等资料。这样才能合理地开发、开采油气田,而这些资料的取得是通过地层测试来完成的。1、概念地层测试(在钻井过程中或完井后对油气层进行测试,获得动态条件下地层和流体的各种特性参数,从而及时准确地对产层作出评价。是确定地层有无工业生产能力的一次暂时性完井。基本原理:利用井下测试设备或工具使测试层与其它地层和井筒内钻井液隔离,而直接暴露在大气压下,在 ΔP 作用下流体便可进入钻杆中,进行测试。速度快,获取的资料多,最经济的“临时性”完井方法。2、分类①据测试时间分:中途测试:探井钻进过程中,钻遇油气层或发现重要油气显示时,中途停钻对 可能的油气层进行测试。一般在裸眼井中进行,岩性致密,井壁规则,早期评价。完井测试:完井后进行的地层测试,又称为试油(试气) 。通常在套管井中进 行,开井时间长,地层参数齐全,可靠程度高。②据不同类型的井分:裸眼井测试:套管井测试:③据测试方式分:常规测试:封隔器下部只有一个测试层。跨隔测试:在一口井有多层的情况下对其中某一层进行的测试,要求必须有两 个封隔器将测试层的上部和下部都隔开。将地层测试器接到钻杆下部,下入到油层位置,然后用封隔器将测试井段与泥浆柱隔离,以钻杆模拟油管来模拟采油过程。3、测试方法:近些年来,无论国内、外,地层测试技术都被广泛应用着,大部分探井和部分生产井都要进行地层测试。随着电子工业的飞速发展,地层测试技术,无论是测试工具方面,还是资料的处理都已日臻完善。在开发、应用地层测试技术方面,美国、加拿大、法国是比较先进的国家,尤其美国,不但历史长,发展也快,可以作为西方石油发达国家的代表。俄罗斯在应用地层测试技术方面落后于美国和其它西方石油国家。我国 50 年代后开始采用前苏联落后的试油工艺:试油速度慢,时效低,造成大量探井来不及试油而被积压,使很多有工业价值的油井不能及时被发现,严重地影响了石油勘探和开发的进程。60 年代开始,尤其是 1978 年以后,我国陆续从美国 公司引进了多种类型的地层测试器,各油田逐渐建立起了推广地层测试技术的专业队伍。到现今,测试技术和方法已经非常成熟。通过测试,在新探区找到了一批高产油气层,发现了一批新油气田,提高了效率,取得了明显的经济效益。我国现在已能生产成套的常规地层测试器,新型的测试仪器已不断在各油田推广使用。主要测试方法:1.钻柱测试: ①多流测试器:用于直井:套管、裸眼井均可。一般不用于:定向井、海上钻井。②压力控制测试器:用于海上钻井、定向井,在套管中进行。2.电缆式地层测试: 裸眼、套管中均可。样品器可取两个流体样品。此方法的优点是对地层破坏小,测试效率高。缺点是定量解释精度较差。4、意义:①增加勘探工作的预见性,提高打井成功率。②提高试油速度,加快勘探进程。老试油法测试一层平均 23 天,而钻柱测试只需1~2 天/层。③提高试油质量,发现更多油层。由于刚钻开地层,泥浆浸泡时间短,不受固井工程的影响,所测资料真实,从而可以发现更多油层。④节省大量钢材、水泥,降低钻井成本。美国一个统计资料,使用钻柱测试后,80%的探井和 20%的生产井无工业价值不下套管,降低钻井成本 25%~30%,如我国四川、江汉两油田在 1980二年间,使用钻柱测试,为国家节约套管 3 万多米,固井费用400 多万元。二、钻柱测试钻柱测试:用钻柱或油管柱将地层测试器下入到待测层段进行的测试。钻柱或油管柱作为地层流体流到地面的导管。主要测试设备:接在钻杆下部的测试工具封隔器地面控制设备测试目的:测定地层流体的类型和地层的潜在产能。(一) 、测试工具及原理1、流测试器) : 司 60S 最先生产。(1) .主要部件:压力计(两只)筛管封隔器安全接头震击器 旁通阀(凡尔)多流测试器反循环阀整套测试工具的各种阀是借助于钻杆的上下运动来操作和控制的。操作方便灵活,地面显示清晰。(2) .井下测试的工作过程(四个步骤):①下井:封隔器松开,测试阀关闭,旁通凡尔打开。②开井(流动):下至目的层,封隔器座封,旁通凡尔关闭,测试阀打开。③关井(恢复):封隔器仍然座封,旁通凡尔关闭,测试阀关闭,取样器取样。④起出:测试阀关闭,旁通凡尔打开,封隔器松开。在这四个过程中,压力计读数是随时间而变化的:①泥浆柱静压力②流动压力③关井压力恢复④泥浆柱静压力在这一过程中,若井很深,井底泥浆柱压力高,习惯上在钻杆中充有“测试垫”。测试垫:在测试过程中,若井很深,井底泥浆柱压力高,这时常在钻杆中充入水、泥浆、者其组合,这就是测试垫。其目的:①当打开测试阀时,控制测试层压力,避免压差过大而损害地层。②在深井测试时,防止泥浆液柱压力超过钻杆或油管的挤毁压力而引起事故。通过地层测试,可以测得:产层产量:通过流体流动高度或速度来计算。温度:压力记录仪底部有一只最高温度计,测得地层最高温度。流体样品:取样器取得。开井流动压力,关井恢复压力:压力卡片读取。然后进行分析、计算,可求得地层 K、地层损害程度、油藏压力衰竭、测试半径、边界显示等地层和流体的特性参数 30 多项。3、测试过程中的压力记录原理:目前我国进行地层测试,常使用的是 司制造的各种型号的压力记录仪,是一种改进型活塞试时,使压力作用在与精密螺旋形拉力弹簧连接的活塞上。活塞位移与压力的大小成正比,在活塞的端头固定一个记录笔,从而使记录笔上下移动。而在活塞下面有一只机械时钟,机械时钟带动它上面的装有金属记录卡片的记录筒转动,这样就可以记录活塞移动距离随时间的变化,也就知道了井下测试时的压力变化情况。我们把这种记录有压力变化情况的金属卡片就称为压力卡片。A:下井泥浆柱静压段B:初始泥浆柱静压力流动开始压力流动结束压力D:初关井压力恢复段流动开始压力流动结束压力F:终关井压力恢复段 G:终泥浆柱静压H:最终泥浆柱静压力下井过程中的泥浆液柱压力初始静液压力初始流动开始压 力初始流动结束压力初始关井压力终流动 开始压 力终流动结束压 力终关井压力(二) 、钻柱测试的主要成果1、油、气、水产量的计算(1)油、水产量的确定:A、测试井液体自喷到地面:通过油嘴和分离器的控制来确定。B、不能自喷:据钻杆内液面高度计算:Q:液体产量;H:液面高度;位长度钻杆的容积;t:流动时间。(2)气产量的确定:不仅对气井,而且对油井均要测量气量。测试层产气量大时:孔板流量计;测试层产气量小时:垫圈流量计。2、压力卡片1403、地层条件下的流体样品各类钻柱测试器均可取得地层条件下的流体样品,通过分析,可得到地层条件下的 P、V、 T 等参数,根据这些资料,化验、分析和计算处理得出各种动态参数,然后在此基础上对测试层作出评价。(三) 、钻柱测试应注意的问题1、合理选择测试层段和座封位置层段:油气层、可能油气层(测井) 、油气显示层(录井) 。要求厚度小,有良好的隔层。座封位置:裂缝不发育、井壁规则,岩性致密(井径、钻时曲线) 。2、地层压力预测据海拔高度估算地层压力,以便选择压力计和设计测试工艺。3 、对钻井工艺技术要求井径规则、井斜小、泥浆性能良好、井壁不垮塌。4 、测试时间的分配:在地层测试施工之前,技术负责都要作一份书面的“地层测试设计”。而测试中开关井时间的合理安排是设计书中的重要部分。开关井时间设计得不合理,则会影响测试资料的取全取准,影响合格的测试压力卡片的获取,从而给油藏工程造成不能正确计算地层参数和评价地层等方面的麻烦,甚至失误。一般,测试开关井时间的设计,是根据其测试目的和井眼可供安全测试的时间来分配的。决定测试总时间的原则是:保证测试结束后,测试工具能安全取出。当允许的测试时间较短时,一般划分原则(二开二关):①初流动:3~5要是释放泥浆柱压力,排除井壁附近的堵塞。②初关井:≥1 小时,以便接近原始地层压力。③终流动:以获得较稳定的产量为准,至少能查明地层中流体的类型。④终关井:应获得霍纳恢复曲线中的直线段。一般比终流动时间稍长一些。(四) 、钻柱测试压力卡片的解释和应用1、压力卡片解释的理论基础( 1)以霍纳法为代表的常规分析方法:(50~60s)用于研究无限作用期,计算油层参数。代表整个油层的平均状态,不能描述油层的局部特征。(2)双对数曲线拟合法(典型曲线分析法):(70s)现代试井分析法除研究无限作用外,还研究井筒储集、表皮效应、裂缝情况和局部射孔等油层局部特征。预先将各种理论模型的基本微分方程的精确解制成理论曲线(典型曲线) ,把实测的试井曲线和相应的典型曲线相匹配(拟合) ,从而求出需要的各种地层参数。霍纳法:根据油田地下水动力学理论,把可压缩流体的体积随压力变化的定律物质守恒定律达西定律用数学方式统一起来,作如下假设:符合径向流动均质地层处于稳定状态 无限大油藏单向流动推导出均质无限大油藏径向流动方程。均质无限大油藏径向流动方程:式中 —在流动时间为 T 时(即开井后 T 时刻)的地层压力,公斤/厘米 2;原始地层压力,公斤/厘米 2;Q ——产量,米 3/日(由地面测得) ;µ ——流体的粘度,厘泊;B ——流体体积系数;C ——液体压缩系数, 1/大气压;K ——渗透率,毫达西;h ——地层厚度,米;T——总流动时间,小时;Φ ——孔隙度,百分数;r ——地层中压力为 到井筒的距离,米。此方程提出一个计算以 Q 产量生产 T 时间的地层压力方法,根据测试,除地层压力渗透率 K 以外,公式中其它数据均能取得。2、压力卡片的初步分析满足以下三个条件,才能供解释分析用:①压力基线是直的和清楚的;②所记录的初始和最终泥浆柱压力与泥浆比重和深度求出的压力是一致的;③流动压力曲线是平滑的。t  3、压力卡片定性解释通过对压力卡片进行定性解释,可以反映出不同性质的产层。低渗透层:初流动压力低,终流动压力比初流动压力缓慢增加,压力恢复慢,达不到稳定状态。中渗透层:流动压力较高,终流动压力明显高于初流动压力,关井压力恢复,出现完善的压力恢复曲线。高渗透层:流动压力高,终流动压力明显高于初流动压力,关井压力恢复到原始地层压力。产液体:流动压力明显增加;产气体:流动压力平直;4、压力卡片的定量解释钻柱测试压力卡片除定性解释外,为了进一步对地层作出准确评价,通过对压力卡片的分析,处理和计算,可以对地层压力、产能、堵塞比、研究半径等重要参数进行定量分析。分段和阅读:分四段:初流动期段、初关进期段、终流动期段、终关井期段。对关井恢复压力段细分据 P、时间作霍纳图参数计算:①预先需要知道的数据②通过测试得出的数据③现场要得到的数据④经过查表和计算要得到的数据⑤需要计算的数据:有效渗透率、堵塞比(、研究半径等。
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本文标题:油气田地下地质学 第二章 油气水的综合判断与测试技术
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