油藏工程3－1

主要内容 第一章 油藏工程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 基础 第二章 非混相驱替及注水开发指标概算 第三章 油藏动态监测原理与方法 第四章 油藏动态分析方法 第五章 油藏管理 第三章油藏动态监测原理与方法 油田开发与投产 油藏动态变化 油藏岩石和流 体性质变化 油田开发调整 油 藏 动 态 监 测 试井分析方法 示踪剂分析方法 生产测井分析方法 第三章油藏动态监测原理与方法 资料 静态资料 动态资料 岩石、流体物性资料 地质资料(孔渗饱厚度) 油气水生产资料 压力资料 吸水剖面资料 油藏动态监测——应用动态资料(生产资料、压力测试资 料、示踪剂浓度产出曲线)分析、评价油藏的动态和地层参 数。 第三章油藏动态监测原理与方法 第一节 试井与试井分析 第二节 均质油藏试井分析方法 第三节 有界地层的不稳定试井分析方法 第四节 双重介质油藏常规试井分析方法 第五节 垂直裂缝井的常规试井分析方法 第六节 水平井的常规试井分析方法 第七节 现代试井分析方法简介 第八节 井间示踪剂分析方法（自学） 第一节试井与试井分析 主要内容 一、试井的概念 二、试井分析方法的重要性 三、试井的分类 四、试井在油田开发中的作用 五、不稳定试井发展概况 六、试井分析理论基础 第一节试井与试井分析 一、试井的概念 试井是对油、气、水井进行测试和分析的总称。测试内 容包括：产量、压力、温度、取样等。 试井是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪器为手段， 通过对油气井生产动态的测试来研究油气水层和测试井的 各种物性参数、生产能力以及油气水层之间的连通关系的 方法。 试井 测试——矿场资料的获取 分析——地层参数的解释 第一节试井与试井分析 测试：将压力计下到油层或气层或注水层部位，开井或 关井记录井底压力随时间的变化——得到一组数据。 分析(试井解释或不稳定压力分析)：应用渗流力学理论， 分析测试数据，反求油层和井的动态参数。是渗流理论在 油气田开发中的直接应用。同时，也是检验油气渗流理论 正确与否或符合油田实际的重要方法。 本章只介绍试井分析方法， 而不介绍测试工艺和仪器。 第一节试井与试井分析 油 藏 分 析 评 价 方 法 岩心分析方法 地球物理方法 测井方法 试井分析方法 示踪剂分析方法 生产测试方法 井点取心处的绝对渗透率，反 映渗透率沿深度的变化，静态 依赖岩心分析和其它资料，精 度不高，静态 流体静止条件下近井地层的 渗透率，静态 流动条件下井周围平均渗透 率，用于评价产能，动态参数 流动条件下井周围各层平均 渗透率，大孔道，动态参数 流动条件下地层的吸水剖面、 生产剖面 二、试井分析方法的重要性 第一节试井与试井分析 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，特别是油气田勘探开发早期进行油气井产能的 评价。 三、试井的分类 （一）按测试目的分为： 产能试井 不稳定试井 第一节试井与试井分析 1、产能试井 改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不 同工作制度下的稳定产量及相应的井底压力，从而确定测试 井或测试层的产能方程或无阻流量。 a.稳定试井； b.等时试井； c.修正等时试井 2、不稳定试井 改变测试井的产量，并测量由此而引起的井底压力随时间 的变化，从而确定测试井和测试层的特性参数。 第一节试井与试井分析 a. 压降试井：一口井开井生产，测量井底压力随时间的 变化，确定测试井和测试层的特性参数。要求测试期间井 的产量恒定。 b. 压力恢复试井：油井以恒定产量生产一段时间后关井 ，关井的同时测量井底压力随时间的变化，确定测试井和 测试层的特性参数。 c. 变产量试井 d. 干扰试井 e. 脉冲试井 f. DST试井：中途测试或钻杆测试 主要确定井与井之间的连通性 第一节试井与试井分析 （二）按流体性质分类 （三）按地层类型分类 （1）均质油藏试井 （2）双孔介质油藏试井 （3）双渗介质油藏试井 （4）复合油藏油藏试井 （1）垂直井 （2）水平井 （3）压裂井 （4）径向井、分支井 （1）常规试井分析方法 （半对数） （2）现代试井分析方法 （双对数） （四）按井类别分类 （五）按试井资料处理方式分类 （1）油井试井 （2）气井试井 （3）水井试井 （4）多相试井 第一节试井与试井分析 四、试井在油田开发中的作用 根据勘探开发不同阶段，结合注采井需要解决勘探开发部署 和油田调整挖潜等工作中的问题，而赋予不同的试井目的。如 对探井的地层评价、油（气）藏开发的动态评价、增产措施的 效果评价、边界特征和井间连通评价等。具体的讲，运用试井 资料，结合其他资料可以解决以下问题： (1)推算地层压力; (2)确定地层参数（渗透率等）; (3)估算完井效率、井底污染情况,判断酸化、压裂效果； (4)探测边界及井间连通情况; (5)估算单井储量。 第一节试井与试井分析 压力资料 早期资料：主要反映井筒附近动态(污染，增产措施等)； 中期资料：主要反映总的油藏动态，可求得地层系数 (k,kh)等； 晚期资料：以边界影响为主，获取油藏平均压力，判断 油藏的形状。 早期 中期 晚期 lgt pD 压力资料根据测压时间分为早期、中期和晚期三个阶段： 第一节试井与试井分析 1920～1930年：首次用不稳定试井方法，研究晚期资料， 用井底压力推算油藏平均压力。 1950～1960年：以Horner为主的常规试井分析方法以中 期资料为主，将实测井底压力和相应的时间绘成半对数曲 线，找出直线段进行分析。 1954年：MBH法，求断块油藏边界，边界形状或求平均 压力。 五、不稳定试井发展概况 第一节试井与试井分析 60年代末70年代初，国外开始研究现代试井分析方法。 1969年，Ramey建立了考虑井筒存储及 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 皮效应的 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型，并用Laplace变换求得解析解，绘制出无因次双对数 理论图版。在此基础上进一步发展了Earlougher-Kersch理论 图版，Gringarten图版等。 1982年，Bourdet在Gringarten图版的基础上研制出了 Bourdet压力导数图版，为诊断油藏类型提供了依据。 第一节试井与试井分析 常规试井方法起步早，发展比较完善，原理简单又易于使 用，但也存在不足之处： a. 以中晚期资料为主，测试时间长，对于低渗油藏取得中 晚期资料较难 b. 半对数直线起点难以确定； c. 当续流影响大，井筒附近污染严重时，使用困难； d. 根据中期资料只能获得反映总的油藏状况的参数，而不 能取得井筒附近的详细信息。 第一节试井与试井分析 六、试井分析理论基础 （一）井筒储存系数 Ø （1）生产过程中，环形空间没有充满液体，关井后继续 流入井中，液面上升。 Ø （2）井筒中充满液体，关井后受压缩，继续流入井中。 油井刚开井或关井时，由于原油具有压缩性等多种原因 ，地面与井底产量不等，在进行压力恢复试井时，由于地 面关井，因此关井一段时间内地层流体继续流入井筒，简 称续流，其原因： 第一节试井与试井分析 开井生产时，将先采出井筒中原来储存的被压缩的流体 ，简称为井筒存储。 井筒存储和续流的影响近似是等效的，称为井筒存储效 应。在压力降落与压力恢复曲线分析时都可用存储效应与 相应的井筒存储系数表征。 用井筒储存系数表示井筒存储效应的强弱程度，用C表示： 即井筒储存或释放的原油能力。 C的物理意义：压力每改变单位压力时井筒所储存或释放 的流体的体积。 d V VC d p p D = = D 第一节试井与试井分析 若原油是单相的(并充满井筒) ，则： 式中C0为井筒中原油的压缩系数， V为井筒有效容积。 0 0 VC p pVC p VC = D D = D D =pVCV D=D 0 上式计算的C称为“由完井资料计算的井筒存储系数”，记作C 完井。它是在井筒中充满单相原油，封隔器密封，井筒周围没 有与井筒相连通的裂缝等条件下算得的。 因此C完井是井筒存储系数的最小值。 第一节试井与试井分析 由于下列原因，实际C往往大于这个数值： Ø①井筒中具有自由气时，由于Cg>>C0值将增大； Ø②若封隔器不密封，井筒有效容积值将大大增加，所以C 值将增大； Ø③双孔介质油藏，有效井筒容积由于与井筒连通的裂缝 的影响面积大，所以C值增大； Ø④液面不到井口(井筒不充满液体)的情形，C值会更大。 第一节试井与试井分析 井筒存储过程中地面与地下流量的变化 井筒存储阶段；q2 = q (关井情形)，q2=0(开井情形)的那一时 间阶段称为“纯井筒存储”阶段，简写作：PWBS。 q2 q1 第一节试井与试井分析 •在PWBS阶段： î í ì = = =- )( )( 2 1 21 关井 开井 qq qq qq 假设原油充满整个井筒，在开井或关井t 小时内，井筒中原 油体积的变化为： 式中： q1，q2分别为地面(折算到井底)和井底产量(m3) 第一节试井与试井分析 即：开井情形 |q1-q2|为油井的稳定产量， 关井情形 |q1-q2|为关井前的稳定产量。 所以在PWBS阶段有 ： C qtp 24 =D 24 qtV =D p qt p VC D = D D = 24 所以： 在PWBS阶段， △p～t 为线性关系。 或： 第一节试井与试井分析 （二）表皮系数 在钻井和完井过程中由于泥浆侵入，射孔不完善、酸化、压 裂以及生产过程中污染或增产措施等原因，使得井筒周围环状 区域渗透率不同于油层，当流体从油层流入井筒时，在这里产 生附加压降，这种现象叫表皮效应。 把此附加压降无因次化得到无因次附加压降，用它表示一口 井表皮效应的性质和严重程度，称为表皮系数，用S表示。 达西单位： spBq khS D= m p2 法定单位： spBq khS D ´ = - m310842.1 附加压降--D sp 第一节试井与试井分析 Ø 下图表示均质油藏中S>0，S<0，S=0 三种情形的附加压降、 折算半径、表皮效应示意图： 其中： Rwe = rwe-S Rwe —为折算半径。 附加压降、折算半径、表皮效应关系示意图 p Rwe=rw pi △ps=0 S=0 p Rwe0 S>0 p Rwe>rw pi △ps<0 S<0 3、措施见效2、污染1、未受污染 第一节试井与试井分析 基本假设: 考虑单层、均质无限大油藏中一口生产井的情况。 （1）油藏水平、均质、等厚、各向同性、无限大； （2）油井开井前地层中各点的压力均匀分布，开井后油井以 定产量生产。 （3）流体和岩石微可压缩，压缩系数为常数； （4）流动符合达西渗流定律； （5）考虑稳态表皮效应，即看成井壁无限小薄层上的压降； （6）忽略重力和毛管力影响，并设地层中的压力梯度较小。 （三）试井分析的渗流基础 第一节试井与试井分析 2 2 0 0 1 1 3.6 lim 172.8 it ir r p p p r r r t p p p p p q Br r kh h m p = =¥ ® ì ¶ ¶ ¶ + =ï ¶ ¶ ¶ï ï = í =ï ï ¶ ï = ¶î 数学模型： p=p(r,t)－距井r处在t时刻的压力，MPa； pi－原始地层压力，MPa； t－从开井起算的时间，h； K－地层的渗透率， μm2； h－油层厚度，m； tC k fm h = 地层导压系数，μm2.MPa/(mPa.s)—cm2/s式中： 第一节试井与试井分析 2 2 0 0 1 1 lim( ) 2 it ir r p p p r r r t p p p p p q Br r kh h m p = =¥ ® ì ¶ ¶ ¶ + =ï ¶ ¶ ¶ï ï = í =ï ï ¶ ï = ¶î 采用达西单位制时： μ－流体粘度，mPa.s； φ－地层孔隙度，小数； Ct－综合压缩系数， Ct＝ Cr + CL，MPa-1；rw－井半径，m； q－地面产量，m3/d； B－体积系数，m3/(标m3) ； 第一节试井与试井分析 数学模型的通解为： ú û ù ê ë é ÷÷ ø ö çç è æ ---= t rEi kh Bqptrp i hp m 4.146.345 ),( 2 Ei是幂积分函数： ( ) ò ¥ - -=- x du u uxEi )exp( 当x<0.01时，近似式为： ( ) )781.1ln(5772.0ln xxxEi =+=- 井底压力为： ú ú û ù ê ê ë é ÷÷ ø ö çç è æ ---== t r Ei kh Bqptrptp wiwwf hp m 4.146.345 ),()( 2 当井底存在污染时，井底压力为： ú ú û ù ê ê ë é +÷÷ ø ö çç è æ ---= s t r Ei kh Bqptp wiwf 24.146.345 )( 2 hp m 式中：s—污染系数；或称为表皮系数 第一节试井与试井分析 当 时，有：01.0 4.14 2 < t rw h ( ) 2 2 2 2 1.781( ) ln 2 345.6 14.4 0.12368ln 2 345.6 0.12368lg ln(10) 2 345.6 ln 10 lg lg(0.12368) 2 /ln 345.6 w w f i w i w i i w rq Bp t p s kh t rq Bp s kh t rq Bp s kh t q B tp s kh r m p h m p h m p h m h p é ùæ ö = - - +ê úç ÷ è øë û é ùæ ö = - - +ê úç ÷ è øë û é ùæ ö = - - +ê úç ÷ è øë û æ ö = - - +ç ÷ è ø g -3 2 t (10) 2.121 10 klg 0.9077 0.8686 Ci w q B tp s kh r m fm é ù ê ú ë û é ùæ ö´ = - + +ê úç ÷ è øë û