1、1-1 試井分析中的一些重要概念 1-2 試井解釋的理論基礎 1-3 試井分析過程 1-4 試井解釋模型 1-5 流動階段的識別(模式識別) 思 考 題 第一章 試井分析的基礎知識 現代試井分析的基礎理論 本章基本要求本章基本要求 1 1、掌握試井分析中的重要概念、基本原理、掌握試井分析中的重要概念、基本原理、 基本方法；基本方法； 2 2、掌握不同時期壓力曲線特征；、掌握不同時期壓力曲線特征； 3 3、了解試井的目的、分類及試井分析過程。、了解試井的目的、分類及試井分析過程。 第一章：試井分析原理 現代試井分析的基礎理論 1-1 試井分析中的一些重要概念試井分析中的一些重要概念 一、無因次量

2、一、無因次量(Dimensionless Variables) 二、井筒儲存系數二、井筒儲存系數(Wellbore Storage constant) 三、表皮系數三、表皮系數(Skin Factor) 第一章：試井分析原理 現代試井分析的基礎理論 一、無因次量一、無因次量(Dimensionless Variables) (1) (1)、它能使公式簡化，易推導、記憶和應用；、它能使公式簡化，易推導、記憶和應用； (2) (2)、導出公式不受單位制的限制，使用方便；、導出公式不受單位制的限制，使用方便； (3) (3)、使得結果具有普遍意義。、使得結果具有普遍意義。 11 試井分析中的一些重要

3、概念 一般物理量都有因次(即量綱)，并用基本因次表示，例如 面積，a=L2。Q=L3/T等。 也有一些無因次量。如：B， S0， ， Kr，S 為了一定目的常把有因次量無量因次化，用下標D表示。 試井中大量采用無因次量。其優點在于： 現代試井分析的基礎理論 試井中常用的無因次量： )( 10842. 1 3 wfiWD pp Bq kh P 2 2 /6 . 3 6 . 3 w wt D rt rC kt t 1、無因次壓力(Dimensionless Pressure) 2、無因次時間(Dimensionless Time) 3、無因次井筒儲存系數： 4、無因次距離： 2 2 wt D hr

4、C C C w D r r r 11 試井分析中的一些重要概念 現代試井分析的基礎理論 二、井筒儲存系數二、井筒儲存系數 （1）生產過程中，環形空間沒有充滿液體，關井后繼續 流入井中，液面上升。 （2）井筒中充滿液體，關井后受壓縮，繼續流入井中。 11 試井分析中的一些重要概念 油井剛開井或關井時，由于原油具有壓縮性等多種原因，地 面與井底產量不等，在進行壓力恢復試井時，由于地面關井，因 此關井一段時間內地層流體繼續流入井筒，簡稱續流(Afterflow) 其原因： 現代試井分析的基礎理論 開井生產時，將先采出井筒中原來儲存的被壓縮的流體，簡 稱為井筒存儲。 井筒存儲和續流的影響近似是等效的，

5、稱為井筒存儲效應。 在壓力降落與壓力恢復曲線分析時都可用存儲效應與相應的井筒 存儲系數表征。 用井筒儲存系數表示井筒存儲效應的強弱程度，用C表示： 即井筒原油的彈性能所儲存或釋放的原油的能力。 C的物理意義：壓力每改變單位壓力井筒所儲存或釋放的流體 的體積。 P V dp dv C 11 試井分析中的一些重要概念 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 若原油是單相的(并充滿井筒) ，則： 式中C0為井筒中原油的壓縮系數， V為井筒有效容積。 0 0 VC p pVC p V C pVCV 0 上式計算的C稱為“由完井資料計算的井筒存儲系數”， 記作C完井。 它是在井筒中充滿單

6、相原油，封隔器密封，井筒周 圍沒有與井筒相連通的裂縫等條件下算得的。 因此C完井是井筒存儲系數的最小值。 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 由于下列原因，實際C往往大于這個數值： 、井筒中具有自由氣時，由于CgC0值將增大； 、若封隔器不密封，井筒有效容積值將大大增加，所以C 值將增大； 、雙孔介質油藏，有效井筒容積由于與井筒連通的裂縫 的影響面積大，所以C值增大； 、液面不到井口(井筒不充滿液體)的情形， C值會更大。 現代試井分析的基礎理論 圖圖1-1 1-1 井筒存儲過程中地面與地下流井筒存儲過程中地面與地下流量的變化量的變化 井筒存儲階段；q2 = q (關井情形

7、)，q2=0(開井情形)的那一 時間階段稱為“純井筒存儲”階段，簡寫作：PWBS。 q2 q1 11 試井分析中的一些重要概念 現代試井分析的基礎理論 在在PWBSPWBS階段：階段： )( )( 2 1 21 關井 開井 qq qq qq 11 試井分析中的一些重要概念 假設原油充滿整個井筒，在開井或關井t小時內，井筒中原 油體積的變化為： 式中： q1 ，q2分別為地面(折算到井底)和井底產量(m3) )( 24 | 321 m tqq V p tqq p V C 24 | 21 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 即： 開井情形 |q1-q2|為油井的穩定產量， 關井

8、情形 |q1-q2|為關井前的穩定產量。 所以在PWBS階段有： C qt p 24 24 qt V p qt p V C 24 所以： 在PWBS階段， pt為線性關系。 或： 現代試井分析的基礎理論 把此附加壓降無因次化得到無因次附加壓降，用它表示一把此附加壓降無因次化得到無因次附加壓降，用它表示一 口井表皮效應的性質和嚴重程度，稱為表皮系數，用口井表皮效應的性質和嚴重程度，稱為表皮系數，用S表示。表示。 11 試井分析中的一些重要概念 三、表皮系數(Skin Factor) 在鉆井和完井過程中由于泥漿侵入，射孔不完善或酸化、 壓裂，或生產過程中污染或增產措施等原因，使得井筒周圍環 狀區域

9、滲透率不同于油層，當流體從油層流入井筒時，在這里 產生附加壓降，這種現象叫表皮效應。 達西單位： s p Bq kh S 2 法定單位： s p Bq kh S 3 10842. 1 附加壓降 s p 1、表皮系數的定義 現代試井分析的基礎理論 圖圖1-2 污染區對井筒壓力降的影響污染區對井筒壓力降的影響 11 試井分析中的一些重要概念 S的數值表示油藏中污染和油井增產措施見效的程度。均質 油藏中，若表皮系數S為正，數值越大，則污染越嚴重；若表皮 系數S為負，絕對值越大，表明增產措施的效果越好。 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 2、有效井筒半徑 污染效應的另一種表示方法

10、是有效井筒半徑(Effective Wellbore Radius)。 err S wwe 下圖表示均質油藏中下圖表示均質油藏中S0，S0，S=0 三種三種 情形的附加壓降、折算半徑（有效井筒半徑）、情形的附加壓降、折算半徑（有效井筒半徑）、 表皮效應示意圖：表皮效應示意圖： P Rwe=rw pi ps=0 S=0 P Rwe0 S0 P Rwerw pi ps0 S0 3、措施見效2、污染1、未受污染 其中：Rwe - 為折算半徑（有效井筒半徑）。現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 有時用流動效率(Flow Efficiency)表示污染效應的大小， 其定義為存在污染條

11、件下的地層實際壓力降與無污染條件下 的地層理論壓力降之比，用FE表示。 流動效率是表示污染后流動能力大小的參數，隨時間是不斷變化的 3、流動效率 理論 實際 理論 實際 q q p p FE 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 上部射開中部射開一般射開 4、部分射開引起的污染系數計算 表皮效應并不總是由于井筒污染造成的，在部分射開的底層，流 體不能沿整個生產層段流出，比全部射開條件下需要克服更多的阻力 才能由射孔孔眼流入井筒，形成了部分射孔的表皮效應。 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 Kuchuk和Kirwan(1987)年提出了計算部分射開表皮系數

12、的公式： )()cos()sin( 12 0 1 Dhw bn kZ bnbn nb SD n pp Gringarten和Ramey在1975年提出了有效平均壓力點的計算公式： )(lg003745. 0lg05499. 09096. 0 2 wDwD D hh Z 其中： h h b w v h W W wD k k r h h射開比無因次厚度 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 5、部分射開和污染同時存在情況下污染系數的計算 由于部分射開造成的 表皮效應和地層原有 污染效應示意圖 下圖為由于部分射開造成的表皮效應和地層原有污染效應示意圖 無污染無收縮 無污染有收縮 pba SSS總的污染由不完全射開引起的污染和已射開井段的污染組成： 現代試井分析的基礎理論 11 試井分析中的一些重要概念 6、井斜造成的污染系數的計算 井斜示意圖： w swp r h S 100 lg 5641 865. 106. 2 下圖為Cinco和Miller提出的井斜污染系數Sswp與h/rw關系曲線，也可以 用下式表示由井斜引起的表皮系數： 本式只能在0750 ， h/rw 大于40時成立 現代試井分析的基礎理論 對于均質油藏情形，用對于均質油藏情形，用S S的符號可以判斷油層是否受到污的符號可以判斷油層是否受到污 染，但是對于雙孔介質油