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试井技术思考题

1. 试井试井:是一种以渗流力学为基础,以各种测试仪表为手段,通过对油井、气井或水井生产 动态的测试来研究油、气、水层和测试井的生产能力、物理参数,以及油、气、水层之间 的联通关系的方法。

2.不稳定试井及其用途不稳定试井: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。

用途:① 确定油气井内已钻开油气层的污染情况或增产措施的效果 ② 确定油层在流动条件下的渗透性或地层流动系数等地层参数 ③ 推算油气井的平均地层压力④ 确定油气井排泄面积的形状,大小以及单井控制储量⑤ 确定油气井附近的地质结构,如断层、裂缝、油水边界和井间连通情况等 3.现代试井技术的主要内容① 用高精度测试仪表测取准确的试井资料② 用现代试井解释方法解释试井资料,得到更多更可靠的解释结果 ③ 测试过程控制、资料解释和试井报告编制的计算机化 4. 无限大均质油藏定产条件下的数学模型5.导压系数的表达式、单位及其物理意义导压系数的表达式:K2单位:m MPa/ mPa s C t物理意思:是一个表征地层和流体“传导压力”难易程度的物理量。

6. 平面径向流动、无限作用径向流动平面径向流动:地层中的原油(或水)从井的四面八方的半径方向流向井筒,这种流动称为 平面径向流动。

无限作用径向流动: 平面径向流动是在“底层是无限大的”这一假定下得出的解, 所以还常称为“无限作用径向流动”2p 1_p2r r r初始条件:外边界条件:1 p 3.6 tP t 0 P iP rr±rr r…,P iq B 172.8 Kh7.无限大地层定产条件下地层压力分布公式,符号含义及其单位9. 压力恢复公式两种表达式MDH公式:条件:关井前生产时间t p比最大关井时间t max长得多,即t p ? t maxP ws t p ws t p2・121 10 q B lg t lg K2 0.9077 0.8686SKh G ©p r,tq B345.6 KhE i2r14.4t(其中K)C tp r,t —距离井r(m)处t (h)时刻的压力,MPa;C t —地层及其中流体的综合压缩系数,MPap —原始地层压力,MPa ;t—从开井时刻起算的时间,h ;3 q—井的地面产量,m /d ;2 K—地层的渗透率,眄;r—离井的距离,m;h—地层厚度,m;B —原油的体积系数,无量纲;—导压系数,pm2 MPa/ mPa s ;—流体粘度,mPa s ;—地层孔隙度,无量纲; E i —幕积分函数8.压降公式,符号含义及其单位P wf t P i 2.121 ]0'q B igtKhKlg 2 0.9077 0.8686S Gr:C t —地层及其中流体的综合压缩系数, MPa -1P —原始地层压力,MPa; B—原油的体积系数,无量纲;3 q—井的地面产量,m /d ;K —地层的渗透率,pm $r w —井的半径,m;—流体粘度,mPa s ;—地层孔隙度,无量纲; P wf t —生产t ( h)时刻的井底压力,MPa; h—地层厚度,m; S—表皮系数,无量纲;Horner 公式:P ws t Pi 2.121 10 3q BKhlgt Pt p —关井前生产时间,C t —地层及其中流体的综合压缩系数, MPa3q —井的地面产量,m /d ; K —地层的渗透率,(im 2 —流体粘度,mPa s ;P ws t —关井t (h )时刻的井底压力,MPa ;t p —关井前生产时间,h ;假设:①井A 在关井后继续以恒定产量 q —直生产下去(即 设想A 井不关井);②有一口井B ,它与井A 同井眼,从井 A 关井的时刻开 始,以恒定的注入量 q 注入。

则:P wstP i32.121 10 q B Kh l gt p井A 引起的压降: 2.121 P A = _ 10 3q B Kh lgt p. KgGr ;0.9077 0.8686S 井B 引起的压降:2.121 103q p B B Kh 0.9077 0.8686S因此, 井A 和井 B 引起的总压降为: P A P B2.121 10 3q B t p t lg厂Kh 所以,P ws ( t)Pi32.121 10 q B Kh lgtpP —原始地层压力, MPa ;B —原油的体积系数,无量纲;r w —井的半径,m ;—地层孔隙度,无量纲; h —地层厚度,m ;t —关井时间,h ;推导:2.121 10 3q B P ws( t)P wf t p KhK tlg 20.9077 0.8686SC t —地层及其中流体的综合压缩系数, MPa -1P wf t p —t p时刻的井底压力,MPa ;q—井的地面产量,m 3/d ;B—原油的体积系数,无量纲; K —地层的渗透率,(im2r w —井的半径,m;—流体粘度,mPa s ;—地层孔隙度,无量纲; t —关井t(h)时刻的井底压力,MPa ;h—地层厚度,m ;t p —关井前生产时间,t —关井时间, 推导:h;S-表皮系数P ws( t) Pi 2.121 10 3q BKhlgtt①-②得:P wf t t p P i2.121 10 3q BKhlgKt p0.9077 0.8686S ②P wf t p2.12110Khlt P lg「Kt p gGr:0.9077 0.8686S如果关井前生产时间t p比最大关井时间t max长得多,t p>>t max,则此时有p ws( t)P wf t pP wf t pt p tt p tt p2.121 10 3q BKh2.121 10 3q BKht P.K tg Gr;0.9077 0.8686S.K tg C』w20.90770.8686S12. 常规试井解释方法的步骤① 数据处理② 绘制压力降落曲线或压力恢复曲线③ 用径向流动阶段的点进行线性回归画出直线段,得到斜率m④ 根据直线斜率求地层参数 ((包括流动系数、地层系数、有效渗透率、表皮系数13. 由压降曲线进行常规试井解释确定地层参数的公式流动系数:Kh2.121 10 3qB2单位:mmmPa sm地层系数:Kh型?2.121 10 3qBm单位:(m2m )有效渗透率:KKh?2.121 10 3q B单位:((m 2)'hmh表皮系数:S 1.151Pi Pwf to0.9077mC 』w14.由压力恢复曲线进行常规试井解释确定地层参数的公式15. 无量纲压力、无量纲时间、无量纲井筒储集系数和无量纲距离表达式无量纲压力:P DKh无量纲时间:t D 亘与t 洛PC 』wG31.842 10 q B流动系数:Kh3 2.121 10 3qB地层系数:KhKh2.121 10 3qBm有效渗透率:KKh ?_ h 2.121 10 3q B mh表皮系数:1.151P ws tP ws 0lg Kt.9。

77 计C无量纲井筒储集系数: C D2 n C t hr;无量纲距离:r D16. 压降公式的无量纲形式1p D lnt D 0.80907 2S217. 用无量纲来讨论问题的好处① 由于若干有关的因子已经包含在无量纲的定义中,所以往往使得关系变得很简单,因而易于推导、记忆和应用。

② 由于使用的是无量纲,所以导出的公式不受单位制的影响和限制,因而使用更为方便。

③ 可以使得在某种前提下进行的讨论具有普遍意义。

18. 井筒储集效应、井筒储集系数及物理意义井筒储集效应:油井刚开井或刚关井时,由于原油具有压缩性等多种原因, 地面产量q 1与井底产量q 2并不相等,这种现象就叫做“井筒储存效应”或“井筒储 集效应”井筒储集系数:单位压差作用下井筒液体体积的变化量单位:m 3/MPadV dp物理意义:反映井筒储集效应的强弱程度,即井筒靠其中原油的压缩等原因储存 原油或靠释放井筒中压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力19. 纯井筒储集效应q 2 0开井情形或q 2 q 关井情形的那一段时间,称为“纯井筒储集”20. 为什么要研究井底关井技术 为了尽量消除或降低井筒储集效应 21. 表皮效应、表皮系数及其表达式、物理意义表皮效应:设想在井筒周围有一个很小的环状区域。

由于种种原因,譬如钻井液的侵入、射开不完善、酸化、压裂见效等,这个小环状区域的渗透率与油层不相 同。

因此,当原油从油层流入井筒时,在这里产生一个附加压降。

这种现象叫做 表皮效应。

表皮系数:把这个附加压降(用 P s 表示)无量纲化,得到无量纲附加压降,用 它来表征一口井表皮效应的性质和严重程度,称之为表皮系数。

物理意义:表征一口井表皮效应的性质和严重程度。

22. 从不同流动阶段的试井数据可以获得哪些信息Kh1.842 10 3q BP s①第一阶段(纯井筒储集阶段):刚刚开井(压降情形)或刚刚关井(恢复情形)的一段短时间,可以得到井筒储集系数C②第二阶段:井筒附近油层的情况(如是否形成与井筒相连通的压裂裂缝,测试井是否完善等),以及油藏的类型(如油藏是均质的还是非均质的,属何种非均质,属何种非均质)等等信息,可以得到的参数有裂缝半长X f (井被裂缝切割情形)、储能比(裂缝系统储油能力占总储油能力的比例)和表征原油从基岩系统流到裂缝系统的难易程度的窜流系数(双重介质情形)等等。

③第三阶段(径向流阶段):可以计算地层系数Kh (或流动系数空或渗透率K)、表皮系数S和地层压力p*等,但得不到有关测试井井筒周围的情况和有关油藏类型的信息。

④第四阶段:可以计算测试井到附近油层边界的距离d、排油半径r e和排油面积A以及控制储量N平均地层压力p等。

23•试井解释试井解释就是根据试井中所测得的资料,包括产量和压力变化等,结合其他资料,来判断油(气)藏类型、测试井类型和井底完善程度,并计算油(气)层及测试井的特性参数,如渗透率、储量、地层压力等,以及判断测试井附近的边界情况、井间连通情况等。

24.常规试井解释方法的局限性①它主要用于处理中晚期资料,要求关井时间很长②直线段起始点有时也很难确定③不能获取井底附近的详细信息25.现代试井解释的特点①运用了系统分析的概念和数值模拟的方法,使试井方法大大前进了一步②建立了双对数分析方法,用以识别测试层(井)的类型及划分流动阶段;确立了早期(第一、二阶段)资料解释,从过去认为无用的数据得到了许多很有用的信息;通过版图拟合分析和数值模拟(即压力史拟合),从试井资料的总体上进行分析研究③包括了并进一步完善了常规试井解释方法,可以判断是否出现了半对数直线段,并且给出了半对数直线段开始的大致时间,提高了半对数曲线分析的可靠性④引用了直角坐标图,以进一步验证测试层(井)的类型、流动阶段和特性参数⑤不仅适用于油、水井,也适用于气井⑥ 整个解释过程是一个“边解释边检验”的过程26. 如何理解试井解释的多解性① 试井解释是系统分析的反问题② 确实存在这样的不同系统,当施加同样的输入时,却得到相同的输出,这就意味着试井解释可能存在多解性27. 从无量纲定义出发,分析图版拟合的基本原理实测曲线:lg p Igt 理论图版:ig P D Igt D|gtDIgt Ig%因此当我们选用正确的试井模型时,实测曲线与解释图版的样板曲线具有完全相同的形状,无量纲压力与实测压差、无量纲时间与实际时 间,经取对数之后都只相差一个常数:Igt D -Igt Ig 卫鉴常数C 』w所以,通过上下、左右移动,可以使实际曲线与样板曲线互相迭合,而且此时对 应的坐标之差便是Ig 丄 和Ig 至厶,由此便可计算出渗透率 K 以及其他1.842 10 q BC t r w有关参数。

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