试井测试工艺及解释方法的研究与应用Word文件下载.docx
《试井测试工艺及解释方法的研究与应用Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《试井测试工艺及解释方法的研究与应用Word文件下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
井下仪器性能见下表:
参数
型号
外径
mm
温度
压力
最小采
样间隔
耐温
耐压
精度
分辨率
GRC
EPG820
38
±
1℃
0.01℃
0.02%
0.07KPa
5s
177
110MPa
SPARTEK
SS2700
19
0.03%
0.0004KPa
3s
170℃
105MPa
仪器特点：
GRC测试仪器主要用于过油管直读测试，SPARTEK仪器用于过油管和过环空的试井测试。
SPARTEK仪器具备存储、直读两用功能，既可装上电池，用钢丝将仪器下至井内，完成测试后取出地面回放测试数据；
又可通过电缆连接地面接口箱进行直读测试。
该仪器具有独特的井下仪、接口箱和计算机三重记录功能，极大地提高了测试的可靠性。
用作存储式仪器，可在井下连续工作36天；
压力随动性好，使压力计在温度瞬变后的短时间内可获得稳定的压力数据，使压力梯度等测试的等待时间大大减少。
两种仪器外壳均采用耐酸镍基合金，抗腐蚀能力强，传感器采用封闭式结构，有效抵御油气水中各种腐蚀介质的影响。
⑵井口密封装置
试井测试的主要参数是压力、温度，井口泄漏会造成井下压力、温度等参数的严重失真，直接导致试井测试失败。
因此，对于试井测试，井口密封设备必须具备更高的密封性能，在测试时，能够长时间稳定密封。
对于试井测试的方法和不同的井口，有针对性地配套了三种井口密封装置：
一是对于油水井电缆直读试井测试，配套70兆帕高压密封井口，主要由防喷管、防喷盒、林肯注脂泵、空压机、注脂管线、发电机等构成；
二是对于抽油机井电缆直读测试，配套放倒式注脂防喷管，仪器安装完成后，将防喷管放倒，采用阻流管注脂密封；
三是针对钢丝存储式测试，配套钢丝防喷盒，采用钢丝阻流管及橡胶盘根密封。
二、现场施工工艺
现场施工是取全取准测试资料的关键程序，为保证资料的完整性和可靠性，必须进行完整的施工设计，全面的施工准备后，才能使现场施工测试顺利开展。
1、施工设计
施工设计是测试准备工作的重要内容，对不同地区、不同井况按照不同的标准和要求进行测试设计。
施工设计应包括以下主要内容：
⑴测试目的和测试类型。
⑵测试井的基本数据，如完井数据、井身结构、油气水产量、油压、套压等。
⑶根据试井要求选用仪器仪表：
根据不同的井身结构及测试要求确定测试仪器及测试方法，仪器的选用原则是仪器工作点的温度压力不高于仪器最大耐温耐压的80%。
⑷测试程序及工艺要求，如根据要求确定采用电缆直读测试或钢丝存储测试；
⑸根据测试井所处地理位置、气候环境、井口状况，选用合适的井口设备或工具；
⑹施工的安全措施及注意事项。
2、施工准备
根据施工设计进行施工准备，主要包括对测试仪器的检查、维护和保养，以及对测试辅助设备的检修和保养，测试准备主要有以下内容：
⑴检测测试仪器是否工作正常，对仪器的密封器件进行必要的维护和更换；
⑵注脂泵、防喷装置密封圈、接头密封器件、封井器、注脂管线等密封件的检查与维护；
⑶根据现场条件准备足够长的注脂及注气管线；
⑷根据气温条件准备充足、合适粘度的密封脂，并做好必要的保温或降温措施；
⑸根据井口压力计算并配备合适的加重杆；
选用合适长度的防喷盒及防喷管。
⑹检查供电系统、空气压缩机等辅助设施的性能。
3、现场施工
现场施工的关键问题是井口密封和测试仪器的稳定性保证。
⑴防喷井口的安装及使用（防喷井口的安装见图1）
图1：
防喷井口安装结构示意图
为保证良好的密封效果，直读测试均采用70兆帕高压密封井口进行密封。
井口安装完成后，用四根钢丝绳均匀分布固定井口，撤离吊车。
井口安装结构图见图1。
高压防喷井口主要由防喷管、防喷盒、封井器、注脂管线、回流管线及注脂泵等部分组成。
仪器下至油层中部后，关紧电缆封井器，封井器是井口的第一级密封。
防喷盒内装有电缆阻流管，阻流管内壁与电缆的间隙一般为0.15—0.20毫米左右。
阻流管的主要作用是是防止井内流体在压力的作用下，顺着电缆与阻流管间的间隙向外喷射渗漏造成压力泄漏。
为达到密封井口的目的，在防喷盒底部入口处通过气动柱塞泵泵入粘度较高的密封脂，充塞电缆与阻流管之间的微小缝隙。
注入压力高于井口压力的±
15%—20%左右，才能达到很好的密封效果。
仪器下入井筒后，用手压泵将顶部盘根盒内的聚四氟乙烯橡胶半封压紧，使其产生形变和膨胀，以达到密封电缆目的。
盘根盒为高压进口的末级密封。
在测试时，定期对防喷装置及其辅助设备进行检查，随时调整各种装备，以确保井口的密封效果。
⑵仪器的可靠性及稳定性保证：
由于试井测试的周期较长，一般仪器在井下高温高压的环境中要连续工作15—90天左右，为保证仪器的可靠性与稳定性，除了使用性能良好的井下仪器外，采用一次下井多支同类仪器，也是保证测试数据齐全准确的重要措施。
对于直读测试，采用下一套直读仪器和一套存储式仪器，将直径为19毫米的存储式仪器嵌入直径为38毫米的仪器外管内，实现直读、存储两套仪器同时测试，确保在一支仪器出现故障时，可起用另一支仪器的数据；
对于钢丝作业的存储式测试，下井2支存储式仪器，两支仪器采用完全一样的编程，同时下到井内进行测试。
测试数据安全性保证：
由于SPARTEK直读仪器具有三重记忆功能：
井下仪器存储、地面接口箱存储及地面计算机存储，使数据的安全性得到有效保障。
⑶测试数据采集：
直读测试采用点测方式测取油藏中部的温度和压力数据。
按照甲方要求及施工设计进行设置数据的采样间隔及时间。
对于直读仪器先把采样率设置为仪器的最小采样间隔，起好文件名开始记盘，十分钟后关井，关井时一定要确保关严，关井一小时之后，把采样率改为30秒测取24小时，然后再改为60秒测至第48小时，第48小时之后采样率改为300秒直到测试结束。
对于SPARTEK存储式仪器，按照上述测试方法在地面对仪器进行编程，在仪器下井前接通直流电池，记录接通电池时间，电源接通后按照程序设置仪器开始记录，下至井内后，仪器自动按照设置的程序进行数据记录。
完成测试后，取出井下仪器，用SPARTEK专用软件进行数据回放，取出井下仪器存储的压力及温度数据。
三、试井测试资料解释方法
㈠试井解释模型
1、试井问题的数学模型
在研究储层物理模型时，首先要建立的基本假定有：
1）、地层均质等厚，各向同性；
2）、储层被压缩系数是常数的微可压缩流体所充满；
3）、流动过程为等温过程，并服从达西定律；
4）、重力和毛细管力可以忽略。
在上述基本假定下，对于一口单井以定产量生产的问题，在基本SI单位制下可以描述如下：
流动方程：
（1-1）
其中
是导压系数，
—油层综合压缩系数。
为了求解上述偏微分方程，需要给出初始条件和边界条件。
初始条件：
（1-2）
外边界条件:
●无限大地层：
（1-3）
●圆形油藏定压外边界：
（1-4）
●圆形油藏封闭外边界：
（1-5）
内边界条件:
●井以井底定产量q生产的情形
（1-6）
●井以井底定压力生产的情形
（1-7）
●井以井口定产量q生产的情形
（1-8）
其中C是井筒储存系数,上式表明地层产出的流体中,qB体积由井口流出,余下部分在井中储存,从而使井底压力增加。
⑵、试井问题的解释
现代试井解释使用的无量纲物理量
（1-9）
其中
是单位制换算系数，各单位制的单位及换算系数如下所示：
单位制
基本SI
实用SI
工程制
英矿场制
长度r,h,L
m
ft
时间t
s
h
压力p
Pa
MPa
kg/cm2
Psi
渗透率k
m2
10-3*μm3（=mD）
mD
产量q（油）
m3/s
m3/d
m3/d（地面）
STB/d（地面）
产量qsc（气）
104m3/d
MSCF/d
粘度μ
Pa.s
mPa.s（=cp）
cp
αρ
1/2π
1．842
19．033
141．2
ατ
1
0．0036
3.484×
10-4
0．0002637
αc
0．8936
αw
1/
3.683*104
38.06
50312
由于无量纲物理量与单位制无关，利用此表可方便地进行单位制换算。
利用上述无量纲表达式，基本微分方程式变成：
（1-10）
将边条件及初条件无因次化，与上式一同求解，即得问题的解
。
（1-9）式给出了问题的解的无因次量与有因次量之间的关系。
（1-9）式取对数得：
（1-11）
上式说明，若将p-t关系绘成双对数坐标图，无因次曲线与有因次曲线形状完全相同，解的无因次量坐标与有因次量坐标之间相差同一常数。
因此，通过上下左右移动有因次曲线，可以和无因次曲线完全重合。
这就是利用双对数坐标曲线拟合的原因。
㈡吐哈测井实例
1、陵610
⑴资料分析:
2002年9月29日---2002年10月10日关井获得一条完整的压降曲线,从双对数图中可以看出,压力导数曲线形态表现为有限导流垂直裂缝油藏特征。
早期曲线斜率为1,井筒储集；
导数曲线没有”凸”型特征,表现出裂缝的流动特征；
中期导数曲线变平,达到拟平面径向流,后期导数曲线上翘,结合该井动静态井史资料分析,是该井措施后外围储层物性变差所致。
⑵计算结果
方法
压降
双对数法
霍纳法
井筒储集系数C（m3/Mpa）
0.524
地层系数Kh（×
10-3um2.m）
17.5
15.6
有效渗透率K（×
10-3um2）
0.429
0.383
流度k/μ（10-3um2/mPa.s）
0.95
0.85
表皮系数S
-3.1
-3.3
裂缝半长Xf（m）
8.48
外推压力P*（MPa）
35.7966
外围物性变差距离（m）
⑶结论:
陵610井曲线形态表现为有限导流垂直裂缝模型特征,地层渗透率为0.429×
10-3um2，渗透性相对较差。
该井目前注水量59m3/d，吸水指数为3.00m3/d.Mpa;
该井表皮系数为-3.1，井底附近地层没有污染，存在着裂缝，对改善井筒附近地层的导流能力起到积极的作用;
该井目前流压为55.45MPa，外推压力为35.7966MPa，地层压力较高，系该井采取化调措施后，外围地层物性变差，地层产生局部高压所致;
本次测试探测至19米有边界反映，结合该井井史资料分析，是该井采取化调措施后外围储层物性变差所致。
2、温西3-45
2002年10月20日---2002年11月2日关井获得一条完整的压降曲线,从双对数图中可以看出,压力导数曲线形态表现为均质油藏特征。
导数曲线”凸”型特征很明显,表明井底表皮系数较大；
中期导数曲线变平，达到第一径向流,过后导数曲线上升，结合该井动静态井史资料分析,是该井措施后外围储层物性变差所致。
后期导数曲线下降又上翘，表明压力变化大，可能与邻井生产有关。
本次测试没有探测到边界反映。
图2、温西3-45井基线与常规自然伽马曲线对比图
0.948
258
137
4.39
2.33
8.78
4.66
14.6
4.76
31.79
78.9
温西3-45井曲线形态表现为均质油藏模型特征,地层渗透率为4.39×
10-3um2，渗透性相对较好。
该井目前注水量100m3/d，吸水指数为10.86m3/d.MPa。
注水量较高的主要原因是渗透性较好。
该井表皮系数为14.6，表皮系数较大,可能是井底附近地层存在污染或偏心水嘴造成的附加压降。
该井目前流压为40.99MPa，外推压力为31.79MPa，地层压力较高，系该井采取化调措施后，外围地层物性变差，地层产生局部高压所致。
本次测试探测至79米有边界反映，结合该井井史资料分析，是该井采取化调措施后外围储层物性变差所致。
3、温21井试井分析
2003年5月31日---2003年6月13日获得一条完整的压降曲线,从双对数图中可以看出,压力导数曲线形态表现为层状双重孔隙介质油藏特征。
早期曲线斜率为1,为井筒储集影响；
井储过后导数曲线驼峰明显，表皮系数较大，表明井筒附近受到污染；
中期导数曲线下掉后变平,达到径向流流动段；
后期导数曲线下掉，经拟合分析认为与邻井生产有关。
半对数法
0.343
49.8
96.5
0.609
1.180
1.22
2.36
弹性储能比（ω）
0.013
窜流系数（λ）
2.18E-7
1.71
1.81
23.87
边界距离（m）
240
温21井曲线形态表现为层状双重孔隙介质油藏特征,地层渗透率为0.609×
10-3um2，属于低渗透性油藏。
该井表皮系数为1.71，井底附近地层有污染。
该井关井前流压为35.88MPa，最终测试压力为24.60Mpa,外推压力为23.87MPa。
本次测试探测到在240米处有边界反映，结合该井周围的生产情况认为是相邻注水井温西1-606井状况变化所致。
4、陵16-26
2003年8月6日---2003年8月19日关井获得一条完整的压降曲线,从双对数图中可以看出,压力导数曲线形态表现为复合油藏模型特征。
从双对数曲线图可看出,早期曲线斜率为1,为井筒储集影响,由于压力下降很快,井筒储集很短；
井储过后导数曲线驼峰不明显,表明井筒附近污染不重；
之后导数曲线变平,达到内区拟平面径向流,中期导数曲线上翘,显示外区的流动状况，后期导数曲线下降，结合该井动静态井史资料分析,是邻井生产干扰所致。
0.0029
334
226
15.9
10.7
35.3
23.8
-3.0
-2.77
流动系数比M
24.6
扩散能力比D
2.11
32.892
内区半径Ri
8.39
陵16-26井为复合油藏模型特征，地层渗透率为15.9×
10-3um2，显示油藏的渗透性较好。
该井表皮系数为-3.0，说明该井筒周围井底没受到污染，属于是完善井。
该井关井前流压为51.083MPa，最终测试压力为38.81MPa,外推压力为32.892MPa。
外推压力反映了该井目前地层压力。
本次测试复合油藏内区半径为8.39米。
5、温西3-59
2003年10月9日---2003年10月21日关井获得一条完整的压降曲线,从双对数图中可以看出,压力导数曲线形态表现为层状双重渗透介质油藏特征.早期曲线斜率为1,为井筒储集影响；
中期导数曲线下掉后变平,达到高渗透层径向流流动段;
然后上翘后再次变平,达到低渗透层径向流段；
后期导数曲线下掉.经拟合分析认为与邻井注水形成的压力边界有关。
目前射孔情况
层位
层段（m）
厚度（m）
渗透率（10-3um2）
电测解释
S1（3）
2310.4-2316.4
6.0
197.47
油层
S2
（2）
2360.0-2369.0
9.0
23.46
S2（3）
2384.6-2398.2
13.6
0.1
水层
S3
（2）
2445.6-2458.8
13.2
7.17
油水同层
0.00305
地层系数k1h1+k2h2（×
156
高渗地层系数k1h1（×
154
低渗地层系数k2h2（×
2
有效渗透率K1（×
26.0
有效渗透率K2（×
0.01
流度k1/μ（10-3um2/mPa.s）
57.8
0.02
0.007
5.41E-6
地层系数比（kappa）
0.99
表皮系数S1
46.2
表皮系数S2
15.3
25.3
25.1
182.5
根据此次测试得到：
温西3-59井曲线形态表现为层状双重渗透油藏特征,根据测井解释把地层划分为高渗段（2310.4-2316.4m）和低渗段（其余三层）。
高渗地层渗透率为26.0×
10-3um2;
低渗地层渗透率为0.01×
10-3um2。
该井两组地层表皮系数为46.2和15.3，显示井底附近地层有污染。
该井关井前流压为47.68MPa，最终测试压力为26.20MPa,外推压力为25.1MPa。
本次测试后半段压力有所抬升，拟和分析认为在182米处有边界反映，结合该井周围的生产情况认为是相邻注水井状况变化所致。
五、结论
1、通过试井资料表明，吐哈油田的主力储层中侏罗系三间房组平均渗透率为4.37×
10-3μm2。
反映出吐哈油田的低渗和特低渗储层特征。
2、吐哈油藏类型有均质、双渗、双孔、裂缝说明了储层非均质性特征，如温西3-59井，两个测试层的渗透率分别为：
76×
10-3μm2,0.1×
10-3μm2。
3、由于邻井的影响，边界反映一般探测不到。
4、下一步发展针对特殊井的试井测试技术，如分层流量试井技术、水平井试井技术，高压气井试井测试技术，变产量以及井间脉冲干扰试井测试、解释技术。
5、在试井资料的地质应用，研究探测测试井附近的油（气）层边界和井间的连同情况，水驱油田注水前缘推进速度。
以及基于区块压力试井资料的储层产能预测
升级会员 