4.7 油井的不稳定试井

1.不稳定试井:生产过程中研究静态和动态的一种方法，利用油井以某一产量进行生产时（或以某一产量生产一段时间后关井）所实测的井底流压随时间的变化资料，用以反求各种地层参数，系统在定流量下的压力不稳定变化。

试井：就是在一定时间内通过记录一口井压力或流量的变化，来估算井或油藏的特性，了解油藏的生产能力，得到油藏管理方面的数据。

2.干扰试井：通过改变激动井的产量，然后监测观察井中压力的变化，来分析大范围内渗透率的变化规律和油藏的连通情况。

干扰试丼和脉冲试丼是多井试丼中的一种，是了解注水开发动态和提高原油采收率的最重要和最有用的方法之一。

3.表皮系数：由于钻井液的侵入、射开不完善、酸化、压裂等原因，在井筒周围有一个很小的环状区域，这个区域的渗透率与油层不同。

因此，当原油从油层流入井筒时，产生一个附加压力降，用无量纲形式表示⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=w skin skin r r k k s ln 1用来表征表皮效应的性质和严重程度。

如果，Kskin<K,S>0，数值越大，表示污染越严重；Kskin=K,S=0，井未受污染；Kskin>K,S<0，绝对值越大，表示井完善程度越好。

一般s 很少小于-7或-8，只在高导流，深穿透的人工裂缝井中可能出现。

4.井筒储存：（当地面关井后，地层流体继续流入井筒）对于开井和关井时，由于原油具有压缩性和油套环空中液面的升降等原因，造成地面和地下的产量不相等。

用“井筒储集系数” pV dp dV C ∆∆≈=（物理意义：井筒压力变化1MPa ，井筒中原油的变化的体积为C 立方米）来描述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的压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力。

5.有效半径：用相同产量的假想完善井代替表皮系数为s ，半径为r w 的不完善井后，假想完善井的半径s w we e r r -=。

6.叠加原理：如果某一线性方程的定解条件也是线性的，并且它们都可以分解成为若干部分，即分解为若干个定解问题，而这几个定解问题的微分方程和定解条件相应的线性组合，正好也是原来的微分方程和定解条件，那么这几个定解问题的解相应的线性组合就是原来的定解问题的解。

1第一部分 油气井试井第一章 稳定试井第一节 油井稳定试井一、原理达西定律告诉我们：平面径向流的井产量大小主要决定于油藏岩石和流体的性质（即Kh），以及生产压差。

因此，测出井的产量和相应压力，就可以推断出井和油藏的流动特性，这就是稳定试井所依据的原理。

稳定试井也可称为产能试井。

其具体做法是：依次改变井的工作制度，待每种工作制度下的生产处于稳定时，测量其产量和压力及其它有关资料；然后根据这些资料绘制指示曲线、系统试井曲线、流入动态曲线；得出井的产能方程，确定井的生产能力、合理工作制度和油藏参数。

本章主要介绍自喷油井的稳定试井。

二、测试方法 （一）定工作制度1.工作制度的测点数及其分布每一工作制度以4~5个测点较为合适，但不得少于三个，并力求均匀分布。

2.最小工作制度的确定原则在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定流压尽可能接近地层压力。

3.最大工作制度的确定原则在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定油压接近自喷最小油压（例如，取0.3~1.0Mpa ）。

4.其它工作制度的分布在最大、最小工作制度之间，均匀内插2~3个工作制度。

（二）一般测试程序 1.测地层压力试井前，必先测得稳定的地层压力。

2.工作制度程序图1—1油井指示曲线类型2一般由小到大（也可以由大到小，但不常采用）依次改变井的工作制度，并测量其相应的稳定产量、流压和其它有关数据。

3.关井测压最后一个工作制度测试结束后，关井测地层压力或压力恢复。

三、线性产能方程及其确定图 1—1直线型指示曲线I 可用以下线性方程表示：p p J q ∆= (6—1) 式中：q ——产量，m 3/dJ ——采油指数，m 3/d ·MPa Δp P ——生产压差，MPa 线性产能方程的确定根据测试工作制度的产量和压力数据，作图于△p p ～q 的坐标系上得直线，量出直线的斜率，其倒数即为J 。

四、指数式产能方程及其确定 1.指数式产能方程2.系数C 、n 的确定五、二项式产能方程及其确定六、油井稳定试井资料解释 （一）解释步骤和方法1． 整理试井资料(1) 试井数据列表。

不稳定试井分析方法开始于20世纪20年代（1920—1930年间），主要研究晚期资料以推算油藏平均压力。

1950—1960年间进一步发展了以分析中期资料为主的不稳定试井分析方法，将实测井底压力和相对应的时间数据绘制在半对数坐标系中，找出直线段进行分析，这就是以HOMER为主创立的常规试井分析方法。

我国油田从60年代初期大量使用常规试井分析来确定油层压力和底层参数，判断油藏边界状况，估计酸化，压裂效果等。

1.常规试井分析方法的优缺点虽然常规试井分析方法起步早，发张比较完善，原理简单又易于使用，但是它存在以下不足之处：1）常规试井分析方法以分析中，晚期资料为主，要求测压时间较长，对低渗油藏来说要取得中晚期资料尤其困难。

2）半对数坐标图上直线段的起始点很难准确确定，而直线段判断错误必将严重影响分析结果。

3）难以分析早期资料，不能取得井筒附近的详细信息。

4）当续流影响大，井筒附近污染严重时，使用困难。

为了克服常规试井分析方法存在的缺限，20世纪60年代末70年代初，国外开始研究现代试井分析方法。

随着计算机应用的发展，计算机辅助下进行试井分析的方法获得进一步完善，以现代试井分析方法为核心的各类试井分析软件应运而生。

2.现代试井分析方法的特点1）系统考虑早，中，晚期资料，建立更完善的数学物理模型。

2）建立了双对数分析方法，确立了早期资料的解释，从过去认为无法应用的数据中得到了许多有用的信息。

3）包括并进一步完善了常规试井分析方法，给出了半对数直线段开始的大致时间，提高了半对数分析的可靠性。

4）采用实测曲线与理论图版相拟合的方法。

5）整个过程是一个边解释边检验的过程，几乎每个流动阶段的识别及每个参数的计算都要从两种不同的方法获得，然后进行分析比较，保证了解释的可靠性。

6）对解释结果进行模拟检验，提高了解释结果的可靠性。

现代试井技术包括的主要内容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，得到更可靠的解释结果。

不稳定试井确定单井控制储量在气藏勘探开发过程中，利用不稳定试井分析能够得到气井泻气区范围内的储层平均压力、有效渗透率、完井效率、储层介质类型以及边界性质等。

对于定容气藏来说，通过适当的理论延伸，还可以利用不稳定试井资料估算单井控制储量。

而对于无限延伸气藏来说，单井控制储量一般取决于井网分布。

利用动态资料评价油气藏储量的方法主要有：压降曲线法、压恢曲线法、物质平衡法、产量增长曲线法、产量递减曲线法、水驱曲线法等。

一般情况下，物质平衡法、产量递减曲线法、水驱曲线法等适用于气藏开采的中、后期，这时有足够的生产动态资料可供分析。

产量增长曲线法能够对中、前的生产资料进行分析，但分析结果的可信度取决于应用模型的选择，而且需要一定量的生产资料。

在气藏开发早期，压降曲线法和压恢曲线法是估算单井控制储量的主要方法。

该方法可能对于裂缝型、岩性封闭型及复杂断块型气藏更为有效，因为这种情况下很难用其他方法定准含气面积、有效厚度、有效孔隙度以及含气饱和度等，结果必然使得用容积法计算储量的误差增大。

利用压降曲线法和压恢曲线法所需要的资料主要有：‘（1）原始（或平均）地层压力、地层温度、地层气体PVT性质及目标井的产能；（2）压力降落或压力恢复测试的数据资料；（3）长时间试采中，井底压力及产量随时间的变化数据（可选）。

显然，地层气体PVT的准确性以及不稳定测试资料的有效性将影响分析结果的精度。

地层气体的粘度和压缩因子等物性是系统压力的函数。

地层气体的渗流方程具有强非线性，一般比较严格的方法是采用Al-Hussaing（1966）拟压力函数减弱方程的强非线性，然后对所导出的控制方程右端扩散系数一项取初始值进行线性化。

拟压力函数定义为：P,,P,d,()2 (1) ,P0()(),,z,通常，拟压力对于低压情形能够简化为压力平方函数而对于高压情形能够简化压力函数。

地层气体不稳定渗流无量纲控制方程为：2,,,1,,,DDD (2) ，,2,rr,r,tDDDD方程中所用的无量纲量定义为：Tkh(),,,,sci,, DTPQscscr r,Drwktktktem,,,，， ttt222DeDmD,(,c)r,(,c)r,(,c)rggtiwggtiwggtiw根据以上渗流方程，可以从理论上得到探测半径与生产时间的解析关系式，这个关系式是我们利用不稳定试井资料分析单井控制储量的基础之一。

1 主题内容于适用范围本标准规定了油气井测试工艺常用术语。

本标准适用于油气井测试领域2 油气井测试2.1油气井测试Well test包括常规试油、中途测试及试井三个方面。

2.2稳定试井Static well test即通过改变油气井工作制度，取得每个工作制度下稳定的压力、产量等数据，用以建立油气井产能曲线，预测给定流压下的生产能力，确定油井合理工作制度的试井方法。

同义词：系统试井2.3不稳定试井Non—stablized well tesl通过开关油气井或改变其流量，引起地层压力重新分布，在这个不稳定过程中录取井底压力随时间变化（压力恢复或压力降落)的资料，从而求得油气藏的各种参数的试井方法。

2.4压力降落试井Pressure breakdown wellrest 对新射孔的油气井或关井压力稳定的油气井，开井以常流量生产，连续测量井底压力作为时间的函数资料，以求取地层参数及与井连通的油气藏体。

2.5压力恢复试井pressure build-up well test使井以稳定流量生产一定时间后关井，测量关井期间井底压力随时间变化的资料，从而求得油气藏的各种参数的试井方法。

2.6干扰试井Interference well test一口井长时间生产或改变其量引起压力降，产生对观察井的压力干扰，利用这种井间压力干扰，研究井与井之间的连通性和油气藏特性的试井方法。

同义词；多井试井：2.7脉冲测试pulse test是干扰试井的一种特殊形式。

通过一口激动井<生产井或注水井)用很短时间的流量脉冲或关井间隔，向观察井发送规则的脉冲信号，研究井与井之间的连通性朴油气藏特征的方法。

2.8探边测试Limit testing在地层测试过程中，通过较长时间开井，达到拟稳态流动，测的压力降落数据；或者较长时间关井，测得压力恢复数据；根据录取的资料，可以计算出该井到封闭边界距离。

2.9 等时测试lsochronal flow test是产能试井的一种形式多用于气井。

不稳定试井资料在油田中的应用探讨摘要：当前油气井产能可通过稳定试井方法来判断，而使用不稳定试井资料进行判断可提升工作效率，具有更大的优势。

为了实现对油气田开发的精准把握，应合理应用不稳定试井资料，利用有效的测试技术来对油气田的情况进行测试，结合其中的情况来分析井的稳定性，可为产能分析带来帮助，便于技术人员对井进行有效处理，使其在实际开发中有更高的效率。

关键词：油田；不稳定试井资料；产能引言在油田开采中，试井中有稳定试井、不稳定试井，不稳定试井主要是为油田资源开发提供气藏动态分析需要的地层参数。

可通过不稳定试井资料来判断气井的产能，为试井的调整提供相应的参考依据。

为了有效提升油田试井产能水平，保证经济效益，需要有效运用不稳定试井资料，使资料得到充分利用，为油藏的开发以及相关工作的进行带来帮助，进而实现开发的目标。

1不稳定试井资料在气井开发中的应用可通过气井井底流动方程以及产能试井中针对精度的要求，找到两者的关系，运用不稳定试井资料来明确气井产能的原理，并且结合试井理论内容进行分析，在气井在生产保持稳定的产量但是探测半径没有达到边界的时候，井底的流动压力及生产时间两者形成的压降曲线在封闭气藏中存在一定的规律，即气井保持稳定产量进行生产，井底压力及周围压降速度达到等速下降的条件，表明气藏流态进入了拟稳定阶段。

通过对气井稳定性进行测试发现压降变化在较小范围之内，因此气井已经稳定。

因此，可在油气田开发中应用不稳定试井资料来明确气井的情况，对其稳定性进行判断。

2不稳定试井资料中的双重介质特征使用存储式电子压力计进行压力恢复测试，通过对某井进行测试，对其压力恢复半对数、双对数曲线进行分析，半对数压力恢复曲线有两条斜率相等的直线段，反映出了双重介质油藏介质间拟稳定流动在半对数曲线中的特点。

经过曲线进行分析，压力导数顺着约45°的水平线变化，从驼峰过渡到了裂缝系统，达到了径向流阶段，压力在约0.5的水平线变化。

不稳定试井在超前注水实验区的应用【摘要】为改善低渗透油田开发效果，提高最终采收率，必须采取保持压力的开发方式，因此合理监测评价地层压力至关重要。

本文通过不稳定试井测试分析超前注水实验区油井的地层压力，并对压力异常井进行储层连通性测试分析，最终对超前注水实验区进行监测评价并提出合理建议。

【关键词】不稳定试井合理的地层压力是油田保持旺盛开发生产能力的基础。

应用不稳定试井来推算目前地层压力、判断井附近断层的位置以及储层连通性，对制定和评价合理的开发方案至关重要。

采油八厂属低渗透油田，储层渗流阻力大，压力传导能力差，在油田投产后，地层压力大幅度下降，油井产量迅速递减。

2011年底采油厂选取肇70-21井区开展超前注水试验。

本文通过不稳定试井对超前注水试验区的三口油井进行压力监测，在监测过程中发现其中两口油井压力异常，随即展开脉冲试井测试。

通过测试，进一步认识地层性质，了解油水井间连通性，进而评价超前注水试验区是否达到设计要求。

1 不稳定试井概括当油藏中流体的流动处于平衡状态时，若改变其中某一口井的工作制度即改变流量或压力，则在井底将造成一个压力扰动，此扰动将随着时间的推移而不断向井壁四周地层径向地扩展，最后达到一个新的平衡状态。

这种压力扰动的不稳定过程与油藏、油井和流体的性质有关。

因此，在该井或其他井中用仪器将井底压力随时间的变化规律测量出来，通过分析，就可以判断和确定井和油藏的性质。

这就是不稳定试井的基本原理。

2 超前注水实验区超前注水是指注水井在采油井投产前投注，油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层压力高于原始地层压力，并建立起有效驱替压力系统的一种注采方式。

其目的就是要通过提高油层原始能量的方式，改善低渗透油藏的渗流能力，提高产量和最终采收率。

肇66-34区块位于松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷南部肇州鼻状构造中部，主要含油目的层位为葡萄花油层。

选取该区块肇70-21井区开展超前注水试验。

名词解释1． 压缩系数答：单位体积，在单位压力变化条件下物质体积的变化量。

可有下式表示：pV V C d d 1-= 2． 测试半径答：在一口井上，若使用一脉冲（瞬间注入或采出某一体积流体）引起压力反应，该脉冲的压力反应离井的距离即称为测试半径。

3．封闭边界答：在油藏的边界上，无液体通过称为封闭边界。

4．视稳态出现时间 答：无限径向流期与视稳态期的压力导数相等的时间。

5．压力降落测试答：压力降落测试是在整个地层压力达到平衡后，油井开井生产，并连续测量井底压力和产量的变化，然后将井底压力与生产时间作出曲线，以确定油层地质参数的试井方法。

6．不稳定早期答：压力传到边界之前，即井底压力不受油藏边界的影响的时期，称为不稳定早期。

7．视稳态期 答：油井井底压力完全受油藏边界的影响的时期，称为视稳态期。

8．压降漏斗答：在无限大油藏中，油层某瞬间压力分布呈对数曲线，一般称为压降漏斗。

9．表皮系数答：表皮系数的定义是：ws s r r K K s ln )1(-= 10．折算油井半径答：s w w e r r -='11．油层流动系数答：油层流动系数：μkh 12．Y 函数答：每单位地下产量的压降速度。

表达式是tt p p qB y d ))((d 1w i -= 13．探边测试答：探边测试是利用油气井生产时，压降漏斗在排驱面积范围内向外扩展的整个过程中，利用井点测试资料识别油层各种边界的位置与性质的一种分析技术。

14．压力叠加原则答：在无限大油藏中，油层中任何一点的压力降等于油层中各井生产而引起在该点上压力降总和。

15．镜像反映 答：镜像反映，可以简单的理解为：如果一口油井附近有一条不渗透边界存在时，可将不渗透边界看作是一镜面，做出与实际油井完全对称的虚拟井，从而解决问题的方法。

16．打开性质不完善答：是指油井完井方式对油层的伤害，即油层全部钻开，但采用下套管的射孔的方式完成的井。

17．打开程度不完善答：是指钻井过程中，只钻开部分油层引起的伤害。