试井技术及其应用演示文稿
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3.5、试井资料的应用实例呼图壁气田的储层边界及油气水分布状况呼图壁背斜位于呼图壁县东南方向约8km,是在1952年-1954年重磁及电法勘探工作中发现的,1954年12月部署呼1井,钻探过程中未发现油 图3-35、呼2井过井剖面图气显示。
91年再次加密地震勘探,于94年8月18日部署开钻呼2井,全井在紫泥泉子组见两段气测显示异常段。
经地震勘探资料分析,呼图壁背斜属准噶尔盆地北天山山前拗陷第三排背斜带最东边的一个长轴背斜,长轴近东西向,平行于伊林黑比尔根山。
如图3-35为过呼2井地震剖面图,图3-36为过呼001井地震剖面图,图3-37为呼图壁背斜紫泥泉子组气藏上部砂体顶部构造图,构造图上表明呼图壁背斜沙湾组以上地层为一完整背斜,从安集海河组 图3-36、呼001井地震剖面图 底部地层被一逆掩断层断开,断面南倾,断层向下交得平缓,呈弧形弯曲,凹面向上。
呼2井出气层紫泥泉子组处于断层的下盘(见图3-38)。
经1996年8月6日电缆射孔打开第三层紫泥泉子组(E 1-2)z ,井段3614-3608,3597-3594m 后,喷出日产×104m 3的高产气流,发现了呼图壁背斜紫泥泉子组这一特大气藏,这是准噶尔盆地南缘油气勘探史上的重大突破,标志着新疆油田天然气勘探的新纪元。
图3-37、呼图壁气田过呼002-呼2井构造剖面图经勘探证实呼图壁背斜气藏的有效储层主要集中在一套棕色泥岩,砂质泥岩与浅灰,褐灰色含砾不等粒砂岩,细砂岩,粉砂岩互层的岩性组合形成辫状河亚相与滨浅湖亚相沉积体。
储集空间以粒间孔为主,有少量粒内溶孔及构造作用形成的不规则缝,最大孔隙度为21.14%,最小为8.5%。
物性评价一般为高孔--高渗或中孔—中渗特征。
自呼2井获得的高产气流以后,又钻探了呼001、呼002探井和HU2002、HU2003、HU2004开发井,根据构造图分析,呼001井、HU2002井、HU2003井、HU2004井与呼2井属于断层下盘,呼002井属于断层上盘,为了弄清该地区储(断)层边界及油气水分布规律,也为了验证构造图中断层的是否存在和距离远近,在试气过程中,我们 图3-38、呼图壁气田紫泥泉子组气藏上部砂体顶界构造图 运用高精度电子压力计直读测试试井技术,对产气层进行了系统(稳定)试井和关井复压探边测试技术,取得了显著效果。
第七章水平井试井解释假设:地层水平、等厚、顶部和底部为封闭层面,一口水平井与之平行,水平井段长L,如图7-1所示。
流动阶段的划分:首先是井筒储存阶段,在双对数图上其压力和导数曲线均呈斜率为一的直线(纯井筒储存阶段),接着出现山峰般曲线段,如图7-5的A段。
然后一般水平井将出现下列三个流动段:1)初始径向流段(在X-Z平面上):在双对数图上其压力导数曲线呈水平直线,如图7-5的B段。
如果水平井距顶部和底部层面很近,则这一阶段可能不出现,代之出现顶底层面的影响。
这一流动段还可能被严重的井筒储存效应所掩盖。
为了测得较好数据,可实施井下关井,并在井底测压力和流量;2)(中期)线性流段(在X-Y平面上的Y方向):顶部和底部层面影响压力后开始线性流段,其特征是压差及其导数曲线均呈斜率为0.5的直线,如图7-5的C段;3)(后期)拟径向流段(在X-Y平面上):压力变化影响广大范围地层,相对而言,水平井段像是一井点,被影响的地层径向扩大。
在双对数图上其压力导数曲线呈水平直线,与初始径向流段的水平直线构成一个台阶,如图7-7的D段。
以上假定水平渗透率与垂直渗透率不同,而水平面上X,Y 方向的渗透率相同,其无因次表达式定义为:初始径向流期的无因次压力: Bq pL k k p p V H DL μα∆=(7-1)后期拟径向流期的无因次压力: Bq ph k p p H Dh μα∆=(7-1’)无因次时间: 2hc t k t t V t D φμα=(7-2)对于水平渗透率与水平面上X,Y 方向有关时,可用下列分析。
下列分析中取井的方向沿Y 轴方向,而非如上沿X 轴方向。
(取自:SPEFE March,1990: By A.S.Odeh, D.K.Babu: "Transient Flow Behavior of Horizontal Wells: Pressure Drawdown and Buildup Analysis")一、初始径向流阶段(垂直径向流动)(Early Ridial ) 此时期结束时间]/.,/.min[t y t t z t Z end k c L k c d t αφμαφμ220329604740=(1)此阶段很短,可能被续流效应所掩盖。
第三章 试井分析方法与应用试井是地层中流体流动试验,是以渗流力学理论为基础,通过测试地层压力、温度和流量变化等资料,研究油气藏和油气井工程问题的一种间接试验方法。
试井一般分为产能试井和不稳定试井。
不稳定试井一般分压力恢复、压力降落、注入井压力降落和多井干扰与脉冲测试等类型。
不稳定试井可提供的资料有:油气藏的压力、温度资料;地层的渗透率;井的污染程度;地层非均质特性;和油气藏的边界、储量等。
产能试井一般分油井产能试井和气井产能试井。
油井产能试井主要有系统试井;气井产能试井有回压试井、等时试井和改进等时试井等。
产能试井主要确定油气井采油指数、无阻流量等产能资料。
第一节 试井分析基本原理一、 基本数学方程流体通过多孔介质的流动服从质量和动量守恒原理。
假定岩石性质K 、流体粘度μ为常数,忽略重力影响和压力梯度平方项,则可得到均质地层中弱可压缩流体流动方程式:tpr p r r p ∂∂=∂∂+∂∂η6.31122 ( 式中:tC Kφμη=(除上面所作的假设外,式(,且流动服从达西定律。
当地层为无限大,初始时地层压力处处相等(都为原始地层压力),将井筒视为线源时,那么初始条件和内外边界条件可写为:i t p p ==0( i r p p =∞→( Kh B q r p r r πμ∂∂8.1720=⎪⎭⎫⎝⎛→(以上方程组的解:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=t r E Kh B q p t r p i i ηπμ4.146.345),(2 (式中:⎰∞--=-xui du ue x E )( (将式(,可得到:)4(212DDD t r Ei p --=(以上公式中符号意义如下(第三章下同):B —— 体积系数;C t ——总压缩系数f w w o o t C S C S C C ++=,MPa -1;C o —— 油压缩系数,MPa -1; C w —— 水压缩系数,MPa -1; C f —— 岩石压缩系数,MPa -1; S o —— 含油饱和度; S w —— 含水饱和度; q —— 日产量,m 3/d ;h —— 产层有效厚度, m ; K —— 渗透率,μm 2;p —— 油藏中任一点的压力,MPa ; p i —— 初始压力,MPa ; p D —— 无因次压力; r —— 半径,m ;r w —— 井底半径,m ; r D —— 无因次半径,w D r rr =;t —— 时间,h ; t D —— 无因次时间; φ —— 孔隙度;μ —— 原油粘度,mPa·s ; η —— 导压系数,10-6m 2/s 。
§8 天然气井的试井解释1. 天然气状态方程真实气体的状态方程为:ZRT M mpV = (8-1)其中:p ——气体压力,MpaV ——气体体积,3mm ——气体质量,kgM ——气体分子量R ——气体常数,=0.008315Mpa. 3m /(kmol. K) T ——地层温度,KZ ——气体偏差系数气体密度为:ZRT pMV m ==ρ (8-2)气体等温压缩系数为:T T T t p ZZ p p p VV C ∂∂-=∂∂=∂∂-=1111ρρ (8-3)2. 使用拟压力和拟时间将流动问题线性化设气藏均质,地层气体流动为等温过程并服从达西定律,则流动方程为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡∇∙∇=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p Z p k Z p t μφ (8-4) 由于粘度μ和偏差系数Z 是压力的函数,这个方程是非线性的。
为了将它线性化,引入下列拟压力:⎰=pp dp Zp 02μψ (8-5)其中0p 是某个任取的参考压力。
由于p Zp p p ∇=∇∂∂=∇μψψ2, t p Z p t ∂∂=∂∂μψ2 c t p Z p c p Z Z p t p Z p Z t p t p Z Z p t t t =∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂-∂∂=∂∂+∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μμμ211)1(1代入(8-4)得:t k c t ∂∂=∇ψφμψ2 (8-6)引入下列拟时间:dt c c t tt ti i a ⎰=0μμ (8-7)导压系数: tii c k φμη= (8-8) 则(8-6)变成: a t ∂∂=∇ψηψ12(8-9) 对于径向流动,上式变成:at r r r r ∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂ψηψ11 (8-10) (8-10)和油藏流动方程形式完全相同。
因此,在引入拟压力和拟时间后,不但使方程线性化,而且可将气藏流动问题化为油藏流动问题。
为了利用已知的有关油藏流动问题的解,定义无因次拟压力和拟时间:T q p khT p s s s D ψαψ∆= , 2wti i t D r c kt t φμα= , 2wti C D hr c C C φα= (8-11) 其中: ψ∆——ψψ-i ,拟压力差s p ——标准压力,1大气压s T ——标准温度,293.150KT ——地层绝对温度s q ——标准条件下的地面流量ψα——单位制换算系数,见前表由(8-5)式定义的拟压力,其量纲与压力不同,造成许多不便。