现代试井分析课件-Chapter5

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节,第二节,第三节,引 言,思考题,教学要求,第五章 注水井试井分析方法,第五章 注水井试井分析方法,教学基本要求,1、了解,M1,和,M1,时注水井压降试井分析方法,第五章 注水井试井分析方法,2、了解注水井试井典型曲线分析方法,第五章 注水井试井分析方法,注入测试:在注入量不变的条件下，连续测量井底压力随时间的变化，,并分析此压力资料,以获得测试井和测试层的特性参数。,(,Injecticity,Testing),注入测试相当于油井的压降试井。,注水井试井分为,注入测试,和,压力降落测试,。,注水井压力降落测试:,以恒定注入量注入一段时间后停注,测量此时井底压力随时间的变化,并分析此压力资料,以获得测试井和测试层的特性参数。(,Fall of Testing),注水井压力降落测试相当于油井的压力,恢,复试井。,第五章 注水井试井分析方法,流度比的概念:,流度比,M,是表征驱替效率的重要特征参数。,流度比,：驱替流体的流度与被驱替流体的流度之比。,其定义式为：,（5-1）,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,M=1,时注水井的压力降落测试类似于油井的压力恢复测试。只要将产量符号改为负号,则所有油井压降试井中压力公式和,k,S,求解公式均可用于注水井注入试井；所有油井压力恢复试井中压力公式和,k,S,求解公式均可用于注水井压降试井。,M=1,的条件下，可用压力恢复试井的解释方法分析注水井的压力降落测试资料。,图5-1 注水井压力降落测试示意图,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,图5-1,是注水井以恒定注入量,q,注水,t,p,时间后，进行的压力降落测试时的流量与压力随关井时间,t,的变化曲线。,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,对于径向流动阶段，压力降落表达式可由下式决定：,（5-2）,式中：,关井后注水井的井底压力，,MPa,无限大关井时间下的半对数直线段的截距；,对于无限大油藏或压力降落较小的油藏为油,藏的初始压力，,MPa,；,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,由式(5-2)可求出直线段斜率,m,，可,求出渗透率,K：,在直线段或其延长线上取一点 可求出表皮系数,S:,对于变注入流量的试井,，,注水时间,t,P,由下式决定：,(5-6),外推,Horner,曲线的直线段到,得到,新井或注水时间较短的井，,式中：,w,p,上次压力稳定之后的累积注水量，,m,3,q-,日平均注入量，,m,3,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,5-1,M=1,时注水井压力降落测试,对于有限油藏，平均压力,可由,MBH,方法确定：,(5-7),式中：,m,Horner,曲线上直线段的斜率；,p,DMBH,t,PDA,所对应的,MBH,压力。,t,PDA,由下式决定：,(5-8),同样，此条件下的压力测试数据也可由,Gringarten-Bourdet,复合图版进行分析。,5-2 流度比,M1,时非活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,一般注入的水与地层中油的流度是不相同的，即,m,1,这样在地层中会造成一定的饱和度梯度。注水井周围水相的饱和度大，距离注水井较远处饱和度小。,实质上形成三个区:水区、两相区和油区。,如图5-5所示,图5-5 流度比,M1,时注水油藏模型示意图,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,每一条曲线对应一个 比值,并给出了两直段斜率比,m,2,/m,1,，,在上图中:,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,降落曲线。,见图5-6 所示,Merill-KazemGogarty,通过数值模拟得到了不同,的比值、不同流度比,下的注入井压力,，,图5-6 压力降落曲线,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,水区的渗透率,k,w,可由的斜率,m,1,求得，,图中分了4个时间段：,A,主要由井筒储存影响；,B,由水区的性质决定，其斜率,m,1,主要反映水区的流动参数；,C,受油水两相区的性质影响；,D,出现第二次直线段，由油区的性质决定。,井的污染系数,S,可在第一条直线段或其延长线上取一点求得：,油区的流度(,k/),2,，,可由下式计算：,式中(,1,/,2,),可由图5-7读出,。,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,图中，,t,Dfx,为两条直线的交点；,图5-7 两直线的斜率比,m,2,/m,1,、,两区的储容比(,C,t,),1,/(C,t,),2,与无因次时间,t,Df1,的关系,5-2流度比,M1,活塞式水驱油条件下,注水井压力降落试井分析方法,5-3 注水井压力降落试井典型 曲线分析方法,一、注水井的试井解释模型,二、注水井压力降落试井典型曲线,三、应用实例,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,一、注水井的试井解释模型,1、注水井注水阶段的物理模型,考虑有限油藏内中心一口注水井的情况。注水开始后不久，油藏中就建立起了饱和度梯度。从注水井到注水前缘含水饱和度逐渐减少，注水前缘以外的区域为油区。,如图5-11所示。,图5-11 注水井模型示意图,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,并作如下假设：,上述模型考虑了油水饱和度分布，为方便求解起见，将油水,两相区剖分成,N,个小圆环区域，,如图5-12所示,。,如图5-13所示,。,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,1）注水油藏为均质、各向异性介质；,2)水驱油为非活塞式，其饱和度分布可由,Buckley-,leverrett,方程确定；,3)油水的渗流满足达西方程；,4)忽略重力、毛细管力的影响。,2、注水井的数学模型,图5-12 剖分后的模型示意图,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,图5-13 饱和度分布示意图,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,r,D,(S,w,),为,S,w,所对应的无因次距离；,为分流曲线,f,w,S,w,上,S,w,对应的斜率。,剖分后的每一圆环内饱和度为一定值，设注水时间为,t,P,，,则每一圆环的饱和度分布由下面的方法确定：,Buckley-,leverrett,方程为：,(5-13),式中：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,每一圆环内的饱和度由下式决定：,(5-14),S,wf,为水驱油前缘含水饱和度，由分流曲线决定。,(5-15),(5-16),将每圆环内的,S,wi,代入(5-13)式，则可计算出每一圆环的无因次半径,r,Di,，前缘对应的无因次半径为,r,Df,。,每一圆环的扩散方程为：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,初始条件:,衔接条件:,内边界条件：,外边界条件：,恒压外边界,封闭外边界,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,式中：,为无因次压力,为第,i,圆环内的流度；,为第,i,圆环的扩散比；,为第,i,圆环内的导压系数；,为无因次井筒储存系数；,为无因次油藏边界半径,以上方程组为注水时间为,t,p,时的压力扩散方程,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,3、数学模型的求解,4、注水井的压力降落解的求法,假设关井测试阶段，水区前缘不再变化。此时，可利用上述注入解和迭加原理得到关井阶段的压力降落公式：,二、注水井压力降落试井典型曲线,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,利用上面的压力降落解，在一定的条件下(,w0,定值)，可组合出注水井的压力降落典型图版。,如图5-14所示,。,图版由两簇曲线组成：,无因次压力曲线,和,无因次压力导数曲线,纵轴：,横轴：,这里：,每一条曲线对应一个,C,D,e,2S,值。对于,D,e,2S,值相同的曲线，到晚期其曲线均重合。对于,C,D,/,D,值相同的曲线构成一簇。,（5-34）,图5-14 注水井压力降落典型曲线,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,实测曲线与典型曲线的拟合步骤与油井的典型曲线拟合步骤一样。,值得说明的是：注水井的压力降落典型图版与油藏的特征(如孔隙度,，,厚度,h)、,地层流体的特性(如,0,w,及相渗曲线)和注水井的参数(如井半径,r,w,),等有关。因此，这些典型图版的通用性较差。一般来说，不同的油田有不同的图版。,由压力拟合值 计算,k,1,：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,由（5-34）得：,由时间拟合值 计算 ：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,由拟合曲线参数 计算,由拟合曲线参数 计算,S,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,油相的渗透率可采用下列方法计算：,k,r0,(S,wi,),为水饱和度,S,wi,下的油相的相对渗透率，由相对渗透率曲线即可得到，所以：,式中：,k,rw,(1-S,or,),为1-,S,or,下水相的相对渗透率；,思 考 题,注水井试井和油井试井有何异同?,第五章 注水井试井分析方法,