1、第三章第三章 油藏动态监测原理与方法油藏动态监测原理与方法第一节第一节 试井与试井分析试井与试井分析第二节第二节 均质油藏试井分析方法均质油藏试井分析方法第三节第三节 有界地层的不稳定试井分析方法有界地层的不稳定试井分析方法第四节第四节 双重介质油藏常规试井分析方法双重介质油藏常规试井分析方法第五节第五节 垂直裂缝井的常规试井分析方法垂直裂缝井的常规试井分析方法第六节第六节 水平井的常规试井分析方法水平井的常规试井分析方法第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第八节第八节 井间示踪剂分析方法井间示踪剂分析方法第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 它能使公式简化
2、，易推导、记忆和应用；它能使公式简化，易推导、记忆和应用；导出公式不受单位制的限制，使用方便；导出公式不受单位制的限制，使用方便；使得解的结果具有普遍意义。使得解的结果具有普遍意义。一般物理量都有因次一般物理量都有因次(即量纲即量纲)，并用基本因次表示，例，并用基本因次表示，例如面积，如面积，A=L2。Q=L3/T等。等。也有一些无因次量。如：也有一些无因次量。如：B，S0，Kr，S 为了一定目的常把有因次量无量因次化，用下标为了一定目的常把有因次量无量因次化，用下标D表示。表示。试井中大量采用无因次量。试井中大量采用无因次量。其优点在于：其优点在于：一、无因次量的定义一、无因次量的定义第七节
3、第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介试井中常用的无因次量：试井中常用的无因次量：3()1.842 10DiwfKhpppq B223.63.6/Dwt wKtttrC r1 1、无因次压力、无因次压力2 2、无因次时间、无因次时间3 3、无因次井筒储存系数：、无因次井筒储存系数：4 4、无因次距离：、无因次距离：22wtDhrCCCwDrrr第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介二、试井分析过程二、试井分析过程 两个过程：两个过程：1 1、正过程：、正过程：I+S O 2、反问题：、反问题：I+O S 试井试井就是在一定条件下（定压或定产）测就是在一定条件下（定压或
4、定产）测pwt或或Qt，即测取系统的输入、输出信号。而即测取系统的输入、输出信号。而试井解释试井解释就是利用这些资就是利用这些资料来识别未知的油藏系统并求各参数，即反问题。料来识别未知的油藏系统并求各参数，即反问题。反问题的反问题的解决需要通过正问题实现。解决需要通过正问题实现。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 因为试井模型是有限的，可以先假定几个已知模型，求出因为试井模型是有限的，可以先假定几个已知模型，求出其解，并用图版的形式给出。解释时在与图版坐标比例相同的其解，并用图版的形式给出。解释时在与图版坐标比例相同的透明纸上绘出透明纸上绘出pt的双对数关系曲线，识别出是哪
5、一类型，的双对数关系曲线，识别出是哪一类型，并用拟合值求出参数。并用拟合值求出参数。又因为：又因为：31.842 10DKhppq B23.6DtwKttC r上式两边取对数，有：上式两边取对数，有：23.6lglg()lg()DtwKttC r3lglg()lg()1.842 10DKhppq B第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 所以，当解释模型选用正确时，实测曲线与理论曲线所以，当解释模型选用正确时，实测曲线与理论曲线应具有完全相同的形状，应具有完全相同的形状，lgpD与与lgp，lgtD与与lgt只差一只差一个常数，即纵横坐标的差值。个常数，即纵横坐标的差值。将实测
6、曲线放在理论图版上，上、下、左、右平移，将实测曲线放在理论图版上，上、下、左、右平移，得到最好的拟合曲线后，纵横坐标的差值即为相差的常数得到最好的拟合曲线后，纵横坐标的差值即为相差的常数值，由此值便可求得各参数。值，由此值便可求得各参数。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介并且因为：并且因为：31.842 10DKhppq B23.6DtwKttC r所以：所以：31.842 10DpKhpq B23.6DtwtKtC r23.6tDwK hhCtrt22twDMChC rC31.842 10DpKhqBp31.842 10DpKhq Bp31.842 10Dpq BKhp第
7、七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介要想取得成功的试井解释，必须做到以下两点：要想取得成功的试井解释，必须做到以下两点：解释结果正确可靠。解释结果正确可靠。即：油藏、油井类型识别正确，各即：油藏、油井类型识别正确，各参数计算准确可信，手工误差参数计算准确可信，手工误差10%10%，计算机误差，计算机误差1%1%。从测试资料中得到尽可能多的信息。从测试资料中得到尽可能多的信息。要得到成功的试井解释，测试前必须依据试井目的做要得到成功的试井解释，测试前必须依据试井目的做出切实可行的试井设计，测试时按设计要求测得齐全、准出切实可行的试井设计，测试时按设计要求测得齐全、准确可靠的产量和
8、压力数据，还要有准确可靠的基础数据，确可靠的产量和压力数据，还要有准确可靠的基础数据，如：如：、B 等。解释时采用先进的解释方法和解释软等。解释时采用先进的解释方法和解释软件，此外还要求试井解释者有着丰富经验。件，此外还要求试井解释者有着丰富经验。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介三、图版拟合方法三、图版拟合方法（一）试井解释数学模型（一）试井解释数学模型 考虑单层、均质无限大油藏中一口井情况，并作如下考虑单层、均质无限大油藏中一口井情况，并作如下假设：假设：油藏均质、各向同性，油井以定产量油藏均质、各向同性，油井以定产量q生产；生产；地层流体和地层岩石微可压缩，且压缩系数
9、为常数地层流体和地层岩石微可压缩，且压缩系数为常数Ct；地层流体单相，流动满足线性达西渗流定律；地层流体单相，流动满足线性达西渗流定律；油井半径为油井半径为rw，考虑井筒储存影响，设井筒储存系数为，考虑井筒储存影响，设井筒储存系数为C(常数常数)；油井表皮效应为稳态，即看成是无限小薄层上的压降，油井表皮效应为稳态，即看成是无限小薄层上的压降，其表皮系数为其表皮系数为S；油井生产前，地层中各点压力均匀分布，且为油井生产前，地层中各点压力均匀分布，且为pi；忽略重力和毛管力的影响，并设地层中压力梯度较小。忽略重力和毛管力的影响，并设地层中压力梯度较小。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析
10、方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介描述上述物理模型的数学模型为：描述上述物理模型的数学模型为：220111,|0lim(,)0|1|DDDDDDDDDDDDDDtDDDrwDDDrDDDwDDrDppprrrtprtprtdppCdtrpppsr 根据常见的各种油气藏类型，建立各种相应的试井解释根据常见的各种油气藏类型，建立各种相应的试井解释理论模型，求出模型的解，把这些解分别绘成理论模型，求出模型的解，把这些解分别绘成pD和和tD关系曲关系曲线，即样板曲线，或称为解释图版。通过图版拟合可以识别线，即样板曲线，或称为解释图版。通过图版拟合可以识别油藏类型，并计算有关
11、参数。油藏类型，并计算有关参数。1ln22DDptsDDpt第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 试井解释方法的重要手段之一是图版拟合试井解释方法的重要手段之一是图版拟合,通过拟合可以通过拟合可以得到关于油藏及油井类型得到关于油藏及油井类型、流动阶段等多方面的信息、流动阶段等多方面的信息,并并可计算出地层油井特性参数。可计算出地层油井特性参数。1、Ramey图版的构成和特征图版的构成和特征 双对数坐标系下，纵坐标为双对数坐标系下，纵坐标为pD，横坐标为横坐标为tD，每一条曲，每一条曲线对应线对应s，CD PWBS阶段阶段，m=1的直线逐渐过渡到与的直线逐渐过渡到与CD=0曲线
12、重合，曲线重合，CD 0与与CD=0曲线交点即无限作用径向流的起点，井筒存曲线交点即无限作用径向流的起点，井筒存储的结束点。储的结束点。（二）（二）图版拟合方法图版拟合方法第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 2、Ramey图版的应用图版的应用拟合的方法及步骤拟合的方法及步骤:在与图版坐标比例相同的双对数坐标图上绘制实测压在与图版坐标比例相同的双对数坐标图上绘制实测压 差差pt 的关系曲线。的关系曲线。实测曲线与理论图版拟合。将实测曲线放在理论图版实测曲线与理论图版拟合。将实测曲线放在理论图版上、上下左右平移，找到一条最相
13、吻合的理论曲线。上、上下左右平移，找到一条最相吻合的理论曲线。(3)选择拟合点，读出拟合值。选择拟合点，读出拟合值。原则上可任意选取，一般选容易读数的点。原则上可任意选取，一般选容易读数的点。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介(4)(4)由压力拟合值、时间拟合值和曲线拟合值计算参数由压力拟合值、时间拟合值和曲线拟合值计算参数 由压力拟合值计算：由压力拟合值计算：31.842 10()DMpKhqBp 流动系数：流动系数：地层系数：地层系数：有效渗透率：有效渗透率：31.842 10()DMpKhq Bp31.842 10()DMpq BKhp()DDMppppttttDMD
14、)(压力拟合值：压力拟合值：时间拟合值：时间拟合值：第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 由时间拟合值计算储能系数：由时间拟合值计算储能系数：23.61()tDwMK hhCtrt 由曲线拟合值计算井筒存储系数由曲线拟合值计算井筒存储系数C 和表皮系数和表皮系数S：22()()twDMMCC hrCSS第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介1、计算压差：、计算压差：第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 第二步：在同名双对数坐标纸上画实测第二步：在同名双对数坐标纸上画实测 曲线，得图曲线，得
15、图5-45-4。请牢。请牢牢记住：画实测曲线必须用压差牢记住：画实测曲线必须用压差 对时间作图。对时间作图。pt iwfppp 第三步：计算第三步：计算 值。首先由表值。首先由表5-25-2中的早期数据画出井筒储集特征曲中的早期数据画出井筒储集特征曲线，并计算出值线，并计算出值 DC22324.83 10290220.15 16.15 1.422 100.0878Dt wCChC r 第四步：图版拟合。已经算得第四步：图版拟合。已经算得 ，我们只需在接近这个数值的，我们只需在接近这个数值的 曲线组，即那曲线组，即那 一组样板曲线中进行拟合。拟合结果：实测曲一组样板曲线中进行拟合。拟合结果：实测
16、曲线与该组中的样板曲线相重合，拟合点为（图线与该组中的样板曲线相重合，拟合点为（图5-45-4）：）：290DC DC100DC 0.78Dp 1pMPa 41.3 10Dt1th第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介0.78()0.781DMpp441.3 10()1.3 101DMtt1.8421.842 143.09 1.2 0.78246.7DpKhmD mqBpmPa s246.7 1.6394.7()KhKhmD m246.7 16.1515.28/KKhhmDmPa s394.7 16.1524.44KhKmDh33323.6 100.246718.86 10m/
17、MPa0.087813thC第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 Ramey图版的手工拟合可能产生比较大的误差。这是因为，图版中只有图版的手工拟合可能产生比较大的误差。这是因为，图版中只有的的 样板曲线，而靠眼睛估计，在样板曲线，而靠眼睛估计，在 和和 中内插中内插一组一组 的样板曲线，再与实测曲线拟合，非常的困难。因此，我们只的样板曲线，再与实测曲线拟合，非常的困难。因此，我们只能在能在 曲线组中找出一条样板曲线拟合的曲线组中找出一条样板曲线拟合的 实测曲线。这就实测曲线。这就使得拟合值（主要是时间拟合值）很不准确。本例中计算的误差很大，就是使得拟合值（主要是时间拟合值）很
18、不准确。本例中计算的误差很大，就是因为这个缘故因为这个缘故.23410 10 10DC，100DC 1000DC 290DC 100DC 290DC 第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 Gringarten-Bourdet复合图版由复合图版由Gringarten压力图版和压力图版和Bourdet压力导数图版叠合而成。压力导数图版叠合而成。1、Gringarten图版图版纵坐标：纵坐标：Dp横坐标横坐标:7.2DDtKhtCC曲线参数：曲线参数：2222wtssDhrCCeeC四、压降试井分析方法四、压降试井分析方法 以以Grigarten-bourdet图版为例介绍现代试井
19、分析方法。图版为例介绍现代试井分析方法。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介CDe2s值是表征井筒及其周围情况的无因次量，有：值是表征井筒及其周围情况的无因次量，有：5.055.0105102D23232DssDsDseCeCeCeC压裂井：酸化井：未污染井：污染井：第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介2、Bourdet压力导数图版压力导数图版 纵坐标：纵坐标：DDDptC横坐标横坐标:DDCt曲线参数：曲线参数：sDeC2早期早期 m=1的直线，即的直线，即450线。线。1()DDDDdpptdCD D
20、DDDp ttCC第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介后期径向流时期后期径向流时期0.50.5水平线水平线21ln()0.80907ln()21()2()12sDW DDDDDDDDDDDDtpCeCdppttdCCp tC第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介3 3、压降分析方法与步骤、压降分析方法与步骤这一步的主要任务是正确划分流动阶段这一步的主要任务是正确划分流动阶段第一步：初拟合第一步：初拟合 绘图绘图:在比例尺寸与图版相同的双对数坐标纸上绘实测压在比例尺寸与图版相同的双对数坐标纸上绘实测压力和压力导数曲线力和压力导数曲线pt，ptt 拟合拟合:实测曲
21、线与图版拟合，找出一条与实测曲线相吻实测曲线与图版拟合，找出一条与实测曲线相吻合的样板曲线合的样板曲线(初拟合初拟合)，并读出其，并读出其 CDe2S 值；值；划分流动阶段划分流动阶段:读出并标出读出并标出 PWBS 结束和径向流动阶段结束和径向流动阶段开始的大致时间。开始的大致时间。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 第二步：特种曲线分析第二步：特种曲线分析 1)1)早期早期 PWBS PWBS 阶段的特种曲线分析阶段的特种曲线分析 计算井筒储存系数计算井筒储存系数C:如果直线不通过原点，则如果直线不通过原点，则可能存在时间误差，应进行可能存在时间误差，应进行校正校正。m
22、qBC24第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介2 2）径向流动阶段的特种曲线分析）径向流动阶段的特种曲线分析 在直线段或其延长线上读出在直线段或其延长线上读出pwf(t=1h)，算出表皮系数，算出表皮系数s：画画P Pwfwf与与lgtlgt的关系曲线，的关系曲线，32.121 10KhqBm32.121 10 q BKmh2(1)1.151lg0.9077iwft wppthKSmCr第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介3 3）拟稳态流动阶段特种曲线分析）拟稳态流动阶段特种曲线分析 油藏封闭系统流动达到了拟油藏封闭系统流动达到了拟稳态流动阶段，由稳态流动阶
23、段，由pp t t直线段直线段的斜率的斜率m可求出该封闭系统的储可求出该封闭系统的储量量N：通过半对数曲线分析可确定压力拟合值通过半对数曲线分析可确定压力拟合值:31.842 10DKhppq B331.1511.1512.121 101.842 10DpKhq Bpq BmKhtomCqBSN24第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第三步：终拟合第三步：终拟合31.842 10()DMpKhqBp 压力拟合值已确定了，只需进行时间拟合。拟合方法与压力拟合值已确定了，只需进行时间拟合。拟合方法与图版拟合基本相同，由于计算出了压力拟合值，所以，只需图版拟合基本相同，由于计算出了
24、压力拟合值，所以，只需进行时间的拟合。利用拟合值可求以下参数：进行时间的拟合。利用拟合值可求以下参数：MDDtCtkhC)/(12.721ln2sDMDC eSC31.842 10()DMpq BKhp第四步第四步:一致性检验一致性检验 在第二步和第三步中，分别算出了在第二步和第三步中，分别算出了K,S,C值，两种方法计值，两种方法计算的值必须相符，如果不相符，必须回到第一步重新检查。算的值必须相符，如果不相符，必须回到第一步重新检查。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介 如用手工操作，如用手工操作，K和和C值相差不超过值相差不超过10%，S值相差不超过值相差不超过2；如用计
25、算机进行计算，误差则应更小。；如用计算机进行计算，误差则应更小。如果用手工操作只能做到此如果用手工操作只能做到此,计算机解释需进行以下两步计算机解释需进行以下两步:第五步第五步:计算理论曲线与实测曲线拟合计算理论曲线与实测曲线拟合 如果拟合不上如果拟合不上,须回到第一步重新检验。须回到第一步重新检验。第六步第六步:压力历史拟合压力历史拟合 解释结果和实际生产过程进行拟合。解释结果和实际生产过程进行拟合。如果拟合不上如果拟合不上,须回到第一步重新检验。须回到第一步重新检验。避免解释避免解释误差和多误差和多解型问题解型问题第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介例例5-3 用用Gri
26、ngarten图版拟合分析方法对本章第一节例图版拟合分析方法对本章第一节例5-1中表中表5-1的数据的数据进行压降分析。进行压降分析。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第一步：初步拟合第一步：初步拟合（1）换算压差。）换算压差。一般来说，原始测压数据是压力一般来说，原始测压数据是压力 和实际时间的对应和实际时间的对应数值，但画实测曲线必须用压差数值，但画实测曲线必须用压差 和时间和时间 t 作图，所以首先将压作图，所以首先将压力换算成压差。这一步在例力换算成压差。这一步在例5-1中已经做好，见表中已经做好，见表5-2。（2）画实测曲线，）画实测曲线，见图见图5-10。wfp
27、iwfppp 第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介（3）初拟合，划分流动阶段，初拟合，划分流动阶段，见图见图5-10。图中的斜线标出了解释图。图中的斜线标出了解释图版中半对数直线段开始的大致时间。曲线初拟合值为版中半对数直线段开始的大致时间。曲线初拟合值为 ，纯井，纯井筒储集阶段结束的大致时间在解释图版中没有标出，但从曲线拟合情况筒储集阶段结束的大致时间在解释图版中没有标出，但从曲线拟合情况来判断，最多只有三四个点会落在纯井筒储集特征曲线上。本次测试没来判断，最多只有三
28、四个点会落在纯井筒储集特征曲线上。本次测试没有达到拟稳定流动阶段。有达到拟稳定流动阶段。2210sDC e第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第二步：特征曲线分析。第二步：特征曲线分析。（1）用早期资料画曲线，确定井储。）用早期资料画曲线，确定井储。如图如图5-11所示：所示：148/mMPa h23143.09 1.22424 1484.834 10/qBCmmMPaCqtp24井储阶段：井储阶段：第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介（2）分析中期，画分析中期，画 曲线，求渗透率及表皮系数曲线，求渗透率及表皮系数，并用径，并用径向流动阶段的数据点（最后向流
29、动阶段的数据点（最后9个点）画出直线段（图个点）画出直线段（图5-12）。量出斜率为）。量出斜率为1.6MPa/对数周，对数周，：lgwpt16.82p thMPa32.1212.121 10143.09 1.20.22761.6KhqBD mmmPa s0.2276 1.60.3642()KhKhD m0.3642 16.150.022KhKDh12321.151lg0.90776.8222.551.151lg2.09231.60.15 1.6 1.422 100.08780.67ht wpKSmC r 第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介由半对数直线段的斜率由半对数直线段
30、的斜率m还可以算出压力拟合值：还可以算出压力拟合值：1.1511.1510.71941.6Dppm 由上一步得由上一步得 ，所以，实测曲线上的，所以，实测曲线上的 直线应与直线应与图版上图版上 相拟合，故只需将相拟合，故只需将 蒙在蒙在 上。鉴于测试斜率等难免有些误差，所以应当容许对此值上。鉴于测试斜率等难免有些误差，所以应当容许对此值稍作调整，但主要的还是进行水平平移，即进行时间拟合。最后发现，稍作调整，但主要的还是进行水平平移，即进行时间拟合。最后发现，实测曲线与实测曲线与 的样板曲线相吻合。选拟合点的样板曲线相吻合。选拟合点M：0.7194Dpp1p 0.7194 10.7194Dp 1
31、p 0.72Dp 2210sDC e第三步：终拟合。第三步：终拟合。第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介1pMPa 0.73Dp 1th118DDtC由压力、时间和曲线拟合值算得：由压力、时间和曲线拟合值算得：330.731.842 101.842 10143.09 1.20.23091DMpKhD mqBpmPa s0.2309 1.60.3694()KhKhD m0.3694 16.150.023KhKmDh3117.27.20.23090.04426/118DDMKhCmMPatCht第七节第七节 现代试井分析方法简介现代试井分析方法简介2320.04426265.3220.15 1.422 1016.15 0.0878DtwCChC hr211100lnln0.4922263.3sDMDC eSC 通过上面的分析，得到表通过上面的分析，得到表5-4：用不同方法得到的数值大体相符用不同方法得到的数值大体相符。由试井解释可知：本井是均质油藏。由试井解释可知：本井是均质油藏中的一口非污染井中的一口非污染井 ，具有井筒储集效应，具有井筒储集效应 ，渗，渗透率透率 。没有测得任何边界反应。没有测得任何边界反应。2100,0.6sDC eS 30.04426/CmMPa22.55KmD
