試井技術(shù)簡介PPT課件

-,1,試井技術(shù)簡介,-,2,測試技術(shù)服務(wù)分公司第六大隊(duì)自84年成立以來，一直擔(dān)任著喇嘛甸油田油、水、氣井的監(jiān)測任務(wù)，并為外油田提供非常規(guī)試井項(xiàng)目服務(wù)。十多年來，六大隊(duì)經(jīng)歷了從小到大、從弱到強(qiáng)的發(fā)展過程，目前已經(jīng)完全有能力承擔(dān)油水氣及注聚井的正常監(jiān)測任務(wù)及特殊井、特殊目的試井任務(wù)，能夠?yàn)橛吞镩_發(fā)提供了更多更有價值的資料。,-,3,試井（常規(guī)試井）是指以滲流力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以壓力、溫度、流量測試為手段來研究油層壓力、物性參數(shù)及其動態(tài)變化特征；研究油井產(chǎn)能、完井質(zhì)量及各種工藝措施效果，評價油層儲能及連通狀況。試井又分為穩(wěn)定試井和不穩(wěn)定試井,試井的概念,-,4,穩(wěn)定試井,逐步改變井的工作制度，對自噴井是改變油嘴直徑；對氣舉井是改變進(jìn)氣量；對抽油機(jī)井是改變沖程和沖次等），測量每一個工作制度下穩(wěn)定的井底壓力及產(chǎn)液（油）量、產(chǎn)氣量、含水率、含砂量。這種試井方法稱穩(wěn)定試井，也叫系統(tǒng)試井。,-,5,不穩(wěn)定試井,不穩(wěn)定試井：改變測試井的產(chǎn)量，并測量由此而引起的井底壓力隨時間的變化。這種壓力變化同測試過程的產(chǎn)量有關(guān)，也同測試井和測試層的特性有關(guān)。因此，運(yùn)用測試過程中的井底壓力和產(chǎn)量資料，結(jié)合其他資料，可以計(jì)算測試層和測試井的許多特性參數(shù)。,-,6,每口井在供油（或注水）范圍內(nèi)的動平均地層壓力。,平均地層壓力,流動系數(shù)kh/,井筒儲存效應(yīng),油井關(guān)井后，油層內(nèi)的石油不能立即停止向井底的流動；相反，油井開井時，油層內(nèi)的石油不能立即流入井底，這種現(xiàn)象叫井筒儲存效應(yīng)，也叫續(xù)流。,-,7,井筒儲存系數(shù),井筒儲存系數(shù)也稱續(xù)流系數(shù)，是指續(xù)流段井筒內(nèi)流體體積的變化量與井底壓力變化量的比值。,-,8,表皮系數(shù),表皮效應(yīng)又叫趨膚效應(yīng)，鉆井、完井及壓裂、酸化或其他的工藝措施會改變井底附近滲流阻力，近而影響生產(chǎn)井的生產(chǎn)能力，這種影響稱為表皮效應(yīng)。表皮效應(yīng)的大小用表皮系數(shù)S來表示。,S值為零，說明井是完善的；,S值為負(fù)值，說明井是超完善的；,S值為正值，說明井是不完善的。,-,9,一、六大隊(duì)試井技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目目錄,1)油、水、氣井流壓測試2)油、水、氣井靜壓點(diǎn)測試3)氣井流壓及井溫梯度測試4)氣井靜壓及井溫梯度測試5)氣井產(chǎn)能試井（包括回壓試井、等時試井、改進(jìn)的等時試井、一點(diǎn)法試井）6）水井驗(yàn)封、流量檢配,穩(wěn)定試井,-,10,單井試井（1）油、水、氣井壓力恢復(fù)試井(偏心、電泵、液面恢復(fù)、水井靜壓）（2）分層壓力恢復(fù)試井（3）各種以剖面調(diào)整為目的的注入井調(diào)剖試井多井試井（1）干擾試井（2）脈沖試井,不穩(wěn)定試井,-,11,不穩(wěn)定試井,1）推算地層壓力；2）確定地層有關(guān)參數(shù)，如滲透率、表皮系數(shù)、折算半徑等；3）檢查油水井酸化、壓裂等措施的實(shí)施效果；4）判別井壁狀況，油層類型，井的邊界狀況；,試井的作用,-,12,不穩(wěn)定試井,5）利用干擾（脈沖）試井資料判斷井間、層間連通情況及非均質(zhì)狀況等；6）利用區(qū)塊壓力資料，制定、評價油水井調(diào)整方案，確定油水井壓力關(guān)系；7）利用注聚驅(qū)資料，可以評價注聚井的變化規(guī)律；8）利用數(shù)值試井技術(shù)，可以描述井區(qū)的壓力場、滲透率場等。,試井的作用,-,13,不穩(wěn)定試井,1）自噴井：壓力計(jì)實(shí)測；2）抽油機(jī)井帶偏心井口：壓力計(jì)實(shí)測；3）抽油機(jī)井不帶偏心井口：液面恢復(fù)法測壓；4）電泵井：坐閥測壓；5）螺桿泵抽油井：永久式測壓（振弦壓力計(jì)）；6）螺桿泵偏心抽油井：壓力計(jì)實(shí)測；7）注水井：壓力計(jì)實(shí)測；8）氣井：壓力計(jì)實(shí)測。,二、常規(guī)試井工藝,-,14,1、自噴井試井,由于自噴井的油管，一般只下到油層頂界以上，所以測壓時，下井壓力計(jì)不能直接下到油層中部深度，因此，自噴井測壓均需同時測試“壓力梯度”，以便在解釋資料時將深度壓力折算為油層中部壓力。,-,15,2、抽油機(jī)井帶偏心井口井試井,全井測壓井口工藝流程圖,1-試井車；2-錄井鋼絲；3-滑輪；4-壓帽；5-堵頭；6-防噴管主體；7-放空閘門；8-清蠟閘門；9-油壓表；10-總閘門；11-生產(chǎn)閘門；12-套管閘門；13-壓力表。,偏心井口環(huán)空測壓是通過鋼絲將小直徑機(jī)械式或電子式壓力計(jì)，經(jīng)由可轉(zhuǎn)動的偏心井口，從油、套管環(huán)形空間下到油井預(yù)定深度測壓的方法，具有不停抽，不動管柱的特點(diǎn)，經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為一項(xiàng)成熟的測壓技術(shù)在油田開發(fā)中廣泛應(yīng)用。,-,16,偏心井測壓曲線,-,17,3、抽油機(jī)井不帶偏心井口井試井,監(jiān)測儀采用了先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)和小型化的氣槍式井口裝置，具有體積小、重量輕、耗電小、功能強(qiáng)和操作方便等特點(diǎn)。測試過程在計(jì)算機(jī)控制下自動進(jìn)行，井口發(fā)聲裝置自動定時發(fā)聲，由裝在井口的微音器和壓力傳感器，接受井口聲波和井下聲波反射波以及套壓信號，同時通過有關(guān)電路使信號進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理解釋，由打印機(jī)打印出測試結(jié)果。,-,18,抽油機(jī)井不帶偏心井口井試井測試數(shù)據(jù),-,19,4、電泵井試井,電泵井工作特點(diǎn)：在電泵出液口上方裝有單流閥裝置，一是可以防止停泵后，油管內(nèi)的液體流回井底，以保持油管內(nèi)液體的充滿程度，當(dāng)再次啟泵時，油管內(nèi)的液體對泵形成回壓，使電泵相當(dāng)于在高揚(yáng)程下啟動，這時啟泵消耗功率小，泵啟動容易；二是可避免停泵后，液柱急劇下落，使泵組葉輪倒轉(zhuǎn)造成機(jī)組脫扣。單流閥對電泵的運(yùn)行來說是必不可少的。但它使油管內(nèi)與油管外空間發(fā)生隔離，無論是停泵或啟泵條件下，在油管內(nèi)均不能直接測到與地層相關(guān)的各種壓力了。研究了測壓閥。,-,20,4、電泵井試井,測壓閥由工作筒和測壓堵塞器組成，測壓閥工作筒與測壓堵塞器配合，在電泵井作業(yè)時隨井下機(jī)具下入井內(nèi)，安裝在單流閥上部。使用測壓閥測壓時，測壓聯(lián)接器與測壓閥在井下對接，形成連通壓力計(jì)和油管外空間的通道，實(shí)現(xiàn)了在油管已測取油套管環(huán)形空間壓力的目的。,-,21,5、螺桿泵抽油井試井,井下永久式測壓井下固定測壓是一種將壓力計(jì)固定在井底，通過電纜傳輸錄取數(shù)據(jù)的測壓工藝，它結(jié)構(gòu)簡單、可靠，長距離傳輸信號不受外界干擾，能長期在油、氣、水介質(zhì)中工作。井下固定測壓首先要把壓力計(jì)下入井內(nèi)；待抽油機(jī)井起出全部管柱后，將與電纜聯(lián)接好的壓力計(jì)放入下井管柱尾部的壓力計(jì)座上，電纜隨油管下井并綁扎在油管上，待全井管柱下完后，將電纜從一側(cè)套管閘門引出并密封好。,1-信號線；2-游動凡爾；3-固定凡爾；4-護(hù)線器；5-進(jìn)油孔；6-綁扎帶；7-油管接箍；8-穿線短節(jié)；9-電纜錨；10-信號線；11-防振彈簧；12-壓力計(jì)；13-壓力計(jì)護(hù)套；14-壓力計(jì)座；16-地面儀器。,-,22,6、水井試井,全井壓力降落曲線,1、注水井全井籠統(tǒng)試井注水井根據(jù)其注水管柱結(jié)構(gòu)不同分為籠統(tǒng)注水井和分層注水井。這兩種管住結(jié)構(gòu)的注水井的全井測壓工藝過程與自噴井全井測壓完全相同，只是注水井測壓，壓力計(jì)可以直接下到油層中部深度測試流壓和關(guān)井以后的壓力降落曲線。,-,23,2注水井分層試井分層壓力測試是在井內(nèi)下有封隔器和配水器組成的分層配注管柱中進(jìn)行的，大慶油田的注水井普遍采用分層注水方式，管柱結(jié)構(gòu)為偏心配水管柱,給分層測壓的實(shí)現(xiàn)提供了條件。,6、水井試井,-,24,用堵塞器式電子壓力計(jì)進(jìn)行分層測壓。用投撈器將堵塞器式壓力計(jì)投入測壓目的層配水器的偏孔中，當(dāng)壓力計(jì)完全進(jìn)入偏孔后，即注水停止，相當(dāng)于井下關(guān)井，壓降過程開始。,6、水井試井,油管壓力,地層壓力,-,25,7、氣井試井,流壓及溫度梯度測試,它是一種了解氣井正常生產(chǎn)狀況下的壓力剖面和溫度剖面的方法，將壓力計(jì)下入正常生產(chǎn)的氣井井筒內(nèi)，以點(diǎn)測的方式記錄測試井不同深度點(diǎn)的壓力、溫度數(shù)據(jù)，主要是利用壓力梯度的變化來確定井底積液情況，利用溫度梯度的變化確定出氣層位。,-,26,改變工作制動產(chǎn)生擾動,當(dāng)油藏中流體的流動處于平衡狀態(tài)時，若改變其中某一口井的工作制度，則在井底將造成一個壓力擾動，此擾動將隨時間的推移而不斷向井壁四周地層徑向擴(kuò)展，最后達(dá)到一個新的平衡狀態(tài)。這種壓力擾動的不穩(wěn)定過程與油藏、油井和流體的性質(zhì)有關(guān)。,通過分析這一不穩(wěn)定過程的壓力隨時間變化的數(shù)據(jù)，可以得到油層壓力、滲流阻力、儲層物性參數(shù)、連通情況及工藝措施效果等等。,三、不穩(wěn)定試井資料解釋,原理,-,27,不穩(wěn)定試井解釋方法包括：常規(guī)試井解釋方法和現(xiàn)代試井解釋方法。,一、常規(guī)試井解釋方法：,本世紀(jì)50-60年代，世界上普遍使用壓差為縱坐標(biāo)，時間對數(shù)為橫坐標(biāo)的半對數(shù)曲線分析法來進(jìn)行試井解釋，這種方法叫常規(guī)試井解釋法。常規(guī)試井解釋方法通常也稱為半對數(shù)試井分析方法。常規(guī)分析包括hornor、MDH、MBH法等，這里只介紹比較常用的hornor、MDH法。,-,28,根據(jù)滲流力學(xué)理論，若測試井在穩(wěn)定生產(chǎn)期間（tp）和關(guān)井測試期間()均處于徑向流動階段，則實(shí)際井底恢復(fù)壓力隨時間的變化遵循下面的公式：,常規(guī)試井解釋方法Hornor法（適用于新井）,原理,因而，在半對數(shù)圖上，成直線關(guān)系，其斜率的絕對值,由此可算出流動系數(shù)kh/,Pi原始地層壓力，也稱外推壓力,-,29,-,30,常規(guī)試井解釋方法MDH法（適用于老井）,原理：,如果測試前的生產(chǎn)時間遠(yuǎn)大于測試時間，即，則，于是有：,因而，在半對數(shù)圖上，成直線關(guān)系，其斜率的絕對值為：由此可算出流動系數(shù)。,-,31,-,32,現(xiàn)代試井解釋方法,現(xiàn)代試井解釋方法是一種典型的信息分析方法，通過產(chǎn)量和壓力等信息來識別和描述油藏。,本世紀(jì)70年代以來，運(yùn)用系統(tǒng)分析概念和數(shù)值模擬技術(shù)，建立了雙對數(shù)分析方法，如厄洛赫圖版，確立了早期資料解釋，完善了常規(guī)試井解釋方法。,-,33,樣板曲線擬合法,指利用實(shí)測試井曲線與樣板曲線擬合，來進(jìn)行試井解釋的方法。是現(xiàn)代試井解釋的重要手段之一。它可以計(jì)算流動系數(shù)、井筒儲存系數(shù)、表皮系數(shù)等參數(shù)。根據(jù)不同的試井解釋理論模型計(jì)算出的各種數(shù)據(jù)，在某種坐標(biāo)系中畫好的一組或若干組曲線，稱為試井解釋圖版，即樣板曲線。在繪制圖版時，考慮的因素及選取的變量不同，得到的圖版也不同。目前已經(jīng)發(fā)表試井解釋圖版中，較著名的有Ramey圖版、Earlougher圖版，Mckinley圖版和Gringarten圖版等。,-,34,-,35,現(xiàn)代試井解釋解釋模型識別,-,36,進(jìn)行雙對數(shù)曲線擬合求地層參數(shù)。雙對數(shù)曲線擬合是把實(shí)測資料的雙對數(shù)曲線同所選擇的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖板進(jìn)行擬合，從而求得相關(guān)參數(shù)（kh/，s，c）,-,37,-,38,四、非常規(guī)試井項(xiàng)目簡介,非常規(guī)試井,分層測壓,脈沖試井,調(diào)剖試井,-,39,分層壓力測試,本項(xiàng)目利用特殊壓力計(jì)對一口井的配注層段進(jìn)行壓力恢復(fù)測試。通過本項(xiàng)目可以了解同一井中不同油層動靜態(tài)資料，如地層壓力、滲透率、流動系數(shù)等。對油田的精細(xì)開發(fā)具有重要的意義。,-,40,分層配注井分層測壓技術(shù),大慶油田目前注水井分層測壓資料主要應(yīng)用于以下幾個方面：（1）了解高低滲透層分布規(guī)律（2）了解油水井小層的連通狀況,-,41,（3）了解油層泄壓能力的高低長期停注層壓降曲線末點(diǎn)力的大小反映油層泄壓能力的高低。高滲透停注層水井壓力接近與之連通的油井壓力。（4）為注水井分層調(diào)整提供依據(jù)通過分層壓力資料，確定注水層合理的注水強(qiáng)度及合理的注水壓力。,-,42,（5）為分析套損和控制套損提供依據(jù)地層內(nèi)空隙壓力不均衡是套損的主要條件之一，油水井發(fā)生套損時，并不需要所有層的壓力都高，只要存在少數(shù)幾個高壓層，造成地層空隙壓力不均衡，就能使巖體發(fā)生位移，分層壓力資料表明層間壓差較大，在有進(jìn)水通道的情況下，易形成成片套損區(qū)。因此可以依據(jù)分層測壓資料分析套損、控制套損。,-,43,（6）正確評價不同類型油層的潛力根據(jù)分層壓力資料，對低壓層采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行綜合治理，提高其油層動用程度，對高壓層采取泄、疏或限注等措施，使其壓力保持合理水平。（7）提高數(shù)值模擬的預(yù)測精度利用分層資料，可以起到以下作用：A減少數(shù)值模擬中非確定性的擬合參數(shù)；B了解層間、井間的流通性，為建立模型提供依據(jù)；C利用分層壓力資料提供的有效滲透率、壓力等，提高數(shù)值模擬精度。,-,44,調(diào)剖試井,本項(xiàng)目主要應(yīng)用于以剖面調(diào)整為目的的各種注入井，利用壓力計(jì)對這些注入井進(jìn)行短期關(guān)井測試，錄取壓力-時間變化曲線，通過解釋軟件將該曲線量化為壓力指數(shù)（PI（90）及瞬間壓力落差。短期關(guān)井曲線的量化分析與常規(guī)測壓資料的結(jié)合，形成了調(diào)剖評價技術(shù)，為調(diào)剖試驗(yàn)選井選層、評價調(diào)剖效果、優(yōu)化調(diào)剖方案提供依據(jù)。,-,45,調(diào)剖評價技術(shù)應(yīng)用實(shí)例,8-A2225是陰陽離子調(diào)剖試驗(yàn)區(qū)中的一口注入井。,-,46,8-A2225井關(guān)井90分鐘壓降對比曲線,C、見效時間分析,II、97年6月的曲線與97年3月的曲線相比，曲線繼續(xù)向上升高，注入壓力等參數(shù)也繼續(xù)在上升，只是變化幅度要小些，97年9月的曲線卻低于6月的曲線，說明該井深度調(diào)剖已完成，其見效最佳期在97年6月。,I、從圖上可以看到調(diào)后曲線明顯向上部移動，調(diào)前與調(diào)后初期相比，移動幅度比較大，這說明調(diào)剖劑注入半年后取得了一定的效果，注入井吸水能力變?nèi)?，?dǎo)壓能力下降。,-,47,脈沖試井,脈沖試井是多井試井的一種特殊形式，測試目的是確定井間連通狀況和求解井間地層特性。試井時，以一口井作為激動井，另一口或數(shù)口井作為觀測井。激動井改變工作制度，形成一系列小流量短時脈沖，造成地層壓力的起伏變化（常稱為“脈沖波”）；在觀測井中下入高精度的測壓儀器，記錄由于激動井改變工作制度所造成的壓力變化。從觀測井能否接受到壓力變化（脈沖波），便可判斷觀測井與激動井之間是否連通，從接收到的壓力變化的時間和規(guī)律，可以計(jì)算井間的流動參數(shù)。,-,48,通過脈沖試井可以確定激動井和觀測井之間地層的流通性，由此可以解決許多與之相關(guān)的問題：1)直接檢驗(yàn)井間是否連通。若連通，可求解導(dǎo)壓系數(shù)、流動系數(shù)（滲透率