试井技术适应性分析.ppt

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1、胜利油田地质科学研究院2014年12月,试井技术适应性分析,2014年动态监测会议,地质科学研究院,试井是认识油藏、评价油藏及油藏动态监测的重要方法之一，能有效反映油藏动态参数。,油藏参数评价方法,岩心分析方法,测井方法,试井方法,地球物理方法,试井可以更清楚地勾画出储层在流动状况下的特征，特色突出。试井工艺简单、成本低廉、在整个勘探开发过程中都可进行。试井研究的油藏范围符合油藏工程研究要求。,前 言,录井方法,地质科学研究院,确定平均地层压力；分析渗流参数（渗透率等）；计算边界距离，估算储量；了解地层连通情况；描述非均质性等。,分析污染情况；评价措施效果；确定产能；,试井测试,井的信息,油藏

2、信息,试井设计,结果应用,试井解释,前 言,在油气田的整个勘探开发过程中，试井发挥着不可缺少的作用。,注：必须实施的项目；可能实施的项目；必须使用的参数；可能使用的参数,前 言,地质科学研究院,汇 报 提 纲,一、试井技术及适应性评价二、不同类型油藏试井技术应用三、下步主要发展方向,地质科学研究院,试井技术的发展是以基础理论、测试工艺、计算机等的发展为基础的。,常规试井分析方法（半对数分析法）,现代试井分析方法（图版分析法）,数值试井分析方法,20世纪50年代,20世纪80年代,20世纪90年代,一、试井技术及适应性评价,地质科学研究院,1.现代试井测试工艺,自喷井/注水井/气井,抽油机井,井

3、下存储测试,耐高压、耐高温不直观,地面直读测试,直观耐高温、耐腐蚀性能稍差,不动管柱适用条件有限,环空测试,泵下存储测试,适用性较强需要两次起管柱作业,一、试井技术及适应性评价,适应性,适应性,地质科学研究院,电缆直读测试能力,环空直读测试能力,油管悬挂随泵测试能力,压力计减震压力计长期电池供电,放倒式注脂密封防喷装置小直径电子压力计,小直径电子压力计,防喷装置连接,高温高压压力计电缆动密封能力井下绳帽连接,电缆绳帽,直读测试系统,地质科学研究院,测试能力提升,1.现代试井测试工艺,一、试井技术及适应性评价,技术关键：定点脱挂安全打捞,脱挂 打捞,特点：避免了长时间井口防喷，降低密封失效风险；

4、解决了井下仪器密封和稳定工作的问题。,新建测试技术,适应性：注CO2井等含有强腐蚀性流体井。,为满足注CO2井测试需求，解决CO2井测试强腐蚀问题。,地质科学研究院,1.现代试井测试工艺,一、试井技术及适应性评价,油管内脱挂存储测试技术,能够满足重点区块、实验井组测试需求。目前已在樊142块及高89块实现10井同时压力监测19个月。,地质科学研究院,1.现代试井测试工艺,一、试井技术及适应性评价,地质科学研究院,2.现代试井测试类型,一、试井技术及适应性评价,地质科学研究院,2.现代试井测试类型,一、试井技术及适应性评价,地质科学研究院,3.现代试井解释技术,井筒储存效应表皮效应 裂缝切割井筒

5、油层部分射开 水平井、斜井,无限大不渗透恒 压封 闭 组 合,均质油藏 双重介质 双重渗透率 多层油藏 复合油藏,+,+,内边界 油藏模型 外边界,均质无限大油藏图版,流度:,渗透率:,建立模型,曲线拟合,参数求取,常规试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：单相流、中高渗、规则外边界、各向同性油藏。,地质科学研究院,油田开发形势对试井解释技术发展提出了更高的要求；地质院完善、发展了针对不同类型油气藏的试井解释技术。,化学驱油藏流体及渗流变化复杂；断块油藏断裂系统复杂；低渗透油藏渗流机理特殊，多种压裂方式；砂砾岩油藏非均质性严重；裂缝性油藏储集空间类型复杂；,目前面临的油藏更加复杂：,

6、3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,（1）完善了有限元数值试井技术,深化研究了：网格剖分方法 压力历史拟合精度控制,复杂边界及平面非均质性强的水驱油藏,针对问题：,复杂边界描述：不规则形状外边界储层中发育的不渗透区域井网影响形成的拟边界反应流体边界等储层非均质性描述：储层有效厚度、孔隙度、渗透性径向变化,地质科学研究院,3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：复杂边界、多相流、各向异性油藏。,（2）建立并发展了流线数值试井技术,对物化参数进行简化表征，分生产、测试两个阶段建立模型，利用流线法求解；研制流线数值试井解释软件；形成了化学驱数值试井技术。,化学驱油藏渗流特

7、征复杂；流体性质和渗流特征变化复杂；解析试井不满足实际要求。,对策：,针对问题：,地质科学研究院,3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：整装水驱与化学驱油藏。,地质科学研究院,现有试井模型未考虑启动压力梯度。,针对问题：,考虑启动压力梯度影响的压裂井三线性流模型及典型曲线,技术思路：,考虑启动压梯度影响的试井模型研究,典型曲线特征研究,参数求解方法研究,矿场应用,多参数拟合算法研究,试井解释软件研制,（3）建立了低速非达西渗流试井解释技术,3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：具有启动压力梯度低渗透油藏。,地质科学研究院,现有商业软件没有多级压裂水平井试井模

8、型；试井解释参数多，拟合难度大。,针对问题：,技术关键：,复杂裂缝试井模型建立与求解,有限导流裂缝典型曲线,裂缝形态：考虑非等缝长、缝高、倾角、缝间距等渗流方式：无限导流、有限导流井筒供液方式：裂缝、裂缝+基质,模型示意图,（4）建立了多级压裂水平井试井解释技术,3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：致密油藏。,核心理论压力速率理论,低渗透油藏、稠油油藏等即使压力恢复时间长也难以出现径向流；常规试井解释方法多解性强。,针对的问题：,地质科学研究院,压力速率规律性变化远早于径向流，是建立模型的基础。,大量渗流速率试验,建立等时速率与储层特征参数的数学模型,（5）建立了压力速率试

9、井解释技术,3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：低渗透油藏、稠油油藏。,地质科学研究院,方位坐标示意图,静态法确定裂缝方位会出现解释结果与开发动态不符以及多种方法结果存在矛盾的情况。,针对的问题：,技术思路：,干扰试井模型研究,裂缝方位与主渗透率确定方法研究,矿场应用研究,解释软件研制,激动井裂缝半长对观察井压力响应影响,（6）建立了压裂裂缝方位试井识别技术,3.现代试井解释技术,一、试井技术及适应性评价,适应性：压裂井、裂缝性油藏。,汇 报 提 纲,一、试井技术及适应性评价二、不同类型油藏试井技术应用三、下步主要发展方向,地质科学研究院,地质科学研究院,整装油藏试井评价,

10、断块油藏试井评价,低渗透油藏试井评价,砂砾岩油藏试井评价,根据油藏类型选择合适的试井技术，取得了较好的评价效果。,凝析气藏试井评价,二、不同类型油藏试井技术应用,地质科学研究院,（一）断块油藏试井评价,复杂外边界描述,断块油藏试井评价,小断块储量估算,断层密封性评价,断块油藏主要特征：,断层多、断块小、断裂系统复杂,油水关系复杂、砂体控制范围描述困难,运用现代试井和数值试井解释方法，将测试动态成果与地质静态成果有机结合，进行小型复杂断块油藏综合评价研究，达到了一口井评价一个小型油藏的目的。,干扰试井,有限元数值试井解释,压恢探边试井,现代试井解释,地质科学研究院,1、断层密封性评价,以万4-斜

11、12井组应用为例：,（一）断块油藏试井评价,万4-斜12井组位于牛庄-六户洼陷带河122断块中部。08年东胜公司为完善该块井网，初定在万4-斜12井与万4-斜13井之间部署一口加密井，但对两井之间断层是否密封难以确定，为此在两井之间进行干扰测试。,结论：两井连通，但连通性较差，井间平均渗透率0.1510-3m2。,井间断层不完全封堵。,地质科学研究院,2、小断块储量估算,以辛176（侧）井为例：,辛176（侧）,4mm,4mm,5mm,6mm,3mm,压力恢复探边测试,辛176（侧）井为牛庄洼陷东坡S4纯上砂体上一口评价井，为确定其规模，指导下步滚动部署，对该井进行了系统试井+探边测试。,（一

12、）断块油藏试井评价,地质科学研究院,辛176（侧）井压力恢复探边双对数拟合图,辛176（侧）井4mm油嘴流压探边压力-时间曲线,估算储量：23.35104m3,渗透率值为66 10-3 m2,压力系数1.7，异常高压,圆形封闭边界半径为285m，控制面积0.26km2，容积法估算储量21.31 104m3,表皮系数2.6，有污染,2、小断块储量估算,全封闭边界反映,（一）断块油藏试井评价,地质科学研究院,永21块为断层遮挡的边底水构造气藏。为了配合储气库建设，需要确定永211井地层压力、气水界面、剩余储量、目前气层厚度等资料，进行了试井。,地质条件复杂：封闭断层、连通性断层、边底水活跃,流体复

13、杂：气、水同产,以永211井应用为例：,3、复杂外边界描述,测试情况,系统试井+压恢探边,（一）断块油藏试井评价,采用数值试井解释技术,建立地质模型,综合考虑气水两相，引入气、水分析数据及相渗曲线,加载气水产量历史数据,3、复杂外边界描述,地质科学研究院,（一）断块油藏试井评价,地质科学研究院,S=0.80，k h=162 10-3m2m,3、复杂外边界描述,（一）断块油藏试井评价,3mm油嘴,5mm油嘴,4mm油嘴,6mm油嘴,3mm油嘴,关井恢复,地质科学研究院,低速非达西渗流试井分析,低渗透油藏试井评价,多级压裂水平井试井分析,低渗透油藏主要特征：,深层、超深层、高温高压,渗流机理特殊,

14、井型、井况复杂,压裂方式多样,储层类型多样,压裂裂缝方位识别,（二）低渗透油藏试井评价,有效地解决了低渗透油藏压裂效果评价、储层和裂缝动态参数确定、压裂裂缝方位识别等问题，解释结果更可靠。,未出现径向流资料试井分析,产能试井,压力恢复试井,现代试井解释,压力速率试井解释,地质科学研究院,以利988井应用为例：,1、低速非达西渗流试井分析,利988井试井解释结果,试井分析提供启动压力梯度导数曲线后期上翘的识别准确性增加解释结果更符合实际。,（二）低渗透油藏试井评价,地质科学研究院,需要试井解决的问题：确定产能及合理工作制度；计算储层渗流特征参数；分析压裂裂缝参数。,国内首例长井段多级压裂水平井，

15、水平井段1221m，裂缝12条，2011年5月投产。,2、多级压裂水平井试井评价,以樊154-平1井为例：,（二）低渗透油藏试井评价,2011年6月测试20天，其中：系统试井14天，采用了4个工作制度；压力恢复试井关井6天。,地质科学研究院,（二）低渗透油藏试井评价,2、多级压裂水平井试井评价,产能分析：,井底流压，MPa,采液指数：JL=35.71m3/dMPa,产能方程：,启动压力：3.46MPa,产液量，m3/d樊154-平1井井底流压-产液量关系曲线,樊154-平1井油套压及产量数据,综合分析认为：5mm油嘴生产井底压力稳定性较好，油压、产量数据稳定，并能保持较高产能。因此推荐用5mm

16、油嘴生产。,合理工作制度推荐：,地质科学研究院,确定储层及裂缝参数,解释参数成果表,双对数拟合图,（二）低渗透油藏试井评价,2、多级压裂水平井试井评价,樊154-平1井：,地质科学研究院,对比微破裂影像监测结果发现，12段压裂后实际形成了多条裂缝带或裂缝族，试井解释出6条裂缝位于第1、4、6、9、11、12条裂缝带/族。,裂缝起裂方向与裂缝延伸方向不一致,多段压裂效果示意图,分析结果对比,（二）低渗透油藏试井评价,2、多级压裂水平井试井评价,樊154-平1井：,3、未出现径向流测试资料试井分析,以义37-6-斜2为例：,（二）低渗透油藏试井评价,地质科学研究院,由于该井储层物性差，压力恢复双对

17、数曲线未出现径向流直线段，常规试井分析多解性强。,义37-6-斜2井是位于渤南油田的一口生产井，为确定储层参数，进行了压力恢复测试，关井压力恢复时间为424h。,压力恢复双对数曲线,（二）低渗透油藏试井评价,3、未出现径向流测试资料试井分析,地质科学研究院,解释成果表,利用压力速率方法实现了该井未出径向流资料的有效分析。,以义37-6-斜2为例：,地质科学研究院,4、压裂裂缝方位试井识别,牛20断块的沙三中油藏是牛庄南部一个受断层和岩性因素控制的岩性油藏。油藏储集层以粉砂岩为主，平面上非均质性严重，属高压低渗油藏。,以牛20-2为激动井，以牛20-25和牛20-33井为观察井，对激动井进行了小

18、型压裂和大型压裂各一次，压裂后激动井又进行了开井和关井2次激动。,牛20断块干扰试井井位图,20-2,以牛20块应用为例：,干扰试井测试曲线,（二）低渗透油藏试井评价,地质科学研究院,双井径测井资料解释结果表明，该断块的最大主应力方向为N100110。解释结果得出的牛20-2井组的压力裂缝方位为N89。根据济阳凹陷裂缝方向与最大主应力方向基本平行（略有1015偏差）的结论，解释结果是可信的。,解释结果,牛20-33井双对数拟合曲线,牛20-25井双对数拟合曲线,4、压裂裂缝方位试井识别,（二）低渗透油藏试井评价,地质科学研究院,（三）整装油藏试井评价,优势渗流通道描述,整装油藏试井评价,油藏综

19、合描述,来水方向确定,整装油藏主要特征：,实现试井技术从井点局部储层评价向油藏整体描述方面的延伸，为油田开发中后期精细油藏描述提供一种新的技术手段。,油藏非均质性进一步增强；多相流体非均匀分布；多井影响、复杂边界影响；,流线数值试井解释,井间连通性确定,干扰试井,压力恢复试井,现代试井解释,地质科学研究院,（三）整装油藏试井评价,1、确定来水方向,该井组位于孤岛西区，是三元复合驱油试验区。测试前西5-142井含水很高已停产，为弄清该井的来水方向，进行多井干扰试井。,以西5-142井组干扰为例：,孤岛西区中心井实测干扰曲线,5-142井组干扰试井示意图,在来水方向识别上，试井技术与示踪剂技术相比

20、，操作简单，压力波传播速度比流体渗流速度快、信号明显，准确度高，且同时可以提供井间动态参数。,地质科学研究院,（三）整装油藏试井评价,1、确定来水方向,通过干扰试井弄清中心油井与周围四口注水井之间的连通情况，认识了油藏的平面非均质性，最终确定来水方向，为下一步措施改造、井网调整等提供了重要依据。,5-142井组流度分布示意图,以西5-142井组干扰为例：,地质科学研究院,（三）整装油藏试井评价,2、化学驱油藏综合描述,自1986年投产，87年注水，2003年综合含水达到97.6%；03年9月开始实施二元复合驱，04年6月进行第二段塞的注入；03年12月、07年5月进行了干扰试井。,以孤东七区西

21、（二元复合驱）为例：,流线数值试井解释,模型取为Ng54、Ng55和Ng6砂层组；平面上采用均匀网格系统，5947；Z方向3个网格，为非均匀网格；总网格节点数为59473=8319个；总模拟有效油藏区域为2.50km2。,地质科学研究院,（三）整装油藏试井评价,干扰测试井数值试井解释,新解释结果,原解释结果,Ng55,渗透率分布,Ng54,2、化学驱油藏综合描述,得到各种场图,流线分布,压力分布,含油饱和度分布,渗透率分布,聚合物浓度分布,表面活性剂浓度分布,（三）整装油藏试井评价,2、化学驱油藏综合描述,地质科学研究院,地质科学研究院,（四）砂砾岩油藏试井评价,砂砾岩油藏试井评价,砂砾岩非均

22、质性描述,砂砾岩油藏主要特征：,地质条件复杂，非均质强,储层连通性复杂,储层非均质性描述困难,砂砾岩储层连通性分析,有效解决了砂砾岩油藏储层连通性分析、非均质性描述、储层动态参数分析等问题，解释结果直观可靠。,有限元数值试井解释,干扰试井,压恢探边试井,现代试井解释,地质科学研究院,1、砂砾岩储层连通性分析,盐22区块位于东营凹陷北带东段，主要含油层段为沙四段的砂砾岩体，属于特低孔、特低渗储层。,开发中存在的主要问题：（1）注水井纵向多期次合注吸水差异大；（2）井组整体见效特征不明显。,以盐22块应用为例：,（四）砂砾岩油藏试井评价,以盐22-2井为激动井，周围8口油井为观察井，进行干扰测试，

23、确定井间连通性及储层物性、计算方向性渗透率。,地质科学研究院,干扰测试结论,从干扰试井测试曲线判断：连通井：盐22-22、盐22-13、盐22X12,停注激动,注水激动,停注激动,注水激动,停注激动,注水激动,盐22X12井压力变化曲线,盐22-13井压力变化曲线,盐22-22井压力变化曲线,（四）砂砾岩油藏试井评价,地质科学研究院,干扰测试结论,其余五口井未见到明显的连通反应特征，压力曲线形态各异，且压力差异大。,区块总体连通性差，难以建立起有效的驱替系统。,（四）砂砾岩油藏试井评价,观察井：埕913-4井激动井（5口）：埕913-12、913-2、913-斜8、913-6、914,地质科学

24、研究院,以埕913区块为例：,2、非均质性描述,埕913区块构造井位图,连续测试：126天,埕913断块区位于渤南洼陷北部陡坡带，沙三段砂砾岩体的油藏类型为低渗透砾岩岩性断块油藏，包括注水井2口，生产井9口。,（四）砂砾岩油藏试井评价,地质科学研究院,埕913-4井组干扰试井分析流度分布图,地层连通平均渗透率较低（9.4md），地层连通具有一定的方向性，南部明显好于北部。埕913-4与埕914、埕913-斜8井之间存在高渗透带，会对该井区开发造成不利影响，建议进行注采调配。,（四）砂砾岩油藏试井评价,埕913-4井所在区块的网格剖分,埕913-4井关井时刻压力场分布图,地质科学研究院,凝析气藏

25、试井评价,动态变化情况和开发特征,凝析气藏主要特征：,复杂相变引起渗流机理复杂,油气分布状态复杂,井筒变存储效应更加明显,气藏类型识别,通过井底压力、产量、井流物、测试曲线及解释参数，研究凝析气藏的动态和开发特征，将试井资料用于指导气藏的开发和管理。,（五）凝析气藏试井评价,产能试井,压恢试井,现代试井解释,产能及储层参数评价,地质科学研究院,（五）凝析气藏试井评价,以丰深1井为例：,丰深1,丰深1井是位于东营凹陷民丰洼陷带西北部的预探井，2005年11月沙四段压裂投产。该井储层主要为块状砂砾岩体，属低孔、低渗储层。通过试井识别气藏类型、评价产能及确定储层参数。,第一次：05年11月取样、系统

26、+压恢,第二次：06年3月取样、压恢+改进等时,第三次：06年11月静压,第四次：08年6月压恢,相态分析,（五）凝析气藏试井评价,地质科学研究院,相图识别法,气藏类型：凝析气藏,气藏类型识别,无因次压力判别法,三角图识别法,产量递减快；压力下降快；井流物变轻；地层中反凝析现象逐渐严重。,两次测试产量及压力变化表,两次井流物分析结果表,动态变化分析,（五）凝析气藏试井评价,地质科学研究院,06年3月,K=0.7910-3m2S=-4.75,08年6月,K=0.34 10-3m2,05年11月,K=1.0310-3m2S=-5.44,试井分析结果表明：有效渗透率逐渐减小，渗流阻力增加。衰竭试验表

27、明：最大凝析液量由初期的19.2%，大幅减小为2%，说明地层中的反凝析现象逐渐严重。说明采用衰竭开发方式会有大量的凝析油损失在地层中，应维持压力开采。,储层参数分析,（五）凝析气藏试井评价,地质科学研究院,等容衰竭凝析液量,汇 报 提 纲,一、试井技术及适应性评价二、试井在不同类型油藏中的应用三、下步主要发展方向,地质科学研究院,地质科学研究院,三、下步主要发展方向,1、方向与目标,地质科学研究院,2、下步工作,三、下步主要发展方向,（1）长时试井技术 解决不同类型油藏抽油机井长期压力监测与资料分析难题，建立长期压力监测与分析技术。,储备二项技术,（2）低渗透油藏数值试井技术 解决低渗透油藏多

28、相流、复杂井型、复杂动边界精细评价难题，建立配套数值试井技术，实现低渗油藏储层的有效试井评价。,（3）CO2驱油藏试井技术 解决CO2驱油藏矿场测试及资料解释难点，建立配套测试与解释技术，及时为开发提供动态参数。,（1）页岩油气藏试井技术 研究页岩油气藏渗流机理，试井模型建立与储层参数分析方法等，初步建立页岩油气藏试井分析技术。,（2）稠油油藏试井技术 研究稠油油藏不同开发方式下的测试与分析方法，探索研究稠油油藏试井技术的可行性与技术思路。,攻关三项技术,地质科学研究院,结 束 语,在油田开发形势日益严峻的形势下，我们要进一步通过技术创新，促进试井技术全面发展，提升研究能力和应用水平，为增强油田可持续发展能力做出新贡献。,汇报完毕，敬请批评指正!,