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1、油气井钻井完井质量的试井评价庄惠农,完井质量评价是油气藏工程的重要内容,试井分析是钻井完井质量现场评价的主要方法,油气层在钻井完井后，是否受到损害以及损害程度如何，最终都要通过现场评价来确认 强化措施后的效果评价，主要通过试井资料来提供定量认识试井可以提供井和储层的表皮系数、压裂裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝表皮系数等等标志损害及改善的参数试井还可以分析储层的物性参数及产能测井法只能显示泥浆浸入程度，不能确定地层是否受到损害,市场运作条件下的完井质量评价,业主、服务方、咨询公司之间的制约关系 在国外试井方法提供的完井质量指标，是评价服务公司服务质量的客观依据 正确应用试井分析提供的完井质量指标，
2、可以优化工艺措施，节省大量的施工费用,实验室损害评价的作用,通过岩心室内分析，找出造成油气层损害的原因筛选出合理的预防措施对已造成损害的油气层，找出补救方法,试井法评价油气层损害技术的发展,30年代仅凭油气井产量本身的高低来认定井的质量 50年代，艾 范弗丁根和赫斯特提出了“表皮带”的概念 表皮带形成一个附加压降ps式中的S 值和ps 值，可以通过不稳定试井分析求得目前又发展了针对双重介质地层、压裂地层及气层的评价方法,表皮带附加压降示意图,油井未受污染的压降曲线,井筒附近受到污染的压降曲线,井筒附近经过改善的压降曲线,表皮区,rw1,rw2,pS,rw,井筒,p,r,形成表皮带的原因,固体颗
3、粒的侵入钻井完井工作液进入地层造成黏土膨胀堵塞地层低渗气层的水锁酸敏、碱敏形成结垢高速气流在井底附近形成湍流射孔不完善或部分打开形成的拟表皮凝析油或溶解气在井底的聚集降低相渗透率,表皮系数 S 决定着不稳定试井曲线的形状特征,阿格厄尔的图版曲线以表皮系数 S 和井储系数 C 为参变量格林加登和包迪特的图版曲线，以参变量CDe2S 为参变量，S 在指数位置，是主要的影响参数,阿格厄尔（Agarwal）图版曲线示意图,格林加登（Grengarten）图版曲线示意图,CDe2S,包迪特（Bourdet）导数图版曲线示意图,CDe2S=1060,均质地层压降试井无因次单对数图,CDe2S=1030,1
4、020,1010,1015,106,现代试井分析,用高精度的井下压力计录取压力数据 压力计精度：0.02FS，分辨率：0.00007MPa 以图版法为中心的一整套资料分析方法 适用于各类地层条件的双对数图版，常规分析，特殊分析使用先进的试井解释软件 人机对话，自动拟合，数值试井，压力历史拟合检验,钻井完井造成的损害可以用表皮系数S 加以评价,钻开油气层时形成的损害：钻井液与储层不配伍，泥浆比重控制不当，泥浆浸泡时间过长，快速起下钻及钻具刮削井壁等 固井时水泥浆滤失 射孔不完善,强化措施改造的评价,酸化施工改造后的地层，一般仍可用表皮S 值评价。大型酸压对灰质裂缝性地层的改造，则有可能形成一定范
5、围的措施改造带。除S 值评价外，还要分析储层参数的变化。小型压裂造缝短时，仍可用S 值评价。大型加砂压裂，压出裂缝长度近百米，作为井的表皮系数 S 值，可达到 5 以上。除用S 值评价压裂效果外，还须通过裂缝半长 Xf 和裂缝导流能力FCD 对压裂效果加以描述。压裂造缝，会形成裂缝表皮 Sf,采油、采气和注水过程中对地层的损害，一般不能单独用表皮系数S 加以评价,采油时地层脱气采气时地层深部产生反凝析注水的油层，可能由于水敏，使储层内部的粘土膨胀，或使固体颗粒在储层深部运移，堵塞孔喉，形成储层深部的损害。三次采油时注入化学剂,表皮系数 S 值的分解,地层损害形成的真表皮部分射开引起的拟表皮 射
6、孔工艺引起的拟表皮井斜形成的拟表皮 湍流引起的拟表皮 或脱气引起的拟表皮,井壁附近地层损害所引起的附加压降ps,其它表示地层损害的参数,流动效率FE 堵塞比DR 损害系数DF 完善指数CI有效半径r we rwerwe-s,均质地层损害情况评价标准,S 值评价,均质地层的双对数图形特征,S值与双对数特征参数的关系,均质地层的单对数图形特征,压力恢复单对数图特征参数,井筒储集系数C值分级表,表皮系数 S 值分级表,均质地层的曲线定位分析,录取时间具有下限：初期点，或者说第一点只能以秒计（电子压力计），或者分计（机械式压力计）；录取压力数据的时间有上限：机械式压力计，一般一次下井只能工作几个小时或
7、几十个小时；电子压力计时间要长些，但也受现场施工条件的限制；压力录取具有下限：受仪器分辨率的限制,均质地层压降试井无因次单对数图,CDe2S=1030,1020,1010,1015,106,实测曲线定位分析举例（一）,实测曲线定位分析举例（二）,均质地层压力+导数双对数诊断图定位分析表,双重介质地层单元体结构示意图,决定双重介质地层 图形特征的参数,（CDe2s）f，（CDe2s）fm,决定双重介质地层 损害的标志参数是：-3,当S3时，地层改善 当S3时，地层未损害 当S3时，地层损害,双重介质地层具有两个径向流段的双对数模式图,双重介质地层具有两个径向流段的单对数模式图,双重介质地层只有总
8、系统径向流段的双对数模式图,双重介质地层只有总系统径向流段的单对数模式图,双重介质地层实测例 1 压力双对数综合图,打开奥陶系灰岩地层日产气量8.3104m3解释地层参数：Kf1.0mD S1.0 C3.01m3/MPa 0.285 1.4108,双重介质地层实测例 2 压力双对数综合图,打开奥陶系白云岩地层,岩心观测存在天然裂缝 日产原油340m3 解释地层参数:Kf0.27103m2,S0.77,0.08,9.410-4,C7.1810-2m3/MPa，,水力压裂裂缝流线形状示意图（1）,水力压裂裂缝流线形状示意图（2）,具有无限导流及均匀流垂直裂缝井的均质地层压力双对数模式图,拟径向流段
9、,导数1/2斜率,0.301,续流段,线性流动段特征图,具有无限导流及均匀流垂直裂缝井的表皮系数,例如，当rw0.07m，Xf50m时 用公式（33）可以计算出：,2000-7,46,井筒,裂 缝,污 染表皮 区,bS,bf,Kf,Xf,K,地 层,压裂裂缝表皮区示意图,KS,Sfs-裂缝表皮系数,裂缝表皮系数 Sfs 的计算,假定:bs=1m,Xf=50m,K=3mD 不同 Ks 下的 Sfs 值：,压力恢复测试成果表(1),Y28-12井压力加导数双对数图,实测例压力双对数图,陕173井试井曲线（1996年8月31日-11月2日）,打开层位二叠系石盒子组井深：3125m-3129m,产能试
10、井（修正等时）,压力恢复试井,曾短时间关井,陕173井压力恢复曲线分析图,线性流特征显示地层产生压裂裂缝 Xf=50m压裂解除了地层损害 S=-6.36解释地层渗透率 K=3.45mD300m宽的通道形边界,陕178井试井曲线（1999年8月7日-9月21日）,产能试井（修正等时）,压力恢复试井,打开层位二叠系山西组井深：2990m-2998.6m,陕178井开井压压降曲线双对数图,有限导流垂直裂缝井压力双对数曲线模式图,实测例压力双对数图,油层顶界,油层底界,储层,部分射开形成拟表皮系数Sc,部分射开表皮系数Sc,影响因素：地层打开程度，b=hp/h 射开部位位置 纵横向渗透率比值，K/KV
11、,部分射开表皮系数 Sc 计算公式,式中：,层段顶部或底部射开,层段中部射开,等厚、等间距对称射开N段,克拉201井测试程序示意图,克拉201井第5测试层部分射开表皮系数计算,从压力恢复试井解释得到：K/KV=1.6 射开厚度比：b=hp/h=25m/200m=0.125 可以计算出：从而得到部分射开表皮系数为：,部分射开表皮系数计算图,射开比，b=hp/h,部分射开表皮系数Sc,无因次产层厚度hD,措施后改善 S 值的双对数曲线对比图,措施后改善S 值的单对数曲线对比图,实测例压力双对数图,措施后,措施前,实测例压力单对数图,措施后,措施前,实例7井措施前后参数对比表,油气层损害程度的定量解
12、释,双对数图版拟合法求油层参数及S 值：,单对数法求表皮系数S 值,对压降曲线：,对压力恢复曲线，MDH法求S值的公式为：,对压力恢复曲线，Horner法的公式为：,早期段（未测到径向流）S 值解释方法,未能测到径向流直线段的试井曲线，被认为是不成功的曲线前面论述的评价地层损害的公式都无法应用续流段曲线受续流量变化规律的影响，如能实测到续流量值，可以用褶积方法得到修复后的径向流直线，从而计算S 值如无实测续流量，可用经验法假定一个续流量变化，例如：令 得到 用p 做图，得到修复后的径向流直线段，从而计算S 值,气井的损害评价,用拟压力 代替压力p，可对气井进行分析，方法完全相同拟压力的表达式用
13、拟压力的单对数径向流直线段斜率m 求表皮系数S 值,气井的拟表皮Sa 及惯性湍流系数D的确定,拟表皮，表示为Sa，它是地层损害造成的真表皮S 与湍流影响的总和拟表皮的表达式 SaSDqg qg气体产量，104m3/d D惯性湍流系数，（104m3/d）1 用做图法确定S和D值。,惯性湍流系数D确定图,S5.43 D0.0406（104m3/d）1,克拉203井总表皮系数与产量关系曲线,真实表皮系数为28.2，表明地层存在一定的污染，但并不严重；非达西流系数 3.6352(104m3/d)-1，表明地层湍流和测试工具节流影响严重,拟压力的简化,当p13.8MPa（2000 psi）时，拟压力可简化为压力平方 当p20.7MPa（3000 psi）时，可把拟压力简化为压力,用稳定试井资料评价地层损害,S1.1513（1FE）CI,m 值必须从不稳定试井分析中确定,结 论,试井分析是钻井完井质量现场评价的主要方法 要作好钻井完井质量评价，首先要不失时机地录取到高质 量的不稳定试井资料 在现场可以采用图形分析方法作出初步判断 运用试井软件作出定量解释 结合地质情况和现场施工工艺条件，作出恰当的分析，找 出造成损害的原因，指导生产,谢谢！,
