（精选）3.7 水平井的常规试井分析方法

1、 第七节第七节 水平井的常规试井分析方法水平井的常规试井分析方法 n n水平井和垂直裂缝井的比较水平井和垂直裂缝井的比较n n水平井试井分析的目的水平井试井分析的目的获得油藏的性质；获得油藏的性质；确定水平井钻进长度亦即生产井段的长度；确定水平井钻进长度亦即生产井段的长度；估计机械表皮因子或钻（完）井对一口水平井造成的伤害。估计机械表皮因子或钻（完）井对一口水平井造成的伤害。第七节第七节 水平井的常规试井分析方法水平井的常规试井分析方法 水平井的渗流问题受水平段长度、外边界，尤其是上、下边界的影水平井的渗流问题受水平段长度、外边界，尤其是上、下边界的影响大，不能像垂直井那样简化成一个二维的渗流问题。因此，要比响大，不能像垂直井那样简化成一个二维的渗流问题。因此，要比垂直井的渗流问题复杂得多，流动形态比较复杂垂直井的渗流问题复杂得多，流动形态比较复杂。 对于水平井常规试井分析来说，正确诊断水平井的流动形态是十分对于水平井常规试井分析来说，正确诊断水平井的流动形态是十分重要的。重要的。 一、均质油藏水平井系统的物理模型和数学模型一、均质油藏水平井系统的物理模型和数学模型 1.1.物理模型物

2、理模型 考虑盒状砂岩油藏中一口水平井生产。考虑盒状砂岩油藏中一口水平井生产。假设：假设：(1)(1)盒状油藏在盒状油藏在x,y,zx,y,z三个方向上的长度分别为三个方向上的长度分别为x xe e,y,ye e,h,h, ,所有的六个边界均所有的六个边界均为封闭边界。为封闭边界。(2)(2)水平井长为水平井长为L L，且平行于，且平行于x x轴；半径为轴；半径为r rw w, ,其中心坐标为其中心坐标为( (x xw w,y,yw w,z,zw w) )。(3)(3)油藏均质各向异性，渗透率分别为油藏均质各向异性，渗透率分别为k kx x,k,ky y，k kz z，孔隙度为，孔隙度为，原始压力，原始压力P Pi i均匀分布，压缩系数为均匀分布，压缩系数为c c。(4)(4)水平井以定产量水平井以定产量q q进行生产。进行生产。2.2.数学模型数学模型 由上面的假设可得下列扩散方程：由上面的假设可得下列扩散方程： 对于内边界条件，可分为下列两类：对于内边界条件，可分为下列两类：1)1)流量均匀分布流量均匀分布沿整个水平井轴流量均匀分布，但此时沿整个水平井轴流量均匀分布，但此时压力并不是

3、均匀分布的。压力并不是均匀分布的。2)2)无限导流能力无限导流能力沿水平井井轴压力降处处相等（均匀分沿水平井井轴压力降处处相等（均匀分布），但此时的流量分布并不均匀布），但此时的流量分布并不均匀 二、均质油藏水平井的流动形态二、均质油藏水平井的流动形态 1 1早期径向流动阶段早期径向流动阶段刚开始生产，井筒内的压力突然降低，井筒周围的流体率先流向井内，刚开始生产，井筒内的压力突然降低，井筒周围的流体率先流向井内，此时在平面上形成一种径向流，称之为早期径向流。此时在平面上形成一种径向流，称之为早期径向流。 其井底压力表达式为：其井底压力表达式为：LL井长，井长，m m s sA A由近井地带渗透性的改变而造成的污染系数。由近井地带渗透性的改变而造成的污染系数。 早期径向流消失的主要原因：早期径向流消失的主要原因：(1)(1)压力波传播到的上或下边界。压力波传播到的上或下边界。(2)(2)水平井两端的径向流动。水平井两端的径向流动。结束时间可由下式确定：结束时间可由下式确定： 2.2.早期线性流动阶段早期线性流动阶段 随着时间的不断延续，压力波已达到上、下边界，径向流动阶段已消失随着时间的

4、不断延续，压力波已达到上、下边界，径向流动阶段已消失，这时垂向上的流动已达到拟稳态流动，水平面上的流动起主要作用。，这时垂向上的流动已达到拟稳态流动，水平面上的流动起主要作用。此时地层中出现一种线性流，称之为早期线性流。此时地层中出现一种线性流，称之为早期线性流。 起始与结束时间分别为起始与结束时间分别为 式中3.3.晚期径向流动阶段晚期径向流动阶段 由于流动的范围越来越大，可近似认为远处的流体径向流入水平井，地由于流动的范围越来越大，可近似认为远处的流体径向流入水平井，地层中又一次出现径向流动阶段，为晚期拟径向流动阶段。层中又一次出现径向流动阶段，为晚期拟径向流动阶段。 晚期径向流动阶段中的压力表达式为：晚期径向流动阶段中的压力表达式为： 起始与结束的时间分别为：起始与结束的时间分别为：pwf4.4.拟稳态拟稳态阶段阶段当所有方向上的压力波传播到各边界，此时地层中出现一种拟稳态当所有方向上的压力波传播到各边界，此时地层中出现一种拟稳态流动阶段，其压力特征与垂直井的压力特征一样。流动阶段，其压力特征与垂直井的压力特征一样。 三、水平井常规试井分析方法三、水平井常规试井分析方法 1.1.

5、流态诊断方法流态诊断方法一般根据双对数压力导数曲线的特征来进行诊断。一般根据双对数压力导数曲线的特征来进行诊断。压力导数压力导数: : 双对数压力导数曲线双对数压力导数曲线: : 对于不同的流动阶段，在双对数曲线上有不同的特征。例如对于线性流动对于不同的流动阶段，在双对数曲线上有不同的特征。例如对于线性流动阶段阶段 双对数压力导数曲线上，线性流动阶段的特征为一条斜率等于双对数压力导数曲线上，线性流动阶段的特征为一条斜率等于1/21/2的直线的直线 对于径向流动阶段（早期和晚期），双对数压力导数特征为斜率等于对于径向流动阶段（早期和晚期），双对数压力导数特征为斜率等于0 0的的一条水平线。一条水平线。 对于拟稳态阶段，双对数压力导数特征为斜率等于对于拟稳态阶段，双对数压力导数特征为斜率等于1 1的一条直线的一条直线。 早期径向流早期径向流 早期线性流早期线性流 晚期径向流晚期径向流 拟稳态流拟稳态流2.2.水平井的常规试井分析方法水平井的常规试井分析方法 1)1)早期径向流动阶段早期径向流动阶段对于水平井的早期径向流动阶段对应的压力数据，在压力与时间的半对数对于水平井的早期径向流动阶段对应的压力数据，在压力与时间的半对数坐标系中为一条直线。直线的斜率为：坐标系中为一条直线。直线的斜率为：可求：可求：2)2)线性流动阶段分析线性流动阶段分析对于水平井的线性流动阶段对应的压力数据，对于水平井的线性流动阶段对应的压力数据， 为为一条直线一条直线 3)3)晚期拟径向流晚期拟径向流 压力数据在压力与时间的半对数坐标系中的曲线为一条直线压力数据在压力与时间的半对数坐标系中的曲线为一条直线 四、水平井常规试井分析的局限性四、水平井常规试井分析的局限性1.一般情况下，钻完的水平井井筒很少呈水平状态，而是呈蛇曲状即在垂直平面上沿着井延伸方向具有很多变化。这些方向上的变化对压力计存在影响。2.早期径向流持续时间很短，估计机械表皮因子非常困难。3.在识别油藏模型方面存在一定困难。

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