现代试井分析试卷-论述

论述题

1.简述油气井测试可以获得信息答：一般来说油气井测试可以获得下列信息：（1）确定油气井内已钻开油气层的污染情况或增产措施的效果；（2）确定油层在流动条件下的渗透性或地层流动系数；（3）推算出油气井的平均地层压力；（4）确定油气井排驱面积的形状、大小以及单井开采储量；（5）确定油气井附近的地质结构，如断层、裂缝、油水边界等；

2．简述推导平面径向流基本微分方程的假设条件。答：由于油藏条件很复杂，在建立平面径向流基本微分方程时，我们作了如下一些假设：1）、地层均质、等厚、各向同性；2）、油藏温度不变；3）不考虑重力；4）、流体流动服从达西定律； p）的概念，而不是压力

（p）值的大小，而且这个压力

（

降又是以油藏地质参数与油井产量的倍数来代替实际油层压力降。无因次距离D是以井径的倍数表示实际距离的大小。无因次时间D则以油藏地质参数为倍数的时间来代替实际时间。这样的无因次量的表达式及其解，可不受油藏物性，油井产量等条件的差异所限制，使其具有广泛的适用性，并且又能简明地反映流体渗流的本质规律。 7．请论述封闭油藏的井底压力半对数（无因次）曲线的特点。答：封闭油藏的井底压力半对数（无因

r

t

t

曲线的基本特征是：曲线

基本上分为3段（1）第一直线段，（2）过渡段，

（3）第二直线段。过渡段的主体是一条水平线。即理论曲线具有两条斜率为

I的平行直线中间有一个水平台阶的特征。

2．双重孔隙介质渗流的特点。答：双重孔隙介质渗流有如下的特点：

1）、由于双重孔隙介质在渗流过程中，各系统的导压系数和流体的渗

从图中可以看出（1）、在油层中瞬间压力分布呈对数曲线，一般称为压降漏斗；（2）、随着时间的增加，压降漏斗向地层远处方向扩大；（3）在压降漏斗尚没有波及的地区，地层压力一直保持在原始地层压力。

3．请画出封闭油藏定产量生产时的压降漏斗传播示意图，并作简要分析。答：封闭油藏定产量生产时内，不存在任何边界。当油井测试时间较长达到视稳态阶段时，地层内任何一点的压降速度保持不变，因此y函数保持不变。

8．请画出有断层影响的油井压力降落典型曲线，并作简要分析。 答：有断层影响的油井压力降落典型曲线如下图：

如果油井附近有一条直线封闭断层存在时，油井压降曲5）、不考虑井储效应；6）多孔介质包含单相、均质流体，并具有轻微压缩性。

3．请写出扩散方程，并说明建立扩散方程的最基本假设条件。答：扩散方程是：

2p1 p r2

r r c p

k t

建

立扩散方程的最基本假设条件有：

1、均质地层与均质流体；2、压力梯度很小；3、流体具有轻微压缩性，且压缩系数为常数。

4．简述什么是不稳定试井，并说明油气井测试可以获得信息答：所谓不稳定试井是指根据弹性不稳定渗硫理论，利用实测的井底压力资料，经过适当的数学处理，以获得该井排驱面积范围内的油层参数与有关的地质特征信息的技术。一般来说油气井测试可以获得下列信息：（1）确定油气井内已钻开油气层的污染情况或增产措施的效果；（2）确定油层在流动条件下的渗透性或地层流动系数；（3）推算出油气井的平均地层压力；（4）确定油气井排驱面积的形状、大小以及单井开采储量；（5）确定油气井附近的地质结构，如断层、裂缝、油水边界等。

5．一个完整的数学模型包括几个部分，并写出均质地层，定产量生产，封闭边界的数学模型（无因次形式）答：一个完整的数学模型包括以下部分：（1）二阶偏微分方程或方程组，又称为基础模型；（2）初始条件，即油层原始状态条件；（3）内边界条件，反映油井生产情况；（4）外边界条件，反映油层边界情况。均质地层，定产量生产，封闭边界的数学模型是：基本微分方程：

2

pD1 pD p rD2 rr DD D tD初始条件： pD 0

外边界条件： pD

r 0内边界条D件：r pDD r|rD

1 1

D6．写出无因次时间，压力，半径的定义，为什么要定义无因次量。答：无因次压力是：p2πkhD quB(pi p) 无因次时间：tktD Ctrw

2 无因次半径：rrD r为了使基w本微分方程的求解方便，以及求解

结果能适用于不同油藏，所以定义

了无因次变量。，例如，无因次压力

p

D实际上是一个压力降

次）曲线的特点有：１）．不同的无流速度不同，因而形成两个不同的因次边界半径reD有不同的无因次压力系统和两个渗流场。2）、认为井底压力pwD曲线。每条曲线可分流体在基质孔隙系统中不发生流为早期（上升缓慢且近似与直线）、动，但是，由于裂缝和孔隙之间存后期（上升陡而快）和两者之间的在压力

过渡部分。２）．每一条pwD曲线的差，故基质孔隙向裂缝系统中补充早期部分（即tD较小时），随着油流体。并且认为流体只能通过裂缝藏半径增大（即rwD增长），而使近才能进入井筒。3）、双重孔隙介质似与直线的早期部分持续时间也越的两个压力系统是相互联系的，而长。当reD趋于无限大时，则油井无且还存在这流体交换，这种交换称因次井底压力pwD的变化，近似于为窜流。

一条直线。这条近似直线段可看成3．写出窜流系数的定义，并论述整个曲线组的极限曲线（包线）。窜流系数大小的影响因素。答：窜３）．每一条reD曲线的后期，即tD 流系数的表达式是：

较大的部分，曲线上翘，斜率增大。 8．压力降落测试对油田有什么要

km求？哪些井适用压降测试？答：压krw2

其中： ：

f

力降落测试时在整个地层压力达到平衡后，油井开井生产，并连续测窜流系数

k量井底压力与产量的变化，然后将m：基质渗透率 井底压力与时间作出曲线，以确定k油层地质参数的试井方法。压降测f：裂缝渗透率 rw：井筒半

试一般要求：1）测试前地层压力稳径窜流系数的大小，一方面取决于定；2）测试过程中油井产量稳定。 岩块与裂缝渗透率的比值，另一方因此，下列油井比较适用压降测试：面又取决于基质岩块被裂缝切割的1）新井投产特别是探井最为适用；程度。 2）已长期停产现又重新恢复生产的 油气井；3）从经济技术角度考虑， 认为不利于关井测压的井。

1．什么是非达西渗流，它产生的

原因是什么；气体渗流为什么是非4．请画出典型双重介质压力恢复达西渗流。答：偏离了达西定律的理论曲线并由图简要说明双孔隙渗流称为非达西渗流。产生原因有：度油藏渗流过程答：

（1）、渗流速度太大，惯性力产生 很大作用2）、渗流速度太小，粘滞 力产生很大作用。气体渗流是非达 西渗流的原因是由于气体粘度小， 渗流速度大，使得气体渗流中惯性 力产生很大影响。气体渗流的运动

方程是：

p

v v2 xk

。 lg(

t t tp

)

2．简要论述不稳定试井方法和数当油井关井，由渗流率差异而引起

学模型的关系。答：不稳定试井方法与数学模型的研究两者之间的关两系统内的压力的差异，离井远处

系，如下图所示。由图可知，油气的流体首先向井渗流，井底附近的测试过程相当于数学模型研究中的裂缝系统压力首先恢复，于是在压

力恢复曲线上呈现出代表裂缝径向

正问题。正问题是指在已确定的地层模型与油层边界条件下所建立的流动的第Ⅰ直线段。当裂缝压力恢

基础模型，以求得有关压力的解析复到高于当时基质孔隙压力水平解(3分)。测试资料解释过程，相当时，

裂缝中的流体向基质孔隙补充，所以裂缝压力恢复速度降低，由于于数学模型研究中的反问题。反问题是指将得到的解析解，考虑到油基质孔隙度高，储集空间大，所以，

井条件，通过实测的压力资料反求

裂缝压力只能保持在某一压力水平上，故在压力恢复曲线上呈现出一

→→（3）晚期压降曲线表示压降漏理论曲线并简要分析其特征。答：

斗已波及整个油藏，油井的压降速

典型双重介质压力恢复理论曲线如

度等于油藏边界的压力下降速度。 下图

2．请画出无限大地层定产量生产

时的压降漏斗传播示意图，并作简

的压降漏斗传播示意图如下图

线在半对数坐标内呈现为两条直线（斜率小于零），并且后期的直线段斜率为前期直线段斜率的两倍。9。写出表皮系数的表达式，并说明表皮系数s与井的完善性的关系。答：表皮系数的表达式

是：s (

K

K 1)lnrssr

w

斗在地层中传播，早期和无限大地层内的传播相似；（2）、当压降漏斗s=0 井未受污染 完善井 到达油藏边界以后，边界上的原始s>0 井受污染 不完善井 地层压力将不断下降；（3）、由于边s<0 酸化压裂增产井 超完善井

界压力的下降，影响油井的压力下降规律，使油井压降进入不稳定晚1．论述用实测曲线和雷米典型曲线匹配估算参数的步骤答：在用实期；（4）、当边界压力下降到一定程测曲线和雷米典型曲线匹配估算参度后，油井压降进入视稳定阶段。 数的步骤为：（1）将透明纸覆盖在5．在实际油层中，井底附近的流典型曲线上，按典型曲线的双对数体渗流阻力大于理论上的渗流阻坐标的尺寸，绘制出实测曲线的坐力。请论述其原因。答：在均质地标，并在透明纸上做出实测曲线。层中，油井以稳定产量生产时，井（2）利用实测曲线上的45度直线底附近的实际压力降往往大于理论计算该井的井储系数。（3）在典型上的压力降，也就是说在实际油层曲线上选出已估算出的井储系数的中，井底附近的流体渗流阻力大于曲线，与已画在透明纸上的实测曲理论上的渗流阻力。主要原因有两线匹配。通过实测曲线的左右平移，个（1）井底附近地层由于钻井试油最大限度低于典型曲线拟和。（4）工程技术因素造成对井壁附近地层在坐标内，确定一个读书方便的匹的伤害而使其渗流条件变坏(2分)。配点，并读出匹配点上两坐标的值。油井的不完善性主要有3个方面：（5）分别计算出流动系数、渗透率①打开性质不完善；②打开程度不等其他参数。(6) 验证。将实验室完善；③井底附近油层伤害。（2）或电测资料得到的空隙度和综合压井底附近的流体渗流速度超过临界缩系数的的乘积与估计的值核对，速度，达西定律被破坏而呈非达西检验其计算的可靠性。如果两者不流动引起渗流阻力增大，这种现象一致，通过分析研究，找出匹配中一般出现在高产气井或特大产量的存在的问题，在作匹配与计算。 油井中。比方说在气藏中其运动方2．论述用实测曲线与格林加登典型曲线匹配的步骤答：用实测曲线程是：

p x

k

v v2，与格林加登典型曲线匹配的步骤是（1）利用典型曲线纵、横坐标的刻这就增大了渗流阻力。

度，在透明纸上绘制出压差与时间6．论述油井的不完善性。答：一的实测曲线（2）典型曲线与实测曲般来说井底附近的流体渗流阻力大线初步匹配（3）作半对数曲线（4）于理论上的渗流阻力，一个最主要在实测曲线上任选一点，计算该点的原因是油井的不完善性。真对不的无因次压力（5）在典型曲线上找同的情况油井的不完善性分为三中到该点的无因次压力，并作一条水情况：（1）、打开性质不完善；（2）、平线（6）匹配曲线，选择匹配点（7）打开程度不完善；（3）、井底附近油估算地层参数。

层伤害。打开性质不完善是指油井完井方式对油层的伤害，即油层全3．论述格林加登典型曲线的特征答：格林加登典型曲线是以无因次部钻开，但采用下套管的射孔的方井底压力和无因次时间为坐标的双式完成的井。打开程度不完善是指对数理论曲线图版。图中的每条曲钻井过程中，只钻开部分油层引起的伤害。井底附近油层伤害是指钻线的参数是C开油层以后，油层受泥浆浸泡而被De

2s

，其可以反映

井受污染的程度(2分)。图版中的曲

污染。

线一般可以分为三段（1）纯井储效7．请画出在排驱面积内压力没有应段；（2）无限作用径向流段；（3）受到任何干扰的y函数的典型曲线过渡段。由于该典型曲线所用的数（双对数），并作简要

分析。答：在排驱面积内压力没有学模型是无限大地层，所以，在典型曲线中没有边界影响段。格林加受到任何干扰的y函数的典型曲线登典型曲线可以适用于油井和气如下图：

井；即适用于压降曲线也适用于生产时间长的压力恢复曲线。

4．论述雷米典型曲线、格林加登典型曲线以及压力导数典型曲线的不同之处。答：（1）雷米典型曲线是均质地层中考虑井储效应和表皮效应的压降曲线；格林加登典型曲线是在雷米的Laplace空间的解析解低基础上，经过适当的处理提45度连续下降的直线，表示地层流出的一种典型曲线；压力导数曲线体以径向流方式连续向井内流动，是用无因次压力导数曲线与实测曲压降漏斗不断向外扩展，这时压力线匹配的一种典型曲线。（2）雷米

没有受到任何干扰，故在排驱面积

典型曲线主要缺点是匹配不唯一，格林加登典型曲线虽然比雷米典型曲线好一点，但也存在这一缺点；由于压力导数的很敏感，所以压力导数曲线很好的解决了匹配的唯一性问题。但是正是由于压力导数的很敏感，一般不能由人工读数的常规测压方法。（3）雷米典型曲线和格林加登典型曲线有相同的匹配步骤

5．简述在实测曲线与雷米典型曲线匹配时应该注意的事项。答：在实测曲线与雷米典型曲线匹配时应该注意的事项：（1）在典型曲线图版中的每一条曲线的形状都比较相似，因此曲线匹配是不唯一的。为了解决匹配的唯一性，就需要在匹配以前，先在实测曲线上找到一条呈45度的直线，根据其上的任意点线。在半对数坐标中，它们不仅具

有相似的曲线形状而且具有相同斜率的直线段。但是，霍纳曲线在坐标中的位置受测试前的生产时间影响很大。（3）在无限大油藏条件下，霍纳曲线可以外推求得地层压力，而MDH法则不能；（4）无论是霍纳法还是MDH法的半对数直线都是表示无限作用下的径向流动。 4．在压力恢复试井和压力降落试井中，井储效应的含义。答：当油井井口关井测试时，由于井筒与油层仍然连通，流体在井筒与地层之间的压差作用下降继续流入井筒，因此，密闭的井筒系统中的流体将被压缩（尤其有气体存在的情况下），弹性能量聚集并使井筒压力恢复，这种现象称为“井储效应”，又称“续流”。随着地层流体流入井筒，处直线斜率。（5）根据第一步确定的排驱面积计算无因次时间。6）由无因次时间，通过查图确定MBH压力函数。（7）根据公式计算出单井平均地层压力。

2．论述在油田勘探开发中，确定单井平均地层压力的重要意义。答：在油田勘探开发中，确定单井平均地层压力有重要意义。由各井的原始地层压力所作的压力梯度曲线；或者利用各井在不同时间的地层压力下降规律划分油田的压力系数，是油田开发设计的必备资料。根据各井的平均地层压力作出不同时期的油藏等压图和油藏平均地层压力，对于了解油藏的开采现状、精确计算油藏储量以及油藏动态预测、开发方案调整等都是不可缺少的工作。

的数据计算出井储常数然后在匹配。（2）在匹配过程中，要求两种曲线的坐标始终保持相互平行，通过上下左右移动直到两种曲线匹配一致为止。

6．论述麦金利典型曲线的特点。答：（1）典型曲线是表示井底压力降落与时间的关系曲线。曲线的纵坐标是时间，横坐标是和压力有关的变量组。(2)每一条曲线可以划分为3部分：1、纯井储效应段，曲线呈现45度直线；2、过渡段，即偏离45度直线以后的曲线，他与地层参数密切相关，也是曲线的主体部分；3、径向流段，曲线最后部分趋近与直线，表示井储效应已完全消失。（3）麦金利典型曲线上的模数为

4.249C

，他从右到左逐渐增

大，说明越

在右边的曲线，其流动系数越差或井储常数越大。

1．简要论述实测压力恢复曲线在不同时期的不同因素的影响。答：实测压力恢复曲线一般可以分为3个时期，在不同时期的曲线有着不同的影响因素，下面分析这些因素的影响。（1）早期曲线一般又称为续流段，它主要反映了井筒和井筒附近底层的特征。影响早期曲线最主要的因素是井储效应。一般来说井储效应越严重，直线段出现的时间越晚。另一个影响因素是表皮效应，由于井筒污染区的渗透率比地层渗透率低，所以比中期直线段的斜率大。最后当井底有人工或天然的垂直裂缝时会延迟井储效应结束的时间。（2）中期曲线反映的是油层无限作用的径向流过程。中期曲线的影响因素有油层的非均质性、产量大小、生产时间。其中生产时间的作用表现在两个方面①生产时间的大小影响霍纳曲线在坐标中的位置；②生产时间的大小会影响直线段的长短。（3）晚期曲线的主要影响因素有①油井的排驱边界或者圆形油藏的封闭边界；②断层或者其他不渗透边界；③井间干扰。 2．论述霍纳曲线和压降典型曲线的关系。答：霍纳曲线和压降典型曲线的关系是（1）当关井前的生产时间不太长时，压力恢复曲线与压降曲线是不相同的，只有将压力恢复曲线加上

ilg

tptp t

的压

降，才能与压降曲线等效，并可与各种压降典型曲线相匹配。（2）当关井前的生产时间很太长时，

ilg

tptp t

就会很小，因此实

测压力恢复曲线与压降曲线等效，压恢复曲线不必作任何修改就能直接与典型曲线匹配。 3．论述霍纳曲线和MDH曲线的关系。答：（1）在任何情况下，霍纳曲线无论是无限大油藏还是有限油藏，无论生产时间很长或很短，都能使用并且计算的地层参数有较高的精度；（2）MDH法只有在生产时间很长的情况下才能代替霍纳曲

使井筒与地层之间压差不断缩小，流入井筒的流量也不断减少，一直到两者压力一致时，续流才停止，即井储效应消失。对于压力降落试井，在油井开井生产前，井筒是密封的，井筒中的流体处于高压弹性收缩状态。一开井生产，井筒中的流体立即释放弹性能，因此井口的产量不是来自地层，而是来自井筒，随着油井的生产，流体的弹性能逐渐释放直到消失，此时井储效应也消失了。

5．写出霍纳公式，并简要论述推导霍纳公式的假设条件。答：霍纳公式是：

p0.183quBw( t) pi－kh

lgtp t t

在推导霍纳公式中，假设了以下的条件：（1）地层为无限大、均质、各向同性；（2）流体为单相、均质并有轻微压缩性；（3）考虑表皮效应，即井底附近地层有污染；（4）不考虑井储效应，即关井后地层流体立即停止进入井筒。（5）一口油井关井后可以与该井出有一口生产井和一口注水井注水的生产情况叠加的结果等效。

6．请画出有断层影响的压力恢复典型曲线，并作简要分析。答：有断层影响的压力恢复典型曲线如图：

从图中可以看出如果油井附近有断层存在，其中期和晚期的压力恢复曲线为直线，并且晚期压力恢复曲线的直线段的斜率为中期直线段斜率的两倍。

7．请画出一口生产井的实际压力恢复典型曲线，并指出在不同时期的影响因素。答：一口生产井的实际压力恢复典型曲线如下图：

实测压力恢复曲线的不同时期的影响因素如下：早期的影响因素有：井储效应、表皮效应、井底裂缝；中期的影响因素有：油层的非均质性、产量的大小、生产时间的长短；

晚期的影响因素有：断层、

排驱半径、井间干扰。 1．简述用MBH法计算单井地层平均压力的步骤。答：用MBH法计算单井地层平均压力的步骤是（1）根据邻井资料，用作图法确定排驱面积的形状和大小。（2）确定达到视稳态时的无因次时间。（3）由达到视稳态时的无因次时间确定生产时间。(4) 根据确定的生产时间做霍纳图，确定其直线段，同时计算

3．什么是点压，并论述使用点压法计算单井平均地层压力的条件答：在现场测压工作中，有时没有取得系统的压力恢复数据，而只测到关井后某一时刻的压力值，这种压力值称为点压。使用点压法计算单井平均地层压力的条件有：（1）测点压前的生产时间较长，而且已知生产时的稳定产量；（2）从关井起到测点压时的时间间隔内，要求油井已处于无限径向流动时期；（3）测点压前曾测过压力恢复曲线并且认为，测恢复曲线时的地层性质与测点压时相同。

4．什么是油藏平均压力，并论述确定某一时刻的地层平均压力，必须有的资料和图件。答：油藏平均压力是指，在某一封闭系统中，地层压力重新分布并达到新的相对平衡以后建立起来的，代表整个油藏的压力。确定某一时刻的地层平均压力，必须有的资料和图件有（1）有相同时刻折算到同一水平面上的各井的折算地层压力值；（2）有个井点的折算地层压力值绘制出的等压图；（3）油藏等厚图与等孔隙图。 5．什么是形状因子，并论述确定单井排驱面积的步骤。答：当无因次时间大到一定程度以后，各种形状的排驱面积的MBH涵数曲线都呈现为一条直线，既有：

F(tDA) lnCA lntDA

其

中CA就是形状因子。确定单井排驱面积的步骤：（1）：作单井与周围各井的连线；（2）按两口井的产量确定分流线(2分)；（3）分流线围成的面积就是该井的排驱面积(2分)；（4）用求积仪求出排驱面积。 6．论述识别断层的方法。 答：（1）如果油井附近有一条直线封闭断层存在时，油井压降曲线在半对数坐标内呈现为两条直线，并且后期的直线段斜率为前期直线段斜率的两倍。这样通过压力降落曲线可以判断断层的存在。（2）如果油井附近有断层存在，其中期和晚期的压力恢复曲线为直线，并且晚期压力恢复曲线的直线段的斜率为中期直线段斜率的两倍。用此方法也可以确定断层的存在。（3）也可以用分析的方法确定断层的存在。公式

pquBw( t) 4πkh

中L是

[ E uCi(

(2L2)

k t

)]

唯一的未知数，如果在霍纳图中连续几个压差值，并且用上面的公式求解，解得的 L为常数，则可以肯定断层的存在。如果求得的L值为有规律的上升或下降，则不存在断层。