储层伤害评价..ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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，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,p,s,式中的,S,值和,p,s,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,r,w1,r,w2,p,S,r,w,井筒,p,r,形成表皮带的原因,固体颗粒的侵入,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,C,D,e,2S,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,C,D,e,2S,包迪特（,Bourdet,）,导数图版曲线示意图,C,D,e,2S,=,10,60,均质地层压降试井无因次单对数图,C,D,e,2S,=10,30,10,20,10,10,10,15,10,6,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：0.02,FS，,分辨率：0.00007,MPa,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,X,f,和裂缝导流能力,F,CD,对压裂效果加以描述。,压裂造缝，会形成裂缝表皮,S,f,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,p,s,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,r,we,r,w,e,-,s,均质地层损害情况评价标准,S,值评价,序号,评定指标,符号,损害,正常,改善,1,表皮系数,S,0,0,0,2,附加压降,p,s,0,0,0,3,损害系数,DF,0,0,0,4,流动效率,FE,1,1,1,5,产 率 比,PR,同 上,6,条 件 比,CR,同 上,7,完井系数,PF,同 上,8,堵 塞 比,DR,1,1,1,9,完善指数,CI,8,7,6,10,有效半径,r,we,r,w,r,w,r,w,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,C,D,e,2S,=10,30,10,20,10,10,10,15,10,6,实测曲线定位分析举例,（一）,实测曲线定位分析举例,（二）,Kh,/,C,C,D,e,2,s,0.1,(,很低,),0.3,(,低,),0.8,(,较低,),2,(,中等,),6,(,较高,),20,(,高,),70,(,很高,),0.1,(,很低,),1,(,低,),10,(,较低,),10,4,(,中等,),10,10,(,较高,),10,20,(,高,),10,30,(,很高,),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,（,C,D,e,2s,）,f,，（,C,D,e,2s,）,fm,决定双重介质地层 损害的标志参数是：,-,3,当,S,3,时，地层改善,当,S,3,时，地层未损害,当,S,3,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8.310,4,m,3,解释地层参数：,K,f,1.0mD,S,1.0,C,3.01m,3,/MPa,0.285,1.410,8,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340,m,3,解释地层参数:,K,f,0.2710,3,m,2,S,0.77,0.08,9.410,-4,C,7.1810,-2,m,3,/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,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,r,w,0.07m，,X,f,50m,时,用公式（33）可以计算出：,井筒,裂 缝,污 染,表皮 区,b,S,b,f,K,f,X,f,K,地 层,压裂裂缝表皮区示意图,K,S,S,fs,-,裂缝表皮系数,2000-7,46,廊坊分院天然气所,裂缝表皮系数,S,fs,的计算,假定:,bs,=,1m,X,f,=,50m,K,=,3mD,不同,Ks,下的,S,fs,值：,Ks,(mD,),3,0.18,0.091,0.046,S,fs,0,0.5,1,2,井号,有效厚度,h,（m）,地层,kh,（,mD,.m）,渗透率,k,(,mD,),裂缝半长,(,m),总表皮,S,裂缝表皮,S,f,S141,24.75,85.28,3.45,45.0,-,5.2,0.21,Y28-12,26.25,27.56,1.05,87.2,-,5.9,0.15,S211,37.0,74.0,2.00,44.3,-,5.2,0.17,Y36-9,23.5,19.98,0.85,68.7,-,5.0,0.83,Y27-11,18.75,6.47,0.34,100.0,-,5.7,0.50,S117,14.62,6.58,0.45,75.8,-,5.2,0.70,S143,11.12,7.34,0.66,82.1,-,5.5,0.49,Y29-10,11.75,6.35,0.54,37.7,-,3.9,1.33,S142,13.88,2.15,0.16,59.4,-,5.6,0.05,Y35-8,9.62,/,/,/,/,/,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：3125,m-3129m,产能试井,（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,X,f,=50m,压裂解除了地层损害,S=,-6.36,解释地层渗透率,K,=3.45mD,300m,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：2990,m-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,等压线,流线,部分射开形成拟表皮系数,S,c,部分射开表皮系数,S,c,影响因素：,地层打开程度，,b=h,p,/h,射开部位位置,纵横向渗透率比值，,K/K,V,部分射开表皮系数,S,c,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,测试序号,层位,井段,m-m,射开厚度,m,试气产量,10,3,m,3,/d,表皮系数,9,下第,三系,（E）,36003607,7,92.158,8,36303640,10,158.544,7,白垩系,（K）,巴什基,奇克组,（,K,2b,）,36653695,30,211.060,300,6,37123714,2,139.074,5,37703795,25,376.681,163-454,4,38833892,9,306.730,3,39263930,4,212.184,133,1,39363938,2,72.503,209,2,巴西,盖组,40164021,5,0,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,/,K,V,=1.6,射开厚度比：,b,=,h,p,/,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=,h,p,/,h,部分射开表皮系数,S,c,无因次产层厚度,h,D,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,测试,时间,渗透率,K,(10,3,m,2,),流动系数,Kh/,表皮系数,S,产气量,q,g,(10,4,m,3,/d）,井筒储集,系数,C,酸化前,0.559,418,47,1.87,0.0208,酸化后,0.420,354,1.43,8.354,4.9,油气层损害程度的定量解释,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,S,a,及,惯性湍流系数,D,的确定,拟表皮，表示为,S,a,，,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,S,a,S,Dq,g,q,g,气体产量，10,4,m,3,/d,D,惯性湍流系数，（10,4,m,3,/d）,1,用做图法确定,S,和,D,值。,惯性湍流系数,D,确定图,S,5.43,D,0.0406（10,4,m,3,/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(10,4,m,3,/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,p,13.8MPa（2000,psi,）,时,，,拟压力,可,简化为压力平方,当,p,20.7MPa（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,S,1.1513（1,FE,）,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！,