现代试井解释模型及应用探究

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【摘要】试井解释就是根据试井中所测得的资料，包括产量和压力变化等，结合其他资料，来判断油（气）藏类型、测试井类型和井底完善程度，并计算油（气）层及测试井的特性参数，如渗透率、表皮系数、储量、地层压力等，以及判断测试井附近的边界情况、井间连通情况等。在本文中，笔者对现代试井解释模型及应用进行了分析和论证。

【关键词】试井解释；试井解释模型；应用

中图分类号：TE932

常规试井解释方法尽管还在起着很好的作用，但也有很大的局限性。譬如，当测不到半对数直线段时，常规试井解释就无能为力了。到底半对数曲线是否出现了直线段，直线段从何时开始，延续多长时间，在似乎出现两条以上直线段的情形，到底哪一条才是真正的直线段，有时也很难判断。如果直线段判断错了，解释结果自然就不正确了；而判断是对是错，又无法进行检验。20世纪70年代后期，随着科学技术的飞速发展，特别是计算机和高精度测试仪表的发展，试井解释方法，在原来的常规试井解释方法的基础上，得到了很大的进步和发展，建立了一套比较完整的所谓“现代试井解释方法”，并且经过不断补充，到80年代早期已经相当完善。

一、现代试井解释方法的特点分析

（1）运用了信号理论（或系统分析）的概念和数值模拟的方法，大大丰富了试井解释的思想方法和实际内容（详见本章第一节）。

（2）建立了双对数分析方法（图版拟合分析方法，特别是压力导数图版拟合分析方法），用以识别测试层（井）的类型及划分流动阶段；确立了早期（第一、第二阶段）资料的解释，从过去认为无用的数据中得到了许多很有用的信息；通过图版拟合分析和数值模拟（如压力史拟合等），从试井资料的总体上进行分析研究，得出比用常规试井解释方法内容更丰富、精确度更高的可靠的分析结果。如今，根据试井解释实践的要求，已经陆续建立了许多种试井解释模型，基本上可以满足试井解释的实际需要。

（3）包括了并进一步完善了常规试井解释方法，可以判断是否出现了半对数直线段，并且给出了半对数直线段开始的大致时间和延续时间，提高了半对数曲线分析的准确性和可靠性。

（4）使用了直角坐标图，以进一步验证各个“部分”或“单元”。这就是说，现代试井解释方法使用了三种曲线图，即双对数曲线图[用以识别测试层（井）类型和确定流动阶段，称为“诊断曲线图”]、半对数曲线图及直角坐标图[用以验证测试层（井）的各种类型、各个流动阶段，计算各自的特性参数，称为“特征曲线图”或“特种识别曲线图”。

（5）不仅适用于油、水井，也适用于气井；可以解释各种不稳定试井的资料，如中途测试（DST）、生产测试；压降测试、压力恢复测试；采油井测试、注水井测试的资料等。

二、现代试井解释模型

世界上有成千上万个油气藏，它们千差万别，在岩石类型、物理性质、埋藏深浅、压力大小、流体种类和组分等方面，都各不相同。但在试井过程中，所呈现的性态却是有限的。这是因为地层只不过像一个精度不太高的反应器，只当输出讯号的差别足够大时，地层的差异才能显现出来，试井才能探测得到。此外，所有各种性态都只由若干个基本“部分”或“部件”组成。具体来说，试井解释模型由基本模型、内边界条件和外边界条件三大部分组成，每一大部分在测试的不同时间起着支配作用，它们又各自包含若干类。显然，要想得心应手地选择试井解释模型，就得对组成解释模型的所有各个基本“部分”或“阶段”，以及它们的特征有清楚的了解。

1、 基本模型

基本模型反映油（气）藏的基本特性，即有几种具不同流动系数或储能系数的多孔介质及流体系统参与流动。对于不同类型油气藏，其特性各不相同；而对于同一类型油气藏，其特性井井相同，并在测试的中期段显现出来。基本模型可分为两大类：

（1）均质油（气）藏。即整个油（气）藏具有相同的性质，也就是油藏中只有一种流动系数为 、储能系数为 的多孔介质及流体参与流动，说得更严格些，就是在整个油藏中， 和 的变化非常小，小到试井资料无法区分出来。

（2）非均质油（气）藏。即有两种或更多种具不同流动系数或储能系数的多孔介质及流体参与流动，这些多孔介质及（或）流体在油藏中或均匀分布，或分块分布；其 或 的数值相差悬殊。

不论是哪一类油（气）藏，一般都作如下假定：①油（气）层在平面上是无限的；②油（气）层上、下均具有不渗透隔层。另外，还假定开井生产前整个油（气）藏具有相同的初始压力（初始条件）。

2、 内边界条件

内边界条件是指井筒及其附近的情况。其特征井并不同、层层不同，显现在测试的早期。通常考虑的因素有：（1）井以稳定产量生产；（2）井筒储集效应；（3）表皮效应；（4）一条裂缝切割井筒；（5）部分射开产层；（6）水平井。

3、 外边界条件

外边界条件即油（气）藏外缘的情况。对于同一油（气）藏中的不同井，外边界的类型相同，但与边界的距离则各不相同。常见的外边界有：

（1）无限大地层（无如何外边界）；

（2）一条不渗透边界；

（3）一条不密封断层；

（4）两条平行不渗透边界[条带状油（气）藏]；

（5）两条相交不渗透边界；

（6）三边密封一边开放的矩形边界；

（7）恒压边界；

（8）封闭系统；

（9）流动系数 或（和）储能系数 发生改变的边界。

反过来，这三个部分中各种情形的任一组合，都可构成一个理论模型。譬如：（1）基本模型：均质油藏；（2）内边界条件：具有井筒储集和表皮效应，井以恒定产量生产；（3）外边界条件：地层无限大，无穷远处保持恒压。

这是一个最常用的模型，其数学表达式为：

虽然，在上述三个部分中，每一部分只包含几种情形，但组合起来却可以得到几千种不同的解释模型，基本满足实际试井解释的需要。试井解释的首要任务，就是辨别实测资料包含了上述的哪些部分、哪些流动阶段的哪种情形，它们构成了什么样的模型，据此选择合适的解释模型进行解释，即用解析解或数值解，产生此模型在实测产量变化情形下的压力响应，通过调整模型的参数，使得这个压力响应与实测的压力变化完全一致。而这就意味着所选择的解释模型符合测试层和测试井的实际，而经反复调整所得到的模型参数，也就是测试层和测试井的实际参数。实际上，这就是试井解释的本质。

三、结语

试井是用来获得储层特性的一种最有用的工具，它也是提供测试层段动态资料的一种间接测量方法，因而在工作实践中，不断加强对现代试井解释模型及应用进行分析和研究具有非常重要的现实意义。

参考文献

【1】刘能强编著.实用现代试井解释方法 （第五版）.石油工业出版社，2008年07月第5版.

【2】姚军，王子胜著油藏试井解释理论与方法.中国石油大学出版社，2007.11.