一、前言
（一）試井概念
試井是地層中流體流動試驗，是以滲流力學理論為基礎，通過測試地層壓力、溫度和流量變化等資料，研究油氣藏和油氣井工程問題的一種間接試驗方法。
（二）試井型別
產能試井一般分油井產能試井和氣井產能試井。油井產能試井主要採用系統試井；氣井產能試井有回壓試井、等時試井和改進等時試井等。
不穩定壓力試井一般分為五種型別：壓力恢復、壓力降落、注入井壓力衰減、注入能力測試和多井試井（干擾試井、脈衝試井）等。
壓力恢復試井是在生產井上進行的，產率在乙個相當長時間內保持穩定，然後關井並記錄井底壓力恢復過程。
注入井衰減測試與壓力恢復測試相似，注入井保持穩定注入量，然後關井並記錄井底壓力的衰減過程。
壓力降落測試，是在測試前已關井一段時間，地層內壓力已趨於平衡，然後把壓力計放入井內，記錄井以恆定產率生產時井底壓力的變化。
注入能力測試與壓降測試相似，差別僅是液體是往井內注入。壓降和注入能力測試，由於很難在測試期內保持恆產，因此應用較少。
干擾試井是在兩口或多口井中進行的，在一口井（激動井）中改變生產制度，而在另一口井（反映井或觀察井）中記錄壓力響應，干擾試井對地層非均質性、特別是地層連通性反應敏感，對我國很多小斷塊油田尤其重要。
（三）提供的引數
產能試井可以確定油氣井的產能方程、ipr曲線、合理的工作制度等。不穩定試井可以得到油氣藏的產能係數、井的靜流壓、井的汙染程度、地層非均質特性、邊界和儲量以及其它特殊目的測試得到的引數。
二、國內外發展狀況
試井技術從本世紀20年代誕生逐步發展到現在，已發展成為一專門學科，其間大致可分為以下三個階段：
初期發展階段（20～40年代）：這個階段的試井工作主要是測取油井不同開採制度下的油氣產量和井底壓力，主要研究了井底壓力隨時間變化的晚期規律，但在低滲透油田取得晚期資料需要很長的關井時間。
常規試井階段（50～70年代）：隨著不穩定試井技術的發展，通過壓力恢復試井連續測量井底壓力變化，運用半對數分析方法（horner分析方法）可以分析供油區域的有效滲透率和井底附近的汙染狀況。60年代末70年代初，開始了現代試井分析方法的研究，隨著高精度電子壓力計的問世和計算機技術的發展，有關試井分析的理**章大量發表，為現代試井奠定了理論基礎。
現代試井階段（80年代至今）：，這是現代試井技術的標誌。它以常規試井方法為基礎，又發展了許多新的理論和方法。
不僅可以準確地測取一般的儲層引數、完井質量引數，而且可以對油藏的儲集型別、儲層在平面上的變化、邊界情況做出分析判斷。
在國內，50年代中期在克拉瑪依油田的開發過程中，開始應用壓力恢復試井，測得了比較可靠的地層壓力和產層流動係數；60年代初期試井技術為大慶油田的早期評價起了很大作用，通過試井資料說明大慶油田沒有天然水驅條件，應考慮早期注水開發；60年代中期勝利油田投入開發，通過試井資料說明油田具有多套層系含油和多套壓力系統、油田構造相當複雜、非均質性嚴重的特點；隨後試井技術在國內各油田得到了廣泛應用和發展。
三、試井分析基本原理
可以把試井分析看作是乙個系統分析問題，而且是乙個反問題，反問題的求解需要首先構造解釋模型。
試井解釋模型是對試井過程中地層壓力動態反映的描述，而不是對地層本身的物理描述。地層的壓力反映受滲透率、儲層非均質性、近井筒條件等地層和井筒引數影響，試井解釋模型是在對地層物理性質的認識基礎上建立起來的描述地層響應的一種數學關係，或稱為試井解釋數學模型。
試井解釋模型由三部分組成：基本地層流體流動模型、內邊界條件和外邊界條件。
在匯出模型時，一般作了以下假設：岩石孔隙度和滲透率為常數且不隨壓力變化；系統等溫、重力影響忽略；介質被粘度不變、壓縮係數很小且為常數的單相流體所充滿；流體流動遵從達西定律且系統各處的壓力梯度很小；系統為等厚、水平地層；井為常產量生產且生產前地層中各點壓力相同。
儘管真實油藏將很難與這些假設符合，但在實際生產過程中發現，油氣藏表現出的壓力反映特徵大致可以分為幾大類，下表列出了目前在試井解釋中使用較多的一些解釋模型。
表1 基本試井解釋模型一覽表
（一）內邊界
內邊界模型是由井筒條件決定的，井筒條件包括井筒的動力狀況和井的完井情況，井筒的動力狀況是指與井筒動力效應有關的物理現象，包括井筒儲存效應、井筒相變影響、井溫影響、井筒漏失等現象；完井情況是指與井筒本身及井壁附近地層物理結構有關的影響，包括井筒的汙染情況、射孔情況、儲層穿透厚度及是否有裂縫、井斜等情況。
1、線源井
在不考慮井筒的動力狀況和井的完井情況下，井半徑與油藏大小相比，井半徑非常小，近似地把井半徑視為零，此時的井稱為線源井。井筒半徑為零時，解釋模型的解稱為線源解。
線源井模型在干擾測試資料解釋中應用較多，在無法確定激動井的內邊界情況時一般選用該模型。
2、井筒儲存
（1）井筒儲存
在測試過程中，由於井筒中的流體的可壓縮性，關井後地層流體繼續向井內聚集，開井後地層流體不能立刻流入井筒，這種現象稱為井筒儲存效應。描述這種現象大小的物理量為井筒儲存係數，定義為與地層相通的井筒內流體體積的改變量與井底壓力改變量的比值，井筒儲存係數定義如下：
c=(v)/(p1）
圖1為早期井筒儲存特種曲線圖，其特徵是與的關係曲線為通過原點的一條直線。據此可識別早期井筒儲存效應的影響。
圖1 井筒儲存特種曲線圖
（2）變井筒儲存
在相重新分布井、相變井等實測井中，井筒儲存係數往往表現出增大或減小的特徵。2023年hegemen等人提出一種分析井筒儲存增大或減小的模型，該結果是能夠將變井筒儲存加到各種儲存模型（pd函式）的laplace空間通解。
定井筒儲存效應可由下式表示：
2） fair在井筒相重新分布研究中，通過增加一項，來計算相重新分布引起的壓力變化，對方程（2）做了修正：
3）使用多個變井筒儲集壓力函式pd1 、pd2……，可以產生複雜的變井筒儲集模型。例如，圖2反映出的是早期井筒儲集減小，接著井筒儲集又將增大的現象，對於一些井筒有積液的氣井，在壓力恢復測試期間有時出現這類井筒儲集特徵。早期，天然氣壓縮係數不斷降低，引起井筒儲集減小。
後來，隨著液體回落和相重新分布，井筒儲集可能增加。
圖2 早期井儲先減小後增大的曲線
3、表皮係數
由於鑽井、完井、作業或採取增產措施，使井底附近地層的滲透率變差或變好，從而引起附加流動壓力的效應，這種現象稱為表皮效應。表示表皮效應大小的無量綱引數稱為表皮係數，表皮係數由下式定義：
4）在油田勘探開發過程中，利用不穩定試井方法確定的表皮係數廣泛應用於油氣層損害評價。對於均質砂岩油氣藏：s0，地層被汙染，s0，地層保持原狀，s0地層被強化；對於裂縫性油氣藏：
s－3，地層被汙染，s－3，地層保持原狀，s－3地層被強化。實際上，大多數油井由於採用射孔完井，有些油井因考慮底水和氣頂等的因素影響未完全開啟，以及井的傾斜，油層的複雜性等，再用上面判別標準就同實際相差較大。事實上，由壓力恢復曲線所求得的真實表皮係數為一總表皮係數，它包括鑽井液、完井液對井底附近地帶油氣層的汙染與堵塞的真實表皮係數以及油氣井開啟不完善、井斜、非達西流等影響的表皮係數之和。
試井求出的表皮係數稱為總表皮係數，可由下式描述：
st=sd+spt+spf+s+sb+stu+sa5）
為了獲取反映地層汙染的真實情況，應該對油氣井開啟不完善、井斜、非達西流等影響的表皮係數進行計算求解。
4、裂縫井
人工壓裂是一項重要的增產措施。研究表明，在深度超過700公尺的地層中，壓裂產生的大多是垂直裂縫。這裡對三種垂直裂縫井的試井解釋模型作簡單的介紹。
（1）無限導流垂直裂縫
模型的基本假設是：①地層只壓開一條裂縫，裂縫與井對稱，其半長為xf; ②裂縫具有無限大的滲透率，沿裂縫沒有壓力降；③裂縫穿透整個地層且其寬度w=0;④若壓裂井位於長方形油藏的**，裂縫與該油藏的一條不滲透邊界平行。
這種模型的壓力分布可分為線性流動和徑向流動階段。在雙對數曲線上，壓力及壓力導數(pd'tdxf)是兩條斜率為1/2的平行直線，並且二者的縱座標之差為0.301（對數週期），直線段維持的時間界限為：
tdxf≤0.016
（2）有限導流垂直裂縫
對於大型壓裂的井，壓裂裂縫中填充砂子而且砂子的粒度混合比達到一定程度時，裂縫的導流能力成為能與地層的滲透性相比較時，則形成有限導流模型，其基本假設是：①地層只壓開一條裂縫，裂縫與井對稱，其半長為xf; ②裂縫具有一定的滲透率，即沿裂縫存在壓力降；③裂縫穿透整個地層且其寬度w≠0；④裂縫的滲透率遠遠大於油層的滲透率，即kf>>k。
在雙對數曲線上，早期的壓力及壓力導數曲線呈斜率為1/4的平行直線，二者縱座標差為0.602（對數週期）。
壓力分布進入擬徑向流動階段，其壓力特徵與無限導流情況類似，壓力導數曲線也是縱座標為0.5的直線。
（3）均勻流量垂直裂縫
這一模型假定裂縫具有很強的導流能力，即裂縫中的壓降很小，且地層流體流進每單位橫切面上的裂縫面積的流量相等。均勻流量裂縫與無限導流裂縫有相似的壓力特徵，這兩種裂縫流動條件僅有很小的差別。
均勻流量裂縫的不穩定擬徑向流期的流動方程為：
6）對於均勻流量裂縫，裂縫表皮因子的計算公式為：7）
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