現代試井分析試卷 論述

2022-11-29 14:33:02 字數 5048 閱讀 2774

論述題1.簡述油氣井測試可以獲得資訊答:一般來說油氣井測試可以獲得下列資訊:

(1)確定油氣井內已鑽開油氣層的汙染情況或增產措施的效果;(2)確定油層在流動條件下的滲透性或地層流動係數;(3)推算出油氣井的平均地層壓力;(4)確定油氣井排驅面積的形狀、大小以及單井開採儲量;(5)確定油氣井附近的地質結構,如斷層、裂縫、油水邊界等;

2.簡述推導平面徑向流基本微分方程的假設條件。答:由於油藏條件很複雜,在建立平面徑向流基本微分方程時,我們作了如下一些假設:

1)、地層均質、等厚、各向同性;2)、油藏溫度不變;3)不考慮重力;4)、流體流動服從達西定律;5)、不考慮井儲效應;6)多孔介質包含單相、均質流體,並具有輕微壓縮性。

3.請寫出擴散方程,並說明建立擴散方程的最基本假設條件。答:擴散方程是:

建立擴散方程的最基本假設條件有:1、均質地層與均質流體;2、壓力梯度很小;3、流體具有輕微壓縮性,且壓縮係數為常數。

4.簡述什麼是不穩定試井,並說明油氣井測試可以獲得資訊答:所謂不穩定試井是指根據彈性不穩定滲硫理論,利用實測的井底壓力資料,經過適當的數學處理,以獲得該井排驅面積範圍內的油層引數與有關的地質特徵資訊的技術。一般來說油氣井測試可以獲得下列資訊:

(1)確定油氣井內已鑽開油氣層的汙染情況或增產措施的效果;(2)確定油層在流動條件下的滲透性或地層流動係數;(3)推算出油氣井的平均地層壓力;(4)確定油氣井排驅面積的形狀、大小以及單井開採儲量;(5)確定油氣井附近的地質結構,如斷層、裂縫、油水邊界等。

5.乙個完整的數學模型包括幾個部分,並寫出均質地層,定產量生產,封閉邊界的數學模型(無因次形式)答:乙個完整的數學模型包括以下部分:(1)二階偏微分方程或方程組,又稱為基礎模型;(2)初始條件,即油層原始狀態條件;(3)內邊界條件,反映油井生產情況;(4)外邊界條件,反映油層邊界情況。

均質地層,定產量生產,封閉邊界的數學模型是:基本微分方程:初始條件:

外邊界條件: 內邊界條件:

6.寫出無因次時間,壓力,半徑的定義,為什麼要定義無因次量。答:無因次壓力是:

無因次時間: 無因次半徑:為了使基本微分方程的求解方便,以及求解結果能適用於不同油藏,所以定義了無因次變數。

,例如,無因次壓力實際上是乙個壓力降()的概念,而不是壓力()值的大小,而且這個壓力降又是以油藏地質引數與油井產量的倍數來代替實際油層壓力降。無因次距離是以井徑的倍數表示實際距離的大小。無因次時間則以油藏地質引數為倍數的時間來代替實際時間。

這樣的無因次量的表示式及其解,可不受油藏物性,油井產量等條件的差異所限制,使其具有廣泛的適用性,並且又能簡明地反映流體滲流的本質規律。

7.請論述封閉油藏的井底壓力半對數(無因次)曲線的特點。答:封閉油藏的井底壓力半對數(無因次)曲線的特點有:

1).不同的無因次邊界半徑red有不同的無因次井底壓力pwd曲線。每條曲線可分為早期(上公升緩慢且近似與直線)、後期(上公升陡而快)和兩者之間的過渡部分。2).每一條pwd曲線的早期部分(即td較小時),隨著油藏半徑增大(即rwd增長),而使近似與直線的早期部分持續時間也越長。

當red趨於無限大時,則油井無因次井底壓力pwd的變化,近似於一條直線。這條近似直線段可看成整個曲線組的極限曲線(包線)。3).每一條red曲線的後期,即td 較大的部分,曲線上翹,斜率增大。

8.壓力降落測試對油田有什麼要求?哪些井適用壓降測試?答:

壓力降落測試時在整個地層壓力達到平衡後,油井開井生產,並連續測量井底壓力與產量的變化,然後將井底壓力與時間作出曲線,以確定油層地質引數的試井方法。壓降測試一般要求:1)測試前地層壓力穩定;2)測試過程中油井產量穩定。

因此,下列油井比較適用壓降測試:1)新井投產特別是探井最為適用;2)已長期停產現又重新恢復生產的油氣井;3)從經濟技術角度考慮,認為不利於關井測壓的井。

1.什麼是非達西滲流,它產生的原因是什麼;氣體滲流為什麼是非達西滲流。答:偏離了達西定律的滲流稱為非達西滲流。

產生原因有:(1)、滲流速度太大,慣性力產生很大作用2)、滲流速度太小,粘滯力產生很大作用。氣體滲流是非達西滲流的原因是由於氣體粘度小,滲流速度大,使得氣體滲流中慣性力產生很大影響。

氣體滲流的運動方程是:。

2.簡要論述不穩定試井方法和數學模型的關係。答:不穩定試井方法與數學模型的研究兩者之間的關係,如下圖所示。

由圖可知,油氣測試過程相當於數學模型研究中的正問題。正問題是指在已確定的地層模型與油層邊界條件下所建立的基礎模型,以求得有關壓力的解析解(3分)。測試資料解釋過程,相當於數學模型研究中的反問題。

反問題是指將得到的解析解,考慮到油井條件,通過實測的壓力資料反求地層引數

1.請畫出典型雙重介質壓力恢復理論曲線並簡要分析其特徵。答:典型雙重介質壓力恢復理論曲線如下圖

曲線的基本特徵是:曲線基本上分為3段(1)第一直線段,(2)過渡段,(3)第二直線段。過渡段的主體是一條水平線。即理論曲線具有兩條斜率為i的平行直線中間有乙個水平台階的特徵。

2.雙重孔隙介質滲流的特點。答:雙重孔隙介質滲流有如下的特點:

1)、由於雙重孔隙介質在滲流過程中,各系統的導壓係數和流體的滲流速度不同,因而形成兩個不同的壓力系統和兩個滲流場。2)、認為流體在基質孔隙系統中不發生流動,但是,由於裂縫和孔隙之間存在壓力

差,故基質孔隙向裂縫系統中補充流體。並且認為流體只能通過裂縫才能進入井筒。3)、雙重孔隙介質的兩個壓力系統是相互聯絡的,而且還存在這流體交換,這種交換稱為竄流。

3.寫出竄流係數的定義,並論述竄流係數大小的影響因素。答:竄流係數的表示式是:

其中::竄流係數 :基質滲透率 :

裂縫滲透率 :井筒半徑竄流係數的大小,一方面取決於岩塊與裂縫滲透率的比值,另一方面又取決於基質岩塊被裂縫切割的程度。

4.請畫出典型雙重介質壓力恢復理論曲線並由圖簡要說明雙孔隙度油藏滲流過程答:

當油井關井,由滲流率差異而引起兩系統內的壓力的差異,離井遠處的流體首先向井滲流,井底附近的裂縫系統壓力首先恢復,於是在壓力恢復曲線上呈現出代表裂縫徑向流動的第ⅰ直線段。當裂縫壓力恢復到高於當時基質孔隙壓力水平時,裂縫中的流體向基質孔隙補充,所以裂縫壓力恢復速度降低,由於基質孔隙度高,儲集空間大,所以,裂縫壓力只能保持在某一壓力水平上,故在壓力恢復曲線上呈現出乙個平台。隨著壓力恢復,範圍會不斷向井底遠處擴大,當基質孔隙系統的壓力相同時,裂縫與基質兩個系統將一起恢復,則呈現出代表整體徑向流動的第ⅱ直線段。

1.簡述油井壓降曲線在不同流動時期特徵。答:(1)早期壓降曲線又稱為井儲效應段,它在半對數座標中不是一條直線,但是在雙對數座標中是一條斜率為1的直線。

(2)中期壓降曲線反映了無限大作用不穩定徑向流方式流向井底的過程,並且壓降漏斗不斷向外擴充套件,測試半徑不斷增大,但是沒有受到邊界的影響。在半對數座標內是一條直線。(3)晚期壓降曲線表示壓降漏斗已波及整個油藏,油井的壓降速度等於油藏邊界的壓力下降速度。

2.請畫出無限大地層定產量生產時的壓降漏斗傳播示意圖,並作簡要分析。答:無限大地層定產量生產時的壓降漏斗傳播示意圖如下圖

從圖中可以看出(1)、在油層中瞬間壓力分布呈對數曲線,一般稱為壓降漏斗;(2)、隨著時間的增加,壓降漏斗向地層遠處方向擴大;(3)在壓降漏斗尚沒有波及的地區,地層壓力一直保持在原始地層壓力。

3.請畫出封閉油藏定產量生產時的壓降漏斗傳播示意圖,並作簡要分析。答:封閉油藏定產量生產時的壓降漏斗傳播示意圖如下圖

從圖中可以看出(1)、壓降漏斗在地層中傳播,早期和無限大地層內的傳播相似;(2)、當壓降漏斗到達油藏邊界以後,邊界上的原始地層壓力將不斷下降;(3)、由於邊界壓力的下降,影響油井的壓力下降規律,使油井壓降進入不穩定晚期;(4)、當邊界壓力下降到一定程度後,油井壓降進入視穩定階段。

5.在實際油層中,井底附近的流體滲流阻力大於理論上的滲流阻力。請論述其原因。答:

在均質地層中,油井以穩定產量生產時,井底附近的實際壓力降往往大於理論上的壓力降,也就是說在實際油層中,井底附近的流體滲流阻力大於理論上的滲流阻力。主要原因有兩個(1)井底附近地層由於鑽井試油工程技術因素造成對井壁附近地層的傷害而使其滲流條件變壞(2分)。油井的不完善性主要有3個方面:

①開啟性質不完善;②開啟程度不完善;③井底附近油層傷害。(2)井底附近的流體滲流速度超過臨界速度,達西定律被破壞而呈非達西流動引起滲流阻力增大,這種現象一般出現在高產氣井或特大產量的油井中。比方說在氣藏中其運動方程是:

,這就增大了滲流阻力。

6.論述油井的不完善性。答:一般來說井底附近的流體滲流阻力大於理論上的滲流阻力,乙個最主要的原因是油井的不完善性。

真對不同的情況油井的不完善性分為三中情況:(1)、開啟性質不完善;(2)、開啟程度不完善;(3)、井底附近油層傷害。開啟性質不完善是指油井完井方式對油層的傷害,即油層全部鑽開,但採用下套管的射孔的方式完成的井。

開啟程度不完善是指鑽井過程中,只鑽開部分油層引起的傷害。井底附近油層傷害是指鑽開油層以後,油層受泥漿浸泡而被汙染。

7.請畫出在排驅面積內壓力沒有受到任何干擾的y函式的典型曲線(雙對數),並作簡要

分析。答:在排驅面積內壓力沒有受到任何干擾的y函式的典型曲線如下圖:

在圖中可以看出有一條呈45度連續下降的直線,表示地層流體以徑向流方式連續向井內流動,壓降漏斗不斷向外擴充套件,這時壓力沒有受到任何干擾,故在排驅面積內,不存在任何邊界。當油井測試時間較長達到視穩態階段時,地層內任何一點的壓降速度保持不變,因此y函式保持不變。

8.請畫出有斷層影響的油井壓力降落典型曲線,並作簡要分析。 答:有斷層影響的油井壓力降落典型曲線如下圖:

從圖中可以看出。如果油井附近有一條直線封閉斷層存在時,油井壓降曲線在半對數座標內呈現為兩條直線(斜率小於零),並且後期的直線段斜率為前期直線段斜率的兩倍。9。

寫出表皮係數的表示式,並說明表皮係數s與井的完善性的關係。答:表皮係數的表示式是:

s=0 井未受汙染完善井 s>0 井受汙染不完善井 s<0 酸化壓裂增產井超完善井

1.論述用實測曲線和雷公尺典型曲線匹配估算引數的步驟答:在用實測曲線和雷公尺典型曲線匹配估算引數的步驟為:(1)將透明紙覆蓋在典型曲線上,按典型曲線的雙對數座標的尺寸,繪製出實測曲線的座標,並在透明紙上做出實測曲線。

(2)利用實測曲線上的45度直線計算該井的井儲係數。(3)在典型曲線上選出已估算出的井儲係數的曲線,與已畫在透明紙上的實測曲線匹配。通過實測曲線的左右平移,最大限度低於典型曲線擬和。

(4)在座標內,確定乙個讀書方便的匹配點,並讀出匹配點上兩座標的值。(5)分別計算出流動係數、滲透率等其他引數。(6) 驗證。

將實驗室或電測資料得到的空隙度和綜合壓縮係數的的乘積與估計的值核對,檢驗其計算的可靠性。如果兩者不一致,通過分析研究,找出匹配中存在的問題,在作匹配與計算。

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