第三章 油藏动态监测原理与方法 第三节 水井试井分析方法

前 言 石油开采中的一次采油是利用天然能量开采，即利用流体和岩石的弹性能、溶解气膨胀能、重力排替以及有边、底水时水的侵入。 前 言 石油开采中的一次采油是利用天然能量开采，即利用流体和岩石的弹性能、溶解气膨胀能、重力排替以及有边、底水时水的侵入。 一次采油的采收率很低，一般在20%以下，如以下图表所示。 现在的提高采收率（EOR）泛指的是从油藏中采出比一次采油法更多石油的某种方法。 继一次采油之后，注水成为提高采收率的主要方法之一。 采用注水采油具有一定优势，主要表现为：水容易获得；水驱替中、低密度原油的效率较高；注水的投资和操作费用低而利润大；比较而言，水容易注入底层;水在油层中容易流动。

二次（注水）采油特点 水容易获得 。 水驱替中、低密度原油的效率较高 。 注水的投资和操作费用低而利润大 。 比较而言，水容易注入底层 。 水在油层中容易流动 。

水驱油机理的两种观点 活塞式水驱油理论 地层中原来饱和原油（孔隙空间中含油和束缚水），水驱油时，油水接触面始终垂直于流线，并且均匀向前推进，水到之处将孔隙中可流动原油全部驱走。由此，单向渗流时油水接触面将与排液道垂直，而径向渗流时油水接触面将是与水井同心的圆面，水驱油过程中地层存在两个区域：近水井地带纯水区，近油井地带的纯油区。

非活塞式水驱油理论 水驱油时，由于油水粘度差的影响、毛管力的作用以及岩层微观不均匀影响，使得水渗入油区后出现一个油水两相交织流动的两相区——油水过度带，这样，水驱油过程中地层将可能存在三个区域：近水井地带纯水区，油水过渡带，近油井地带的纯油区。

注水井测试目的和意义 在油田开发过程中，动态测试是了解油气层物性和油气井生产状况的主要手段之一。一口井的注入能力低，它是由于井附近地层的堵塞引起的？还是由于渗透率低引起的？还是驱动力小或是地层传导性差？动态测试能够甄别其原因，为以后采用经济而有效增产措施提供一个可靠依据。动态测试过程是改变测试井的流量，并测量由此而引起的井底压力变化。

过水井动态测试的目的 一 确定目标井的工作状况，即确定井的完善程度、已射开地层的受污染程度、增注措施效果等； 一 确定目标井的工作状况，即确定井的完善程度、已射开地层的受污染程度、增注措施效果等； 二 确定目标井泄水区的特征，如形状、大小、平均地层压力、渗透率等。运用试井数据，结合其它资料，可以推算测试层和测试井的许多参数，如测试井的完井效率、井底污染情况，判断是否采取以及选择改造措施，分析增注措施效果，估算测试井的注入能力，计算地层压力，渗透能力，探测测试井附近的油、气层断层、边界、连通性、各向异性等。

高含水期注水井动态测试分析问题 东部主力油田目前主力油层的综合含水超过85%,用前文所述的多区复合线性复合模型考虑水驱油的分区性显然是不合适的。对于注水井试井，压力扰动主要反映在注水井附近，现行情况下用油水两相渗流理论来建立测试资料解释数学模型，实在有些牵强附会。另外，在测试过程之前，一般存在注水稳定的条件，即地面监测的压力和流量均已经稳定，考虑到注水井井筒存在水柱影响、近井地带渗透率变化以及远井地带受注采比的影响。

高含水期注水井测试资料特征分析 （1）早期段 早期曲线开口可能是受井筒动力学效应影响所致。常见的井筒动力学效应有：井筒存储或续流、井筒中流体相重新分配、环空流动、近井地层出现水力裂缝以及井筒或近井地层压敏变化等。对于水井，井筒存储或续流效应存在，一般没有井筒中流体相重新分配，但环空流动、水力裂缝、井筒或近井地层压敏变化可能存在，它们常常使得早期段数据出现开口现象，可以用变井储模型、双井储模型等理论来解释这些现象。

高含水期注水井测试资料特征分析 （2）中期段 通常人们希望在中期段出现平面径向流动，以便利用之计算地层渗透率和平均地层压力。不幸的是，经过三次加密之后，萨中开发区井距较小，受邻井压力扰动的影响，测试资料的径向流表现特征常常不明显,才有萌芽，便被侵扰。另外当近井地层出现有效的垂直裂缝时，中期段可能出现线性流动段，当隔层有渗透时，还可能被邻层窜流影响。

高含水期注水井测试资料特征分析 （3）晚期段 在试井分析和资料解释过程中，晚期段通常反映边界或邻井干扰的影响。对于压力降落资料，如果地层存在封闭边界或断层，其到测试井的距离在压力扰动波及范围内，那么晚期压力和压力导数曲线将上翘。如果地层存在渗透型边界（定压边界是其特例），其到测试井的距离在压力扰动波及范围内，那么晚期压力和压力导数曲线将下倾。

高含水期注水井测试资料特征分析 然而，对于压力恢复资料，无论是存在封闭边界或断层，还是存在渗透型边界，晚期压力和压力导数曲线都将下倾。不同类型的边界，晚期压力和压力导数曲线下倾的趋势有一定差别。导致晚期压力和压力导数曲线趋势变化的另一个重要因素是临近的生产井或者注水井，它们也会产生类似于断层或者渗透边界的现象。统计本次研究所用的资料表明，许多井次测试数据晚期压力和压力导数曲线存在上翘现象，少量井次的晚期压力和压力导数曲线出现下倾，参考地质资料可以做出判断，这样的变化多数是由于邻近井生产或者注水造成的。

注水井测压资料分析实例

北1-3-27（1996）早期段线性流，中期径向流不明显，晚期段受临井影响上翘 注水井测压资料分析实例 北1-3-27（1996）早期段线性流，中期径向流不明显，晚期段受临井影响上翘 高155斜513（1996）早期开口，中期线性流

高151斜43（1997）早期开口，中期径向流，有复合油藏特征 南1-1水032（1996）早期开口，中期线性流，晚期下掉

南1-1水026（1996）早期封口，中期线性流，有部分射开特征 南1-1水026（1996）早期封口，中期线性流，导数计算方法不好

同井多次测试压力导数对比

同井多次测试压力导数对比 大庆一厂高153-51水井三次试井对比 高153-51三次测试双对数特征变化较大，说明近井地层性质变化较大 。

同井多次测试压力导数对比 大庆一厂高151-斜43水井三次试井对比 高151斜43井三次测试双对数特征相近，说明地层性质变化不大 。

大庆一厂高149-45水井试井结果 早期曲线开口可能是受井筒动力学效应影响所致。常见的井筒动力学效应有：井筒存储或续流、井筒中流体相重新分配、环空流动、近井地层出现水力裂缝以及井筒或近井地层压敏变化等。 对于水井，井筒存储或续流效应存在，一般没有井筒中流体相重新分配，但环空流动、水力裂缝、井筒或近井地层压敏变化可能存在，它们常常使得早期段数据出现开口现象，可以用变井储模型、双井储模型等理论来解释这些现象

IPR影响边界性质