钻井过程中的关键油藏管理技术.ppt

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1、钻井过程中的关键油藏管理技术,一、前言 二、DST测试技术 三、地层压力预测技术 四、储层污染评价技术 五、水平井轨迹图系统 六、油藏管理技术未来发展,目 录,油藏地质研究,油藏工程设计,钻井工程设计,采油工程设计,地面工程设计,总体经济评价,总体方案决策与制订,油气田开发总体建设方案,一、前言,油藏管理的基本过程,确立目标、制订方案、方案实施、实施过程的监测与评估以及方案的调整和完善 。,规划制定,实施执行,油藏监测,油藏模型,工艺措施,油藏管理：效果评价,油藏静态信息 油藏动态信息 油藏生产数据：油套压流量等井口生产数据； 油藏监测数据：试井、生产测井、井间监测 最新发展：实时动态监测,油

2、藏评价的信息内容,（）储层岩石的骨架性质，如岩石的压缩性、孔隙度、渗透率、孔隙大小分布及表面积等。 （）储层中的流体特性，如流体质量、密度、压缩性、粘度及其组分等。 （）流体与岩石的综合特性，如相渗透率、润湿性、毛细管压力特征和流体的饱和度分布等。 （）储层的构造特性，如储层厚度、深度、范围大小、倾斜度和孔隙裂缝的发育程度及其分布情况等。 （）储层能量大小，如储层压力、温度和流体储藏量等。,油藏的储层基本特性,各种测试的探测距离,模拟模型 (黑油, ,凝析， 组分, 热采）,集成,油藏管理决策,生产数据,油藏管理过程,油藏工程技术（油藏监测理论）,油藏工程技术内容,一、油藏工程设计基础 二、油

3、藏监测技术(试井、生产测井、井间监测 ） 三、物质平衡方法 四、递减分析 五、水驱曲线分析 六、油藏管理,油藏数值模拟技术,油藏工程的基本内容,油藏工程设计及油藏管理 试井分析： 物质平衡： 递减分析： 水驱曲线：,新模型,常规方法及软件 Saphir 新方法及软件Swift,在发展中,概况：试井技术发展已经有70多年的历史 1937 国外下入第1支压力计测试地层压力； 1951-1954 常规的半对数分析方法诞生； 1979-1983 典型曲线分析方法诞生； 最近20年的试井分析技术新发展： （1）一些复杂情况的试井分析方法的研究（多井、多层、多相，低渗透油藏，特殊油气藏，凝析气藏等） （2

4、）井下永久压力实时监测与分析技术 （3）数值试井分析技术。 （4）试井的油藏描述技术,试井技术的发展,压力及导数图版拟合分析复合图版,1、非达西流模型分析方法,达西流模型,非达西流模型,均质储层（达西流）,低渗透均质储层（非达西流）,2、多井系统中的试井分析技术,注水井压力落差试井曲线（受生产井干扰）,注水井压力落差试井曲线（受注水井和生产井干扰）,3、多层合采井的试井分析技术,（1）笼统压力测试和解释方法： Lefkomits等人（1961） 、Tariq和Ramey（1978）、Raghavan（1986）、高承泰（1986-1987）等人。 （2）直接分层测试和解释方法： （3）合层分步

5、测试和解释方法：Ehlig-Economides和Joseph（1985），Kuchuk等人（1986）和Shah等人（1986）。 新方法： 考虑流量约束的多层无窜流油藏的分层参数计算方法： 第1步：合层平均地层参数的确定 第2步：考虑流量约束分层参数的确定。,4、中国Swift试井分析软件的模型构架,试井类型： 常规试井、干扰试井 流动期类型： 压力恢复、压力落差、压力降落、注入试井、段塞流 井型： 直井、斜井、水平井 流体类型： 油、水、气、多相、凝析气 坐标变量选择：5种坐标 储层渗流类型：达西流、非达西流、非牛顿流 井筒储存模型：定井筒储存；变井筒储存 表皮效应模型：定表皮，变表皮

6、近井储层模型：有效井径、垂直裂缝、水平裂缝、部分打开 基本储层模型：均质、双孔、双渗、三重介质、分形介质 区模型 ： 1、2. 多区 层模型： 1、2.多层 外边界类型： 无限大、直线边界、夹角断层等 顶底边界类型：上下封闭等 井网模型： 单井、多井,试井分析的正问题与反问题 正问题 已知输入i和系统S求输出O i+S O 反问题 已知输入i和输出O求系统S i+O S,5、试井分析的信息论,一、前言 二、DST测试技术 三、地层压力预测技术 四、储层污染评价技术 五、水平井轨迹图系统 六、油藏管理技术未来发展,目 录,1、 DST测试工具,钻杆地层测试又称为钻杆测试，也可简称地层测试，国外称

7、为DST，是Drill Stem Testing的缩写。 对生产井段进行短期模拟生产 获得:在动态条件下地层和流体的各种特性参数。,MFE地层测试器(常规地层测试器) 膨胀式测试工具 PCT压控地层测试器 全通径APR测试工具,目前常用的测试工具有:,（1）PCT压控地层测试器,它采用环空加压、泄压就可实现井下测试阀开启、关闭，操作简单可靠。,（2）随钻地层测试器,MWD无线随钻测量仪,随钻地层测试器（DFTDrilling Formation Tester）,DFT测试模式,封隔器坐封时，分流器激活。,分流器激活，封隔器坐封，井下泵启动，记录压力降曲线和压力恢复曲线,2、钻杆地层测试的工作程

8、序,通常情况下，钻杆地层测试的程序是： （1）测试工具按一定顺序连接在钻杆端部，下入井中。 （2）测试工具下放到预定位置，封隔器坐封。1520个兆帕左右。 （3）初开井，打开测试阀门进行初次诱喷。初开井的目的是通过强烈的引流，解除地层堵塞。初开井的时间一般为1030分钟。 （4）初关井，关闭测试阀门，使地层压力得以恢复。初关井的时间一般为初开时间的24倍，初关井的目的是为了测得准确的原始地层压力。 （5）终流动，地层流体到达取样室 （5）终关井，恢复地层压力。应大于终流动时间 测取地层压力恢复资料，当压力稳定后，就可结束全部测试工作，起出井内测试工具。,封隔器坐封,初期液体流动压力一,测试工具

9、在井筒运行,初期液柱压力,初期关井压力,最终液体流动压力,最终关井压力,反循环,最终井筒钻井液柱静压力,关闭测试阀,提升测试工具,收缩封隔器,最后停止在基线上。,3、测试压力卡片的定性解释技术,一张压力卡片必须满足下三个条件，才能提供解释和分析用，这三个条件是： （1）压力基线是直的和清楚的； （2）所记录的初始和最终液柱压力与用泥浆密度和深度求出的压力是一致的； （3）所记录的流动压力恢复曲线是平滑的。,等产量恢复试井是指关井前井以恒定产量生产,q0,t,0,0,q,tp,pw,tp,t,t,t,0,霍纳法(Horner) MDH法,0,4、测试压力资料的定量解释技术,（1）常规分析方法,等

10、产量恢复试井霍纳法,m,地层流动系数：,地层渗透率：,霍纳法或MDH法地层参数计算：,表皮系数S,附加压力降,=0.87mS,堵塞比DR,流动效率FE,采油指数,求测试井到断层距离的公式为：,原始地层压力,外推霍纳图中的直线段至 =1,处，在压力轴上的交点p*被认为是地层推算原始压力pi。,（2）图版拟合方法,Gringarten图版压降分析,计算参数,一、前言 二、DST测试技术 三、地层压力预测技术 四、储层污染评价技术 五、水平井轨迹图系统 六、油藏管理技术未来发展,目 录,分目录,1、油（气）藏压力 2、地层异常压力的成因机制及影响因素 3、用于地层压力预测和监测的主要资料 4、预测地

11、层压力的主要方法 5、随钻检测地层压力的方法,1、油（气）藏压力,（ 1）油（气）藏压力 也称为油层压力或地层压力是指油气层中，孔隙中流体所承受的压力。也称孔隙流体压力。,1.2,0.7-1.2,0.7,异常高压,正常,异常低压,（2）压力系数,=,压力状态：地层压力数值的高低表示： p60MPa 超高压地层,异常高压原因,储层不连续,流体不连通,异常高压,高,高产,井喷,地层封闭,异常低压,低产,泥浆漏失,异常低压,(3)判断压力系统,(4)判断出油层位,(5)确定流体界面,Contact,WOC or GOC ?,2、地层异常压力的成因机制及影响因素,一般只有泥质地层才能产生异常流体压力,

12、（1）压实作用 （2）构造应力作用（或构造运动） （3）粘土矿物的脱水作用 （4）密度差的作用（气水） （5）水热增压作用 （6）有机质的热演化 （7）注水,3、用于地层压力预测和监测的主要资料,（1）测井资料 ：声波时差、中子、密度、电阻率（感应）、自然伽玛能谱、核磁共振、西格玛等等。 （2）钻井资料：标准化钻速、可钻性、钻头扭矩等 钻井参数，泥浆参数，岩屑参数等。 （3）录井资料 ：用于压力预测的资料包括岩屑、钻井液和钻具三大。 （4）地震资料 ：利用地震速度谱数据获得层速度，建立起正常压实趋势线，再用等效深度法计算和预测地层压力,五、随钻检测地层压力的方法,随钻检测地层压力的方法包括：

13、页岩密度法 dc指数方法 标准化钻速法 C指数法 法 井涌观测法 岩屑分析法 气体录井 温度录井,一、前言 二、DST测试技术 三、地层压力预测技术 四、储层污染评价技术 五、水平井轨迹图系统 六、油藏管理技术未来发展,目 录,四、储层污染评价技术,1、 地层损害的表皮因子定义,井污染的试井评价,图6.1-4,T6125压裂前后的试井模型诊断对比图,2006年10月23日,2007年12月25日,2007年6月29日,措施日期 ：2006-10-27,一、前言 二、DST测试技术 三、地层压力预测技术 四、储层污染评价技术 五、水平井轨迹图系统 六、油藏管理技术未来发展,目 录,（1）实现坐标

14、平面上显示曲线数据； 全烃（气测）、钻时、伽玛曲线；实现轨迹图曲线； 图例显示功能；各坐标的大小范围可以由用户调整； 轨迹图曲线上数据显示； 实现二维、三维功能，实现地质模型； （2）实现数据的导入导出功能 （3）轨迹填充色由用户自定义,五、水平井轨迹图系统,主界面应用,辅助功能,数据操作 导入功能； 导出功能；,设置项 曲线属性设置； 岩性设置； 轨迹填充色设置； 轨迹图曲线设置； 坐标轴设置；,曲线属性设置,岩性设置,轨迹填充色设置,轨迹图曲线设置,坐标轴设置,西安华线,外观设置,西安华线,风格设置,一、前言 二、DST测试技术 三、地层压力预测技术 四、储层污染评价技术 五、水平井轨迹图

15、系统 六、油藏管理技术未来发展,目 录,模拟模型 (黑油, ,凝析， 组分, 热采）,集成,油藏管理决策,生产数据,油藏管理过程,多学科一体化技术,综 合,含水饱和度,容积,曲线,图示,横截面,生产曲线,流体接触面,生产数据,质量检查,标准层,岩心,测井曲线,标准化及换算,输入,输出,North Ward Estes 油田计算机辅助特征研究,油藏管理的基本过程,确立目标、制订方案、方案实施、实施过程的监测与评估以及方案的调整和完善 。,规划制定,实施执行,油藏监测,油藏模型,工艺措施,油藏管理：效果评价,基于试井的油藏描述与数值模拟一体化软件平台,其中“油气藏监测信息网络应用软件平台”获得2006年国家科技部创新基金资助,谢 谢 大 家！,附注： 本ppt利用了许多作者的图，在此同时谢谢有关图的作者,