1、第一节,第二节,第三节,引 言,思考题,教学要求,第五章 注水井试井分析方法,第五章 注水井试井分析方法,教学基本要求,1、了解M1和M1时注水井压降试井分析方法,第五章 注水井试井分析方法,2、了解注水井试井典型曲线分析方法,第五章 注水井试井分析方法,注入测试:在注入量不变的条件下，连续测量井底压力随时间的变化，并分析此压力资料,以获得测试井和测试层的特性参数。(Injecticity Testing)注入测试相当于油井的压降试井。,注水井试井分为注入测试和压力降落测试。,注水井压力降落测试:以恒定注入量注入一段时间后停注,测量此时井底压力随时间的变化,并分析此压力资料,以获得测试井和测试
2、层的特性参数。(Fall of Testing)注水井压力降落测试相当于油井的压力恢复试井。,第五章 注水井试井分析方法,流度比的概念:,流度比M是表征驱替效率的重要特征参数。,流度比：驱替流体的流度与被驱替流体的流度之比。其定义式为：,（5-1）,5-1 M=1时注水井压力降落测试,5-1 M=1时注水井压力降落测试,M=1时注水井的压力降落测试类似于油井的压力恢复测试。只要将产量符号改为负号,则所有油井压降试井中压力公式和k,S求解公式均可用于注水井注入试井；所有油井压力恢复试井中压力公式和k,S求解公式均可用于注水井压降试井。,M=1的条件下，可用压力恢复试井的解释方法分析注水井的压力降
3、落测试资料。,图5-1 注水井压力降落测试示意图,5-1 M=1时注水井压力降落测试,图5-1是注水井以恒定注入量q注水tp时间后，进行的压力降落测试时的流量与压力随关井时间t的变化曲线。,5-1 M=1时注水井压力降落测试,对于径向流动阶段，压力降落表达式可由下式决定：,（5-2）,式中：,关井后注水井的井底压力，MPa,无限大关井时间下的半对数直线段的截距；对于无限大油藏或压力降落较小的油藏为油藏的初始压力，MPa；,5-1 M=1时注水井压力降落测试,由式(5-2)可求出直线段斜率m，可求出渗透率K：,在直线段或其延长线上取一点 可求出表皮系数S:,对于变注入流量的试井，注水时间tP由下
4、式决定：,(5-6),外推Horner曲线的直线段到,得到,新井或注水时间较短的井，,5-1 M=1时注水井压力降落测试,5-1 M=1时注水井压力降落测试,(5-7),tPDA由下式决定：,(5-8),同样，此条件下的压力测试数据也可由Gringarten-Bourdet复合图版进行分析。,5-2 流度比M1时非活塞式水驱油条件下 注水井压力降落试井分析方法,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,一般注入的水与地层中油的流度是不相同的，即m1,这样在地层中会造成一定的饱和度梯度。注水井周围水相的饱和度大，距离注水井较远处饱和度小。实质上形成三个区:水区、两相区和油区。
5、,如图5-5所示,图5-5 流度比M1时注水油藏模型示意图,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,每一条曲线对应一个 比值,并给出了两直段斜率比m2/m1 ，在上图中:,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,降落曲线。见图5-6 所示,Merill-KazemGogarty通过数值模拟得到了不同,的比值、不同流度比,下的注入井压力,，,图5-6 压力降落曲线,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,水区的渗透率kw可由的斜率m1求得，,图中分了4个时间段：A主要由
6、井筒储存影响；B由水区的性质决定，其斜率m1主要反映水区的流动参数；C受油水两相区的性质影响；D出现第二次直线段，由油区的性质决定。,井的污染系数S可在第一条直线段或其延长线上取一点求得：,油区的流度(k/)2，可由下式计算：,式中(1/2)可由图5-7读出。,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,图中，tDfx为两条直线的交点；,图5-7 两直线的斜率比m2/m1、两区的储容比 (Ct)1/(Ct)2与无因次时间tDf1的关系,5-2流度比M1活塞式水驱油条件下注水井压力降落试井分析方法,5-3 注水井压力降落试井典型 曲线分析方法,一、 注水井的试井解释模型 二、
7、注水井压力降落试井典型曲线 三、 应用实例,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,一、 注水井的试井解释模型,1、注水井注水阶段的物理模型考虑有限油藏内中心一口注水井的情况。注水开始后不久，油藏中就建立起了饱和度梯度。从注水井到注水前缘含水饱和度逐渐减少，注水前缘以外的区域为油区。如图5-11所示。,图5-11 注水井模型示意图,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,并作如下假设：,上述模型考虑了油水饱和度分布，为方便求解起见，将油水 两相区剖分成N个小圆环区域， 如图5-12所示。如图5-13所示。,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,1）注水油藏为均质、各向异性介质；2
8、) 水驱油为非活塞式，其饱和度分布可由Buckley-leverrett方程确定；3) 油水的渗流满足达西方程；4) 忽略重力、毛细管力的影响。,2、注水井的数学模型,图5-12 剖分后的模型示意图,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,图5-13 饱和度分布示意图,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,rD(Sw) 为Sw所对应的无因次距离；为分流曲线fwSw上Sw对应的斜率。,剖分后的每一圆环内饱和度为一定值，设注水时间为tP，则每一圆环的饱和度分布由下面的方法确定：,Buckley-leverrett方程为：,(5-13),式中：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,
9、每一圆环内的饱和度由下式决定：,(5-14),Swf为水驱油前缘含水饱和度，由分流曲线决定。,(5-15),(5-16),将每圆环内的Swi代入(5-13)式，则可计算出每一圆环的无因次半径rDi ，前缘对应的无因次半径为rDf。,每一圆环的扩散方程为：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,初始条件:,衔接条件:,内边界条件：,外边界条件：,恒压外边界,封闭外边界,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,式中：,为无因次压力,为第i圆环内的流度；,为第i圆环的扩散比；,为第i圆环内的导压系数；,为无因次井筒储存系数；,为无因次油藏边界半径,以上方程组为注水时间为tp时的压力扩散方程
10、,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,3、数学模型的求解,4、注水井的压力降落解的求法,假设关井测试阶段，水区前缘不再变化。此时，可利用上述注入解和迭加原理得到关井阶段的压力降落公式：,二、 注水井压力降落试井典型曲线,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,利用上面的压力降落解，在一定的条件下(w0定值)，可组合出注水井的压力降落典型图版。如图5-14所示。,图版由两簇曲线组成： 无因次压力曲线和无因次压力导数曲线,纵轴：,横轴：,这里：, 每一条曲线对应一个CDe2S值。对于De2S值相同的曲线，到晚期其曲线均重合。对于CD/D值相同的曲线构成一簇。,（5-34）,图5-14
11、注水井压力降落典型曲线,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,实测曲线与典型曲线的拟合步骤与油井的典型曲线拟合步骤一样。,值得说明的是：注水井的压力降落典型图版与油藏的特征(如孔隙度，厚度h)、地层流体的特性(如0,w及相渗曲线)和注水井的参数(如井半径rw)等有关。因此，这些典型图版的通用性较差。一般来说，不同的油田有不同的图版。,由压力拟合值 计算 k1 ：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,由（5-34）得：,由时间拟合值 计算 ：,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,由拟合曲线参数 计算,由拟合曲线参数 计算S,5-3注水井压力降落试井的典型曲线分析方法,油相的渗透率可采用下列方法计算：,kr0(Swi)为水饱和度Swi下的油相的相对渗透率，由相对渗透率曲线即可得到，所以：,式中：krw(1-Sor)为1-Sor下水相的相对渗透率；,思 考 题,注水井试井和油井试井有何异同?,第五章 注水井试井分析方法,
