井筒存儲系數一般是多少

『壹』 如何確定儲罐的停留時間和儲存系數如何確定儲罐

儲罐介質有液、氣之分。液有液體和液化之分。液體如汽、柴油；液化如氨、氯、石油氣。液化氣體存儲量有嚴格規定，如石油氣容積系數0.85，重量系數0.425。液體只是參照，如汽油按容積系數0.85。 1、液體化學品有易燃和非易燃之分，裝進儲罐則稱介質。儲罐介質有液、氣之分。 2、液有液體和液化之分。液體如汽、柴油；液化如氨、氯、石油氣。 3、液化氣體存儲量有嚴格規定，如石油氣（烴）容積系數0.85，重量系數0.425。 4、對於（易燃）液體，只是參照液化氣體，如汽油按容積系數0.85或0.9。

『貳』 勝利油區電子壓力計試井資料綜合分析

李友全張傳寶李慧葉良玉閻燕張莉

摘要勝利油區地質構造復雜，反映其動態特徵的試井曲線也異常復雜。本文在綜合分析了勝利油區15年來的電子壓力計試井資料的基礎上，研究了不同試井資料的曲線特徵，包括變井筒儲存的曲線特徵及資料解釋方法；不同油藏外邊界的曲線特徵及資料解釋方法；以及勝利油區多層、多井試井中存在的問題及解決方案等。在此基礎上，總結出了一套適合勝利油區復雜地質特徵的試井方法和資料解釋方法。

關鍵詞試井試井解釋內邊界外邊界多層油藏勝利油區

一、引言

勝利油區的現代試井工作開始於1985年，經過十五年的引進、發展配套和應用研究，目前已形成油氣水井地面直讀測試、井底儲存測試、海上橇裝測試和抽油井環空測試的現代試井技術系列。相繼開展了油氣水井的壓力溫度測試、壓力恢復試井、壓降試井、干擾試井、脈沖試井、系統試井、改進等時試井、探邊測試、水平井試井、抽油機井環空測試及壓裂、酸化、堵水評價測試、計算熱採油藏參數測試等。到目前已累計完成電子壓力計測試280井（層），為油田的勘探開發提供了重要的動態資料。但由於勝利油區地質構造復雜、油藏儲集類型多，反映油藏特徵的試井曲線也異常復雜，試井資料的解釋難度很大，為提高我局的試井解釋水平，增加試井資料的應用價值，應結合油氣藏開發過程中的研究成果，對這些資料進行綜合分析和應用研究，以推動我局試井技術的不斷發展和進步。本文在綜合分析勝利油區電子壓力計試井資料的基礎上，對不同類型內邊界、油藏外邊界、多層油藏試井資料（包括分層測試）及多井試井進行了研究分析。

二、具有不同內邊界類型試井資料的分析研究

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，包括井筒的污染情況、射孔情況、儲集層穿透厚度及是否有裂縫、井斜等情況。這些情況對不穩定試井有很大的影響，往往直接影響解釋結果的准確性。

1.線源井

在不考慮井筒的動力狀況和井的完井情況下，井筒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^[1]。

2.井筒儲存

（1）定井筒儲存

由於井筒中流體的可壓縮性，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。描述這種現象的物理量為井筒儲存系數，定義為與地層相通的井筒內流體體積的改變數與井底壓力改變數的比值。定井筒儲存的特種曲線是壓差（p）與時間（t）關系圖，其特徵是△p與 t的關系曲線為通過原點的一條直線。

（2）變井筒儲存

在相重新分布井、相變井等實測井中，井筒儲存系數往往表現出增大或減小的特徵。1997年Hegemen等人提出一種分析井筒儲存增大或減小的模型，在Laplace空間內，變井筒儲存井壓力反映可表示為^[2,3]：

勝利油區勘探開發論文集

式中：p_D——無因次壓力；

S——表皮系數；

C_D——無因次井筒儲存系數；

p_D——無因次變井筒儲存壓力；

L(p_D）——理想儲集層模型（S=0,C_。＝0）的Laplace空間解；

z——Laplace變數。

Fair給出的變井筒儲存壓力函數為指數形式：

式中：C_φD——常數；

勝利油區勘探開發論文集

t_D——無因次時間。

將（2）式進行Laplace變換後代入（1）式再反演到真實空間，即得到指數形式的變井筒儲存的典型曲線（圖1、圖2）。具有變井筒儲存的井在早期會表現出與具有定井筒儲存並且儲存系數為C_φD的井相似的特性，接著是變井筒儲存占優勢的過渡期，然後是晚期，井再次表現出單獨受 C_D控制的定井筒儲存。

在一些實例中，需要比指數形式更急劇變化的井筒儲存壓力函數。Hegeman給出了另一種變井筒儲存函數—誤差函數形式：

勝利油區勘探開發論文集

式中：α_D——無因次變井筒儲存時間；

erf——誤差函數。

誤差函數的變井筒儲存曲線的過渡段更大、更劇烈。使用多個變井筒儲存壓力函數P_φD1、P_φD2……，可以產生復雜的變井筒儲存模型。如早期井筒儲存減小，接著井筒儲存又增大的現象。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存特徵。早期，天然氣壓縮系數不斷降低，引起井筒儲存減小。後來，隨著液體回落和相重新分布，井筒儲存系數增加。

圖1井筒儲存增大的典型曲線圖

在勝利油區所進行的280口井的測試資料解釋過程中，變井筒儲存現象較多，共有105井的試井資料具有變井筒儲存效應，其中既有井筒儲存系數增大的曲線，也有井筒儲存系數減小的曲線和井筒儲存系數先減小後增大的曲線。如埕北古4井，該井於1999年7月3日至15日對東營組7³、7⁴兩層進行測試。關井前油產量313m³/d，氣產量26571m³/d。關井後由於井筒內壓力升高，部分天然氣又溶解到油中，從而引起井筒儲存減小，通過擬合，終井筒儲存系數為1.08×10^-2m³/MPa，初終井筒儲存系數比為9.92417m³/MPa，無因次變井筒儲存時間為7400。

變井筒儲存對資料的解釋具有不利的影響，特別是當變井筒儲存時間很長且井附近存在外邊界時，變井筒儲存往往掩蓋掉最初的外邊界反映，如富111-8井等，從而對外邊界及其他參數的解釋產生影響，目前這種不利的影響在試井解釋理論上尚無法有效解決，但可以通過提高測試工藝來解決，具體方法是通過井底關井器進行井底關井或利用井底流量計計量井底產量變化，從而消除變井筒儲存對試井資料的影響。

圖2井筒儲存減小的典型曲線圖

3.表皮系數

在油田勘探開發過程中，利用不穩定試井方法確定的表皮系數廣泛應用於油氣層損害評價。但由試井所求得的表皮系數為一總表皮系數，它不僅包括由於鑽井液、完井液對井底附近地帶油氣層的污染與堵塞而引起的真實表皮系數，還包括油氣井打開不完善、井斜、非達西流等影響而引起的擬表皮系數之和^[4]。因此為了獲取反映地層污染的真實情況，應該對油氣井打開不完善、井斜、非達西流等影響的擬表皮系數進行計算求解。如義941井，該井位於沾化凹陷渤南窪陷渤東斜坡帶，油層井段3275.3～3293.3m，有效厚度為16.8m，射開3275.3～3282.0m，射開厚度6.7m。通過試井得到總表皮系數為8.47，由於該井測試層為局部打開，局部打開造成的表皮系數為5.25，因此地層的實際污染系數為3.22，說明本井有污染，但污染程度沒有像試井分析的那樣嚴重。

在勝利油區的試井資料中，共有86口井的表皮系數大於0即存在污染，佔40%，說明勝利油區的大部分井不存在污染，其中表皮系數大於0小於1的井有16口，表皮系數大於 10的井有 33口，即有15%的井存在嚴重污染。此外有129口井的表皮系數小於0，占總井數的60%，其值為0～9，通過統計還發現表皮系數跟鑽井和完井條件有關，跟地層情況關系不大。

三、具有不同外邊界類型試井資料的分析研究

外邊界條件是指油藏外邊緣的情況，常見的有無限大地層、不滲透邊界、恆壓邊界、封閉系統和組合邊界等^[1]。在實際油藏中不存在真正的無限大地層，所有地層都是有界的，將地層認為無限大是由於壓力波動尚未波及到地層邊界，邊界壓力特徵沒有反映出來。

目前已進行各種類型的油、氣、水井測試中，有83口井見到了邊界反映，占測試井的30%，其中單一不滲透邊界16口井，兩條相交不滲透邊界15口井，兩條平行不滲透邊界3口井，三條不滲透邊界14口井，四條不滲透邊界10口井，等壓邊界12口井，組合邊界（不滲透＋等壓邊界）3口井，復合油藏10口井。

1.不滲透邊界

不滲透邊界指密封斷層或岩性尖滅，可以是一條邊界或多條邊界交叉所形成的較復雜的邊界。

（1）單一不滲透邊界

當測試井附近有一條不滲透邊界時，在半對數圖（p_wf-lgt）上將出現兩條直線段，且前一直線段的斜率為後直線段的2倍。通過兩條直線交叉點的時間可求出測試井到斷層的距離。在雙對數圖上，壓力導數曲線在井筒儲存和表皮效應的影響結束後，穩定於縱坐標值為0.5的水平直線上，遇到斷層反映後，壓力導數曲線先上翹，最終趨於縱坐標為1.0的水平直線。

在勝利油田的試井中遇到單一不滲透邊界的情況較多，如埕北 12井，該井的壓力恢復資料在壓力導數曲線後期上翹，表明遇到了不滲透邊界，通過擬合得不滲透邊界的距離為153m。後經進一步探明構造，發現埕北大斷層在本井以北約150m處，可見電子壓力計在探邊測試中具有較高精度。

（2）兩條平行不滲透邊界（渠狀儲集層）

若井位於兩條平行斷層中，在井到最近斷層距離大約是兩斷層間距的10%或更小時，半對數圖上可顯示出一條斷層的存在，並可計算其距離，在雙對數圖上，壓力導數曲線可反映出兩條斷層的存在，可用典型曲線擬合法求得井與每條斷層的距離。若井位於兩條斷層的中間，半對數圖上曲線的斜率一直在增長。在晚期邊界之間的流動變成了線性流動，此時壓力與時間的平方根成正比，在雙對數圖上，壓力曲線與壓力導數曲線相平行，且沿斜率為二分之一的直線（傾角26°）上升。如夏70井，該井解釋得到兩條平行斷層，到井的距離分別為54.6m和55.7m，即兩平行斷層間距離為100.3m。

（3）兩條相交不滲透邊界（楔型儲集層）

當井處於兩條相交斷層附近時，在雙對數圖上，其壓力曲線形態與兩條斷層的夾角及井到兩條斷層的距離有關：當井到兩個斷層的距離相差較大時，壓力導數曲線表現出兩個依次上升的台階，如夏326井，該井通過擬合得斷層距離分別為687.0m和312.0m；若井處於兩斷層夾角的角平分線上，隨兩斷層夾角的減小，壓力導數曲線上翹幅度變大，最終穩定於縱坐標值為N=180°/θ的水平線上（θ為兩斷層的夾角）。如曲10井，經解釋該井到兩條邊界的距離分別為148.0m和156.0m。若井處於兩條正交斷層之中，壓力導數曲線最終將穩定於縱坐標為2.0的水平線上；單對數圖上前後直線段斜率之比為1:4。

（4）多條不滲透邊界

井周圍有多條不滲透邊界（兩條以上）但並不完全封閉，在雙對數圖的壓力導數曲線上的反映與兩條相交斷層反映很類似，都是上翹後變平，只是上翹的距離和幅度稍大些，故在判斷是否為多條不滲透邊界時，應參考地質資料，而不能只憑試井曲線來判斷，在勝利油田的探邊測試中這類井遇到的較多，如孤北30、孤南24等。

（5）斷層全封閉邊界

勝利油區的油氣藏多為斷塊油氣藏，故常遇到斷層全封閉邊界。這類邊界反映在壓力恢復曲線上，一般先表現各邊界的特徵，即壓力曲線和壓力導數曲線上翹，然後表現總特徵，壓力曲線穩定而壓力導數曲線下跌。

鹽16井的壓力恢復雙對數圖中，壓力導數曲線上翹後下跌，利用封閉邊界解釋的圈閉面積為0.41km²，後來該層位上報的Ⅲ類儲量面積為0.4km²，與試井解釋結果吻合較好。

2.等壓邊界

等壓外邊界主要發生在很大的氣頂、邊水供給充足或注采平衡的儲集層系統中。若井附近存在定壓邊界，不論是壓降還是恢復都會由於定壓的存在使壓力穩定下來，而壓力導數曲線則很快下降。

（1）單一等壓邊界

對於單一等壓邊界，其壓力導數曲線在見到邊界後將沿45°（斜率為－1）的直線下降，如義941井。該井壓力導數曲線在徑向流水平段後期出現下降，通過擬合得到等壓邊界距離為299.0m。從構造圖知該井距油水邊界的距離約300m，與測試結果一致。

（2）圓形等壓邊界

在勝利油區的探邊測試中圓形等壓邊界（即邊水圈閉）的井例不多，從實測資料看這類井的曲線特點是：當壓力激動波達到圈閉後，壓力導數曲線呈90°下降，如利371井。該井壓力導數曲線進入徑向流水平直線段後不久迅速以90°下跌，用圓形等壓封閉邊界擬合，得圓的半徑為850m。

3.不滲透邊界和等壓邊界的組合

井附近既有不滲透邊界又有等壓邊界時，分以下兩種情況：①井距等壓邊界近而距不滲透邊界較遠，此時壓力導數曲線先表現等壓邊界的特徵，沿45°直線下降，再表現不滲透邊界的特徵，壓力導數曲線停止下降，甚至回升（視邊界的組合情況而定），如官7井，該井具有上述特徵，通過擬合得等壓邊界距離為111.0m、不滲透邊界距離為287.0m；②井距不滲透邊界近而距等壓邊界遠，這時壓力導數曲線先上翹，遇到等壓邊界後又下降，如勝海8、孤島中37-311井等。

四、多層油藏試井資料的分析研究

由於勝利油區構造復雜，多數油田具有多套油水系統及多套產油層系，因此很多井都是多層合採，在所測試的試井資料中共有38井為多層油藏試井資料，這些油藏是由性質相同或不同的兩層或多層油層構成，層間為低滲透或不滲透的夾層隔開。對這些資料的研究發現，若各層性質相同或相差不大時，可用均質油藏模型解釋；若各層性質不同，用均質油藏就不能得到較好的擬合，此時就必須用多層油藏模型解釋。

1.無竄流雙層油藏解釋模型與曲線特徵

圖3無竄流多層油藏壓力及導數雙對數曲線圖

這種模型的基本假設條件為：兩層組成油藏中心一口井，油藏上下封閉，兩層具有無限大外邊界，層間為不滲透隔層分開，僅在井筒連通。油層均質，各向同性，流體微可壓縮，壓縮系數和粘度為常數，忽略重力影響。根據Boudet給出的Laplace空間解反演到實際空間後即得雙層油藏解釋模型的典型圖版^[5]。

多層油藏典型曲線具有明顯的蛇曲形狀，圖3是帶有封閉邊界的無竄流兩層油藏的壓力及導數雙對數圖，該曲線大致可分為幾個流動階段：

早期為井筒儲存影響段（a—b—c段），這一段的形狀主要受組合參數C_De²⁵的影響。由於S在指數上，所以早期段受S的影響比較大。

然後是高滲層的徑向流段（c—d段），這時主要是高滲層生產，無因次雙對數坐標中，c—d段是縱坐標為0.5的水平線，半對數圖上出現斜率為二分之一的直線段，這與單層油藏情況類似。

d—e段為過渡段，也是高滲層的邊界反映段。曲線開始偏離直線段的無因次時間為0.1，這也正是恢復較快層（高滲層）的邊界反映無因次時間，邊界影響使壓力曲線和導數曲線上翹。e—f段為過渡段。

壓力傳播到恢復較快層的邊界後，當井底壓力趨於該層的平均壓力時，該層停止生產，此時流體完全從低滲層生產，導數曲線出現第二徑向流段（f—g），一般在無因次雙對數坐標下的壓力導數值為0.5/(1-k）（k為地層系數比），半對數圖出現第二直線段。若第二直線段明顯，且第二層為封閉邊界，則第二層的邊界反映無因次時間也為0.1。g—h段為低滲層的邊界反映段。

由於儲集層的復雜性和測試時間的局限性，在實際測試中可能只能測到其中的一段或某幾段，此時就只能了解其中的一部分參數。

圖4有竄流多層油藏壓力及導數雙對數曲線圖

2.具有層間竄流的雙層油藏模型及曲線特徵

對於具有不同表皮系數的兩層油藏中心一口井，假定流體由低滲層（下層）向高滲層（上層）竄流；各層均質，各向同性，微可壓縮單相流體流動；油藏無限大，頂、底封閉；各層的初始壓力相同，井產量q為常數，忽略重力影響^[7,8]。

該類油藏模型的曲線特徵如圖4所示，主要表現為四個流動期。

早期（曲線A）為井筒儲存影響段。

小時間期（曲線B）：流體僅從高滲層流入井筒，與無竄流的多層油藏特性類似，在雙對數圖上壓力導數曲線呈水平段。

過渡期（曲線C）：低滲層開始生產，層間竄流發生，產量曲線和壓力曲線均趨於平緩變化。

晚期（大時間期，曲線D）：當時間足夠大時，兩層生產達到平衡，流體流動類似單層油藏情形，壓力導數曲線反映總系統的徑向流水平直線段。

3.實例分析

勝利油區的多層油藏試井資料中，大多數表現為均質油藏的特徵，即各層性質相近，但也有一些井表現為明顯的多層特徵，如孤東10-13、勝海8等井。對於這些井，利用上述兩模型一般也難以得到各小層的參數，其解決方法是利用分層測試，下面利用孤東10-13井為例簡單介紹該方法。孤東10-13井有三個生產層段，1999年9月8日將儲存式電子壓力計和智能分層裝置下入井底，根據預先編好的程序逐層開關井和自動記錄井底壓力變化，該井的測試中，先開第三層（關一、二層）測流壓5天，然後關第三層測恢復1天，依次對第二、一層進行測試，最後三層全開測流壓3天，再關井測恢復1天。測試前三層合採的液量為16.6m³/d，油量為0.7m³/d，含水96.6%，分層測試時第一、三層100%產水，第二層厚度雖僅有2.0m，產油量卻高達34.2m³/d，是主力產油層。通過解釋得到第一、三層的滲透率分別為11×10^-3μm²和10×10^－3μm²，表皮系數分別為44.4和55.3，表現出高污染低滲透的特徵；第二層得到的滲透率和表皮系數分別為574.88×10^-3μm²和－0.15，可見第二層的油層特性較好。從測得的壓力來看，第一、二、三層的靜壓分別為13.2031、14.9668和19.5335MPa，壓力系數分別為0.97、0.94和1.00，說明第三層和第二層壓力較高，在低速三層合採時，主要由這兩層供液，故三層合採時產油量極低，因此應封堵第一、三層，以獲得高產油流。

五、多井試井

多井試井目的是確定井間連通情況和求解井間地層特性。干擾試井是最常用、技術最成熟的一種多井試井方法。試井時，以一口井作為激動井，另一口或數口井作為觀察井；也可以一口井作為觀察井，另一口或數口井作為激動井。激動井改變工作制度，造成地層壓力的變化（常稱為「干擾訊號」）；在觀察井中下入高精度的測壓儀器，記錄由於激動井改變工作制度的壓力變化。從觀察井能否接收到「干擾」壓力變化，便可判斷觀察井與激動井之間是否連通，從接收到的壓力變化的時間和規律，可以計算井間的流動參數。

筆者以高17斷塊干擾試井為例進行分析。高17斷塊是高青油田的主力含油斷塊，該斷塊自1990年1月注水開發10個月以來，除高17-22井受到高17-26井的注水效果外，無其他明顯受效井，分析原因，可能與東部斷層有關。為了驗證該斷層的密封性及油水井的連通情況，以便於調整注采結構，對該斷塊進行干擾試井。

圖5高17-9井實測線性圖

本次測試選高17-9井為觀察井，高17-51井（注水井）為激動井。測試自1991年1月11日開始，於1991年1月21日結束。期間停注2次，開注 1次。圖5為本次測試線性圖。

試井以前，高 17-9井進行過洗井作業，因而壓力隨液面下降而減小，見圖5。測試開始時，高17-51井一直注水，經過20.38小時停注，觀察井壓力繼續減小，然後壓力自然恢復上升。激動井停注40小時後，又以302m³/d的注入量開注，持續96小時後停注。這期間觀察井壓力值仍然按原來趨勢上升，上升了0.044MPa，停注以後又觀察了71.86小時，壓力仍然上升，無下降趨勢。整個測試期間壓力恢復了0.093MPa。由曲線可以看出，高17-9井的壓力恢復未受到高17-51井幾次激動的影響，分析原因為該斷塊東部有斷層，密封性良好，導致兩井間不連通，從而證實了斷層具有良好的密封性。

六、結論

井筒儲存對資料的解釋有不利的影響，應盡量通過施工工藝的改進來減少其影響；由壓力恢復或壓降試井求得的表皮系數往往不代表油藏的污染程度，應根據井的打開程度、井斜等情況將表皮系數分解，從而確定油藏的真實污染情況。

利用試井方法確定油藏的外邊界有較高的精度，因此符合試井條件的井都應進行探邊測試。由於試井解釋具有多解性，在進行邊界解釋時應盡可能多的參考其他地質資料。

多層油藏的試井資料目前仍為試井解釋的難點，若需獲得各小層的參數應進行分層測試，但分層測試具有現場施工工作量大、測試條件苛刻等缺點。

主要參考文獻

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[2]唐雪清，劉華強.具有變井筒儲存的試井分析.天然氣勘探與開發，1997,20(4).

[3]M A Vasquez,R A Camacho-Velazquez.Analysis Of ShortTransient Tests Affected by Changing Wellbore Storage.SPE.1998.

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