多层试井讲稿演示稿浅析.doc

第九章 多层油藏的试井 具有层间越流的多层油藏中的流动，是一个复杂的问题。为了简单，过去往往将多层体当单层处理，或者将各层之间的越流忽略，作为无越流情形处理。为了研究具有越流的多层油藏中的流动，人们曾提出几种模型，即稳定越流模型，不稳定越流模型，半透壁模型等，后者是介于前二者之间的一种模型，具有它们的一些特点，是我们介绍的主要模型。 §1 半透壁模型及其方程 参考文献:1. Gao Cheng-tai and H.A.Deans: Single-phase Fluid Flow in a Stratified Porous Medium with Csossflow, Soc. Pet. Eng. J., Feb.1984,97-106 2. Gao Cheng-tai: Pressure Trancients and Crossflow by Dif usivity in Multilayer Reservoirs, SPE Formation Evaluation , June 1988,438-448,Trans.AIME 285 3. Gao Cheng-tai: Determination of Parameters for Individual Layers by Trncient Well Tests, SPE Formation Evaluation , March 1987,43-65,Trans.AIME 283 4. Gao Cheng-tai: A Method Determine Semipermeabilities by Steady Rates, SPE Formation Evaluation , June 1989,698-699, 1．半透壁模型 想像地将实际地层的垂向阻力，集中于它的上下壁面，而使地层垂向没有阻力，因而在任一层内压力在垂直方向上没有变化。这种集中了地层垂向阻力的层间界面称作半透壁，通过半透壁压力将产生跳跃。 半透壁具有下列性质：通过半透壁的流体正比于壁面两侧的压力差，反比于流体的粘度。对于两层模型，质量越流速度由下列方程决定 （1.1） 其中为在点处的半透率。定义任何层的壁阻为，若层间夹层足够薄，其储容可予忽略，则可使用其壁阻作为壁面处理，否则夹层也应作为一层处理。 决定半透率的表达式：半透壁的阻力，应等于实际地层的垂向阻力。实际地层的垂向渗透率kv是有限的，由垂向上的达西定律得： 设流体是微可压的，则有，于是 在压差p2-p1的作用下，流过半透壁的流体应等于从实际地层所得上述结果，与（1.1）式的比较得： （1.2） 两层之间无夹层，则，于是有 （1.3） 的单位：μm2/m 2．方程组的推导 假设：①每层垂向厚度不变，充满单相微可压流体；②流动服从达西定律；③重力影响忽略；④μ是常数；⑤半透壁模型可用。 在上述假设下，可以导出流动方程为 （1.4） =0，i=1，2，…，n 对于稳定流和不可压缩流，（1.4）式变成 （1.5） （1.4）及（1.5）就是半透壁模型的基本微分方程。 §2 关于单相越流的一般讨论 现研究不存在层间越流的条件。只有当p1=p2=…=pn处处时时成立才可能，因此要求：（1）各层边界压力相同；（2）各层初始压力相同；（3）各层压力满足同一微分方程。 当各层压力相同时，由（1.5）知，对于定常及不可压缩流，各层压力服从同一方程的要求导致 ， i=1,2,…,n (2.1) 其中ai是与x，y无关的常数，（2.1）式说明不同层的渗透率分布互成比例。对于不稳定流，除条件（2.1）外，还要求 ，i=1,2,…,n (2.2) 即各层的孔隙度分布互成比例，由（2.1）及（2.2）得 ，i=1,2,…,n 上式说明各层的导压系数应相同。 上述条件有一个不满足，就会产生层间越流，故存在四种越流： （1）边界越流——由于各层边界压力不完全相同引起； （2）初始越流——由于各层初始压力不完全相同引起； （3）渗透越流——由于各层渗透率分布不全成比例引起； （4）导压越流——由于各层导压系数不完全相同引起。 初始越流及导压越流只存在于不稳定流动中，边界越流及渗透越流则可存在于稳定越流和不稳定越流中。 §4 所有层合试的试井曲线分析 为了测试方便，常将各层合在一起测试，对于存在越流的多层油藏，测试分三个时间： （1）小时间期：,其中。这一时期层间越流的作用可以忽略 （2）大时间期：，其中这一时期越流充分发挥作用，就像越流不受阻碍一样，这时各