【精品】动态节点分析试井解释

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1、SPE107239试井解释中的动态节点分析吕红磊（大庆油m有限责任公司试油试釆分公司研究所）摘要：在油气井测试中，研究的主要对彖是储集层，井筒和渗流系统。常规试井解释方法侧重储集层内压力的动态变化。认为流量是输入信息，一般假设每一个流动段的流量是恒定的。另一方面，传统的节点分析压力降集屮在井筒和渗流系统内，减少了储集层拟稳定状态。这些简化适用于短周期的高渗透井。然而，特别是在低渗透井，产能指数连续变化，流量不能近似恒定值；积液、段塞流、多相流的作用对储集层的环境有着决定性影响。理解系统的运作意味着分析它们z间的所有组合。简

2、介该模拟可以按顺序串联在-•起，使上一个模拟的输出成为下一个模拟的输入。本文的冃的是整合每一种方法提供的工具，在动态和同步方式上有规律的求解系统模型，取得重人的优势包括：*用分离分析技术重现汕井状况，而不是通过检测或者不恰当的解釋。*通过消除假设，提高模型的质量，增加预测能力。*能够利用在不同的点和时间所获取的所冇相关测量数据。*检验获得的数据，有可能检测与测量和计算信息不匹配的模拟区域。*通过使用多重测量和聚敛测量，最人化所取得的数据可信度。*提高所取得的测量数据的价值，作为模拟控制点。系统描述常规试井程序是在流动状态改

3、变的同时测量瞬时压力和流量。这可以从图1中看出，压力系统是由储集层，与之连接的运送流体到地而的井筒，流量调节装置例如节流器或油嘴，起源于测量速率的分离器或其他计虽装置的表面渗流系统。在几点测量压力：使用压力计温度计，在井底、井口、节流器后、在表面渗流起始点,在分离器。流量通常在经过离析器后测得。Figure1.TypicalWdlTestingS«tup.图1.常规试井装置模拟模型用以下模型分析和描述整个装置的使用：*流经储集层多孔介质*管流流经汕管，套管和渗流系统*流经节流器和汕嘴*在不同压力，体积，温度下的流体运动储集

4、层流动模型许多标准的分析模型可以再现流体在储集层的流动。这些模型人多是来自具有不同的边界条件扩散方程的解。当边界条件发生变化，储集层内出现多相流，当几何形状复杂因素很难得到解析解，我们用近似有限差的方法解决扩散方程。在这个过程屮，考虑到节点分析原理原本应用在电路上，我们发现利用电模拟储集层统内的其他系统非常的合理和自然。压力被比作电势，流量被比作电流，达西定律与电导率冇关，压缩系数和电容冇关。这个模拟完全可以描述储集层所有的驱动机理。举个例子，我们介绍均质油藏同相、径向产层有效厚度为“H”。在这种情况下，线性流汇聚到一点，

5、等势同心圆围绕着井。有限差分方法考虑了汕藏划分的若干因索。我们选择每层厚度为“h”的同心环形储集层，依据达西定律与电模拟，每一层环形储集层的电阻。和电容:(2)每层环形储集层的电阻和电容被初始化和，如图2所示连接在一•起(-I)U⑷图2均质油藏电模拟使用冇限差分法都随时可以得出该系统的输出。现在，让我们回顾这种情况卜-众所周知的解析方法:pm-宁警ee4兀KH这里1(buctr2x=4kt这里Y是一个Euler-Mascheroni常量Y=0.577215664901532860606512090...~0.5772为了比

6、较这两种解决方案，我们用有限差的方法计算压力，然后使用Eq得到E1(5)khEjCv)=47T——(pi(6)qB屮在图3中,当r=rw,我们共同展示了解析法和有限差分法,除了非常小的值,这些差界几乎口J以忽略不计。EJx)12ExponentialFunctionE1(x)vs.1/xAnalyticalandSimulatedValues0030280OODOOOO#Elementss409ElsniBnts*600Elements=8OErrorElErrorvs1/xSensitivitytonumberofEle

7、ments0030210OOXUO000307017SOOOOOOO1500000000S2SCOOOOOO70000000001/X图3E1和1/X分析和模拟解决方案。图4E1计算误差与基础数据当rw-0的时候，可以采用方程(3)求解。在1/x值很小时，差异的主要原因是Rw在模拟解(和在现实•!')'I'是有限的。图4和图5绘制的是计算E1的误差。显然，这种方法收敛速度快，可以算出任意所耍求的精度结果。使用上述方法，许多井身结构和解释模型可以应川到石汕、犬然气以及多向流。剩余流体的每个成分都有记录。流体动态每时每刻不断地

8、调整以保持物质平衡。应用解析解时，证实该模型获取了优异的精度性能。图6显示了一些应用储集层和井的模型，包括：无限和有限的导流性裂缝，双重空隙,限流法，各种限定边界。Error400000E1Errorvs1/xS^nsItMtytonumberofTimeIntervalsrrimointcrvaiss