1. 课程导入与试井任务认知

压力恢复试井是油藏评价中使用频率最高、信息量最丰富的一类不稳定试井方法。它的基本操作并不复杂:让一口井以稳定产量生产一段时间,然后关井,用井下压力计连续记录关井后井底压力随时间的变化。关井后,井筒周围被生产"压低"的压力开始向远处扩散并逐步恢复,这条恢复曲线里同时携带着近井地带污染程度、储层渗透能力、地层压力水平以及边界与邻井干扰等信息。试井解释的任务,就是把这些信息从一条压力—时间曲线中"反演"出来。

需要先建立的一个认识是:试井求得的渗透率不是岩心分析得到的基质渗透率,而是有效渗透率——它是在泄流范围内、在目前流体饱和状态下、对流动真正起作用的平均渗透能力。因此它天然带有"动态"属性:同一口井在不同生产阶段、不同含水条件下重复试井,结果可能不同,而这种差异本身就是油藏动态的重要线索。这也决定了试井渗透率与测井解释渗透率、岩心渗透率之间不应强求逐点一致,而应在趋势和量级上相互校验。

压力恢复试井在油藏评价中的位置

从油藏评价的整体链条看,试井处于"动态验证"环节。地震与地质研究给出构造与储层展布,测井给出井点处的孔隙度、饱和度与渗透率估计,岩心给出微观物性,而试井给出的是井周围数十米到数百米范围内的宏观流动参数。四者互为约束:若测井解释渗透率很高而试井渗透率明显偏低,常见原因是近井污染、射孔不完善或储层存在低渗隔挡;若试井渗透率远高于岩心渗透率,则要考虑裂缝、溶洞或薄互层中高渗条带的贡献。这种交叉验证的思路,比单纯记住某个公式更有工程价值。

压力恢复试井还能回答几个其他资料难以替代的问题:井筒储集系数有多大(反映关井后井筒内流体压缩与相分离的影响持续多久)、表皮系数是正还是负(污染还是改造见效)、是否存在断层或岩性边界(曲线后期上翘)、以及地层压力是否已经衰竭。这些结论直接服务于后续的完井改造决策、注采井网调整和储量复算。

压力恢复试井:从现场记录到渗透率成果 现场记录 生产阶段:稳定产量 q 生产时间:tp 关井时刻:Δt = 0 压力计:井底连续记录 流体物性:μ、Bo、h、φ 关井压力恢复曲线 p(Δt) Δt p 早期:井筒储集 中期:径向流直线段 后期:边界反映 解释成果 有效渗透率 K 表皮系数 S 井筒储集系数 C 地层压力 p* 边界/干扰判断 渗透率求取的核心关系(径向流直线段斜率 m) K = 21.2 · q · μ · Bo / (m · h) q:地面产量(m³/d) μ:地下原油黏度(mPa·s) Bo:体积系数 h:有效厚度(m) m:直线段斜率(MPa/对数周期) 成果交叉校验 测井解释 K 岩心分析 K 试井有效 K 差异 → 污染/裂缝/边界

渗透率求取的核心目标与关键参数

半对数方法是最基础也最常用的解释手段。把关井后的井底压力对关井时间与生产时间之和除以关井时间的对数作图,即 pws 对 lg[(tp+Δt)/Δt] 作图,在径向流阶段会得到一条直线,其斜率 m 与渗透率成反比。工程上常用的矿场单位形式为:

K = 21.2 · q · μ · Bo / (m · h)

K  —— 有效渗透率,10⁻³ μm²(mD)
q  —— 关井前稳定日产油量,m³/d
μ  —— 地下原油黏度,mPa·s
Bo —— 原油体积系数,无量纲
h  —— 有效厚度,m
m  —— 半对数直线段斜率,MPa/对数周期

举一个教学示例(数据为合理假设,非实测):某井关井前稳定产油 32 m³/d,原油黏度 1.8 mPa·s,体积系数 1.15,有效厚度 12 m,从半对数图上量得直线段斜率 m = 0.045 MPa/对数周期。代入得 K = 21.2 × 32 × 1.8 × 1.15 / (0.045 × 12) ≈ 2600 / 0.54 ≈ 4814,量级明显不合理,说明斜率读数或单位换算有误——这正是初学者最容易踩的坑:m 的单位必须与公式约定一致,若图上读的是 MPa 而公式要求 MPa/周期,则需确认是否漏除了对数周期数。若实际斜率为 0.45 MPa/周期,则 K ≈ 481 mD,与测井解释的 400~500 mD 量级吻合,结果可信。这个例子说明,试井解释不是套公式,而是"量纲、量级、趋势"三重校验的过程。

表皮系数 S 由直线段截距求得,S 为正表示近井污染,为负表示酸化、压裂或大孔径射孔见效。井筒储集系数 C 则决定早期资料能否使用:若关井后压力恢复在很短时间内就进入直线段,说明 C 小、资料质量好;若长时间弯曲,则需在解释中剔除早期段,或采用考虑变井储的模型。

课程学习路径与现场任务对接

本课程按"认知—取资料—识曲线—求参数—校成果—写报告"的逻辑展开。前期建立试井基本概念与渗流方程,中期重点训练半对数直线段识别与斜率读取,后期进入多模型解释、边界识别与成果合理性分析。学习过程中应始终带着现场任务:拿到一口井的关井压力数据、生产历史、流体物性和测井曲线,能否独立完成一次渗透率求取,并对结果给出"可信/存疑/需复测"的判断。

现场对接要点:试井前应确认产量稳定时间足够长(一般要求 tp 远大于井筒储集影响时间)、压力计精度与采样间隔满足早期段识别需要、关井必须真正关死(避免井口阀门内漏造成"假恢复")。这三项若不到位,后续解释再精细也难以得到可靠渗透率。

最后要强调的是成果表达。一份合格的试井解释成果至少应包含:解释模型与选择依据、半对数与双对数拟合图、K/S/C/p* 的取值、与测井及岩心渗透率的对比表、以及不确定性说明。渗透率不是一个小数点后的数字游戏,而是一个带有置信区间的工程判断——这正是本课程希望建立的职业习惯。