Interpretation workflow of pressure transitions in pressure test data in terms of  well properties and formation properties of connected subsurface reservoirs.

It may refer to analysis of a stand-alone pressure transient or several pressure transients (MRST) and may also cover transitions in off-set wells (PIT).


Both downhole (BHP) and surface (THP) pressure records can be a source data to PTA

The quantitative interpretation of pressure transitions is based on pressure diffusion model.

Formation pressure skin-factor transmissibility  and pressure diffusivity  are called basic diffusion model parameters as they are essential components of all diffusion models.


Below are the major types of PTA with abbreviation and indication of well flow status during the test:

Drawdown TestInjection TestBuild-up TestFall off TestMultirate Step TestPressure Interference Test
DDINSBUSFOSMRSTPIT
Producer InjectorProducer InjectorProducer  / InjectorProducer / InjectorProducer / Injector
FLOWINGFLOWINGSHUT-INSHUT-INFLOWINGFLOWING SHUT-IN


Objectives




Primary deliverablesMath SymbolConditional DeliverablesMath Symbol

Initial formation pressure assuming no or little historical interference with offset wells

Formation damage as permeability deterioration assuming damage penetration is known

Formation damage penetration assuming damage value is known

Fracture-network development around the well


Permeability assuming flowing thickness is known

Flowing thickness assuming permeability is known

Water-oil column assuming permeability and flowing thickness are both known

Minimum drainable volume around the well

Minimum hydrocarbon reserves around the well

Drainage area around the well assuming flowing thickness is known

Flowing thickness assuming the drainage area around the well is known

Boundary proximity assuming the circular boundary

Minimum drainable area around the well

Half-size of drainage area providing the shape of the drainable area is known


Boundary type




Effective horizontal section



Hydraulic fracture size



Dynamic fracture opening threshold



Proximity of the remote reservoir composition

Transmissibility of the remote reservoir composition

Channel width and proximity to its nearest boundary

Proximity to oil-water front

Proximity to oil-gas front


Scanning area around the well

Scanning radius of the area around the well assuming radial isobaric propagation



Interpretation



PTA Type LibraryPTA Sensitivity AnalysisType-Curve Matching


Samples




Fig. 1. Transient response in vertical well.

Pressure drop is in blue and log-derivate of Pressure drop is in red

Fig. 2. Transient response in horizontal well

Pressure drop is in blue and log-derivate of Pressure drop is in red


See Also


Petroleum Industry / Upstream / Subsurface E&P Disciplines / Well Testing / Pressure Testing

Well & Reservoir Surveillance ] [ PTA Diagnostic Plot ]

Rate Transient Analysis (RTA) ]

References



[1]  Fekete – Traditional Decline Theory



Анализ переходных процессов давления ( = Pressure Transient Analysis) производится над откликом забойного давления в скважине на изменение ее дебита (запуск скважины после простоя, остановка скважины после работы, увеличение или снижение дебита).

Если давление возрастает (например, после остановки добывающей скважины, либо после запуска в работу нагнетательной скважины), то PТА также называется Кривой Восстановления Давления (КВД), если же давление в стволе падает (например, после остановки нагнетательной скважины, либо после запуска в работу добывающей скважины), то PТА также называется Кривой Падения Давления (КПД). 

Такого рода анализ возможен, когда забойное давление является достаточно высоким, а противодавление в линии сбора достаточно низким, что в сумме не мешает насосу работать с постоянным дебитом.

Если же снижение забойного давления искусственно ограничено, а пластовое давление на контуре питания не поддерживается, то КПД насоса начнет падать и дебит скважины начнет планомерно снижаться вплоть до полного останова. Учитывая, что снижение отборов приведет к замедлению падения пластового давления, этот период может занимать значительное время и методы анализа такого режима описаны в разделе Анализ Транзиентов Дебита (RTA).

В отличие от анализа продуктивностей, PTA не требует априорной информации о пластовом давлении.

Более того, PTA позволяет произвести оценку текущего пластового давления (на момент начала записи транзиента) или начального пластового давления (на момент начала записи истории дебита).

При этом для оценки текущего пластового давления  PTA не требует длительных остановок скважины для стабилизации давления, что делает эту методику очень популярной на практике.

В отличие от анализа продуктивностей, PТА позволяет определить скин-фактор скважины и гидропроводность пласта независимо друг от друга.

В целом параметры скважины и пласта, определяемые с помощью PTA делятся на две категории: первичные (которые участвуют во всех моделях диффузии – см. таблицу 1) и вторичные (которые характерны для выбранной отдельных моделей диффузии  – см. таблицу 2).


Табл. 1. Первичные параметры диффузионной модели, определяемые на основе PTA

Пластовое давление на начало записи дебитаPi
Скин-фактор (качество связи скважины с невозмущенной зоной пласта)S
Влияние ствола скважины (вызванное сжимаемостью стволового флюида и эффектами послепритока)CS
Гидропроводность пласта (или нескольких композитных зон)σ
Тип и расстояние до границы (контура питания)re


Вторичных параметров намного больше, так как библиотека диффузионных моделей весьма богата.

В Таблице 2 представлены только несколько популярных типов.


Табл. 2. Популярные вторичные параметры диффузионной модели, определяемые на основе PTA

Тип и полудлина трещинXf
Параметры двойной пористости (или двойной проницаемости)λ, ω
Наклон скважины к пластуθslant
Степень и местоположение вскрытия пластаhw, Zw
Длина и местоположение горизонтального стволаLw, Zw
Отношение вертикальной и горизонтальной проницаемостиkv/kh


Главным преимуществом PТА является возможность независимого определения пластового давления, скин-фактора и гидропроводности пласта, а также оценки типа и удаления границы.


Главными недостатками PTA являются

  • сильная чувствительность к качеству данных по давлению (требуется высокая разрешающая способность манометра)
  • чувствительность ряда параметров (например гидропроводности и скин-афктора) к качеству данных по дебиту
  • сильная зависимость результатов от интерференции с соседними скважинами, что ограничивает анализ короткими временами транзиентов

и как следствие может привести к 

  • неверной оценки пластового давления
  • неверной оценки скин-фактора
  • неверной оценки гидропроводности
  • неверной оценке типа и расстояния до динамической границы


PTA включает в себя четыре шага:

  1. Построение диагностического графика
  2. Выбор наиболее адекватной диффузионной модели из библиотеки типов
  3. Адаптация модели к данным исследования
  4. Качественный анализ отклонений данных от модели 



На Рис. 1 представлена схема проведения PТА и типичный отклик давления на тестируемой скважине P1, в условиях простоя соседних скважин.


Рис. 1.1. Пример синтетического PТА на скв. P1 в условиях простоя окружающих скважин в суперпозиционном времениРис. 1.2. Пример синтетического PТА на скв. P2 в условиях простоя окружающих скважин




https://www.arax.team/company/personal/user/36/tasks/task/view/9134/




Карта с проницаемостью



На этом графике видно, что отклик на тестируемой скважине P1 имеет библиотечный вид, соответствующий режиму частично ограниченной диффузии, сформированной разломами.
На Рис. 2 представлен PTA на той же скважине, но при работающих соседних скважинах.



Рис. 2. Пример синтетического PTA на скв. P1 в условиях работающего окружения


https://www.arax.team/company/personal/user/36/tasks/task/view/9136/


На этом графике видно, что отклик на тестируемой скважине P1 сильно искажен на средних и поздних временах влиянием соседних скважин и логарифмическая производная в разные времена времени имеет разные библиотечные типы. По-сути, тест частично испорчен и анализ диффузии должен быть ограничен временем выхода на полку бесконечно-действующего радиального потока (БДРП). На Рис. 2 видно, что на скв. P1 это удается сделать, так как влияние соседей сказывается на весьма поздних временах, уже после выхода на полку БДРП. По-сути испорченным оказывается только анализ границ. А вот на скв. P2 (Рис. 3) влияние соседей оказалось более катастрофичным и испортило отклик на более ранних временах, когда диффузия еще не вышла на режим БДРП. В таком случае по PTA не удается определить ни скин-фактор, ни гидроповодность (см. Табл. 1).


Табл. 1. Сравнение истинных значений и результатов интерпретации PTA


Величина

Аббр.

Истинное

Интрпр. PTA

1

Пластовое давление

Pi

5000

5000

2

Скин-фактор

S

0.129

0.07

3

Гидропрводность

σ

990

1210



Рис. 3. Пример синтетического PTA на скв. P2 в условиях работающего окружения


https://www.arax.team/company/personal/user/36/tasks/task/view/9138/