氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能學(xué)習(xí)課件

1、氣井產(chǎn)能試井方法 及動(dòng)態(tài)產(chǎn)能的確定 西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展 近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要 依靠天然氣的勘探開發(fā)； 國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū)：四川盆地，塔里木 盆地，鄂爾多斯盆地（長慶），柴達(dá)木盆地（青 海），南海，東海，大慶深層等； 氣田開發(fā)上要求下游一體化，對(duì)氣井產(chǎn)能的研 究和確定提出更高、更迫切的要求。 通過現(xiàn)場測(cè)試及分析，了解氣井在不同工作制度下 的產(chǎn)氣量； 通過對(duì)產(chǎn)氣量 qg和生產(chǎn)壓差（pR-pwf）的分析，建 立氣井的產(chǎn)能方程，推算產(chǎn)氣井的極限產(chǎn)量無阻流 量，畫出IPR曲線； 確認(rèn)具備工業(yè)產(chǎn)氣能力的氣井和含氣面積，落實(shí)新 探明氣區(qū)的工業(yè)可采儲(chǔ)量； 予測(cè)產(chǎn)氣井的穩(wěn)

2、產(chǎn)能力和產(chǎn)氣能力的變化規(guī)律，用 于氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整。 氣井產(chǎn)能試井的用途氣井產(chǎn)能試井的用途 產(chǎn)能試井是氣藏動(dòng)態(tài)描述的重要組成部分和最終目標(biāo) 氣藏物探、 測(cè)井、地 質(zhì)資料的 歸納分析 提供氣井 滲流過程 地質(zhì)模型 氣井關(guān)井壓 力恢復(fù)試井 資料錄取 壓力恢復(fù)試 井曲線解釋 初步建立氣 井動(dòng)態(tài)模型 規(guī)范產(chǎn)能 試井測(cè)試 分析研究 建立初始 產(chǎn)能方程 推算初始 無阻流量 通過試采壓 力歷史擬合 檢驗(yàn)完善氣 井動(dòng)態(tài)模型 氣井動(dòng)態(tài)模 型追蹤分析 驗(yàn)證、完善 氣井動(dòng)態(tài)模 型，進(jìn)行氣 井動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè) 試采井產(chǎn) 量壓力歷 史資料錄 取分析 錄取氣井 初始的穩(wěn) 定產(chǎn)能點(diǎn) 建立穩(wěn)定點(diǎn) 產(chǎn)能二項(xiàng)式 方程、推算 初始無

3、阻流 量、畫初始 IPR曲線圖 核實(shí)初始產(chǎn) 能方程 建立動(dòng)態(tài)產(chǎn)能 方程、推算動(dòng) 態(tài)無阻流量、 動(dòng)態(tài)地層壓力、 動(dòng)態(tài)IPR曲線、 研究產(chǎn)能衰減 計(jì)算氣 井供給 邊界地 層壓力 錄取生產(chǎn)過 程中動(dòng)態(tài)的 穩(wěn)定生產(chǎn)點(diǎn) 提供氣井 生產(chǎn)過程 動(dòng)態(tài)平均 地層壓力 氣井初始 地層壓力 測(cè)試分析 生產(chǎn)過程氣 井關(guān)井靜壓 力測(cè)試分析 生產(chǎn)過程 地層壓力 分析，確 定單井動(dòng) 態(tài)儲(chǔ)量和 地層壓力 分區(qū)特征 氣井和氣藏的動(dòng)態(tài)描述研究 動(dòng)態(tài)模型研究氣井產(chǎn)能研究壓力分布研究 以氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)為核心內(nèi)容的氣藏動(dòng)態(tài)描述研究流程示意框圖 氣藏地質(zhì)研究 克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià) 從一個(gè)實(shí)例說明，氣井產(chǎn)能試井方法雖已應(yīng)用了多年，但仍需要不斷

4、完善不斷創(chuàng)新 克拉2氣田是西氣東輸?shù)脑搭^，氣井產(chǎn)能大小涉及到方方面面的問題，受到 各方面關(guān)注； 克拉2氣田儲(chǔ)層厚，滲透性好，儲(chǔ)層壓力高，因而具備高產(chǎn)能條件，但具體 的產(chǎn)能值長期未能落實(shí)； 產(chǎn)能的確定決定著氣田的開發(fā)規(guī)模，開發(fā)方案的設(shè)計(jì)，下游用戶的選擇，管 道建設(shè)，投資決策等一系列問題。 克拉2氣田開發(fā)方案確定前 探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖 克拉 203 克拉 205 克拉 201 克拉2克拉 204 克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)歷的過程 初期的克拉2井、201井采取了分層試氣的方法，由于層內(nèi)縱向竄流影響，導(dǎo)致 測(cè)試后得不到全井的產(chǎn)能指標(biāo)； 克拉203井雖然采取了全井測(cè)試，但由于測(cè)試管柱結(jié)構(gòu)不當(dāng)，得到的

5、無阻流量 僅有350104m3/d，與地層的產(chǎn)能系數(shù)Kh值條件不相適配，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的指 標(biāo)； 克拉205井經(jīng)過嚴(yán)密的試井設(shè)計(jì)，改進(jìn)測(cè)試工藝，取得了良好的成果。證實(shí)該 井實(shí)測(cè)無阻流量可達(dá)1300104m3/d，推測(cè)高產(chǎn)區(qū)氣井無阻流量可達(dá)(4000- 5000)104m3/d； 區(qū)內(nèi)氣井穩(wěn)產(chǎn)條件好，開發(fā)方案設(shè)計(jì)可以用少量生產(chǎn)井做到高效開發(fā)。 測(cè)試測(cè)試 序號(hào)序號(hào) 層位層位 井段井段 m-m 射開厚射開厚 度度 m 試氣產(chǎn)量試氣產(chǎn)量 104m3/d 產(chǎn)水產(chǎn)水 m3/d 14 下第三下第三 系系（E） 356735725605.6940 13 白堊系白堊系 （K） 巴什基巴什基 奇克組奇克組 （K2

6、b ） 359035911664.3290 123593.53595.52652.0370 11371137132553.5030 103740375010717.1450 9380338096682.0650 838763884800 5388838957237.7550 639183925700.406 4393739414033.6 3 巴西巴西 蓋組蓋組 39503955500.13 23984407182.5002.61 140664071503.6 克 拉 2 井 測(cè) 試 程 序 示 意 圖 測(cè)試測(cè)試 序號(hào)序號(hào) 層位層位 井段井段 m-m 射開厚射開厚 度度 m 試氣產(chǎn)量試氣產(chǎn)量

7、104m3/d 表皮表皮 系數(shù)系數(shù) 9下第下第 三系三系 （E） 36003607792.158 83630364010158.544 7 白堊系白堊系 （K） 巴什基巴什基 奇克組奇克組 （K2b ） 3665369530211.060300 6371237142139.074 53770379525376.681 163- 454 4388338929306.730 3392639304212.184133 139363938272.503209 2 巴西巴西 蓋組蓋組 4016402150 克 拉 2 0 1 井 測(cè) 試 程 序 示 意 圖 溫度，C 時(shí)間，h 壓力，kPa 克拉203井

8、產(chǎn)能試井壓力、溫度歷史圖 雖然是高產(chǎn)氣井卻應(yīng)用了用于低滲透地層的修正等時(shí)試井測(cè)試方法 給產(chǎn)能評(píng)價(jià)帶來了一系列的問題，評(píng)價(jià)無阻流量僅350104m3/d 壓力 溫度 井口采油樹 3 1/2油管 2 7/8油管 上測(cè)點(diǎn)電 子壓力計(jì) 下測(cè)點(diǎn)電 子壓力計(jì) 內(nèi)徑30mm 長110m 鉆鋌 封隔器 篩管 點(diǎn)火頭 射孔搶 克拉203井產(chǎn)能試井井身結(jié)構(gòu)示意圖 克拉203井產(chǎn)能方程圖解 產(chǎn)氣量，103m3/d 擬壓力差，106kPa2/Pas 計(jì)算無阻流量 qAOF 350 104m3/d 時(shí)間，h 壓力，kPa 克拉205井產(chǎn)能試井壓力歷史圖 應(yīng)用了適用于高滲透地層的回壓試井方法 產(chǎn) 氣 層 射孔搶 篩管 壓

9、力計(jì) 封隔器 114mm 油管 克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖 改進(jìn)了測(cè)試管柱，射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部 產(chǎn)氣量，103m3/d 擬壓力差，106kPa2/Pas 克拉205井回壓試井指數(shù)式產(chǎn)能方程圖 計(jì)算無阻流量 qAOF 1300 104m3/d IPR曲線 井底流動(dòng)壓力，MPa 克拉205產(chǎn)能試井的IPR曲線圖 產(chǎn)能試井方法的發(fā)展產(chǎn)能試井方法的發(fā)展 早期回壓試井（19291955） 更換不同氣嘴，取得不同流壓下的產(chǎn)氣量 Pierce, Rawlines, Schellhadt等人 等時(shí)試井和修正的等時(shí)試井（19551978） 結(jié)合不穩(wěn)定測(cè)試求產(chǎn)能，可縮短測(cè)試時(shí)間 Callender

10、, Katz, AllHussainy, Brar, Poettman 真實(shí)氣體的擬壓力分析方法（60-70年代） Russell, AllHussainy 等 特殊巖性儲(chǔ)層氣井的產(chǎn)能評(píng)價(jià) 常用的產(chǎn)能試井方法用來了解氣井初始產(chǎn)能 通過常規(guī)的產(chǎn)能試井求得氣井的無阻流量，這是對(duì)生產(chǎn)氣井在初始條件下極限 產(chǎn)氣能力的一種認(rèn)知，是在假想條件下通過推算得到的、無法最終確認(rèn)的指標(biāo)。 針對(duì)特殊巖性氣田，原有的測(cè)試分析方法出現(xiàn)了許多不適應(yīng)的和需要改進(jìn)的地 方。有的氣井初始打開時(shí)曾在井口實(shí)測(cè)到過30104m3/d的產(chǎn)量，但是應(yīng)用規(guī)范的 產(chǎn)能試井方法修正等時(shí)試井方法進(jìn)行產(chǎn)能測(cè)試后，推算的無阻流量只有 25104m3

11、/d；有一個(gè)氣田希望在投產(chǎn)以后繼續(xù)監(jiān)測(cè)氣井的無阻流量，用以調(diào)整各 井間產(chǎn)量安排，卻發(fā)現(xiàn)測(cè)到的是一批難以分析的數(shù)據(jù)，甚至建立產(chǎn)能方程時(shí)地層壓 力的確認(rèn)也成為問題。 氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)時(shí)約定俗成地選取氣井穩(wěn)定產(chǎn)量為 qgw=(1/41/5)qAOF，只能 應(yīng)用于簡單的地層條件。某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法，其 合理性在理論上缺乏依據(jù)。 近來與國內(nèi)外一些專家的交流中意識(shí)到，對(duì)于氣井無阻流量，傾向于淡化為一 個(gè)參考性的指標(biāo)，代之以儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)模型基礎(chǔ)上的氣井壓力/產(chǎn)量預(yù)測(cè)。 隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)和 理念不斷有所創(chuàng)新，目前已提出了隨時(shí)間變化的“動(dòng)

12、態(tài)產(chǎn)能”的概念。 我國氣田儲(chǔ)層巖性的特殊性 對(duì)產(chǎn)能試井提出更高的要求 塔里木克拉塔里木克拉2 2、迪那、迪那2 2：超高壓、深井、巨厚砂巖超高壓、深井、巨厚砂巖 塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等：塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等：深井、凝析氣深井、凝析氣 青海臺(tái)南、澀北：青海臺(tái)南、澀北：氣水交互分布的多層疏松砂巖氣水交互分布的多層疏松砂巖 長慶靖邊氣田：長慶靖邊氣田：裂縫性低豐度海相沉積碳酸巖裂縫性低豐度海相沉積碳酸巖 鄂爾多斯上古氣藏：鄂爾多斯上古氣藏：河流相沉積存在巖性邊界的薄層砂巖河流相沉積存在巖性邊界的薄層砂巖 中海油東方氣田：中海油東方氣田：高含高含COCO2 2和和N N2 2的海相淺灘砂

13、巖、砂壩的海相淺灘砂巖、砂壩 三種經(jīng)典的產(chǎn)能測(cè)試方法和廣義的氣井產(chǎn)能評(píng)三種經(jīng)典的產(chǎn)能測(cè)試方法和廣義的氣井產(chǎn)能評(píng) 測(cè)測(cè) 天然氣試井技術(shù)規(guī)范中對(duì)于氣井產(chǎn)能試井方法有明確的規(guī)定，提出了 三種經(jīng)典的方法，即：回壓產(chǎn)能試井方法，等時(shí)試井方法和修正等時(shí)試 井方法，這些都是現(xiàn)場用來直接測(cè)定氣井初始產(chǎn)能的方法。 在探井試氣時(shí)或生產(chǎn)氣井投產(chǎn)時(shí)，現(xiàn)場有時(shí)使用簡化的一點(diǎn)法確定氣 井的無阻流量，雖然其精度稍差，但仍然可以了解初始產(chǎn)能的大致值。 所有的試井分析，包括穩(wěn)定試井分析、不穩(wěn)定試井分析，從本質(zhì)上來 說都是為了對(duì)于氣井產(chǎn)能的評(píng)測(cè)提供依據(jù)。 不穩(wěn)定試井分析計(jì)算出地層參數(shù)，包括地層滲透率、完井表皮系數(shù)、 措施改造后的

14、各項(xiàng)完井參數(shù)等等，代入相關(guān)公式都可以計(jì)算出不同壓力 條件下氣井產(chǎn)量，即使試井分析求得儲(chǔ)層邊界等，也是為了了解氣井控 制的區(qū)塊面積，為穩(wěn)產(chǎn)能力提供依據(jù)。 方法 測(cè) 試 程 序 和 條 件 壓差 計(jì)算 適用 地層 初始 靜壓 開井1關(guān)井1開井2關(guān)井2開井3關(guān)井3 延長 測(cè)試 常規(guī) 回壓 試井 穩(wěn)定 靜壓 較長時(shí) 間穩(wěn)定 / 較長時(shí) 間穩(wěn)定 / 較長時(shí) 間穩(wěn)定 / pR-pwfi 無邊界影響 的高、中滲 透地層 等時(shí) 試井 穩(wěn)定 靜壓 短時(shí)間 不穩(wěn)定 測(cè)恢復(fù) 壓力至 穩(wěn)定點(diǎn) 短時(shí)間 不穩(wěn)定 測(cè)恢復(fù) 壓力至 穩(wěn)定點(diǎn) 短時(shí)間 不穩(wěn)定 測(cè)恢復(fù) 壓力至 穩(wěn)定點(diǎn) 長時(shí)間 至穩(wěn)定 壓力 pRi-pwfi pRi

15、 應(yīng)基 本相同 無邊界影響 的中等滲透 性地層 修正 等時(shí) 試井 穩(wěn)定 靜壓 短時(shí)間 不穩(wěn)定 與開井 間隔相 同不穩(wěn) 定點(diǎn) 與1開 井相同 與1關(guān) 井相同 與1開 井相同 與1關(guān) 井相同 長時(shí)間 至穩(wěn)定 壓力 pwsi-pwfi低滲透地層 單點(diǎn) 測(cè)試 穩(wěn)定 靜壓 穩(wěn)定 流壓 /pR-pwf 對(duì)產(chǎn)能方程 中的系數(shù)n 和B比較了 解的地層 三種經(jīng)典的產(chǎn)能試井方法對(duì)比表 初始地層壓力pRi 一開井流動(dòng)壓力pwf1 一關(guān)井壓力ps1 二開井流動(dòng)壓力pwf2 二關(guān)井壓力ps2 三開井流動(dòng)壓力pwf3 三關(guān)井壓力ps3 四開井流動(dòng)壓力pwf4 四關(guān)井壓力ps4 延時(shí)流動(dòng)壓力pwfw 穩(wěn)定關(guān)井壓力pSS 回

16、壓試井等時(shí)試井修正等時(shí)試井單點(diǎn)試井 （或） （穩(wěn)定流壓）（不穩(wěn)定流壓） （穩(wěn)定流壓） (穩(wěn)定關(guān)井壓力) （穩(wěn)定流壓） （不穩(wěn)定流壓） 不同產(chǎn)能試井方法壓力取值關(guān)系圖 回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖 回壓試井選擇34個(gè)測(cè)試點(diǎn)，要求氣井產(chǎn)量在每一個(gè)工作制度下都 控制穩(wěn)定，開井一段時(shí)間后，要求流動(dòng)壓力也基本達(dá)到穩(wěn)定； 在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上點(diǎn)出產(chǎn)能測(cè)試點(diǎn)，回歸出直線，得到產(chǎn)能圖示線； 從產(chǎn)能測(cè)點(diǎn)回歸還可得到產(chǎn)能方程，推算出絕對(duì)無阻流量值。 等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖 等時(shí)試井選擇34個(gè)不穩(wěn)定測(cè)試點(diǎn)，要求產(chǎn)量值達(dá)到穩(wěn)定，但流動(dòng)壓力不要求 達(dá)到穩(wěn)定；每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)結(jié)束后關(guān)井，要求井底壓力基本恢復(fù)到初始地層壓力值，

17、 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)開井測(cè)試； 在不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)以后，安排一個(gè)穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)，產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求達(dá)到穩(wěn)定。 不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段，反映了儲(chǔ)層特征； 做出不穩(wěn)定點(diǎn)的回歸直線，再做出通過穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)的、與不穩(wěn)定產(chǎn)能線平行的、 產(chǎn)能圖示線，求出氣井的產(chǎn)能方程和無阻流量。 修正等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖 修正等時(shí)試井同樣選擇34個(gè)不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)，要求產(chǎn)量值基本達(dá)到穩(wěn)定，但流動(dòng) 壓力不要求穩(wěn)定； 每一個(gè)不穩(wěn)定測(cè)試點(diǎn)結(jié)束后關(guān)井，關(guān)井時(shí)間間隔與開井時(shí)間間隔相同，接著進(jìn) 行下一個(gè)開井產(chǎn)能測(cè)點(diǎn)。 在不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)以后，安排一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測(cè)點(diǎn)，產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求基本達(dá) 到穩(wěn)定。 不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)

18、入徑向流段，反映了儲(chǔ)層特征。 做出不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)的回歸直線，再做出通過穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)的、與不穩(wěn)定測(cè)線平行的產(chǎn) 能圖示線，求出氣井的產(chǎn)能方程，計(jì)算出無阻流量。 不穩(wěn)定產(chǎn)能測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間選擇 均質(zhì)地層不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)徑向流段，顯示測(cè)得的 壓力已經(jīng)反映了儲(chǔ)層的特征； 均質(zhì)地層壓裂井不穩(wěn)定測(cè)點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)擬徑向流段，顯 示測(cè)得的壓力已經(jīng)越過了續(xù)流段和壓裂裂縫影響段，到達(dá)了反映地層 特征的區(qū)段。 時(shí)間，h 壓力，MPa 均質(zhì)地層 均質(zhì)地層經(jīng)過壓裂 均質(zhì)帶有邊界地層 經(jīng)過壓裂 2525 2626 2727 2828 2929 3030 0 0200200400400600600800800100

19、0100012001200 不同地質(zhì)條件下壓力動(dòng)態(tài)對(duì)比圖 陜62井修正等時(shí)試井曲線 （無邊界影響） 陜71井修正等時(shí)試井曲線 (有邊界影響） 氣層的三種壓力表示方法氣層的三種壓力表示方法 壓力、擬壓力和壓力平方壓力、擬壓力和壓力平方 氣層的壓力 p 為實(shí)測(cè)壓力值； 由于氣體的壓縮性大，粘度、偏差因子Z 等都與壓 力p有關(guān)，因此用擬壓力 代替壓力 p 進(jìn)行分析計(jì)算： 當(dāng)?shù)貙訅毫?p14MPa 時(shí)，可以用 p2代替擬壓力分 析； 當(dāng)?shù)貙訅毫21MPa時(shí)，可以直接用壓力 p 進(jìn)行分 析； dp Z p p p p 0 2 0 5 10 15 20 25 30 35 0510152025 壓力，M

20、P a 擬壓力，M P a 2/mPa.s 近似為壓力平方表示 y=0.08311x2 近似為壓力表示 y= -14.102+2.1476x 壓力與擬壓力關(guān)系曲線 擬壓力近似表達(dá)為壓力平方和壓力 擬壓力，MPa2/mPas 氣層的不穩(wěn)定滲流方程氣層的不穩(wěn)定滲流方程 滲流方程的通式：該方程為偏微分方程 擬壓力形式的氣層滲流方程 表達(dá)為壓力平方形式的滲流方程 p14MPa，假定Z常數(shù) 表達(dá)為壓力形式的滲流方程 p21MPa，pZ常數(shù) t p KZ Ct p Z p tK Ct 2 t p K Ct p 2 22 t p K Ct p 2 氣井的兩類產(chǎn)能方程氣井的兩類產(chǎn)能方程 指數(shù)式產(chǎn)能方程 qgC

21、(Rwf)n擬壓力形式 qgC1(pRpwf)n 壓力形式 qgC2(pR2pwf2)n 壓力平方形式 二項(xiàng)式產(chǎn)能方程 RwfAqgB qg2 擬壓力形式 pRpwf A1qgB1qg2 壓力形式 pR2pwf2 A2qgB2qg2 壓力平方形式 指數(shù)式產(chǎn)能方程示意圖 （q 1，p1） （q 2，p2） （q 3，p3） （q 4，p4） 斜率 1/ n q AOF（指） pR2 - 0.01 10 100 1000 110100 產(chǎn)氣量，104m3/d 壓力平方差，MPa2 產(chǎn)氣量，104m3/d 壓力平方差，MPa2 48 49 50 51 52 0246810 產(chǎn)氣量,104m3/d 規(guī)

22、整化的壓力平方,MPa2/(104m3/d) （q1，p1） （q2，p2） （q3，p3） （q4，p4） 斜率 B 二項(xiàng)式產(chǎn)能方程示意圖 規(guī)整化的壓力平方，MPa2/(104m3/d) 產(chǎn)氣量，104m3/d 指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別 測(cè)點(diǎn)范圍較寬時(shí) 推算的無阻流量差別不大 測(cè)點(diǎn)范圍較窄時(shí) 推算的無阻流量差別較大 二項(xiàng)式方程系數(shù)二項(xiàng)式方程系數(shù) A A, ,B B 及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響 A、B 值越小，則相應(yīng)的產(chǎn)量值越大； Kh/（流動(dòng)系數(shù)）值越大，則A、B值越小，產(chǎn)量越大； S 值越小，則A值越小，產(chǎn)量越大； A 值在壓力不穩(wěn)定條件下隨時(shí)間逐漸變大；

23、 B 值與湍流系數(shù) D 值成正比 ，即D值越小，使產(chǎn)能越大。 2 gg 2 wf 2 R BqAqpp 302. 2 472. 0 log 67.29 w e g S r r Kh TZ A D Kh TZ B g 89.12 克拉 205井回壓試井壓力歷史曲線圖 克拉205井回壓試井產(chǎn)能方程圖 （指數(shù)式方程） 應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面 應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的指數(shù)式方程圖 應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面 擬壓力表示下的指數(shù)式產(chǎn)能分析圖舉例（FAST） 擬壓力表示下的二項(xiàng)式產(chǎn)能分析圖舉例（FAST） 引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測(cè)試井條件 氣井開井后進(jìn)

24、行產(chǎn)能測(cè)試過程中，井底受到?jīng)_刷，表皮系數(shù)有可能逐漸 降低，生產(chǎn)壓差相應(yīng)減??； 井底積液的測(cè)試井，壓力計(jì)又未能下放到氣層中部，當(dāng)?shù)彤a(chǎn)量時(shí)積液液 柱長，測(cè)到的流動(dòng)壓力偏低；高產(chǎn)量時(shí)部分積液被排出，測(cè)到的流動(dòng)壓力 較高，造成生產(chǎn)壓差不準(zhǔn)，使產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常。 p1 p2 壓力計(jì)不恰當(dāng) 地下到積液液 面以上 低氣量生產(chǎn)積水較高 生產(chǎn)壓差被夸大 高氣量生產(chǎn)積水被排出 生產(chǎn)壓差趨于正常 井底積水影響產(chǎn)能測(cè)試結(jié)果示意圖 斜率n1 出現(xiàn)異常 斜率n正 常情況 斜率n1 pR2-0.01 qAOF 指數(shù)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)指數(shù) n1的異常 斜率B0 資料正常 B B0 0 斜率B0 資料異常 二項(xiàng)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)系數(shù)

25、B0的異常 單點(diǎn)產(chǎn)能計(jì)算公式 對(duì)于一個(gè)大面積分布的多氣井氣田，當(dāng)積累較多產(chǎn)能試井資料 后，產(chǎn)能方程中的n 值和B 值有確定的值，可以用單個(gè)測(cè)試點(diǎn)確定 方程中的C 值或A 值，從而確定產(chǎn)能方程。 澀北氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖 臺(tái)南氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖 “一點(diǎn)法一點(diǎn)法”產(chǎn)能計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式產(chǎn)能計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式 令n0.6594，得到指數(shù)式經(jīng)驗(yàn)公式 令 ，得到二項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)公式 長慶井下靖邊一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式 長慶研究院上古一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式 6594.0 AOF 0434.1 Dg g p q q 1481 6 AOF Dg g p q q 25. 0 AOF BqA A R wf g AOF 9816.

26、 02565. 1007564. 0 p p q q 1743. 00225. 11613. 1 2 R wf 2 g AOF p p q q 穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程分析 只需應(yīng)用一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測(cè)點(diǎn)，即可建立二項(xiàng)式產(chǎn)能方程，得到IPR 曲線圖，進(jìn)行有關(guān)產(chǎn)能特征的分析； 這種產(chǎn)能方程從滲流力學(xué)方程出發(fā)經(jīng)嚴(yán)格推導(dǎo)得到，較好地考慮了 具體氣區(qū)特定的氣藏條件、完井條件和天然氣物性條件； 突出了影響氣井產(chǎn)能的三個(gè)主要因素： 地層系數(shù)Kh值 生產(chǎn)壓差值 完井表皮系數(shù)值 產(chǎn)能方程建立過程中，同時(shí)可以確認(rèn)供氣部位的等值地層系數(shù)Kh值， 用于動(dòng)態(tài)分析和試采井試采過程設(shè)計(jì)； 用這種方法計(jì)算的無阻流量與修正等時(shí)試井測(cè)

27、算的結(jié)果非常一致， 因而可以代替規(guī)范的產(chǎn)能試井方法。對(duì)于未能進(jìn)行規(guī)范產(chǎn)能試井的氣井， 可以用這種方法建立產(chǎn)能方程。 決定氣井產(chǎn)能的三個(gè)要素決定氣井產(chǎn)能的三個(gè)要素 地層產(chǎn)能系數(shù)（Kh）值 地層壓力和生產(chǎn)壓差 完井質(zhì)量表皮系數(shù) ) 472. 0 (ln )(10714. 2 225 a w e scg wfRsc g S r r pTZ ppKhT q 擬穩(wěn)態(tài)條件下氣井產(chǎn)率表達(dá)為： 二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式 a w e sc gscg wfR S r r KhT qpTZ pp 472. 0 ln 10846.36 3 22 2 gg 2 wf 2 R BqAqpp 302

28、. 2 472. 0 log 67.29 w e gS r r Kh TZ A D Kh TZ B g 89.12 表示為二項(xiàng)式產(chǎn)能方程： 氣井產(chǎn)量表達(dá)式可改寫為： 式中 以蘇里格地區(qū)平均參數(shù)為例： g=0.02 mPas Z0.9753 T=378 K re =500 m rw=0.07 m S=-5.5 D=0.001 (104m3/d)-1 通用的產(chǎn)能方程表示為： 用區(qū)域的或本井的參數(shù)構(gòu)建通用的產(chǎn)能方程用區(qū)域的或本井的參數(shù)構(gòu)建通用的產(chǎn)能方程 2 11 22 09357. 0245.3 ggwfR qKhqKhpp 1 3 .245 302. 2 5 . 5 07. 0 500472. 0

29、 log 3780.975302. 022.29 Kh Kh A 1 09357. 0 001. 03787539 . 002. 069.12 Kh Kh B 經(jīng)實(shí)測(cè)點(diǎn)校正后求得井的產(chǎn)能方程經(jīng)實(shí)測(cè)點(diǎn)校正后求得井的產(chǎn)能方程 以S4井為例: qg實(shí)測(cè)=14.9259 104m3/d pwf實(shí)測(cè)=15.2300 MPa pR實(shí)測(cè) =28.4000 MPa 從而確定等值的地層系數(shù)： Kh=6.4083 mDm 地層系數(shù)可以表達(dá)為: 進(jìn)而得到產(chǎn)能方程 實(shí)測(cè) 實(shí)測(cè) 實(shí)測(cè) 實(shí)測(cè) 22 2 09357. 0245.3 wfR gg pp qq Kh 222 01460. 038.2794 ggwfR qqpp

30、 計(jì)算無阻流量 qAOF，104m3/d 井號(hào)井號(hào) 地層壓 力 pR MPa 延時(shí)點(diǎn) 流壓 pwf MPa 延時(shí)點(diǎn) 產(chǎn)量 qg 104m3/d 反推地 層產(chǎn)能 系數(shù) Kh mDm A B 單點(diǎn)產(chǎn)能 分析二項(xiàng) 式方法 擬壓力 二項(xiàng)式 擬壓力 指數(shù)式 壓力平方 二項(xiàng)式 壓力平方 指數(shù)式 蘇 4 28.4 15.23 14.9259 6.408 38.2793 0.01460 20.9034 23.0837 20.8804 20.6733 19.5141 蘇 5 28.8149 19.3147 10.031 5.402 45.4090 0.01732 18.1589 20.3523 18.2763

31、17.4771 16.398 蘇 6 27.9975 15.4312 15.1311 6.840 35.8603 0.01367 21.6791 24.5556 24.3674 21.7128 21.7321 蘇 10 27.51 10.35 15.0489 5.714 42.9247 0.01637 17.5136 18.3249 17.4851 17.4243 17.0183 蘇 20 29.608 16.939 5.3096 2.213 110.8392 0.04227 7.8852 8.3157 7.7548 7.7305 7.4586 蘇 25 27.137 21.578 4.063

32、2 3.686 66.5454 0.02538 11.0199 11.4987 8.9751 10.2518 8.3523 桃 5 29.34 9.0 10.025 3.165 77.4927 0.02955 11.0618 11.5381 11.5328 11.0204 11.0659 蘇 16-18 26.7142 22.1887 0.8024 0.889 275.725 0.1051 2.5857 2.9427 2.8322 2.5793 2.5434 蘇 14 29.7615 26.2307 1.5024 1.865 131.5123 0.05016 6.7178 8.0472 8.0

33、472 6.6909 6.7375 蘇 37-7 30.3476 25.9552 1.2 1.190 205.9927 0.07857 4.4633 5.2708 5.0147 4.4556 4.3183 蘇 40-10 30.8743 29.0633 3.0108 6.811 36.0111 0.01373 26.2079 32.8271 32.8271 26.4358 26.4325 不同分析方法計(jì)算無阻流量對(duì)比和“單點(diǎn)法二項(xiàng)式方程”系數(shù)表 單點(diǎn)法qAOFp2 二項(xiàng)式法qAOFp2 指數(shù)式法qAOF 單點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程與修正等時(shí)試井法計(jì)算無阻流量值對(duì)比圖 用試采井動(dòng)態(tài)模型 跟蹤分析生產(chǎn)氣井

34、的產(chǎn)能衰減特征 無阻流量qAOF是對(duì)氣井初始產(chǎn)能狀況的簡單表述 無阻流量的概念和無阻流量的測(cè)取方法產(chǎn)生于上一世紀(jì)50年代，是對(duì) 生產(chǎn)氣井在初始條件下對(duì)極限產(chǎn)氣能力的一種認(rèn)知。但它又是一個(gè)假想 條件下的指標(biāo)，一個(gè)無法在現(xiàn)場驗(yàn)證的指標(biāo)。 隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于氣井產(chǎn)能 的認(rèn)識(shí)不斷有所創(chuàng)新。特別是針對(duì)特殊巖性氣田，原有的測(cè)試分析方法 出現(xiàn)了許多不適應(yīng)的和需要改進(jìn)的地方，通過現(xiàn)場實(shí)踐逐漸認(rèn)識(shí)到，氣 井的產(chǎn)能隨著生產(chǎn)時(shí)間的延續(xù)是不斷衰減的，衰減的原因主要是地層壓 力的不斷降低。 隨著氣井的生產(chǎn)，地層壓力降低的同時(shí)，某些低滲透地層和超高壓地 層，滲透率值也會(huì)相應(yīng)有所降低，稱為

35、壓敏效應(yīng)，這也會(huì)影響氣井產(chǎn)能 相應(yīng)地降低。 試井技術(shù)是在不斷發(fā)展的，特別是許多理念需要更新，才能解決當(dāng)前 面臨的問題，因此提出了“氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能”的概念。 試采井動(dòng)態(tài)描述的核心內(nèi)容是對(duì)氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能的描述 以一口實(shí)際井為例說明開井生產(chǎn)1.5年后產(chǎn)氣能力的變化 試采過程套壓 折算數(shù)據(jù) 理論模型預(yù) 測(cè)數(shù)據(jù) 2001年產(chǎn)能試 井實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 試采過程實(shí) 測(cè)井底壓力 2002年12月 實(shí)測(cè)產(chǎn)能點(diǎn) qg=5.5104m3/d pwf=13MPa 對(duì)應(yīng)流動(dòng)壓力值 28.0 21.703 產(chǎn)氣量，104m3/d 流動(dòng)壓力，MPa 蘇6井初始產(chǎn)能試井實(shí)測(cè)IPR曲線圖 （2001年7月9月） 222 00727. 09605.35 ggwfR qqpp 初始產(chǎn)能方程表達(dá)式為： 初始?jí)毫?一開流動(dòng)壓力 二關(guān)壓力 二開流動(dòng)壓力 一關(guān)壓力 三開流動(dòng)壓力 三關(guān)壓力 四開流動(dòng)壓力 延時(shí)開井壓力 穩(wěn)定關(guān)井壓力 蘇6井初始產(chǎn)能試井測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)表 （2001年7月9月） qAOF21.7033104m3/d 蘇6井2002年12月的產(chǎn)能方程和IPR曲線 實(shí)測(cè)穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)為： qg 5.5104m3/d ， pwf=13MPa 代入產(chǎn)能方程得到： 22 2 5 . 500727. 05