氣井產(chǎn)能計算課件

氣井產(chǎn)能計算氣井產(chǎn)能計算1.回壓試井2.等時試井3.改進等時試井4.一點法試井穩(wěn)定試井：

回壓試井

改變幾個工作制度，一般4～5個，產(chǎn)量由小到大，控制回壓達到流量穩(wěn)定。同時井底流壓也達穩(wěn)定。記錄每個工作制度下的穩(wěn)定氣產(chǎn)量q和穩(wěn)定的井底流壓P如下圖示意。

氣井產(chǎn)能試井傳統(tǒng)叫做“回壓試井”(backpressuretest)

為何叫“回壓試井”？因為它可以預(yù)測某生產(chǎn)管線“回壓”下的流量。

Deliverabilitytestshavebeencalled“backpressure”testsbecausetheymakepossiblethepredictionofwellflowrateagainstanyparticularpipeline“backpressure”

現(xiàn)在統(tǒng)一叫：產(chǎn)能試井

Deliverabilitytests回壓試井又叫穩(wěn)定試井。其處理方法有

指數(shù)式，

二項式。另外又分別有壓力法，壓力平法擬壓力法。3）擬壓力法：a和b基本與壓力無關(guān)，可不修正。對于n>1時按n=1處理，如FAST軟件。995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.嚴(yán)格等時試井，要求每個生產(chǎn)制度關(guān)井后壓力要達到地層靜壓，在低滲透油氣藏試井中，關(guān)井壓力達到穩(wěn)定，仍需要很長時間，為使問題簡化和節(jié)約時間，可以采用修正等時試井，修正等時試井分析方法是一種經(jīng)驗近似方法。對于二項式方程中，出現(xiàn)B<0(直線反向)問題，原因多方面：采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.改進等時試井二項式反向問題：8065接近＝1，基本是層流生產(chǎn)達到穩(wěn)定，并得穩(wěn)定流壓，記錄每個產(chǎn)量以及其結(jié)束時刻的井底流壓.改進等時試井二項式反向問題：aq…線性滲流產(chǎn)生的壓降；此時的產(chǎn)量稱為無阻流量（潛產(chǎn)能），用q(AbsoluteOpenFlow)（qAOF)表示。試井之星軟件處理結(jié)果：為了反映紊流的存在，人們用指數(shù)式表征氣井產(chǎn)量，得如下式：有理論基礎(chǔ)（均質(zhì)滲流理論）為什么產(chǎn)能方程出現(xiàn)n>1或B<0的情況：（莊惠農(nóng)書P89）1，克拉201井屬于異常高壓氣井，用傳統(tǒng)壓力平方法，得到無阻流量為49.得到一直線產(chǎn)能曲線，斜率為b，截距為a。作各點的壓差時與等時試井不同：二，經(jīng)驗法-----統(tǒng)計法

二項式

壓力法，壓力平方法擬壓力法。指數(shù)式

壓力法，壓力平方法擬壓力法。壓力平方法高壓氣井(>21.3MPa）適用于壓力法低壓氣井(<14.7MPa)適用于擬壓力法全壓力區(qū)間適用于P(MPa)μZ14.721.3P2法P法擬壓力法適用于整個壓力區(qū)間。

塔里木克拉201井測試井段為3665.0-3695.0，氣層中部壓力73.84MPa，壓力系數(shù)高達2.1，克拉201井屬于異常高壓氣井，用傳統(tǒng)壓力平方法，得到無阻流量為49.04萬方/天：

用壓力法分析，得到無阻流量為62.50萬方/天，用塔里木新一點法分析得到無阻流量為61.80萬方/天，生產(chǎn)實際表明，壓力法符合氣層產(chǎn)能狀況。相對誤差在20％以上。塔里木克拉201井各種方法計算的無阻流量誤差分析表分析方法無阻流量（m3/d）相對誤差%二項式壓力法625004指數(shù)式壓力法663880二項式壓力平方法49041421.534指數(shù)式壓力平方法49587720.660指數(shù)式方程

一、指數(shù)式方程在完全層流的情況下，氣井穩(wěn)定流動的砂面產(chǎn)量公式為：

即氣井高速非達西滲流情況下，紊流將增加滲流阻力，相同壓差下產(chǎn)量將減小。為了反映紊流的存在，人們用指數(shù)式表征氣井產(chǎn)量，得如下式：其中：當(dāng)n=1,表示完全層流,n=0.5,表示紊流非常嚴(yán)重，這一式子沒有嚴(yán)格的理論，因此叫經(jīng)驗式。取對數(shù)：

作的雙對數(shù)圖。將得到一條直線

設(shè)直線的斜率為m。q軸上的截距為D。則：

c可由q軸截距D算出得到c、n后，便得到了氣井產(chǎn)能方程上面所述只講了壓力平方法的修正式，而在試井之星－氣井產(chǎn)能試井分析軟件中，擬壓力法也可對氣井產(chǎn)能試井曲線異常時進行校正。作各點的壓差時與等時試井不同：陳元千據(jù)川南16口氣井穩(wěn)定試井資料統(tǒng)計，取995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.K——滲透率，mD;φ——孔隙度，％關(guān)于系數(shù)修正問題，參考：對于二項式方程中，出現(xiàn)B<0(直線反向)問題，原因多方面：便得現(xiàn)在的產(chǎn)能直線，以穩(wěn)定試井二項式分析為例，如下圖示意：為什么產(chǎn)能方程出現(xiàn)n>1或B<0的情況：（莊惠農(nóng)書P89）再在圖上作出最后一個穩(wěn)定流動點C(,)，過C點作AB直線的平行線，便得真正需要的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線D線，通過穩(wěn)定產(chǎn)能直線可確定指數(shù)式產(chǎn)能方程系數(shù)c,n(方法與回壓試井一樣)，從而得產(chǎn)能方程：36MPa,問壓力降到20MPa時，井底流壓為15MPa時的產(chǎn)量？995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.04568常數(shù)c=2.aq…線性滲流產(chǎn)生的壓降；若壓力降到Pr2,產(chǎn)能方程系數(shù)有變化，設(shè)此時的粘度和壓縮因子為μg2,z2,絕對無阻流量:12.上面所述只講了壓力平方法的修正式，而在試井之星－氣井產(chǎn)能試井分析軟件中，擬壓力法也可對氣井產(chǎn)能試井曲線異常時進行校正。采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.用壓力法分析，得到無阻流量為62.上面所述只講了壓力平方法的修正式，而在試井之星－氣井產(chǎn)能試井分析軟件中，擬壓力法也可對氣井產(chǎn)能試井曲線異常時進行校正。得到c、n后，便得到了氣井產(chǎn)能方程氣井產(chǎn)能方程有如下用途。

1、計算無阻流量：絕對井底無阻流壓為0.101325MPa（表壓為0MPa）。此時的產(chǎn)量稱為無阻流量（潛產(chǎn)能），用q(AbsoluteOpenFlow)（qAOF)表示。

氣井絕對無阻流量是氣井產(chǎn)能重要參數(shù)，它是配產(chǎn)的重要依據(jù)，一般可按絕對無阻流量的三分之一或四分之一配產(chǎn)。對于澀北氣田，由于是疏松砂巖，極易出砂，配產(chǎn)應(yīng)按絕對無阻流量的四分之一或更小進行。2、可以預(yù)測某一流壓下的產(chǎn)量n=0.8065接近＝1，基本是層流二、二項式產(chǎn)能方程

在氣體高速流時，慣性和湍流效應(yīng)（IT效應(yīng)）變得十分顯著，已不符合達西線性滲流規(guī)律。在此種情況下ForChheimer(1901)提出了對達西線性滲流方程的二階修正式：

叫湍流系數(shù)。上式右端第二項反映了高速滲流的紊慣性效應(yīng)。對于氣井，采用壓力平方法：q…X104m3/d；

aq…線性滲流產(chǎn)生的壓降；

bq2…高速非線性滲流產(chǎn)生的壓降；把上式變?yōu)椋鹤鱭與的直角坐標(biāo)圖，如下圖示意。得到一直線產(chǎn)能曲線，斜率為b，截距為a。絕對無阻流量為估算地層參數(shù)：

注意上式中的系數(shù)A是在產(chǎn)量用萬方/天時得到的。第二節(jié)氣井等時試井分析

圖9-4等時試井示意圖qq1q2q3q4q5ppRpwf1pwf2pwf3pwf4ttpwf5用4—5個產(chǎn)量，由小到大。生產(chǎn)相同時間（等時）如8hr或12hr，每個產(chǎn)量結(jié)束后關(guān)井使地層壓力恢復(fù)到氣層靜壓，最后在以一個小產(chǎn)量（最好油嘴用第二產(chǎn)量油嘴）。生產(chǎn)達到穩(wěn)定，并得穩(wěn)定流壓，記錄每個產(chǎn)量以及其結(jié)束時刻的井底流壓.有理論基礎(chǔ)（均質(zhì)滲流理論）關(guān)于系數(shù)修正問題，參考：得到c、n后，便得到了氣井產(chǎn)能方程現(xiàn)場改進等時試井實測資料：得到穩(wěn)定產(chǎn)能直線，從而確定二項式產(chǎn)能方程的系數(shù)a,b,如下圖示意：利用前四個不穩(wěn)定點，作出不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線，再作出最后一個穩(wěn)定點。凝析油的析出，井底造成污染；1、計算無阻流量：995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.圖9-4等時試井示意圖采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.對于二項式方程（LIT方法）：塔里木克拉201井各種方法計算的無阻流量誤差分析表對于指數(shù)式，n稱為湍流指數(shù),0.絕對無阻流量:12.塔里木克拉201井測試井段為3665.65>1,這不正常，無阻流量偏大。陳元千據(jù)川南16口氣井穩(wěn)定試井資料統(tǒng)計，取277e-25絕對無阻流量:2.在直角坐標(biāo)系中,作點：（，c可由q軸截距D算出取不同的值，就有不同的一點法經(jīng)驗公式。注意的是，現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)量的壓差用現(xiàn)在地層壓力減現(xiàn)在井底穩(wěn)定流壓。上面所述只講了壓力平方法的修正式，而在試井之星－氣井產(chǎn)能試井分析軟件中，擬壓力法也可對氣井產(chǎn)能試井曲線異常時進行校正。(1)氣井初開井時，井底沒有得到充分的沖刷，具有較大表皮，使最初低產(chǎn)量下流壓偏低，顯示較大的生產(chǎn)壓差；絕對無阻流量:2.關(guān)于二項式直線反向問題：aq…線性滲流產(chǎn)生的壓降；當(dāng)n=1,表示完全層流,n=0.995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.絕對無阻流量:12.05827"澀20-901118井生產(chǎn)信息"3）擬壓力法：a和b基本與壓力無關(guān)，可不修正。c可由q軸截距D算出利用19口穩(wěn)定試井資料繪制無因次IPR曲線，如下圖：絕對井底無阻流壓為0.利用19口穩(wěn)定試井資料繪制無因次IPR曲線，如下圖：長慶靖邊氣田的單點產(chǎn)能計算公式設(shè)直線的斜率為m。作各點的壓差時與等時試井不同：試井之星軟件處理結(jié)果：本井原沒有產(chǎn)能方程，但本氣田，本區(qū)塊其它一批井有產(chǎn)能數(shù)據(jù)，可據(jù)這些產(chǎn)能方程，確定一個無阻流量經(jīng)驗式，在本井只測一個穩(wěn)定點，便可估算該井的

等時試井的分析方法仍然有指數(shù)式和二項式分析方法，而且分別還有壓力法、壓力平方法和擬壓力法。用壓力平方法時，繪制(i=1,2,3,4)的關(guān)系曲線的不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線AB

指數(shù)式分析法：

再在圖上作出最后一個穩(wěn)定流動點C(,)，過C點作AB直線的平行線，便得真正需要的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線D線，通過穩(wěn)定產(chǎn)能直線可確定指數(shù)式產(chǎn)能方程系數(shù)c,n(方法與回壓試井一樣)，從而得產(chǎn)能方程：二、二項式產(chǎn)能方程

在直角坐標(biāo)系中,作點：（，

）

利用前四個不穩(wěn)定點，作出不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線，再作出最后一個穩(wěn)定點。并過此點作不穩(wěn)定產(chǎn)能直線的平行線。得到穩(wěn)定產(chǎn)能直線，從而確定二項式產(chǎn)能方程的系數(shù)a,b,如下圖示意：擬壓力法：壓力平方法：第三節(jié)修正等時試井

嚴(yán)格等時試井，要求每個生產(chǎn)制度關(guān)井后壓力要達到地層靜壓，在低滲透油氣藏試井中，關(guān)井壓力達到穩(wěn)定，仍需要很長時間，為使問題簡化和節(jié)約時間，可以采用修正等時試井，修正等時試井分析方法是一種經(jīng)驗近似方法。

修正等時試井要求每個產(chǎn)量生產(chǎn)時間和其后的關(guān)井時間一樣。比如開井生產(chǎn)8小時，關(guān)8小時（或開12小時，關(guān)12小時）。測量開井時刻和關(guān)井時刻的壓力以及最后一個產(chǎn)量達到井底流壓穩(wěn)定時的壓力，如下圖示意：現(xiàn)場改進等時試井實測資料：1、先穩(wěn)定生產(chǎn)，得產(chǎn)量數(shù)據(jù)2、關(guān)井測壓力恢復(fù)，基本恢復(fù)到氣層靜壓（測試時間7－10天）3、開井生產(chǎn)24hr,關(guān)24hr,4開4關(guān)不測最后一個穩(wěn)定點，穩(wěn)定點是關(guān)井測壓恢的關(guān)井點。擬壓力法：壓力平方法：指數(shù)式壓力法擬壓力法：壓力平方法：二項式壓力法擬壓力法：壓力平方法：注意:作各點的壓差時與等時試井不同：要作成：而不是：注意:試井之星軟件處理結(jié)果：試井之星軟件處理結(jié)果：試井之星軟件處理結(jié)果：其處理方法有

指數(shù)式，若壓力降到Pr2,產(chǎn)能方程系數(shù)有變化，設(shè)此時的粘度和壓縮因子為μg2,z2,改進等時試井二項式反向問題：2、關(guān)井測壓力恢復(fù)，基本恢復(fù)到氣層靜壓（測試時間7－10天）對于n>1時按n=1處理，如FAST軟件。995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.其處理方法有

指數(shù)式，采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.圖9-4等時試井示意圖65>1,這不正常，無阻流量偏大。取不同的值，就有不同的一點法經(jīng)驗公式。在直角坐標(biāo)系中,作點：（，用壓力法分析，得到無阻流量為62.凝析油的析出，井底造成污染；04568常數(shù)c=2.絕對無阻流量:12.指數(shù)式修正法2：認為井底積液，測試壓力偏小，采用修正式：對于二項式方程中，出現(xiàn)B<0(直線反向)問題，原因多方面：作各點的壓差時與等時試井不同：得到c、n后，便得到了氣井產(chǎn)能方程有理論基礎(chǔ)（均質(zhì)滲流理論）凝析油處理將凝析油折算成等量氣加到產(chǎn)氣量中。第四節(jié)一點法試井

一口井已獲得產(chǎn)能方程后，經(jīng)過一段時間的開采，產(chǎn)能可能發(fā)生變化，為了進行產(chǎn)能校正，可進行一點法試井。一、一點法：測取一個穩(wěn)定產(chǎn)量q和該產(chǎn)量下的穩(wěn)定井底流壓，以及當(dāng)時的氣層靜壓，過目前穩(wěn)定點作原產(chǎn)能曲線的平行線。便得現(xiàn)在的產(chǎn)能直線，以穩(wěn)定試井二項式分析為例，如下圖示意：△P2/qq原穩(wěn)定產(chǎn)能曲線現(xiàn)測穩(wěn)定點注意的是，現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)量的壓差用現(xiàn)在地層壓力減現(xiàn)在井底穩(wěn)定流壓。二，經(jīng)驗法-----統(tǒng)計法本井原沒有產(chǎn)能方程，但本氣田，本區(qū)塊其它一批井有產(chǎn)能數(shù)據(jù)，可據(jù)這些產(chǎn)能方程，確定一個無阻流量經(jīng)驗式，在本井只測一個穩(wěn)定點，便可估算該井的：經(jīng)驗式1：

一點法理論基礎(chǔ)：二項式產(chǎn)能方程可表示為：氣井的絕對無阻流量：兩式相除：得：若令:式中：

得無因次IPR方程取不同的值，就有不同的一點法經(jīng)驗公式。陳元千據(jù)川南16口氣井穩(wěn)定試井資料統(tǒng)計，取得：長慶靖邊氣田的單點產(chǎn)能計算公式利用19口穩(wěn)定試井資料繪制無因次IPR曲線，如下圖：式進行二項式回歸分析后得:由上式可知，長慶靖邊氣田的統(tǒng)計值為0.2585式得長慶靖邊氣田的單點計算公式為:經(jīng)驗式2：：：氣井等時試井全歷史擬合目的：獲得更可靠結(jié)果原理：不穩(wěn)定試井變產(chǎn)量迭加試井之星軟件解釋：試井之星軟件解釋：關(guān)于二項式直線反向問題：系統(tǒng)試井曲線異常原因：1.測試資料不準(zhǔn)確；2.測試時間不夠長，井底壓力未達到穩(wěn)定；3.井底有積液；4.鉆井液侵泡或井底有堵塞物；5.底水的影響；6.凝析油的析出，井底造成污染；7.層間干擾；8.地層滲透率發(fā)生變化；為什么產(chǎn)能方程出現(xiàn)n>1或B<0的情況：（莊惠農(nóng)書P89）對于指數(shù)式，n稱為湍流指數(shù),0.5<n≤1：

n=0.5…完全湍流，

n=1完全層流對于n>1時按n=1處理，如FAST軟件。對于二項式方程中，出現(xiàn)B<0(直線反向)問題，原因多方面：(1)氣井初開井時，井底沒有得到充分的沖刷，具有較大表皮，使最初低產(chǎn)量下流壓偏低，顯示較大的生產(chǎn)壓差；(2)測試井井底積液，而壓力計又未能下到氣層部位，使生產(chǎn)壓差不準(zhǔn)。澀4-2-990926改進等時試井二項式反向：指數(shù)n=1.65>1,這不正常，無阻流量偏大。進行指數(shù)式校正：修正方法1：認為地層壓力給的大了一點(原地層壓力為：16.38)，采用

Qg=C((Pr+Cj)2-Pwf2)n,

取修正值Cj=-0.485,便得到一條n=0.995的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時：Qaof=16.17萬方/天。修正值Cj=-0.485指數(shù)式修正法2：認為井底積液，測試壓力偏小，采用修正式：采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.8,便得到一條n=0.9923的指數(shù)式產(chǎn)能直線，這時Qaof=16.128萬方/天。指數(shù)式修正法2：認為井底積液，測試壓力偏小，采用修正式：(i=1,2,3,4)的關(guān)系曲線的不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線AB采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.04568常數(shù)c=2.關(guān)于系數(shù)修正問題，參考：得到c、n后，便得到了氣井產(chǎn)能方程Deliverabilitytestshavebeencalled“backpressure”testsbecausetheymakepossiblethepredictionofwellflowrateagainstanyparticularpipeline“backpressure”對于二項式方程（LIT方法）：65>1,這不正常，無阻流量偏大。再在圖上作出最后一個穩(wěn)定流動點C(,)，過C點作AB直線的平行線，便得真正需要的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線D線，通過穩(wěn)定產(chǎn)能直線可確定指數(shù)式產(chǎn)能方程系數(shù)c,n(方法與回壓試井一樣)，從而得產(chǎn)能方程：aq…線性滲流產(chǎn)生的壓降；此時的產(chǎn)量稱為無阻流量（潛產(chǎn)能），用q(AbsoluteOpenFlow)（qAOF)表示。上面所述只講了壓力平方法的修正式，而在試井之星－氣井產(chǎn)能試井分析軟件中，擬壓力法也可對氣井產(chǎn)能試井曲線異常時進行校正。0851萬方/天，太小，與氣田生產(chǎn)實際不符合。若壓力降到Pr2,產(chǎn)能方程系數(shù)有變化，設(shè)此時的粘度和壓縮因子為μg2,z2,作各點的壓差時與等時試井不同：試井之星軟件處理結(jié)果：n=0.澀4-2-990926改進等時試井二項式反向：指數(shù)式修正法2：認為井底積液，測試壓力偏小，采用修正式：0851萬方/天，太小，與氣田生產(chǎn)實際不符合。改進等時試井二項式反向問題：澀4-2-990926方法一：認為地層壓力（16.38）給的偏大，采用修正式：令修正值C=-0.6,即地層壓力＝15.78,便得到正向的曲線，此時

Qaof=14.1萬方/d澀20，90年11月18日測試，指數(shù)式壓力平方法"澀20-901118井生產(chǎn)信息"

氣產(chǎn)量(萬方/天)油產(chǎn)量(萬方/天)水產(chǎn)量(方/天)井底壓力(兆帕)11.088101.23.74521.181401.652.5531.277201.883.0741.1002.767原始井底壓力:13.488澀20-901118指數(shù)式壓力平方法分析結(jié)果：產(chǎn)能公式:Q=2.277e-25*(Pr2-Pwf2)11.04568常數(shù)n=11.04568常數(shù)c=2.277e-25絕對無阻流量:2.0851萬方/天顯然：n=11.0457極不合理絕對無阻流量:2.0851萬方/天，太小，與氣田生產(chǎn)實際不符合。采用修正式：產(chǎn)能公式:Q=C*[(Pr-Pm)2-Pwf2]n其中Pm….修正壓力取修正壓力Pm=-8.2,可得得到新的產(chǎn)能公式:Q=.05827*(Pr2-Pwf2)1.0284常數(shù)n=1.0284常數(shù)c=.058