气井产能计算.

气井产能试井1.回压试井2.等时试井3.改进等时试井4.一点法试井稳定试井：回压试井改变几个工作制度，一般4～5个，产量由小到大，控制回压达到流量稳定。同时井底流压也达稳定。记录每个工作制度下的稳定气产量q和稳定的井底流压P如下图示意。气井产能试井传统叫做“回压试井”(backpressuretest)为何叫“回压试井”？因为它可以预测某生产管线“回压”下的流量。Deliverabilitytestshavebeencalled“backpressure”testsbecausetheymakepossiblethepredictionofwellflowrateagainstanyparticularpipeline“backpressure”现在统一叫：产能试井Deliverabilitytests回压试井又叫稳定试井。其处理方法有指数式，二项式。另外又分别有压力法，压力平法拟压力法。二项式压力法，压力平方法拟压力法。指数式压力法，压力平方法拟压力法。压力平方法高压气井(21.3MPa）适用于压力法低压气井(14.7MPa)适用于拟压力法全压力区间适用于P(MPa)μZ14.721.3P2法P法constZP拟压力法适用于整个压力区间。塔里木克拉201井测试井段为3665.0-3695.0，气层中部压力73.84MPa，压力系数高达2.1，克拉201井属于异常高压气井，用传统压力平方法，得到无阻流量为49.04万方/天：用压力法分析，得到无阻流量为62.50万方/天，用塔里木新一点法分析得到无阻流量为61.80万方/天，生产实际表明，压力法符合气层产能状况。相对误差在20％以上。塔里木克拉201井各种方法计算的无阻流量误差分析表分析方法无阻流量（m3/d）相对误差%二项式压力法625004指数式压力法663880二项式压力平方法49041421.534指数式压力平方法49587720.660指数式方程一、指数式方程在完全层流的情况下，气井稳定流动的砂面产量公式为：]5.0[ln)(78622wewfrsrrzTppkhq即)(22wfRsPPcq]5.0[ln)(78622wewfrsrrzTppkhq气井高速非达西渗流情况下，紊流将增加渗流阻力，相同压差下产量将减小。为了反映紊流的存在，人们用指数式表征气井产量，得如下式：nwfRgPPcq)(22其中：当n=1,表示完全层流,n=0.5,表示紊流非常严重，这一式子没有严格的理论，因此叫经验式。nwfRgPPcq)(2215.0n取对数：cnqnPPwfRlog1log1)log(22作2~Pq的双对数图。将得到一条直线设直线的斜率为m。q轴上的截距为D。则：c可由q轴截距D算出得到c、n后，便得到了气井产能方程mn1得到c、n后，便得到了气井产能方程气井产能方程有如下用途。1、计算无阻流量：绝对井底无阻流压为0.101325MPa（表压为0MPa）。此时的产量称为无阻流量（潜产能），用q(AbsoluteOpenFlow)（qAOF)表示。nRnRAOFcPPcq222)101325.0(气井绝对无阻流量是气井产能重要参数，它是配产的重要依据，一般可按绝对无阻流量的三分之一或四分之一配产。对于涩北气田，由于是疏松砂岩，极易出砂，配产应按绝对无阻流量的四分之一或更小进行。2、可以预测某一流压下的产量n=0.8065接近＝1，基本是层流二、二项式产能方程在气体高速流时，惯性和湍流效应（IT效应）变得十分显著，已不符合达西线性渗流规律。在此种情况下ForChheimer(1901)提出了对达西线性渗流方程的二阶修正式：2uukdxdp叫湍流系数。上式右端第二项反映了高速渗流的紊惯性效应。对于气井，采用压力平方法：222bqaqPPwfRq…X104m3/d；aq…线性渗流产生的压降；bq2…高速非线性渗流产生的压降；把上式变为：作q与的直角坐标图，如下图示意。得到一直线产能曲线，斜率为b，截距为a。绝对无阻流量为bqaqP2baPbaqRAOF2)101325.0(4222qP2估算地层参数：注意上式中的系数A是在产量用万方/天时得到的。第二节气井等时试井分析图9-4等时试井示意图qq1q2q3q4q5ppRpwf1pwf2pwf3pwf4ttpwf5用4—5个产量，由小到大。生产相同时间（等时）如8hr或12hr，每个产量结束后关井使地层压力恢复到气层静压，最后在以一个小产量（最好油嘴用第二产量油嘴）。生产达到稳定，并得稳定流压，记录每个产量以及其结束时刻的井底流压.5wfPwfiP有理论基础（均质渗流理论）等时试井的分析方法仍然有指数式和二项式分析方法，而且分别还有压力法、压力平方法和拟压力法。用压力平方法时，绘制22log()log()Rwfjgppq与(i=1,2,3,4)的关系曲线的不稳定产能曲线AB指数式分析法：nwfRPPCq)(22再在图上作出最后一个稳定流动点C(,)，过C点作AB直线的平行线，便得真正需要的稳定产能曲线D线，通过稳定产能直线可确定指数式产能方程系数c,n(方法与回压试井一样)，从而得产能方程：5q25p二、二项式产能方程在直角坐标系中,作点：（，iqiqPpwfiR22）利用前四个不稳定点，作出不稳定产能曲线，再作出最后一个稳定点。并过此点作不稳定产能直线的平行线。得到稳定产能直线，从而确定二项式产能方程的系数a,b,如下图示意：bqaqP2222bqaqPPwfR拟压力法：压力平方法：第三节修正等时试井严格等时试井，要求每个生产制度关井后压力要达到地层静压，在低渗透油气藏试井中，关井压力达到稳定，仍需要很长时间，为使问题简化和节约时间，可以采用修正等时试井，修正等时试井分析方法是一种经验近似方法。修正等时试井要求每个产量生产时间和其后的关井时间一样。比如开井生产8小时，关8小时（或开12小时，关12小时）。测量开井时刻和关井时刻的压力以及最后一个产量达到井底流压稳定时的压力，如下图示意：现场改进等时试井实测资料：1、先稳定生产，得产量数据2、关井测压力恢复，基本恢复到气层静压（测试时间7－10天）3、开井生产24hr,关24hr,4开4关不测最后一个稳定点，稳定点是关井测压恢的关井点。拟压力法：压力平方法：指数式压力法拟压力法：压力平方法：二项式压力法拟压力法：压力平方法：注意:作各点的压差时与等时试井不同：要作成：PwsjPwfj而不是：PrPwfj注意:PwsjPwfj试井之星软件处理结果：试井之星软件处理结果：试井之星软件处理结果：凝析油处理将凝析油折算成等量气加到产气量中。第四节一点法试井一口井已获得产能方程后，经过一段时间的开采，产能可能发生变化，为了进行产能校正，可进行一点法试井。一、一点法：测取一个稳定产量q和该产量下的稳定井底流压，以及当时的气层静压，过目前稳定点作原产能曲线的平行线。便得现在的产能直线，以稳定试井二项式分析为例，如下图示意：△P2/qq原稳定产能曲线现测稳定点注意的是，现稳定产量的压差用现在地层压力减现在井底稳定流压。二，经验法-----统计法本井原没有产能方程，但本气田，本区块其它一批井有产能数据，可据这些产能方程，确定一个无阻流量经验式，在本井只测一个稳定点，便可估算该井的AOFq：AOFq经验式1：1)(484962RwfAOFPPqq一点法理论基础：二项式产能方程可表示为：222RwfppAqBq气井的绝对无阻流量：222RAOFAOF0.101pAqBq22RAOFAOFpAqBq两式相除：222Rwf2RAOFAOF(1)()ppqqpqq得：AOFAABq若令:22RwfD2RppppDAOFqqq式中：2DDD(1)()pqq得无因次IPR方程取不同的值，就有不同的一点法经验公式。陈元千据川南16口气井稳定试井资料统计，取0.25得：长庆靖边气田的单点产能计算公式利用19口稳定试井资料绘制无因次IPR曲线，如下图：式进行二项式回归分析后得:由上式可知，长庆靖边气田的统计值为0.2585式得长庆靖边气田的单点计算公式为:经验式2：AOFq：6594.02])(1[0434.1RwfAOFPPqqAOFq：气井等时试井全历史拟合目的：获得更可靠结果原理：不稳定试井变产量迭加试井之星软件解释：试井之星软件解释：关于二项式直线反向问题：系统试井曲线异常原因：1.测试资料不准确；2.测试时间不够长，井底压力未达到稳定；3.井底有积液；4.钻井液侵泡或井底有堵塞物；5.底水的影响；6.凝析油的析出，井底造成污染；7.层间干扰；8.地层渗透率发生变化；为什么产能方程出现n1或B0的情况：（庄惠农书P89）对于指数式，n称为湍流指数,0.5n≤1：n=0.5…完全湍流，n=1完全层流对于n1时按n=1处理，如FAST软件。对于二项式方程中，出现B0(直线反向)问题，原因多方面：(1)气井初开井时，井底没有得到充分的冲刷，具有较大表皮，使最初低产量下流压偏低，显示较大的生产压差；(2)测试井井底积液，而压力计又未能下到气层部位，使生产压差不准。涩4-2-990926改进等时试井二项式反向：指数n=1.651,这不正常，无阻流量偏大。进行指数式校正：修正方法1：认为地层压力给的大了一点(原地层压力为：16.38)，采用Qg=C((Pr+Cj)2-Pwf2)n,取修正值Cj=-0.485,便得到一条n=0.995的指数式产能直线，这时：Qaof=16.17万方/天。修正值Cj=-0.485指数式修正法2：认为井底积液，测试压力偏小，采用修正式：采用Qg=C((Pr2-（Pwf2＋Cj）)n,取修正值Cj=15.8,便得到一条n=0.9923的指数式产能直线，这时Qaof=16.128万方/天。改进等时试井二项式反向问题：涩4-2-990926方法一：认为地层压力（16.38）给的偏大，采用修正式：令修正值C=-0.6,即地层压力＝15.78,便得到正向的曲线，此时Qaof=14.1万方/d222)(ggwfrbqaqPCP涩20，90年11月18日测试，指数式压力平方法涩20-901118井生产信息气产量(万方/天)油产量(万方/天)水产量(方/天)井底压力(兆帕)11.088101.23.74521.181401.652.5531.277201.883.0741.1002.767原始井底压力:13.488涩20-901118指数式压力平方法分析结果：产能公式:Q=2.277e-25*(Pr2-Pwf2)11.04568常数n=11.04568常数c=2.277e-25绝对无阻流量:2.0851万方/天显然：n=11.0457极不合理绝对无阻流量:2.0851万方/天，太小，与气田生产实际不符合。采用修正式：产能公式:Q=C*[(Pr-Pm)2-Pwf2]n其中Pm….修正压力取修正压力Pm=-8.2,可得得到新的产能公式:Q=.05827*(Pr2-Pwf2)1.0284常数n=1.0284常数c=.05827绝对无阻流量:12.2879万方/天，与生产实际基本相符，目前此井气3万方/天上面所述只讲了压力平方法的修正式，而在试井之星－气井产能试井分析软件中，拟压力法也可对气井产能试井曲线异常时进行校正。IPR曲线和产能预测据稳定试井的产能方程，可作出如下IPR曲线：可以作压力法、压力平方法、拟压力法的IPR曲线：压力法拟压力法压力平方法预测地层压力下降到15MPa后,井底流压为12MPa时的产量（大庆升深1井）（大庆升深1井）Pi=22.35Pwf=12Pr=15Pwf=12Qg(万方/d)指数式压力平方法6.591.64Qg(万方/d)指数式拟压力法6.721.92二项式压力平方法6.61.597二项式拟压力法6.771.857（大庆升深1井）２、IPR曲线的用途由IPR曲线可直接查出