油氣井產(chǎn)能分析

1、專題評(píng)述專題評(píng)述-油氣井產(chǎn)能分析油氣井產(chǎn)能分析 Arps產(chǎn)量遞減分析Arps(1949)指數(shù)遞減、調(diào)和遞減、雙曲遞減 IPR方程Muskat(1942)、Vogel(1968)、Fetkovich（1973）、Wiggins（1992）、 增長(zhǎng)曲線統(tǒng)計(jì)方法Docet(1992) 現(xiàn)代產(chǎn)能分析理論典型曲線擬合產(chǎn)能分析解析方法產(chǎn)能分析解析方法Darcy 公式公式drdpkAq穩(wěn)態(tài)徑向流動(dòng)示意圖穩(wěn)態(tài)徑向流動(dòng)示意圖pehrrepe = Const.qpwf穩(wěn)態(tài)壓力分布穩(wěn)態(tài)壓力分布srrkhqppwwfln2表表皮皮效效應(yīng)應(yīng)SkhqBPPwff2PwfrwrPfPR未損害區(qū)未損害區(qū)實(shí)際井壓力實(shí)際井壓力損

2、害區(qū)損害區(qū)井井軸軸線線理想井壓力理想井壓力wSSrrkkSln1rshswwerr平面徑向流不穩(wěn)定產(chǎn)量平面徑向流不穩(wěn)定產(chǎn)量1223. 3log)log()(2wtwfircktBppkhq)/(ln)(2srrBppkhqwewfe)/472. 0ln()(2srrBppkhqwewf 產(chǎn)量遞減曲線產(chǎn)量遞減曲線Arps(1945)Arps(1945)方程方程 增長(zhǎng)曲線方法增長(zhǎng)曲線方法Doucet(1992)Doucet(1992) 水驅(qū)規(guī)律曲線水驅(qū)規(guī)律曲線 已知生產(chǎn)數(shù)據(jù)已知生產(chǎn)數(shù)據(jù) Q Np WpQ Np Wp 推算可采儲(chǔ)量推算可采儲(chǔ)量 預(yù)測(cè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài) Gompertz模型、HCZ模

3、型 T 模型、 Logistic模型 、 Hubbert模型 Kopatov模型、Arps模型 模型和Weng模型 Weibull模型、Von Bertalanffy模型)(10ttbmppeaNdtdNnnDtQQi1)1 (pppbLaNL0logbRaWORpppbWaNLppbNaCW)log(ppbNaLlogIPR含義 IPR=油井流入動(dòng)態(tài)關(guān)系Inflow Performance Relationship IPR方程因其簡(jiǎn)潔、實(shí)用而應(yīng)用廣泛，是油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析、產(chǎn)能預(yù)測(cè)、舉升工藝設(shè)計(jì)以及優(yōu)化的理論基礎(chǔ)之一。 回顧常用的常規(guī)IPR方程 給出一種新的IPR綜合關(guān)系式 提出應(yīng)用建議。IP

4、R方程回顧-1IPR最初只是經(jīng)驗(yàn)地描述了油井產(chǎn)量與給定平均地層壓力、井底流壓之間的相互作用和影響。常規(guī)IPR曲線是基于Darcy線性定律的，其合理應(yīng)用的前提是采油指數(shù)保持不變。對(duì)于單相油流，定義單位壓降下的產(chǎn)油量為生產(chǎn)指數(shù)（PI），根據(jù)Darcy定律可知產(chǎn)量與壓力是成直線關(guān)系的。Evinger 和Muskat（1942）通過對(duì)滲流方程研究指出，當(dāng)在油藏中存在二相滲流時(shí)產(chǎn)量與壓力將不會(huì)像期望的那樣存在直線關(guān)系，而是一種曲線關(guān)系。Vogel（1968）選用21個(gè)油田的實(shí)例數(shù)據(jù)（油藏巖石和流體性質(zhì)有較大的變化范圍）進(jìn)行數(shù)值模擬得到一系列IPR關(guān)系數(shù)據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)時(shí)，Vogel首先注意到這些實(shí)例的生

5、產(chǎn)壓力關(guān)系曲線非常相似。他將每一個(gè)點(diǎn)的壓力除以油藏平均壓力、將每個(gè)點(diǎn)的產(chǎn)量除以油井最大產(chǎn)量進(jìn)行無量綱化，他發(fā)現(xiàn)這些無量綱化的IPR數(shù)據(jù)點(diǎn)最后落在一個(gè)狹小的范圍內(nèi)，通過回歸，得到后來稱為Vogel方程的IPR曲線。IPR方程回顧-2 Fetkovich（1973）曾經(jīng)建議用油井等時(shí)試井?dāng)?shù)據(jù)來評(píng)價(jià)其生產(chǎn)能力，他在氣井產(chǎn)能經(jīng)驗(yàn)方程基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)6個(gè)油田、40口不同的油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提出Fetkovich關(guān)系式。 Jones、Blount和Glaze（1976）通過研究用多流量短時(shí)測(cè)試預(yù)測(cè)油井流入動(dòng)態(tài)，考慮到非達(dá)西流動(dòng)的影響，根據(jù)Forchheimer（1901）方程得到一種二項(xiàng)式IPR方程。

6、Wiggins（1992）完成了一項(xiàng)非常有意義的工作，他對(duì)油氣兩相滲流擬穩(wěn)態(tài)解式進(jìn)行Tailor展開，解析得到了IPR方程一般形式。 Sukarno（1995）在數(shù)值模擬基礎(chǔ)上得到了一種IPR曲線方程，他試著考慮當(dāng)井底流壓變化時(shí)由于表皮變化（受產(chǎn)量變化影響）而引起的流動(dòng)效率的變化，很有新意義。 根據(jù)IPR方程中待定系數(shù)的個(gè)數(shù)可以對(duì)IPR進(jìn)行簡(jiǎn)單分類，如果只有一個(gè)待定系數(shù)，則需要一個(gè)樣本點(diǎn)即可確定，這時(shí)稱為單點(diǎn)IPR 方程；如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的待定系數(shù)則需要采用線性回歸或非線性回歸的方法來確定，這時(shí)稱為多點(diǎn)IPR方程。符號(hào)說明符號(hào)說明 Pwf=井底流壓（MPa），PR=油藏平均壓力（MPa）

7、Pb=原油泡點(diǎn)壓力（MPa）；Qo=產(chǎn)油量（m3），Qomax=極限產(chǎn)油量（m3） Qwmax=極限產(chǎn)水量（m3）； C=層流系數(shù)，D=紊流系數(shù) a1、a2是與井筒垂向斜角有關(guān)的常數(shù) C1 、C2是與井筒垂向斜角有關(guān)的常數(shù)。RwfwDPPPmaxoooDQQQmaxwwwDQQQ)(SPBKhdPdQJDrwf直井直井IPR方程方程 Vogel (1968) Fetkovich (1973) Kilns-Majcher (1992) Wiggins (1995) Sukarno (1995) Rawlins-Schellhandt (1935) Jones-Blount-Glaze (1976

8、) 28 .02 .01wDwDoDPPQ21wDoDPQdwDwDoDPPQ705.0295.01bbRPPPd001. 0235. 172. 028. 0248. 052. 01wDwDoDPPQ228. 072. 01wDwDwDPPQ32409. 0442. 0149. 00 . 1wDwDwDoDPPPFEQ332210wDwDwDPaPaPaaFE332210SbSbSbbaiiiiinwDoDPQ21 2oowfRDQCQPP水平井水平井IPR方程方程 Bendakhlia-Aziz (1989) Retnanto-Economides (1998) 劉想平 (1998) Che

9、ng (1989)nwDwDoDPVVPQ2)1 (0 . 1dwDwDoDPPQ75. 025. 01bbRbRPPPPPd00166.0496.046.127.023221)1 (1wDwDwDoDPCCPCCPQ2210wDwDoDPaPaaQ綜合綜合IPR方程方程PRPbQbQmaxQmax1AB1) 32(11121321221maxbRbwfbwfbwfoPPCCPPCCPPCPPCQQ321221max11RwfRwfRwfoPPCCPPCPPCQQ32) 1(1112133212221CCPPCCPPCPPCPfJPPfPPfJQbwfbwfbwfbwbRwwfRwL圖5 -3

10、 冪 律型滲流參數(shù)異常生產(chǎn)動(dòng)態(tài)指示曲線圖5 -3 冪 律型滲流參數(shù)異常生產(chǎn)動(dòng)態(tài)指示曲線0246810012345Q/JoPw=0.2n=2=0.1n=2=0.1n=4Pwmax(Q/Jo)maxA3-94油井流入動(dòng)態(tài)曲線油井流入動(dòng)態(tài)曲線9.0679.89810.72811.55912.38913.2200.00041.06482.127123.191164.254205.318產(chǎn)液量Q ( m 3/d)井底流壓P w f ( MPa)指數(shù)產(chǎn)液線性產(chǎn)液實(shí)測(cè)產(chǎn)量A9油井流入動(dòng)態(tài)曲線油井流入動(dòng)態(tài)曲線4.0945.7057.3168.92710.53912.1500.0009.68119.36229.

11、04338.72448.405產(chǎn)液量Q ( m 3/d)井底流壓P w f ( MPa)冪率產(chǎn)液線性產(chǎn)液實(shí)測(cè)產(chǎn)量IPR應(yīng)用建議對(duì)于單點(diǎn)法，相對(duì)測(cè)試點(diǎn)而言，一般誤差隨壓降程度增大而趨于增加，這種預(yù)測(cè)誤差的增加趨勢(shì)是可以理解的，當(dāng)預(yù)測(cè)井底壓力降大于（確定IPR方程所使用的）測(cè)試點(diǎn)壓力降時(shí)，每個(gè)IPR方程實(shí)質(zhì)上是用外推來計(jì)算油井動(dòng)態(tài)的，我們可以想象，預(yù)測(cè)井井底壓降點(diǎn)距測(cè)試點(diǎn)越遠(yuǎn)，預(yù)測(cè)結(jié)果誤差將越大?？梢钥隙ǎ瑳]有一個(gè)方法能夠非常適合于所有測(cè)試實(shí)例，某方法在一個(gè)例子中取得最可靠的預(yù)測(cè)，但是在另一個(gè)例子中卻有可能最差的。為揚(yáng)長(zhǎng)避短，應(yīng)當(dāng)考慮用兩種以上的方法完成某一預(yù)測(cè)。經(jīng)驗(yàn)表明，F(xiàn)etkovich多點(diǎn)法似乎可靠性最好。研究結(jié)果表明：與實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)相比，他的方法預(yù)測(cè)結(jié)果總平均誤差比其他方法要小。同時(shí)，F(xiàn)etkovich方法在整個(gè)壓降范圍內(nèi)能夠取得穩(wěn)定的預(yù)測(cè)結(jié)果，而單點(diǎn)方法似乎對(duì)測(cè)試點(diǎn)的壓降更敏感。應(yīng)當(dāng)注意的是，井底壓降的選擇的是非常重要的，它會(huì)關(guān)系到IPR方法的可靠性。研究表明，對(duì)于任何IPR方法來說，