氣井合理工作制度計(jì)算

1、專題四：氣井合理工作制度 1 氣井產(chǎn)能分析 氣井流入流出動態(tài) 氣井產(chǎn)量遞減規(guī)律 氣井合理工作制度 主要內(nèi)容21 氣井產(chǎn)能分析氣井產(chǎn)能影響因素氣井試井資料綜合評價新井產(chǎn)能預(yù)測及評價方法3氣井產(chǎn)能影響因素研究表皮系數(shù)對氣井產(chǎn)能的影響(西56井)氣井的產(chǎn)能方程一般用如下表達(dá)式進(jìn)行描述 :儲層污染對氣井產(chǎn)能的影響氣井污染主要影響氣井產(chǎn)能方程中的二項(xiàng)式系數(shù)A，隨著表皮系數(shù)的增加， A值也增加，相應(yīng)井的絕對無阻流量便減小。 香溪群氣藏傷害試驗(yàn)表明，香溪群儲層有較強(qiáng)的酸敏、水敏、速敏特征，在鉆井、試油、試采過程中都可能造成儲層污染，因此在勘探開發(fā)過程中必須注重對儲層的保護(hù)，減少儲層傷害，提高單井產(chǎn)能。 4氣

2、井產(chǎn)能影響因素研究無阻流量為： 井周圍儲層滲透率變差對氣井產(chǎn)能的影響香溪群的香四層沉積于網(wǎng)狀河道中，沉積作用的多期性、游蕩性和間歇性導(dǎo)致儲集體在縱、橫向上的非均質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)突出，因此在井的周圍存在儲層的滲透率不一致現(xiàn)象。 5氣井產(chǎn)能影響因素研究井周圍儲層滲透率變差對氣井產(chǎn)能的影響儲層滲透率變化對氣井產(chǎn)能的影響(西56井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)) 儲層滲透率變化對氣井無阻流量的影響是很大的，其影響程度取決于外圈變差的程度與變差的距離，在變差程度一定時，隨著變差距離的增大而影響程度減小，當(dāng)外圍距離一定時，隨著變差程度的增大而影響程度增大。 6氣井產(chǎn)能影響因素研究不穩(wěn)定流動時氣井產(chǎn)能方程為： 某氣井二項(xiàng)式產(chǎn)能曲線隨

3、測試時間的變化關(guān)系測試流動時間對氣井產(chǎn)能大小的影響二項(xiàng)式產(chǎn)能曲線斜率B基本不隨測試時間而變化，但截距A則隨測試時間有著顯著變化。隨測試時間的增加而增大，但增大的幅度越來越小，最后趨于穩(wěn)定。因此，如果是回壓試井，則要求每一個工作制度下流壓和流量均要達(dá)到穩(wěn)定；而對于等時試井和修正等時試井，則要求延長測試時流壓和流量要達(dá)到穩(wěn)定。否則，獲得的氣井無阻流量將不能代表氣井的實(shí)際產(chǎn)能，而是比實(shí)際產(chǎn)能要高，對于低滲透氣藏，這種差異將更大。 7氣井產(chǎn)能影響因素研究對于有限導(dǎo)流垂直裂縫井，擬徑向流開始時間及產(chǎn)能方程和為： 對于低導(dǎo)流能力（ ）：對于高導(dǎo)流能力（ ）：壓裂裂縫對氣井產(chǎn)能的影響香四、香二儲層具有低孔、

4、低滲特征，往往需要經(jīng)過大型壓裂才能投入生產(chǎn)。8氣井產(chǎn)能影響因素研究裂縫導(dǎo)流能力對氣井產(chǎn)能的影響 裂縫長度對氣井產(chǎn)能的影響 壓裂裂縫對氣井產(chǎn)能的影響裂縫的長度和導(dǎo)流能力對氣井的產(chǎn)能都有一定程度的影響。研究表明，隨著裂縫長度、導(dǎo)流能力的增加，氣井的產(chǎn)能增加，在裂縫長度、導(dǎo)流能力比較小時，隨著裂縫長度、導(dǎo)流能力的增加，氣井的無阻流量增加幅度快，但當(dāng)裂縫的長度、導(dǎo)流能力較大時，隨著裂縫長度、導(dǎo)流能力的增加，氣井的無阻流量增加幅度則比較小。 9氣井產(chǎn)能影響因素研究 低滲透氣藏具有孔隙度、滲透率低的特點(diǎn)，氣體在氣藏中的滲流存在啟動壓力梯度。啟動壓力梯度對氣井產(chǎn)能的影響10氣井產(chǎn)能影響因素研究qDtD圖1.

5、7 啟動壓力梯度對氣井流量動態(tài)的影響 啟動壓力梯度對低滲透氣藏氣井的流量動態(tài)有顯著的影響，無因次啟動擬壓力梯度越大，非達(dá)西滲流流量偏離達(dá)西滲流流量的時間越早，遞減速度更快，且很快趨于零。因此，在低滲透地層中，即使儲層無限大，氣井的控制范圍也是有限的。啟動壓力梯度對氣井產(chǎn)能的影響11氣井產(chǎn)能影響因素研究凝析油累積過程可表示為： 阻塞效應(yīng)可以用下列損害表皮系數(shù)關(guān)系式來定量地表示： 凝析液阻塞表皮隨時間的變化關(guān)系曲線 井壁附近凝析油的析出對氣井產(chǎn)能的影響 在產(chǎn)量一定時，隨著生產(chǎn)時間的增加，凝析液阻塞表皮系數(shù)不斷增加，但生產(chǎn)早期凝析液阻塞表皮系數(shù)隨生產(chǎn)時間增大較快，而生產(chǎn)后期增加比較慢。在生產(chǎn)時間一定

6、時，隨著產(chǎn)量的增加，凝析液阻塞表皮系數(shù)也增加。 12氣井產(chǎn)能影響因素研究從香溪群氣藏的實(shí)際情況看，氣井的實(shí)際生產(chǎn)能力將受到多種因素的影響：儲層污染情況、儲層滲透性變化、測試時間長短、啟動壓力梯度、凝析液阻塞表皮等等。因此，在進(jìn)行產(chǎn)能試井設(shè)計(jì)、產(chǎn)能試井資料分析、氣井流入動態(tài)計(jì)算以及合理配產(chǎn)時必須考慮上述因素的影響，否則，計(jì)算結(jié)果將不符合氣井的實(shí)際情況，最終將過高估計(jì)氣井的產(chǎn)能。 13氣井產(chǎn)能試井資料解釋與評價西35-1井修正等時試井二項(xiàng)式分析圖 西35-1井修正等時試井指數(shù)式分析圖 只有西35-1井進(jìn)行了修正等時試井，解釋結(jié)果表明，雖然無阻流量不高，但紊流效應(yīng)卻很強(qiáng)。14新井產(chǎn)能預(yù)測及評價方法研

7、究 經(jīng)驗(yàn)法 15新井產(chǎn)能預(yù)測及評價方法研究 通過回歸，可得該地區(qū)氣層的無阻流量與（kh）試井的相關(guān)關(guān)系式： 類比法16新井產(chǎn)能預(yù)測及評價方法研究由二項(xiàng)式產(chǎn)能方程有： 地層系數(shù)采氣指數(shù)法 單位地層系數(shù)采氣指數(shù)消除了地層系數(shù)值的影響，而對一個地區(qū)而言，地層溫度、氣體粘度、原始?xì)怏w壓縮因子差異都不大，因此單位地層系數(shù)采氣指數(shù)就主要因各氣井污染程度不同而不同，即主要與視表皮因子有關(guān)。17新井產(chǎn)能預(yù)測及評價方法研究 以氣井的絕對無阻流量作為網(wǎng)絡(luò)模型的輸出結(jié)點(diǎn)，以影響因素作為網(wǎng)絡(luò)模型的輸入結(jié)點(diǎn)。這里輸出結(jié)點(diǎn)只有一個，輸入結(jié)點(diǎn)有6個，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型理論、隱含結(jié)點(diǎn)選9個比較合理，可以建立預(yù)測氣井產(chǎn)能的三層神經(jīng)網(wǎng)

8、絡(luò)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法 氣井的產(chǎn)能是地層壓力、厚度、滲透率、表皮系數(shù)、控制半徑、氣體PVT參數(shù)等的非線性函數(shù)，這樣就使二項(xiàng)式產(chǎn)能方程很難用具體的表達(dá)式給出。 18新井產(chǎn)能預(yù)測及評價方法研究以實(shí)際井的參數(shù)和氣井的產(chǎn)能作為樣本，對樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，直到輸入結(jié)果與期望輸出基本一致為止。 在樣本學(xué)習(xí)完成后，就可對氣井產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測。一方面解決了氣井產(chǎn)能與其參數(shù)之間的非線性關(guān)系；另一方面在樣本資料可靠的情況下，提高了預(yù)測精度，減少了產(chǎn)能測試工作量，達(dá)到氣田開發(fā)前增收節(jié)支的目的。針對香溪群氣藏，由于物性參數(shù)與無阻流量間的相關(guān)性太差，對樣本的學(xué)習(xí)不成功，這可能是使用的地層壓力不可靠造成的。因此，無法給出其預(yù)測結(jié)果

9、。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法192 氣井流入流出動態(tài)分析氣井?dāng)y液能力氣井流入動態(tài)規(guī)律氣井流出動態(tài)規(guī)律20氣井?dāng)y液能力 當(dāng)一口氣井在多相流動條件下生產(chǎn)時，存在一個最小流量，低于這個最小流量，液體將積聚在井底，這樣將增大井底回壓，最后導(dǎo)致停產(chǎn)。 氣體攜液臨界流速： 氣體攜液臨界流量： 21氣井?dāng)y液能力22氣井?dāng)y液能力充深1井?dāng)y液分析23氣井?dāng)y液能力西35-1井?dāng)y液分析 24氣井?dāng)y液能力廣19井?dāng)y液分析25氣井流入動態(tài)規(guī)律 氣井產(chǎn)能理論公式 穩(wěn)定達(dá)西流動產(chǎn)能公式為： 非達(dá)西流動產(chǎn)能公式為： 擬穩(wěn)定流動產(chǎn)能公式為：26氣井流入動態(tài)規(guī)律在已知地層及流體參數(shù)的情況下，可根據(jù)上述公式確定氣井的產(chǎn)能方程。以西56井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)

10、計(jì)算的氣井流入動態(tài)關(guān)系曲線：27根據(jù)測試資料確定氣井二項(xiàng)式產(chǎn)能方程氣井流入動態(tài)規(guī)律穩(wěn)定產(chǎn)能直線穩(wěn)定點(diǎn)穩(wěn)定產(chǎn)能直線不穩(wěn)定產(chǎn)能直線西35-1井修正等時試井二項(xiàng)式分析圖28氣井流入動態(tài)規(guī)律根據(jù)測試資料確定氣井指數(shù)式產(chǎn)能方程穩(wěn)定產(chǎn)能直線斜率=1/n穩(wěn)定點(diǎn)穩(wěn)定產(chǎn)能直線不穩(wěn)定產(chǎn)能直線斜率=1/n西35-1井修正等時試井指數(shù)式分析圖29氣井流入動態(tài)規(guī)律 一點(diǎn)法測試確定氣井產(chǎn)能方程： 30氣井流入動態(tài)規(guī)律圖2.8 磨25井香四段流入動態(tài)曲線 對于磨25井香四段，一點(diǎn)法測試井底流壓27.18MPa，地層壓力28.4MPa，測試產(chǎn)量 ，計(jì)算無阻流量 一點(diǎn)法測試確定氣井產(chǎn)能方程： 31氣井流出動態(tài)規(guī)律 井筒流動預(yù)測

11、 單相氣體管流壓降計(jì)算 西51井油管流出動態(tài)關(guān)系圖 32氣井流出動態(tài)規(guī)律凝析氣井 A. 對氣體相對密度的修正 B. 對氣體偏差因子Z的修正 C. 氣體流量的修正高氣水比氣井 單相流與擬單相流流出動態(tài)的對比(西51井)33氣井流出動態(tài)規(guī)律氣水同產(chǎn)井 充深1井油管流出動態(tài)曲線圖 34氣井流出動態(tài)規(guī)律最大產(chǎn)氣量公式為：不同油嘴尺寸的嘴流特性曲線節(jié)流裝置處的壓力預(yù)測 氣體通過氣嘴的流動達(dá)到了臨界流速，下游壓力的干擾向上游的傳播不會快于聲速，氣嘴下游壓力的變化對氣井產(chǎn)量就沒有影響。此時，通過氣嘴的氣體流量達(dá)到最大值，既不能繼續(xù)增大，也不會降低為零 。353 氣井產(chǎn)量遞減規(guī)律 川中香溪群的鉆探工作較早，始

12、于1956年。截止2002年底，累計(jì)在香溪群及香溪群以下的地層完鉆井248口，其中在香溪群完鉆井97口，獲得工業(yè)油氣井54口。36產(chǎn)量遞減特征及規(guī)律 氣藏遞減特征及規(guī)律研究 （1）指數(shù)遞減（2）調(diào)和遞減 （3）衰竭遞減 （4）直線遞減 （5）雙曲遞減 37八角場香四氣藏產(chǎn)量遞減規(guī)律 八角場香四氣藏開采現(xiàn)狀圖 38八角場香四氣藏產(chǎn)量遞減規(guī)律 八角場香四氣藏指數(shù)遞減曲線八角場香四氣藏衰竭遞減曲線 圖3.5 八角場香四氣藏調(diào)和遞減曲線 八角場香四氣藏雙曲遞減曲線39八角場香四氣藏產(chǎn)量遞減規(guī)律八角場香四氣藏直線遞減曲線 直線遞減相關(guān)性較好，可以用于開發(fā)指標(biāo)的預(yù)測。 Np=-0.261q2+30842

13、40遂南香溪群氣藏產(chǎn)量遞減規(guī)律 遂南香溪?dú)獠亻_采現(xiàn)狀圖 41遂南香溪群氣藏產(chǎn)量遞減規(guī)律遂南香四氣藏指數(shù)遞減曲線遂南香四氣藏衰竭遞減曲線 遂南香四氣藏調(diào)和遞減曲線 遂南香四氣藏直線遞減曲線 42遂南香溪群氣藏產(chǎn)量遞減規(guī)律遂南香四氣藏雙曲遞減曲線 雙曲遞減相關(guān)性較好，可以用于開發(fā)指標(biāo)的預(yù)測。 Np=-136.21q0.946+39064 43氣井遞減規(guī)律研究 穩(wěn)產(chǎn)型氣井遞減的一般特征 (1)低產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型氣井 角5井井口流壓的下降為指數(shù)遞減： 八角場香四氣藏的氣井可分為相對穩(wěn)產(chǎn)型和長期遞減型兩大類，其中相對穩(wěn)產(chǎn)型又可分為低產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型兩種。 44氣井遞減規(guī)律研究角45井井口流壓曲線（時間起點(diǎn)為

14、1989年1月） （2）相對高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型氣井 角45井為香四氣藏相對高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井，該井從1981年開始?xì)猱a(chǎn)量一直穩(wěn)定在1.11.2104m3/d，井口流壓的遞減為對數(shù)式遞減規(guī)律，回歸的遞減方程： 穩(wěn)產(chǎn)型氣井遞減的一般特征 45氣井遞減規(guī)律研究角51井產(chǎn)量遞減關(guān)系曲線 長期遞減型氣井遞減的一般特征 長期遞減型氣井無法保持產(chǎn)量和壓力的穩(wěn)定，所以對遞減規(guī)律的研究包括產(chǎn)量遞減和壓力遞減兩方面 。 角51、52井資料的分析表明，其日產(chǎn)氣量都呈指數(shù)式規(guī)律遞減： 46氣井遞減規(guī)律研究角51井井口流壓曲線 長期遞減型氣井遞減的一般特征長期遞減型氣井井口流壓也符合指數(shù)式遞減規(guī)律： 474 氣井合理產(chǎn)量 經(jīng)驗(yàn)法是國內(nèi)

15、外油氣田開發(fā)工作者長期經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，無多大的理論依據(jù)，它是按無阻流量的1/41/6作為氣井生產(chǎn)的合理產(chǎn)量。經(jīng)驗(yàn)法48采氣曲線法圖4.1 擬壓力形式采氣曲線圖（西56井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)） 圖4.2 擬壓力形式采氣曲線圖（西35-1井修正等時試井） 采氣曲線法確定氣井合理產(chǎn)量著重考慮的是減少氣井滲流的非達(dá)西效應(yīng) 49圖4.3 西35-1井流入流出動態(tài)關(guān)系曲線（油管內(nèi)徑：40.3mm）圖4.4 西35-1井流入流出動態(tài)關(guān)系曲線（油管內(nèi)徑：62mm）節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析法（建議采用內(nèi)徑40.3mm油管）圖4.5 西35-1井流入流出動態(tài)關(guān)系曲線（井口壓力：1MPa） 圖4.6 西35-1井流入流出動態(tài)關(guān)系曲線（井口壓力：5.5MPa） 50井底積液能帶出來的最小速度是： 西35-1井?dāng)y液臨界流量攜液計(jì)算法此方法確定氣井的合理產(chǎn)量時，主要是考慮要能夠帶出井底的積液。 在溫度和壓力一定時，臨