氣藏水平井產(chǎn)能預(yù)測方法研究

氣藏水平井產(chǎn)能預(yù)測方法研究

一、采出限度公式分析隨著中國“西氣東輸”工程的啟動(dòng)，水平井氣藏的開發(fā)利用了小生產(chǎn)壓力和高流量控制的瀉氣區(qū)的優(yōu)勢。但是水平井的產(chǎn)能解析公式主要是基于油藏推導(dǎo)的,國外有考慮底水油藏的臨界產(chǎn)量公式和無底水油藏的產(chǎn)量公式。而國內(nèi)部分學(xué)者李曉平、劉想平、何凱等人進(jìn)行了有益的探索,分別建立了適用于氣藏水平井產(chǎn)能公式,在現(xiàn)場取得了一定的應(yīng)用效果。筆者欲利用氣相流體流動(dòng)的擬壓力與液相流體流動(dòng)的壓力對(duì)應(yīng)的滲流方程具有形式上的相似性原理,對(duì)部分適用于油藏的水平井公式進(jìn)行改進(jìn),并利用現(xiàn)場實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證。二、外部用電場模擬據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,適用于無邊底水油藏水平井產(chǎn)能預(yù)測的解析方法有很多種,國外的有Borisov方法、Giger方法、Giger-Reiss-Jourdan方法、Renard-Dupuy方法、Joshi方法和修正的Joshi方法,國內(nèi)的有郎兆新方法和劉慈群方法。文獻(xiàn)用電場模擬滲流場的方法對(duì)比了不同方法計(jì)算精度,表明修正的Joshi公式比Joshi公式計(jì)算精度高;Borisov、Giger、修正的Joshi和郎兆新公式計(jì)算結(jié)果非常接近,Giger、修正的Joshi和郎兆新方法的計(jì)算結(jié)果幾乎完全相同,與實(shí)驗(yàn)值最大誤差在10%以內(nèi)。適用于油藏的水平井產(chǎn)能公式很多,但這些解析方法目前無法適用于氣藏。根據(jù)氣相滲流與液相滲流的相似原理,以氣相擬壓力m(p)=∫2pμΖdpm(p)=∫2pμZdp代替油相壓力p,氣相ΤpscΤscTpscTsc代替油相μoBo2μoBo2,對(duì)適用于油藏的水平井產(chǎn)能解析式進(jìn)行改進(jìn),可獲得適用于氣藏的水平井解析式。三、適用于氣藏的分析公式對(duì)Borisov方法、Giger、Joshi方法、修正的Joshi和郎兆新公式進(jìn)行改進(jìn),以適應(yīng)氣藏水平井產(chǎn)能預(yù)測的需要。1.泄油半徑計(jì)算Jh=αΤscΚhh/(Τpsc)ln(4rehL)+hLln(h2πrw)Jh=αTscKhh/(Tpsc)ln(4rehL)+hLln(h2πrw)該公式適用于均質(zhì)氣藏、非偏心井的產(chǎn)能計(jì)算,根據(jù)公式reh=√A/πreh=A/π????√計(jì)算水平井的泄油半徑,已知水平井長度(L)和典型垂直井的泄油半徑(rev),則水平井橢圓形泄油面積為πrev(rev+L/2),然后根據(jù)橢圓形泄油面積計(jì)算水平井泄油半徑:reh=√rev(rev+L/2)2.ln1-[l/2rah1.2rw的公式Jh=αΤscΚhh/(Τpsc)Lhln{1+√1-[L/(2reh)]2L/(2reh)}+lnh2πrw該公式適用于均質(zhì)氣藏、非偏心井的產(chǎn)能計(jì)算。3.計(jì)算均質(zhì)油的計(jì)算Jh=αΚhhΤsc/(Τpsc)ln[a+√a2-(L/2)2L/2]+(β2hL)ln[(h/2)2+δ20.5hrw]式中:a=L2[0.5+√(2reh/L)4+0.25]0.5;β=√Κh/Κv;δ為偏心距。對(duì)于均質(zhì)油藏:β=1;對(duì)于非偏心油藏:δ=0。4.修改后的位置Joshi方法Jh=αΚhhΤsc/(Τpsc)ln[a+√a2-(L/2)2L/2]+hLln(h2πrw)5.郎兆新法Jh=αΚhhΤsc/(Τpsc)ln(4rehL)+hLln[h2πrwsin(πa/h)]四、凝析氣井的產(chǎn)量新疆塔里木盆地某凝析氣藏的原始地層壓力為56.2MPa,氣水界面-4200m,氣藏厚度60m,平均孔隙度15%,平均滲透率228.6×10-3μm2,屬中低孔中高滲儲(chǔ)層。氣藏流體的基本參數(shù)如表1。該氣藏部署了1口水平井(H1井),基本參數(shù)如表2。投產(chǎn)初期排液,生產(chǎn)不穩(wěn)定,后來生產(chǎn)效果很好。圖1是該井投產(chǎn)15個(gè)月以來的日產(chǎn)油氣量,累計(jì)產(chǎn)凝析油9.5×104t,累計(jì)產(chǎn)天然氣1.6×108m3,說明該井生產(chǎn)穩(wěn)定,生產(chǎn)狀況良好。而對(duì)于凝析氣井而言,氣井的地面產(chǎn)量分為兩個(gè)部分:凝析氣產(chǎn)量和凝析油產(chǎn)量。在計(jì)算中,將地面凝析油產(chǎn)量根據(jù)下式折算成為當(dāng)量氣體產(chǎn)量。凝析油的油氣當(dāng)量為:CEΟ=24056γoΜo總產(chǎn)氣量為:Qt=Qg+GEO×Qo該井的日產(chǎn)氣變化范圍在40×104～45×104m3。日產(chǎn)凝析油在106～210t之間,折算油體積為137～273m3,凝析油的氣當(dāng)量為1.9×104～3.9×104m3。該井的總產(chǎn)氣量變化范圍在44×104～50×104m3。利用上述水平井解析式對(duì)該井的產(chǎn)量進(jìn)行了計(jì)算,計(jì)算結(jié)果為凝析氣井的折算總產(chǎn)氣量,如表3所示。表3中的計(jì)算結(jié)果與該水平井實(shí)際產(chǎn)量對(duì)比表明,Borisov方法預(yù)測的產(chǎn)量偏高,Giger方法和Joshi方法預(yù)測的結(jié)果偏低,修正的Joshi方法和郎兆新方法預(yù)測的結(jié)果與實(shí)際的比較接近,相對(duì)誤差在25%左右。若取修正的Joshi方法和郎兆新方法預(yù)測的結(jié)果的平均值49.2×104m3,與實(shí)際結(jié)果具有很好的符合度,相對(duì)誤差在10%以內(nèi),完全達(dá)到現(xiàn)場要求的精度。計(jì)算結(jié)果與油藏中水平井公式評(píng)價(jià)結(jié)論基本一致,修正的Joshi方法和郎兆新方法預(yù)測的結(jié)果與實(shí)際氣藏水平井產(chǎn)量比較接近。五、氣藏水平井產(chǎn)能公式及指標(biāo)(1)利用氣相擬壓力與液相壓力滲流方程的相似性原理,把5種適用于油藏的水平井產(chǎn)量解析式改進(jìn)為適用于氣藏的水平井產(chǎn)量解析式,為氣藏中水平井產(chǎn)能計(jì)算提供了新方法。(2)現(xiàn)場實(shí)例應(yīng)用表明利用改進(jìn)的氣藏水平井產(chǎn)能公式計(jì)算氣藏中水平井的產(chǎn)量是可行的,修改的Joshi方法和郎兆新方法計(jì)算結(jié)果與實(shí)際產(chǎn)量比較接近。感謝中國石油勘探開發(fā)研究院葉繼根博士和中國石油大學(xué)(北京)劉立明博士的幫助和指導(dǎo)。符號(hào)說明Jh為水平井產(chǎn)能指數(shù);p為壓力,MPa;Kh為水平方向滲透率,