气井产能计算课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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”,(back pressure test),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。,Deliverability tests have been called“back pressure”tests because they make possible the prediction of well flow rate against any particular pipeline“back pressure”,现在统一叫：产能试井,Deliverability tests,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。,P(MPa),Z,14.7,21.3,P,2,法,P,法,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（,m,3,/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,490414,21.534,指数式压力平方法,495877,20.660,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：,即,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：,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。,取对数：,作,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,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(Absolute Open Flow),（,q,AOF,),表示。,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：,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：,q,X,10,4,m,3,/d,；,aq,线性渗流产生的压降；,bq,2,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,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,q,q,1,q,2,q,3,q,4,q,5,p,p,R,p,wf1,p,wf2,p,wf3,p,wf4,t,t,p,wf,5,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,.,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,(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：,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：,二、二项式产能方程,在直角坐标系中,作点：（，,）,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：,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,24 hr,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：,而不是：,注意,:,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：,P,2,/q,q,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,：,经验式,1,：,一点法理论基础：,二项式产能方程可表示为：,气井的绝对无阻流量：,两式相除：,得：,若令,:,式中：,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,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,：,：,：,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,0.51,时按,n=1,处理，如,FAST,软件。,对于二项式方程中，出现,B1,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-,Pwf,2,)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(Pr,2,-,（,Pwf,2,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,Qaof14.1,万方,/d,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,),1,1.0881,0,1.2,3.745,2,1.1814,0,1.65,2.55,3,1.2772,0,1.88,3.07,4,1.1,0,0,2.767,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*(Pr,2,-Pwf,2,),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,-Pwf,2,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*(Pr,2,-Pwf,2,),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,15 MPa,后,井底流压为,12MPa,时的产量,（大庆升深,1,井）,（大庆升深,1,井）,Pi=22.35,Pwf=12,Pr=15,Pwf=12,Qg(,万方,/d),指数式,压力平方法,6.59,1.64,Qg(,万方,/d),指数式,拟压力法,6.72,1.92,二项式,压力平方法,6.6,1.597,二项式拟压力法,6.77,1.857,（大庆升深,1,井）,、,I,P,R曲线的用途,由,I,P,R曲线可直接查出当气层压力下降到某一数值，并以某一流压生产时的产量。,用I,P,R曲线结合其它资料，可以确定气井的最佳工作制度。,IPR,曲线具体做法：,设当前地层压力为,Pr,1,，粘度和压缩因子为,g1,z,1,若压力降到,Pr,2,产能方程系数有变化，设此时的粘度和压缩因子为,g2,z,2,产能系数处理方法：,1.,指数式方程：,q=c(Pr,2,-Pwf,2,),n,指数,n,基本不随压力变化而变化,只修正动态参数,C:,2.,对于二项式方程（,LIT,方法）：,1,）,压力平方法,：层流系数,a,和惯性紊流系数,b,用下式修正：,2,）,压力法,：层流系数,a,和惯性紊流系数,b,用下式修正：,紊流参数，,K,渗透率，,mD;,孔隙度，,3,）拟,压力法,：,a,和,b,基本与压力无关，可不修正。,产能预测：,当前地层压力：,22.36 MPa,问压力降到,20MPa,时，井底流压为,15MPa,时的产量？,3.28,万方,/,天,关于系数修正问题，参考：,油藏工程手册,（石油工业出版社，冉新权译）,P353-355,产能曲线类型：,