确定气井地层压力的简易方法.pdf

2 0 0 5 年1 0 月油气井测试第1 4 卷第5 期确定气井地层压力的简易方法强小龙1文开丰1郝玉鸿2(1 长庆油田公司第二采气厂陕西榆林7 1 9 0 0 0；2 长庆油田公司勘探开发研究院陕西西安7 1 0 0 2 1)摘要为及时得到气井当前地层压力，为气藏地质研究和评价、动态分析、储量计算等提供依据，基于气井系统试井原理和垂直管流动理论，提出了计算气井地层压力的简易方法。按照系统试井理论，至少改变3 次工作制度，建立产能方程组，由此求得当前地层压力，得到稳定产能方程；根据气体垂直管流动法求得稳定井底流压，结合产能方程求得地层压力。实例计算表明，这两种方法简便易行，结果可靠。关键词气井地层压力垂直管流动系统试井产量流压二项式前言气井地层压力是气藏地质研究和评价、储量计算、产能计算和评价、动态分析等多项科研工作的重要参数。要获得稳定、可靠的地层压力，一般需要关井较长时间，尤其低渗透气井需关井数月甚至半年以上的时间，这不仅影响气井正常生产，而且测压成本较高。如果由于某种原因，压力计下人井筒遇阻，或者压力计故障，无法测压或测试结果误差大，将对科研工作和生产管理带来不利。实际上，矿场为了降低测试成本，往往关井恢复时间短，实测的地层压力不稳定(偏低)，很少能够进行压力恢复曲线外推。针对这些不利因素，本文提出的计算气井地层压力的方法，避免了关井恢复测压，通过理论计算，便可以得到气井当前地层压力，在一定程度上弥补了上述诸因素带来的不利或缺陷。系统试井法计算通常人们主要通过系统试井来确定气井稳定产能方程和无阻流量，而忽视了还可以确定当前地层压力的重要作用。实质上，利用系统试井资料确定气井地层压力，既避免了测试地层压力的误差，同时又得到了产能方程和无阻流量，而且节约了人力、物力。基于气井系统试井原理，在气井正常生产过程中，至少改变3 次工作制度(产量由小到大)，要求每一个工作制度生产至稳定状态。根据气井产能方程通式，利用至少三组对应稳定的产量、井底流压，联立求解产能方程组，便得到当前可靠的地层压力，同时得到稳定产能方程和无阻流量。气井二项式产能方程通式为20=A+“2PRPD q g(1)一H 矿=g g 十1，将测得的至少三组对应稳定的q pp 值代入(1)式得fp 岛一p2，叮1=A q 9 1+曰g；1 p：一p=4 9，：+层g：z(2)o p；一p 0=A 9 9 3+B q 2 9 3式中：p R 地层压力，M P a；p w f 井底流压，M P a；A、B 二项式系数；q g 气井产量，1 0 4m 3 d。解方程组(2)得2222卫生=卫竺色一卫驾!二卫竺丝B：j 也鼍陋警卫(3)Lq 9 3 一q g l A=!望：!二垡：!旦羔凸二卫羔毽2 二!望：兰二旦：!卫：垡二旦；盆!(9 9 2 一9 9 1)(9 9 3 一q 9 2)(9 9 3 一9 9 1)(4)作者简介 强小龙，1 9 8 0 年出生，助理工程师，2 0 0 3 年毕业于石油大学资源勘查工程专业，现从事石油地质研究工作。万方数据1 2油气井测试2 0 0 5 年1 0 月由此得到p R=A 9 9+B g：+p 0(5)g A O F：卫4 丛磐螋盟(6)口2 百面k o，可见，该方法直接利用气井测试的三组对应稳定的产量、井底流压就可以确定当前地层压力、产能方程和无阻流量。避免了长期关井恢复测试地层压力，增加了系统试井的用途。稳定产能方程结合垂直管流法计算1 垂直管流法计算井底流压若气井以油管生产，产气量及井口流压稳定，可根据气体垂直管流动法计算稳定井底流压。(I)井筒平均温度和偏差系数法井筒平均温度和偏差系数法幢，近似认为全井筒的温度、气体偏差系数z 为常数，则P 埘，2p 知掣+地型骘血型(下0 0 6 8 3 名H e一1)p：尸弦+王r 止_ 二j 点一【琵一J其中于=互笋P 一=学(7)(8)(9)式中：H 井口到气层中部深度，m；之井筒天然气平均偏差系数；7 井筒平均温度，K；d 油管内径，m；，盯井口气流温度，K；T w：气层温度，K；z 天然气偏差系数；以天然气相对密度；Z；、亍条件下井筒气体平均偏差系数。摩阻系数用下式计算 2 1卜而五渤Q0)卜再i 磊丽u 叫其中，雷诺数为2 R。=1 7 7 6 1 0-z 旦f i 五g d(1 1)式中：e d 管子相对粗糙度(可查有关手册)。式中p。r 为未知数，故采用迭代法求解，直至满足精度要求。(2)C u l l e n d e r&S m i t h 计算方法将井口至气层中深等分为二，对于井筒流动气柱2 1 有上半段油管：p m，=P c+生筹(1 2)下半段油管：p=p m，+筹(1 3)其中J L7”7 7卜忑汪垂盘雯覆q 4 一r 必z!：型圣!Q：!盈叫、昭7。d 5式中：，。，在P T q 条件下的，K M P a；，。，在p。r、丁。r 条件下的，K M P a；，。r 在p。r、r。，条件下的，K M P a。，小，。r 根据(1 4)式以对应参数进行计算，式中P m，、，m，、P 旷均为未知数，同样以迭代法求解，直至满足精度要求。将气井、P c 及对应迭代求得的Z、肛。代人(1 2)式、(1 3)式、(1 4)式，便得到井底流压p。r。2 地层压力计算根据垂直管流法计算得到了井底流压，依据稳定试井(修正等时试井、系统试井)确定的气井稳定产能方程，如上面(1)式，可以求得当前地层压力P R=A q g+B 9 2，+p(1 5)应用举例1 M 井在先导性开发试验过程中，严格开展了3 个工作制度的系统试井，试采达4 个月，每一产量的生产均达到井底流压相当稳定，稳定测试数据见表1。表1M 井系统试井数据将表1 数据分别代入(3)式、(4)式、(5)式6)式，对应求得A=6 5 6 4 6 2，B=3 1 2 5 5，P R=2 9 8 2M P a，9 A o F=9 4 1 0 4 m 3 d。即根据联立的二项式 万方数据第1 4 卷第5 期强小龙等：确定气井地层压力的简易方法1 3方程组求得M 井当前地层压力为2 9 8 2M P a，无阻流量为9 4 1 0 4 m 3 d。2 长庆气田N 气井开展了严格的修正等时试井，建立了原始条件下的稳定二项式产能方程为P；一p 0=1 1 6 8 9 1 q g+0 4 4 3 6 q：由此求得原始地层压力下的无阻流量为3 5 0X1 0 4 m 3 d。N 井在长期生产过程中，当前稳定产量9 1 0 4 m 3 d，井口油压1 6 2M P a。首先计算井底流压。利用N 井已知资料及有关参数H=3 2 6 6 8m；T。r=2 9 9K；7，=0 6 1 6 2；T(丁。，)=3 7 8K；d=0 0 6 2m。根据(7)式以迭代法计算，得到当前井底流压1 9 6M P a；根据(1 2)式、(1 3)式、(1 4)式以迭代法计算，求得当前井底流压为1 9 7 2M P a。两种方法计算结果接近，也相互应证了计算结果准确、可靠。其次，根据(1 5)式计算当前地层压力为2 2 9 2M P a。结论一个工作制度生产至稳定状态。根据气井稳定产能方程通式，利用至少3 组对应稳定产量井底流压，联立方程组。求解该方程组，便得到气井当前可靠的地层压力，同时得到稳定产能产能方程和无阻流量。2 在已经确定了气井稳定产能方程的前提下，依据垂直管流法计算井底流压，从而根据稳定产能方程便求得地层压力。3 本文提出的两种计算地层压力的方法，可以不关井得到气井当前地层压力，避免了气井长期关井恢复测压，增加了系统试井的用途；同时，无疑避免了测压误差；而且又不影响气井正常生产，提高了气井利用率。大大降低了气田开发成本，提高了经济效益。参考文献1 陈元千油气藏工程计算方法北京：石油工业出版社，1 9 9 22 杨继盛采气工艺基础(第二版)北京：石油工业出版社，1 9 9 41 基于气井系统试井原理，在气井正常生产过程中，产量由小到大至少改变3 次工作制度，要求每本文收稿日期：2 0 0 4 0 8 0 3 编辑：穆立婷油气井测试征稿启事油气井测试是国内测试、试井行业惟一公开发行的专业技术刊物，是E I 收录期刊，中文核心期刊，河北省优秀科技期刊，中国科技论文统计源期刊，中国期刊光盘版期刊。主要辟有理论与方法研究、解释评价与应用、工艺技术、仪器装备、争鸣、综述等栏目。欢迎踊跃投稿。1 稿件要求(1)题目简洁明了，紧扣文章主题，字数不超过2 0 个。(2)作者应不超过4 人，写明各作者单位、通信地址和邮编；第一作者应写明作者简介，即姓名、性别、出生年月、最终学历及毕业时间、院校和专业，现从事的工作，现职称或职务，详细通讯地址及联系电话等。(3)摘要文字精练，结构严谨，反映文章的主要信息，即研究的目的，应用的理论及技术方法，取得的主要成果及结论等，3 0 0 字左右，并提供英文摘要。(4)关键词用3，8 个关键词反映文章的主要内容。(5)正文内容紧扣本刊报导范围，论文格式规范，论点、论据阐述清晰。一般要求不超过6 0 0 0 字(含图、表)；文中使用法定计量单位，并对文中首次出现的参数、变量物理意义加以说明；字母、符号要分清大、小写，上、下标要注明；图、表简洁，切忌重复，文、图、表紧密结合。写明图、表序号及表题、图注；要求图件规则、清晰。(6)参考文献按在正文中出现的先后顺序编码并在正文中标注(非公开发表的文章、研究报告、资料以页脚注形式标注)。参考文献著录项目必须齐全，包括：作者，篇名，出处，出版情况，即出版者、出版地、出版年、期次、卷名、起止页码等。2 说明(1)请提供稿件软盘或以电子邮件方式投稿，并附文字稿。(2)本刊优先刊登国家自然科学基金项目和省部级以上科技攻关项目的研究成果。(3)作者自留底稿，本刊概不退稿；收到稿件后，本刊即向作者发出收稿通知；半年内末收到修改意见或录用通知，请自行处理或与编缉部联系查询。(4)稿件一经刊出，本刊即付稿酬，并赠当期刊物2 本。(5)文章发表后的获奖、应用及推广情况，请及时与本编辑部联系，反馈有关情况，本刊将选登其中有关信息。万方数据确定气井地层压力的简易方法确定气井地层压力的简易方法作者：强小龙，文开丰，郝玉鸿，Qiang Xiaolong，Wen Kaifeng，Hao Yuhong作者单位：强小龙,文开丰,Qiang Xiaolong,Wen Kaifeng(长庆油田公司第二采气厂,陕西,榆林,719000)，郝玉鸿,Hao Yuhong(长庆油田公司勘探开发研究院,陕西,西安,710021)刊名：油气井测试英文刊名：WELL TESTING年，卷(期)：2005,14(5)被引用次数：2次 参考文献(2条)参考文献(2条)1.杨继盛 采气工艺基础 19942.陈元千 油气藏工程计算方法 1992 引证文献(2条)引证文献(2条)1.田伟.郭彬.杨亚聪 苏里格气田苏6井区老井生产分类研究期刊论文-石油化工应用 2010(10)2.李爽 气井动储量计算方法在苏10区块的应用期刊论文-石油地质与工程 2009(2)本文链接：http:/