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1、气井合理工作制度,气井产能分析 气井流入流出动态 气井产量递减规律 气井合理工作制度,主要内容,1 气井产能分析,气井产能影响因素 气井试井资料综合评价 新井产能预测及评价方法,气井产能影响因素研究,表皮系数对气井产能的影响(西56井),气井的产能方程一般用如下表达式进行描述 :,储层污染对气井产能的影响,气井污染主要影响气井产能方程中的二项式系数A，随着表皮系数的增加， A值也增加，相应井的绝对无阻流量便减小。,香溪群气藏伤害试验表明，香溪群储层有较强的酸敏、水敏、速敏特征，在钻井、试油、试采过程中都可能造成储层污染，因此在勘探开发过程中必须注重对储层的保护，减少储层伤害，提高单井产能。,气
2、井产能影响因素研究,无阻流量为：,井周围储层渗透率变差对气井产能的影响,香溪群的香四层沉积于网状河道中，沉积作用的多期性、游荡性和间歇性导致储集体在纵、横向上的非均质特点表现突出，因此在井的周围存在储层的渗透率不一致现象。,气井产能影响因素研究,井周围储层渗透率变差对气井产能的影响,储层渗透率变化对气井产能的影响(西56井数据为基础),储层渗透率变化对气井无阻流量的影响是很大的，其影响程度取决于外圈变差的程度与变差的距离，在变差程度一定时，随着变差距离的增大而影响程度减小，当外围距离一定时，随着变差程度的增大而影响程度增大。,气井产能影响因素研究,不稳定流动时气井产能方程为：,某气井二项式产能
3、曲线随测试时间的变化关系,测试流动时间对气井产能大小的影响,二项式产能曲线斜率B基本不随测试时间而变化，但截距A则随测试时间有着显著变化。随测试时间的增加而增大，但增大的幅度越来越小，最后趋于稳定。因此，如果是回压试井，则要求每一个工作制度下流压和流量均要达到稳定；而对于等时试井和修正等时试井，则要求延长测试时流压和流量要达到稳定。否则，获得的气井无阻流量将不能代表气井的实际产能，而是比实际产能要高，对于低渗透气藏，这种差异将更大。,气井产能影响因素研究,对于有限导流垂直裂缝井，拟径向流开始时间及产能方程和为：,对于低导流能力（ ）：,对于高导流能力（ ）：,压裂裂缝对气井产能的影响,香四、香
4、二储层具有低孔、低渗特征，往往需要经过大型压裂才能投入生产。,气井产能影响因素研究,裂缝导流能力对气井产能的影响,裂缝长度对气井产能的影响,压裂裂缝对气井产能的影响,裂缝的长度和导流能力对气井的产能都有一定程度的影响。研究表明，随着裂缝长度、导流能力的增加，气井的产能增加，在裂缝长度、导流能力比较小时，随着裂缝长度、导流能力的增加，气井的无阻流量增加幅度快，但当裂缝的长度、导流能力较大时，随着裂缝长度、导流能力的增加，气井的无阻流量增加幅度则比较小。,气井产能影响因素研究,低渗透气藏具有孔隙度、渗透率低的特点，气体在气藏中的渗流存在启动压力梯度。,启动压力梯度对气井产能的影响,气井产能影响因素
5、研究,图1.7 启动压力梯度对气井流量动态的影响,启动压力梯度对低渗透气藏气井的流量动态有显著的影响，无因次启动拟压力梯度越大，非达西渗流流量偏离达西渗流流量的时间越早，递减速度更快，且很快趋于零。因此，在低渗透地层中，即使储层无限大，气井的控制范围也是有限的。,启动压力梯度对气井产能的影响,气井产能影响因素研究,凝析油累积过程可表示为：,阻塞效应可以用下列损害表皮系数关系式来定量地表示：,凝析液阻塞表皮随时间的变化关系曲线,井壁附近凝析油的析出对气井产能的影响,在产量一定时，随着生产时间的增加，凝析液阻塞表皮系数不断增加，但生产早期凝析液阻塞表皮系数随生产时间增大较快，而生产后期增加比较慢。
6、在生产时间一定时，随着产量的增加，凝析液阻塞表皮系数也增加。,气井产能影响因素研究,从香溪群气藏的实际情况看，气井的实际生产能力将受到多种因素的影响：储层污染情况、储层渗透性变化、测试时间长短、启动压力梯度、凝析液阻塞表皮等等。因此，在进行产能试井设计、产能试井资料分析、气井流入动态计算以及合理配产时必须考虑上述因素的影响，否则，计算结果将不符合气井的实际情况，最终将过高估计气井的产能。,气井产能试井资料解释与评价,西35-1井修正等时试井二项式分析图,西35-1井修正等时试井指数式分析图,只有西35-1井进行了修正等时试井，解释结果表明，虽然无阻流量不高，但紊流效应却很强。,新井产能预测及评
7、价方法研究,经验法,新井产能预测及评价方法研究,通过回归，可得该地区气层的无阻流量与（kh）试井的相关关系式：,类比法,新井产能预测及评价方法研究,由二项式产能方程有：,地层系数采气指数法,单位地层系数采气指数消除了地层系数值的影响，而对一个地区而言，地层温度、气体粘度、原始气体压缩因子差异都不大，因此单位地层系数采气指数就主要因各气井污染程度不同而不同，即主要与视表皮因子有关。,新井产能预测及评价方法研究,以气井的绝对无阻流量作为网络模型的输出结点，以影响因素作为网络模型的输入结点。这里输出结点只有一个，输入结点有6个，根据网络模型理论、隐含结点选9个比较合理，可以建立预测气井产能的三层神经
8、网络模型。,神经网络法,气井的产能是地层压力、厚度、渗透率、表皮系数、控制半径、气体PVT参数等的非线性函数，这样就使二项式产能方程很难用具体的表达式给出。,新井产能预测及评价方法研究,以实际井的参数和气井的产能作为样本，对样本进行学习训练，直到输入结果与期望输出基本一致为止。 在样本学习完成后，就可对气井产能进行预测。一方面解决了气井产能与其参数之间的非线性关系；另一方面在样本资料可靠的情况下，提高了预测精度，减少了产能测试工作量，达到气田开发前增收节支的目的。 针对香溪群气藏，由于物性参数与无阻流量间的相关性太差，对样本的学习不成功，这可能是使用的地层压力不可靠造成的。因此，无法给出其预测
9、结果。,神经网络法,2 气井流入流出动态分析,气井携液能力 气井流入动态规律 气井流出动态规律,气井携液能力,当一口气井在多相流动条件下生产时，存在一个最小流量，低于这个最小流量，液体将积聚在井底，这样将增大井底回压，最后导致停产。,气体携液临界流速：,气体携液临界流量：,气井携液能力,气井携液能力,充深1井携液分析,气井携液能力,西35-1井携液分析,气井携液能力,广19井携液分析,气井流入动态规律,气井产能理论公式,稳定达西流动产能公式为：,非达西流动产能公式为：,拟稳定流动产能公式为：,气井流入动态规律,在已知地层及流体参数的情况下，可根据上述公式确定气井的产能方程。以西56井数据为基础
10、计算的气井流入动态关系曲线：,根据测试资料确定气井二项式产能方程,气井流入动态规律,西35-1井修正等时试井二项式分析图,气井流入动态规律,根据测试资料确定气井指数式产能方程,西35-1井修正等时试井指数式分析图,气井流入动态规律,一点法测试确定气井产能方程：,气井流入动态规律,图2.8 磨25井香四段流入动态曲线,对于磨25井香四段，一点法测试井底流压27.18MPa，地层压力28.4MPa，测试产量 ，计算无阻流量,一点法测试确定气井产能方程：,气井流出动态规律,井筒流动预测,单相气体管流压降计算,西51井油管流出动态关系图,气井流出动态规律,凝析气井,A. 对气体相对密度的修正,B. 对
11、气体偏差因子Z的修正,C. 气体流量的修正,高气水比气井,单相流与拟单相流流出动态的对比(西51井),气井流出动态规律,气水同产井,充深1井油管流出动态曲线图,气井流出动态规律,最大产气量公式为：,不同油嘴尺寸的嘴流特性曲线,节流装置处的压力预测,气体通过气嘴的流动达到了临界流速，下游压力的干扰向上游的传播不会快于声速，气嘴下游压力的变化对气井产量就没有影响。此时，通过气嘴的气体流量达到最大值，既不能继续增大，也不会降低为零 。,3 气井产量递减规律,川中香溪群的钻探工作较早，始于1956年。截止2002年底，累计在香溪群及香溪群以下的地层完钻井248口，其中在香溪群完钻井97口，获得工业油气
12、井54口。,产量递减特征及规律,气藏递减特征及规律研究,（1）指数递减,（2）调和递减,（3）衰竭递减,（4）直线递减,（5）双曲递减,八角场香四气藏产量递减规律,八角场香四气藏开采现状图,八角场香四气藏产量递减规律,八角场香四气藏指数递减曲线,八角场香四气藏衰竭递减曲线,图3.5 八角场香四气藏调和递减曲线,八角场香四气藏双曲递减曲线,八角场香四气藏产量递减规律,八角场香四气藏直线递减曲线,直线递减相关性较好，可以用于开发指标的预测。,Np=-0.261q2+30842,遂南香溪群气藏产量递减规律,遂南香溪气藏开采现状图,遂南香溪群气藏产量递减规律,遂南香四气藏指数递减曲线,遂南香四气藏衰竭
13、递减曲线,遂南香四气藏调和递减曲线,遂南香四气藏直线递减曲线,遂南香溪群气藏产量递减规律,遂南香四气藏双曲递减曲线,双曲递减相关性较好，可以用于开发指标的预测。,Np=-136.21q0.946+39064,气井递减规律研究,稳产型气井递减的一般特征,(1)低产稳产型气井,角5井井口流压的下降为指数递减：,八角场香四气藏的气井可分为相对稳产型和长期递减型两大类，其中相对稳产型又可分为低产稳产型、高产稳产型两种。,气井递减规律研究,角45井井口流压曲线（时间起点为1989年1月）,（2）相对高产稳产型气井,角45井为香四气藏相对高产稳产井，该井从1981年开始气产量一直稳定在1.11.2104m
14、3/d，井口流压的递减为对数式递减规律，回归的递减方程：,稳产型气井递减的一般特征,气井递减规律研究,角51井产量递减关系曲线,长期递减型气井递减的一般特征,长期递减型气井无法保持产量和压力的稳定，所以对递减规律的研究包括产量递减和压力递减两方面 。,角51、52井资料的分析表明，其日产气量都呈指数式规律递减：,气井递减规律研究,角51井井口流压曲线,长期递减型气井递减的一般特征,长期递减型气井井口流压也符合指数式递减规律：,4 气井合理产量,经验法是国内外油气田开发工作者长期经验的总结，无多大的理论依据，它是按无阻流量的1/41/6作为气井生产的合理产量。,经验法,采气曲线法,图4.1 拟压
15、力形式采气曲线图（西56井数据为基础）,图4.2 拟压力形式采气曲线图（西35-1井修正等时试井）,采气曲线法确定气井合理产量着重考虑的是减少气井渗流的非达西效应,图4.3 西35-1井流入流出动态关系曲线（油管内径：40.3mm）,图4.4 西35-1井流入流出动态关系曲线（油管内径：62mm）,节点系统分析法（建议采用内径40.3mm油管）,图4.5 西35-1井流入流出动态关系曲线（井口压力：1MPa）,图4.6 西35-1井流入流出动态关系曲线（井口压力：5.5MPa）,井底积液能带出来的最小速度是：,西35-1井携液临界流量,携液计算法,此方法确定气井的合理产量时，主要是考虑要能够带出井底的积液。,在温度和压力一定时，临界携液流量与油管的大小成正比，并且井底压力越大，油管越大，临界携液流量也越大。,将气井的流入曲线，流出曲线，以及携液的最小流量曲线绘制在同一张图上，然后找出不同油管尺寸的流入、流出曲线的交点坐标，如果这个交点坐标在相应的油管携液最小流量曲线的右边，则说明能够携带液体，如果在左边，则不能携带液体，应重配产。,西35-1井流入流出曲线与携液临界流量（井口压力5.5MPa）,携液计算法,结合气井携液能力分析，建议采用内径40.3mm油管。,多目标最优化数学模型为：,最优化方法,
