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1、第二章第二章 气井产能试井气井产能试井试井目的：试井目的：流体样品流体样品储层动态特性：储层岩石、构造、能量储层动态特性：储层岩石、构造、能量井的产能井的产能1气井产能试井试井分类试井分类试井稳定试井不稳定试井常规回压试井等时试井修正等时试井单点试井半对数分析双对数分析HornerHorner法MDHMDH法MBHMBH法均质地层双重介质地层复合地层垂直裂缝井RameyRamey法GringartenGringarten法BoundetBoundet法视稳态串流不稳态串流无限导流( (大型压裂) )均匀流量( (天然裂缝) )有限导流( (常规分析) )( (现代分析) )( (产能试井) )
2、2气井产能试井基本概念基本概念产能：一定回压下的产量产能试井：以不同的流量生产，测试其井底压力，反之亦然，也称回压试井流入动态：井底压力与产量的关系流入动态曲线：井底压力与产量关系的曲线，也称IPRIPR曲线3气井产能试井气体渗流特点：气体渗流特点：(1)(1)稳定流：水驱; ;(2)(2)不稳定流; ;(3)(3)过渡流; ;(4)(4)拟稳定流：4气井产能试井第一节第一节 稳定状态流动的气井产能公式稳定状态流动的气井产能公式一、平面径向流稳定渗流达西公式1 1、假设条件: :水平、均质K K、等厚h h、圆形气藏单相气体服从达西渗流稳定流, ,其特点为：PePeconstconst；r r
3、q qr rscscq qscscconstconst5气井产能试井2 2、公式推导、公式推导基本公式达西公式：dpdpdrdruuK KSISI制：K Km m2 2, , Pa.s, Pa.s, P=Pa, r=m, u=m/sP=Pa, r=m, u=m/sdpdpdrdr10106 6uuK K法定:K:K1010-3-3mm2 2,mPa.s,P=MPa,r=m,u=m/smPa.s,P=MPa,r=m,u=m/s1m1m2 2 1010-12-12m m2 26气井产能试井平面径向流公式平面径向流公式过流面积：A=A=圆周长厚度2rh2rh流速：u=qu=qr rA=A=scscq
4、 qscsc(2rh(2rhr r) )状态方程：r rMgPMgPzRTzRT经单位换算后得：7气井产能试井用于积分用于积分的的两种方法两种方法(1)(1)、压力平方法zzconstconst，压力平方法产能方程为：8气井产能试井(2)(2)、拟压力方法拟压力定义：拟压力法产能方程为：压力平方法和拟压力方法的换算关系是什么？9气井产能试井二、考虑表皮效应的达西产能方程二、考虑表皮效应的达西产能方程1 1、表皮效应泥浆污染或压裂酸化等使井底附近一部分地层的K K改变，造成附加压降，产能改变。举例：泥浆等污染使K K下降，好的压裂酸化使K K上升10气井产能试井2 2、表皮效应造成的附加压降思路
5、：对气层K K不同的两部分，分别采用P P2 2稳定达西公式。气层K K未改变部分：r re e，r rd d，P Pe e，P Pd d，K K气层K K改变部分：r rd d，r rw w，P Pd d，P Pwfwf，K Kd d11气井产能试井附加压降12气井产能试井表皮系数定义式：讨论S=0, S0, S0, SPPR Rr re e0.472r0.472re e20气井产能试井2 2、二项式、二项式产能公式产能公式二项式产能公式：21气井产能试井二项式各项的意义：第一项为达西项压降，反映粘滞力第二项为非达西项压降，反映惯性力系数A A、B B的意义：A-A-层流系数，与时间有关，注
6、意单位B-B-紊流系数，与时间无关，注意单位22气井产能试井3 3、二项式方程的应用、二项式方程的应用( () )、确定系数A A、B B通过对试井资料处理确定A A、B B或计算A A、B B已知：四个稳定点的井底压力和相应的流量求：A A、B B思路：将二项式变为直线方程：方法：(1)(1)、可用作图法求A A、B B(2)(2)、也可用最小二乘法求A A、B B23气井产能试井( () )、气井绝对无阻流量、气井绝对无阻流量AOFAOF定义：井底压力为零时，气井的产量。注意：AOFAOF是假想的最大产量，反映气井潜能，与井底和地面设备无关，气井实际达不到这个产量。为什么达不到AOFAOF
7、？用途：气井分类( (产能高低);); 配产( (q qscscAOFAOF4);4);运算中的无因次化q qD Dq qscscAOFAOF24气井产能试井( () )、绘制流入动态曲线25气井产能试井第三节第三节 气井经验产能方程气井经验产能方程一、经验产能方程式经验式，也称指数式：26气井产能试井1.1.系数c c、n n的范围和意义：、正确n n的范围是0.50.5n1n1，n n1 1时为达西流，n n0.50.5时为完全非达西流，如果n n 1 1或 n n 0.5 0.5表明试井或计算有错。、n n表示流态，与时间无关。、n n无单位。27气井产能试井C C系数、C Cf(P,q
8、sc)f(P,qsc)、C C与时间有关，C C随tt而变小、C C有单位28气井产能试井二、指数式的应用二、指数式的应用、确定系数C C、n n 或 2 2、无阻流量AOF:AOF:AOF AOF C P C PR R2n2n3 3、流入动态曲线29气井产能试井第四节第四节 气井产能试井气井产能试井目的：A A、B B、C C、n n一、产能试井设计、地面流程要求：关井、开井、测压调压、防止水化物分离、计量、放空安全30气井产能试井注意：放喷管要高(rg(rg1 1空气，H2SH2S低); ); 各管线尽量直；如含H2SH2S，还应脱硫。对生产试气可采用生产时的流程。钻井完井试气流程为：31
9、气井产能试井、仪表、仪表(1)(1)、精度定义：精度A A(基本误差测量上限值)100)100例：温度计0 0100100，误差：1.51.5解：精度(1.5(1.5100)100100)1001.51.5 称1.51.5级。思考题：量程范围大，精度相同，误差是大还是小？32气井产能试井(2)(2)、压力测量仪表：、压力测量仪表：存储式压力计机械式压力计地面直读式电子压力计。 如PANEXPANEX电子压力计。精度1/100001/10000地面直读式电子压力计测量系统为：33气井产能试井、放喷、放喷目的：净化井底。方法：大压差PP开井，P=PP=PR R-P-Pwfwf=0.3P=0.3Pt
10、sts注意：应考虑出砂、坍塌、产能损失、采油树等工程问题。方式：连续或间歇，以产能的高低为准。效果：放喷时看火焰，喷出物变化；放喷后，看油套压变化. .34气井产能试井、测点顺序、测点顺序(1) (1) 稳定测点：流量和压力都不随时间变化, ,一个流量和对应的稳定压力为一个稳定测点。(2) (2) 工作制度：在一个流量下稳定生产时的情况。与稳定测点相同。(3) (3) 改变工作制度：从一个流量稳定生产的状态改变到另一个流量稳定生产的状态。(4) (4) 产能试井稳定测点数：一般至少个测点。(5) (5) 测点顺序：正常顺序，流量由小大；反常顺序，流量由大小。(6) (6) 流量大小：qscqs
11、c0 00.25AOF0.25AOF，PtfPtf0 00.25Pts0.25Pts35气井产能试井、测点稳定判别、测点稳定判别(1)(1)、高渗气藏：1515分针前后压力（井口和井底）比较(2)(2)、低渗气藏：36气井产能试井(3)(3)、迪叶兹形状系数：稳定条件：t tDADAttDADApsspss有界气藏 t tDADApsspss圆形 0.10.1矩形 0.70.737气井产能试井举例：矩形气藏A=890000m2K=20mD=1.5g=0.0152mPa.sCg=0.08847MPa-1求：开井1800hr，流动达到稳定否？解：t tDADA= 0.7125 t= 0.7125
12、tDADApss = 0.7pss = 0.738气井产能试井二、产能试井方法二、产能试井方法常规回压试井等时试井修正等时试井39气井产能试井、常规回压法试井、常规回压法试井(1)(1)、试井步骤、关井测压：、开井试气：q qscsct t图P Pwfwft t图(2)(2)、要求：、每个测点需稳定，即有四个稳定测点(q(qi i,P,Pwfiwfi) )；、测点之间不关井，时间间隔不相等。40气井产能试井(3)(3)、资料处理、二项式：、指数式：41气井产能试井、等时试井、等时试井(1)(1)目的：缩短试井时间。对低渗碳气藏，P Pwfwf达到稳定的时间长。举例：K(mD) tpss(day
13、)K(mD) tpss(day)1000 1.61000 1.6100 12100 1210 13210 1320.1 13200d = 36year0.1 13200d = 36year42气井产能试井（2 2）等时试井等时试井原理原理稳定二项式和不稳定二项式比较：稳定：不稳定：解释：B B由井底附近地层条件决定，在很短时间内压力波影响到该区。A A(t)(t)由井底和气层的条件决定, ,在一段时间t t内压力波才影响到半径为r r的区域。A(t)A(t)f(t)f(t)，如t tconstconst，则A A(t)(t)constconst43气井产能试井结论：B B相同，A A随开井生产
14、时间t t变化气流入井的有效泄流半径r r，仅与测试流量q qscsc的生产持续时间t t有关; ;而与测试流量q qscsc的大小无关。只要开井时间t t相同，不稳定二项式为一直线，其斜率为B B。44气井产能试井(3)(3)思路：对前个流量，取较短的相同开井时间t t进行测试，得个不稳定P Pwfwf，求出B B第5 5个测点，为一稳定测点，可求A A。(4)(4)试井步骤：q qscsct t图P Pwfwft t图45气井产能试井（5 5）等时试井特点：）等时试井特点：、前个测点为不稳定测点，最后一个为稳定测点-延时流量测点。、测点之间要关井，压力恢复到P PR R，关井时间不等。、每
15、一产量下的开井生产时间必须相等，时间长短人为。46气井产能试井(6) (6) 数据处理: :、除延时点外，个不稳定测点进行拟合，求得A A(t)(t)，B B，或C C(t)(t)，n n。、利用延时点求稳定的A A或C C。例如过延时点作斜率为B B的直线, ,截距为A A。47气井产能试井思考题：随开井时间增长，A A变大还是变小？ C C变大还是变小？随开井时间增长，AOFAOF变大还是变小？指数式的数据处理的指示曲线图? ?48气井产能试井、修正等时试井、修正等时试井(1) (1) 目的：缩短试井时间。对等时试井的关井压力恢复到P PR R作改进。(2) (2) 思路：将关井时间改为与
16、开井生产时间相等。(3) (3) 步骤：q qscsct t图、P Pwfwft t图49气井产能试井(4) (4) 特点：、每一测点的开井时间以及关井恢复时间相同，长短人为; ;前个为不稳定测点, , 最后一个为稳定测点。、必须测出关井后的静压PwsPws。50气井产能试井(5) (5) 数据处理：、除延时点外，个不稳定测点进行拟合，求得A A(t)(t)，B B或C C(t)(t)。、利用延时点求A A或C C，例如过延时点作斜率为B B的直线, , 截距为A A。怎样绘制修正等时试井的指数式指示曲线图？51气井产能试井第五节第五节 完井方式对气流入井的影响完井方式对气流入井的影响基本完井
17、方式：裸眼完井、射孔完、射孔砾石衬管完井。一、裸眼完井用途：碳酸盐岩和坚硬砂岩气层。52气井产能试井二项式: :污染表皮系数S Sd d：53气井产能试井二、射孔完井二、射孔完井(1) (1) 用途：多层气藏的分层开采分层压裂分层酸化砂岩54气井产能试井(2) (2) 名词：射孔孔眼(L(LP P,r,rP P) )压实带(K(KdPdP,r,rdPdP) )射孔密度(spm)(spm)射孔相位角正压射孔(P(PR R-P-Pwfwf0)0)负压射孔(P(PR R-P-Pwfwf0 055气井产能试井(3)(3)二项式：56气井产能试井(4) (4) 表皮系数分解S Sp p射孔几何表皮系数S
18、 Sc c射孔压实带表皮系数S Sd d射孔污染带表皮系数S Spppp部分射孔表皮系数S S定向井表皮系数57气井产能试井射孔几何表皮S Sp pS SH H水平线性流表皮系数，平面布孔S SV V垂直球状流表皮系数，螺旋交错布孔S Swbwb井筒存在对表皮系数的影响58气井产能试井压实带表皮S Sc c压实带图，与地层污染相似。spmspm射孔密度L Lp p孔深射孔完井污染表皮S Sd d部分射开表皮S Spppp定向斜井表皮S S59气井产能试井三、射孔砾石衬管完井三、射孔砾石衬管完井(1) (1) 用途：高渗透、胶结蔬松的地层，防塌、防砂。砾石尺寸是关键。出砂危害。60气井产能试井(2) (2) 二项式：(3) (3) 表皮系数： 61气井产能试井第六节第六节 预测气井流入动态预测气井流入动态原因：P PR R、g g、z z等随时间变化，压裂和酸化使S S、D D变化，从而引起IPRIPR变化。一、利用气井产能经验方程进行预测已知：在P PR R下，由试井确定出了C C、n n求：在P PRfRf下，C C、n n如何变化？思路： n n不变，C1/(C1/(g gz)z)预测将来C Cf f的公式：62气井产能试井
