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文檔簡介

西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;◆氣田開發(fā)上要求下游一體化,對(duì)氣井產(chǎn)能的研究和確定提出更高、更迫切的要求。西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)1通過現(xiàn)場測試及分析,了解氣井在不同工作制度下的產(chǎn)氣量;通過對(duì)產(chǎn)氣量qg和生產(chǎn)壓差(pR-pwf)的分析,建立氣井的產(chǎn)能方程,推算產(chǎn)氣井的極限產(chǎn)量—無阻流量,畫出IPR曲線;確認(rèn)具備工業(yè)產(chǎn)氣能力的氣井和含氣面積,落實(shí)新探明氣區(qū)的工業(yè)可采儲(chǔ)量;予測產(chǎn)氣井的穩(wěn)產(chǎn)能力和產(chǎn)氣能力的變化規(guī)律,用于氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整。氣井產(chǎn)能試井的用途通過現(xiàn)場測試及分析,了解氣井在不同工作制度下的產(chǎn)氣量;氣2產(chǎn)能試井是氣藏動(dòng)態(tài)描述的重要組成部分和最終目標(biāo)產(chǎn)能試井是氣藏動(dòng)態(tài)描述的重要組成部分和最終目標(biāo)3氣藏物探、測井、地質(zhì)資料的歸納分析提供氣井滲流過程地質(zhì)模型氣井關(guān)井壓力恢復(fù)試井資料錄取壓力恢復(fù)試井曲線解釋初步建立氣井動(dòng)態(tài)模型規(guī)范產(chǎn)能試井測試分析研究建立初始產(chǎn)能方程推算初始無阻流量通過試采壓力歷史擬合檢驗(yàn)完善氣井動(dòng)態(tài)模型氣井動(dòng)態(tài)模型追蹤分析驗(yàn)證、完善氣井動(dòng)態(tài)模型,進(jìn)行氣井動(dòng)態(tài)預(yù)測試采井產(chǎn)量壓力歷史資料錄取分析錄取氣井初始的穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)建立穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程、推算初始無阻流量、畫初始IPR曲線圖核實(shí)初始產(chǎn)能方程建立動(dòng)態(tài)產(chǎn)能方程、推算動(dòng)態(tài)無阻流量、動(dòng)態(tài)地層壓力、動(dòng)態(tài)IPR曲線、研究產(chǎn)能衰減計(jì)算氣井供給邊界地層壓力錄取生產(chǎn)過程中動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定生產(chǎn)點(diǎn)提供氣井生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)平均地層壓力氣井初始地層壓力測試分析生產(chǎn)過程氣井關(guān)井靜壓力測試分析生產(chǎn)過程地層壓力分析,確定單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量和地層壓力分區(qū)特征氣井和氣藏的動(dòng)態(tài)描述研究動(dòng)態(tài)模型研究氣井產(chǎn)能研究壓力分布研究以氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)為核心內(nèi)容的氣藏動(dòng)態(tài)描述研究流程示意框圖氣藏地質(zhì)研究氣藏物探、測井、地質(zhì)資料的歸納分析提供氣井滲流過程地質(zhì)模型氣4克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)從一個(gè)實(shí)例說明,氣井產(chǎn)能試井方法雖已應(yīng)用了多年,但仍需要不斷完善不斷創(chuàng)新克拉2氣田是西氣東輸?shù)脑搭^,氣井產(chǎn)能大小涉及到方方面面的問題,受到各方面關(guān)注;克拉2氣田儲(chǔ)層厚,滲透性好,儲(chǔ)層壓力高,因而具備高產(chǎn)能條件,但具體的產(chǎn)能值長期未能落實(shí);產(chǎn)能的確定決定著氣田的開發(fā)規(guī)模,開發(fā)方案的設(shè)計(jì),下游用戶的選擇,管道建設(shè),投資決策等一系列問題??死?氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)克拉2氣田是西氣東輸?shù)脑搭^,氣井產(chǎn)能5克拉2氣田開發(fā)方案確定前探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖克拉203克拉205克拉201克拉2克拉204克拉2氣田開發(fā)方案確定前克拉203克拉205克拉201克拉26克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)歷的過程

初期的克拉2井、201井采取了分層試氣的方法,由于層內(nèi)縱向竄流影響,導(dǎo)致測試后得不到全井的產(chǎn)能指標(biāo);克拉203井雖然采取了全井測試,但由于測試管柱結(jié)構(gòu)不當(dāng),得到的無阻流量僅有350×104m3/d,與地層的產(chǎn)能系數(shù)Kh值條件不相適配,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的指標(biāo);

克拉205井經(jīng)過嚴(yán)密的試井設(shè)計(jì),改進(jìn)測試工藝,取得了良好的成果。證實(shí)該井實(shí)測無阻流量可達(dá)1300×104m3/d,推測高產(chǎn)區(qū)氣井無阻流量可達(dá)(4000-5000)×104m3/d;區(qū)內(nèi)氣井穩(wěn)產(chǎn)條件好,開發(fā)方案設(shè)計(jì)可以用少量生產(chǎn)井做到高效開發(fā)。克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)歷的過程初期的克拉2井、201井采取7Russell,All-Hussainy等蘇6井初始產(chǎn)能試井實(shí)測IPR曲線圖擬穩(wěn)態(tài)條件下氣井產(chǎn)率表達(dá)為:★井底積液的測試井,壓力計(jì)又未能下放到氣層中部,當(dāng)?shù)彤a(chǎn)量時(shí)積液液柱長,測到的流動(dòng)壓力偏低;予測產(chǎn)氣井的穩(wěn)產(chǎn)能力和產(chǎn)氣能力的變化規(guī)律,用于氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整。從一個(gè)實(shí)例說明,氣井產(chǎn)能試井方法雖已應(yīng)用了多年,但仍需要不斷完善不斷創(chuàng)新某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法,其合理性在理論上缺乏依據(jù)?!魵馓镩_發(fā)上要求下游一體化,對(duì)氣井產(chǎn)能的研究和確定提出更高、更迫切的要求。產(chǎn)氣量,104m3/d不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征;指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別區(qū)內(nèi)氣井穩(wěn)產(chǎn)條件好,開發(fā)方案設(shè)計(jì)可以用少量生產(chǎn)井做到高效開發(fā)。早期回壓試井(1929-1955)克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖提供氣井生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)平均地層壓力改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖p2指數(shù)式法qAOFRussell,All-Hussainy等測試序號(hào)層位井段m-m射開厚度m試氣產(chǎn)量104m3/d產(chǎn)水m3/d14下第三系(E)3567—35725605.694013白堊系(K)巴什基奇克組(K2b)3590—35911664.3290123593.5—3595.52652.0370113711—37132553.5030103740—375010717.145093803—38096682.065083876—388480053888—38957237.755063918—3925700.40643937—39414033.63巴西蓋組3950—3955500.1323984—407182.5002.6114066—4071503.6克拉2井測試程序示意圖Russell,All-Hussainy等測試序號(hào)層位井8測試序號(hào)層位井段m-m射開厚度m試氣產(chǎn)量104m3/d表皮系數(shù)9下第三系(E)3600—3607792.15883630—364010158.5447白堊系(K)巴什基奇克組(K2b)3665—369530211.06030063712—37142139.07453770—379525376.681163-45443883—38929306.73033926—393042123938272.5032092巴西蓋組4016—402150克拉201井測試程序示意圖測試序號(hào)層位井段射開厚度m試氣產(chǎn)量表皮系數(shù)9下第3600—9溫度,oC

時(shí)間,h壓力,kPa克拉203井產(chǎn)能試井壓力、溫度歷史圖雖然是高產(chǎn)氣井卻應(yīng)用了用于低滲透地層的修正等時(shí)試井測試方法給產(chǎn)能評(píng)價(jià)帶來了一系列的問題,評(píng)價(jià)無阻流量僅350×104m3/d壓力溫度溫度,oC時(shí)間,h壓力,kPa克拉203井產(chǎn)能試井壓力、溫10不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征。不同分析方法計(jì)算無阻流量對(duì)比和“單點(diǎn)法二項(xiàng)式方程”系數(shù)表◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;井底積水影響產(chǎn)能測試結(jié)果示意圖等時(shí)試井選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測試點(diǎn),要求產(chǎn)量值達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求達(dá)到穩(wěn)定;擬壓力表示下的指數(shù)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式不穩(wěn)定產(chǎn)能測試點(diǎn)的時(shí)間選擇不穩(wěn)定試井分析計(jì)算出地層參數(shù),包括地層滲透率、完井表皮系數(shù)、措施改造后的各項(xiàng)完井參數(shù)等等,代入相關(guān)公式都可以計(jì)算出不同壓力條件下氣井產(chǎn)量,即使試井分析求得儲(chǔ)層邊界等,也是為了了解氣井控制的區(qū)塊面積,為穩(wěn)產(chǎn)能力提供依據(jù)。擬壓力,MPa2/mPa·s應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面1300×104m3/d應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的指數(shù)式方程圖二項(xiàng)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)系數(shù)B<0的異常擬壓力,MPa2/mPa·s應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面氣井和氣藏的動(dòng)態(tài)描述研究6594,得到指數(shù)式經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面001(104m3/d)-1引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件井口采油樹31/2?油管27/8?油管上測點(diǎn)電子壓力計(jì)下測點(diǎn)電子壓力計(jì)內(nèi)徑30mm長110m鉆鋌封隔器篩管點(diǎn)火頭射孔搶克拉203井產(chǎn)能試井井身結(jié)構(gòu)示意圖不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征。井口采油11克拉203井產(chǎn)能方程圖解產(chǎn)氣量,103m3/d

擬壓力差,106kPa2/μPa·s計(jì)算無阻流量qAOF=

350

×104m3/d

克拉203井產(chǎn)能方程圖解產(chǎn)氣量,103m3/d擬壓力差,112時(shí)間,h

壓力,kPa

克拉205井產(chǎn)能試井壓力歷史圖應(yīng)用了適用于高滲透地層的回壓試井方法

時(shí)間,h壓力,kPa克拉205井產(chǎn)能試井壓力歷史圖13產(chǎn)氣層射孔搶

篩管

壓力計(jì)封隔器114mm油管克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部

產(chǎn)氣層射孔搶篩管壓力計(jì)封隔器114mm克拉205井回14產(chǎn)氣量,103m3/d

擬壓力差,106kPa2/μPa·s克拉205井回壓試井指數(shù)式產(chǎn)能方程圖

計(jì)算無阻流量qAOF=

1300

×104m3/d

產(chǎn)氣量,103m3/d擬壓力差,106kPa2/μPa·s15IPR曲線井底流動(dòng)壓力,MPa克拉205產(chǎn)能試井的IPR曲線圖IPR曲線井底流動(dòng)壓力,MPa克拉205產(chǎn)能試井的IPR曲線16產(chǎn)能試井方法的發(fā)展早期回壓試井(1929-1955)更換不同氣嘴,取得不同流壓下的產(chǎn)氣量

Pierce,Rawlines,Schellhadt等人等時(shí)試井和修正的等時(shí)試井(1955-1978)結(jié)合不穩(wěn)定測試求產(chǎn)能,可縮短測試時(shí)間

Callender,Katz,All-Hussainy,Brar,Poettman真實(shí)氣體的擬壓力分析方法(60-70年代)

Russell,All-Hussainy等特殊巖性儲(chǔ)層氣井的產(chǎn)能評(píng)價(jià)產(chǎn)能試井方法的發(fā)展早期回壓試井(1929-1955)17常用的產(chǎn)能試井方法用來了解氣井初始產(chǎn)能

通過常規(guī)的產(chǎn)能試井求得氣井的無阻流量,這是對(duì)生產(chǎn)氣井在初始條件下極限產(chǎn)氣能力的一種認(rèn)知,是在假想條件下通過推算得到的、無法最終確認(rèn)的指標(biāo)。

針對(duì)特殊巖性氣田,原有的測試分析方法出現(xiàn)了許多不適應(yīng)的和需要改進(jìn)的地方。有的氣井初始打開時(shí)曾在井口實(shí)測到過30×104m3/d的產(chǎn)量,但是應(yīng)用規(guī)范的產(chǎn)能試井方法-修正等時(shí)試井方法進(jìn)行產(chǎn)能測試后,推算的無阻流量只有25×104m3/d;有一個(gè)氣田希望在投產(chǎn)以后繼續(xù)監(jiān)測氣井的無阻流量,用以調(diào)整各井間產(chǎn)量安排,卻發(fā)現(xiàn)測到的是一批難以分析的數(shù)據(jù),甚至建立產(chǎn)能方程時(shí)地層壓力的確認(rèn)也成為問題。

氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)時(shí)約定俗成地選取氣井穩(wěn)定產(chǎn)量為qgw=(1/4~1/5)qAOF,只能應(yīng)用于簡單的地層條件。某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法,其合理性在理論上缺乏依據(jù)。

近來與國內(nèi)外一些專家的交流中意識(shí)到,對(duì)于氣井無阻流量,傾向于淡化為一個(gè)參考性的指標(biāo),代之以儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)模型基礎(chǔ)上的氣井壓力/產(chǎn)量預(yù)測。

隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)和理念不斷有所創(chuàng)新,目前已提出了隨時(shí)間變化的“動(dòng)態(tài)產(chǎn)能”的概念。常用的產(chǎn)能試井方法用來了解氣井初始產(chǎn)能通過常規(guī)的產(chǎn)能試井18我國氣田儲(chǔ)層巖性的特殊性對(duì)產(chǎn)能試井提出更高的要求◆塔里木克拉2、迪那2:超高壓、深井、巨厚砂巖◆塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等:深井、凝析氣◆青海臺(tái)南、澀北:氣水交互分布的多層疏松砂巖◆長慶靖邊氣田:裂縫性低豐度海相沉積碳酸巖◆鄂爾多斯上古氣藏:河流相沉積存在巖性邊界的薄層砂巖◆中海油東方氣田:高含CO2和N2的海相淺灘砂巖、砂壩我國氣田儲(chǔ)層巖性的特殊性◆塔里木克拉2、迪那2:超高壓、深井19三種經(jīng)典的產(chǎn)能測試方法和廣義的氣井產(chǎn)能評(píng)測

天然氣試井技術(shù)規(guī)范中對(duì)于氣井產(chǎn)能試井方法有明確的規(guī)定,提出了三種經(jīng)典的方法,即:回壓產(chǎn)能試井方法,等時(shí)試井方法和修正等時(shí)試井方法,這些都是現(xiàn)場用來直接測定氣井初始產(chǎn)能的方法。

在探井試氣時(shí)或生產(chǎn)氣井投產(chǎn)時(shí),現(xiàn)場有時(shí)使用簡化的一點(diǎn)法確定氣井的無阻流量,雖然其精度稍差,但仍然可以了解初始產(chǎn)能的大致值。

所有的試井分析,包括穩(wěn)定試井分析、不穩(wěn)定試井分析,從本質(zhì)上來說都是為了對(duì)于氣井產(chǎn)能的評(píng)測提供依據(jù)。

不穩(wěn)定試井分析計(jì)算出地層參數(shù),包括地層滲透率、完井表皮系數(shù)、措施改造后的各項(xiàng)完井參數(shù)等等,代入相關(guān)公式都可以計(jì)算出不同壓力條件下氣井產(chǎn)量,即使試井分析求得儲(chǔ)層邊界等,也是為了了解氣井控制的區(qū)塊面積,為穩(wěn)產(chǎn)能力提供依據(jù)。三種經(jīng)典的產(chǎn)能測試方法和廣義的氣井產(chǎn)能評(píng)測天然氣試井技術(shù)20方法測試程序和條件壓差計(jì)算適用地層初始靜壓開井1關(guān)井1開井2關(guān)井2開井3關(guān)井3延長測試常規(guī)回壓試井穩(wěn)定靜壓較長時(shí)間穩(wěn)定/較長時(shí)間穩(wěn)定/較長時(shí)間穩(wěn)定//pR-pwfi無邊界影響的高、中滲透地層等時(shí)試井穩(wěn)定靜壓短時(shí)間不穩(wěn)定測恢復(fù)壓力至穩(wěn)定點(diǎn)短時(shí)間不穩(wěn)定測恢復(fù)壓力至穩(wěn)定點(diǎn)短時(shí)間不穩(wěn)定測恢復(fù)壓力至穩(wěn)定點(diǎn)長時(shí)間至穩(wěn)定壓力pRi-pwfipRi應(yīng)基本相同無邊界影響的中等滲透性地層修正等時(shí)試井穩(wěn)定靜壓短時(shí)間不穩(wěn)定與開井間隔相同不穩(wěn)定點(diǎn)與1開井相同與1關(guān)井相同與1開井相同與1關(guān)井相同長時(shí)間至穩(wěn)定壓力pwsi-pwfi低滲透地層單點(diǎn)測試穩(wěn)定靜壓穩(wěn)定流壓//////pR-pwf對(duì)產(chǎn)能方程中的系數(shù)n和B比較了解的地層三種經(jīng)典的產(chǎn)能試井方法對(duì)比表

方法測試程序和條件壓差適用初始開井121引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件9259×104m3/d克拉2氣田開發(fā)方案確定前應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式對(duì)于未能進(jìn)行規(guī)范產(chǎn)能試井的氣井,可以用這種方法建立產(chǎn)能方程。從而確定等值的地層系數(shù):Kh=6.隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)不斷有所創(chuàng)新。02mPa·sZ=0.qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式計(jì)算氣井供給邊界地層壓力◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖三開井流動(dòng)壓力pwf3二項(xiàng)式方程系數(shù)A,B及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響氣井關(guān)井壓力恢復(fù)試井資料錄取◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);計(jì)算無阻流量qAOF=001(104m3/d)-1當(dāng)?shù)貙訅毫>21MPa時(shí),可以直接用壓力p進(jìn)行分析;二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式初始地層壓力pRi一開井流動(dòng)壓力pwf1一關(guān)井壓力ps1二開井流動(dòng)壓力pwf2二關(guān)井壓力ps2三開井流動(dòng)壓力pwf3三關(guān)井壓力ps3四開井流動(dòng)壓力pwf4四關(guān)井壓力ps4延時(shí)流動(dòng)壓力pwfw穩(wěn)定關(guān)井壓力pSS回壓試井等時(shí)試井修正等時(shí)試井單點(diǎn)試井(或)(穩(wěn)定流壓)(不穩(wěn)定流壓)(穩(wěn)定流壓)(穩(wěn)定關(guān)井壓力)(穩(wěn)定流壓)(不穩(wěn)定流壓)不同產(chǎn)能試井方法壓力取值關(guān)系圖引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件初始地層壓力pRi一開22回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖回壓試井選擇3~4個(gè)測試點(diǎn),要求氣井產(chǎn)量在每一個(gè)工作制度下都控制穩(wěn)定,開井一段時(shí)間后,要求流動(dòng)壓力也基本達(dá)到穩(wěn)定;在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上點(diǎn)出產(chǎn)能測試點(diǎn),回歸出直線,得到產(chǎn)能圖示線;從產(chǎn)能測點(diǎn)回歸還可得到產(chǎn)能方程,推算出絕對(duì)無阻流量值?;貕涸嚲a(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖回壓試井選擇3~4個(gè)測試點(diǎn),要23等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖等時(shí)試井選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測試點(diǎn),要求產(chǎn)量值達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求達(dá)到穩(wěn)定;每一個(gè)測試點(diǎn)結(jié)束后關(guān)井,要求井底壓力基本恢復(fù)到初始地層壓力值,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)開井測試;在不穩(wěn)定測點(diǎn)以后,安排一個(gè)穩(wěn)定測點(diǎn),產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求達(dá)到穩(wěn)定。不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征;做出不穩(wěn)定點(diǎn)的回歸直線,再做出通過穩(wěn)定測點(diǎn)的、與不穩(wěn)定產(chǎn)能線平行的、產(chǎn)能圖示線,求出氣井的產(chǎn)能方程和無阻流量。等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖等時(shí)試井選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測試24修正等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖修正等時(shí)試井同樣選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測點(diǎn),要求產(chǎn)量值基本達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求穩(wěn)定;每一個(gè)不穩(wěn)定測試點(diǎn)結(jié)束后關(guān)井,關(guān)井時(shí)間間隔與開井時(shí)間間隔相同,接著進(jìn)行下一個(gè)開井產(chǎn)能測點(diǎn)。在不穩(wěn)定測點(diǎn)以后,安排一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測點(diǎn),產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求基本達(dá)到穩(wěn)定。不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征。做出不穩(wěn)定測點(diǎn)的回歸直線,再做出通過穩(wěn)定測點(diǎn)的、與不穩(wěn)定測線平行的產(chǎn)能圖示線,求出氣井的產(chǎn)能方程,計(jì)算出無阻流量。修正等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖修正等時(shí)試井同樣選擇3~425不穩(wěn)定產(chǎn)能測試點(diǎn)的時(shí)間選擇

均質(zhì)地層不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)徑向流段,顯示測得的壓力已經(jīng)反映了儲(chǔ)層的特征;均質(zhì)地層壓裂井不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)擬徑向流段,顯示測得的壓力已經(jīng)越過了續(xù)流段和壓裂裂縫影響段,到達(dá)了反映地層特征的區(qū)段。不穩(wěn)定產(chǎn)能測試點(diǎn)的時(shí)間選擇均質(zhì)地層不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)26時(shí)間,h壓力,MPa均質(zhì)地層均質(zhì)地層經(jīng)過壓裂均質(zhì)帶有邊界地層經(jīng)過壓裂252627282930020040060080010001200不同地質(zhì)條件下壓力動(dòng)態(tài)對(duì)比圖時(shí)間,h壓力,MPa均質(zhì)地層均質(zhì)地層經(jīng)過壓裂均質(zhì)帶有邊界地層27陜62井修正等時(shí)試井曲線

(無邊界影響)陜62井修正等時(shí)試井曲線

(無邊界影響)28陜71井修正等時(shí)試井曲線

(有邊界影響)陜71井修正等時(shí)試井曲線

(有邊界影響)29氣層的三種壓力表示方法

--壓力、擬壓力和壓力平方

氣層的壓力p為實(shí)測壓力值;

由于氣體的壓縮性大,粘度μ、偏差因子Z等都與壓力p有關(guān),因此用擬壓力ψ代替壓力p進(jìn)行分析計(jì)算:當(dāng)?shù)貙訅毫<14MPa時(shí),可以用p2代替擬壓力ψ分析;當(dāng)?shù)貙訅毫>21MPa時(shí),可以直接用壓力p進(jìn)行分析;氣層的三種壓力表示方法

--壓力、擬壓力和壓力平方氣層30近似為壓力平方表示y=0.08311x2近似為壓力表示y=-14.102+2.1476x壓力與擬壓力關(guān)系曲線擬壓力近似表達(dá)為壓力平方和壓力擬壓力,MPa2/mPa·s近似為壓力平方表示近似為壓力表示壓力與擬壓力關(guān)系曲線擬壓力近31氣層的不穩(wěn)定滲流方程

滲流方程的通式:該方程為偏微分方程

擬壓力形式的氣層滲流方程

表達(dá)為壓力平方形式的滲流方程p<14MPa,假定μZ=常數(shù)

表達(dá)為壓力形式的滲流方程p>21MPa,p/μZ=常數(shù)

氣層的不穩(wěn)定滲流方程滲流方程的通式:該方程為偏微分方程32氣井的兩類產(chǎn)能方程

指數(shù)式產(chǎn)能方程

qg=Cψ(ψR(shí)-ψwf)n——擬壓力形式

qg=C1(pR-pwf)n——壓力形式

qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式

二項(xiàng)式產(chǎn)能方程

ψR(shí)-ψwf=Aψqg+Bψ

qg2——擬壓力形式pR-pwf=A1qg+B1qg2——壓力形式pR2-pwf2

=A2qg+B2qg2——壓力平方形式

氣井的兩類產(chǎn)能方程指數(shù)式產(chǎn)能方33穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程分析三開井流動(dòng)壓力pwf3產(chǎn)能方程建立過程中,同時(shí)可以確認(rèn)供氣部位的等值地層系數(shù)Kh值,用于動(dòng)態(tài)分析和試采井試采過程設(shè)計(jì);計(jì)算無阻流量qAOF=擬壓力,MPa2/mPa·s三開井流動(dòng)壓力pwf3◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;通過試采壓力歷史擬合檢驗(yàn)完善氣井動(dòng)態(tài)模型通過試采壓力歷史擬合檢驗(yàn)完善氣井動(dòng)態(tài)模型pR=19.建立初始產(chǎn)能方程推算初始無阻流量不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征;擬壓力,MPa2/mPa·s特殊巖性儲(chǔ)層氣井的產(chǎn)能評(píng)價(jià)qg=5.從而確定等值的地層系數(shù):Kh=6.錄取氣井初始的穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部三開井流動(dòng)壓力pwf3氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)時(shí)約定俗成地選取氣井穩(wěn)定產(chǎn)量為qgw=(1/4~1/5)qAOF,只能應(yīng)用于簡單的地層條件。探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖克拉201井測試程序示意圖指數(shù)式產(chǎn)能方程示意圖(q1,Δp1)(q2,Δp2)(q3,Δp3)(q4,Δp4)斜率1/nqAOF(指)

pR2-0.01101001000110100產(chǎn)氣量,104m3/d壓力平方差,MPa2產(chǎn)氣量,104m3/d

壓力平方差,MPa2穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程分析指數(shù)式產(chǎn)能方程示意圖(q1,Δp1)34二項(xiàng)式產(chǎn)能方程示意圖規(guī)整化的壓力平方,MPa2/(104m3/d)產(chǎn)氣量,104m3/d二項(xiàng)式產(chǎn)能方程示意圖規(guī)整化的壓力平方,MPa2/(104m335指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別測點(diǎn)范圍較寬時(shí)推算的無阻流量差別不大測點(diǎn)范圍較窄時(shí)推算的無阻流量差別較大指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別測點(diǎn)范圍較寬時(shí)測點(diǎn)范36二項(xiàng)式方程系數(shù)A,B

及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響◆A、B值越小,則相應(yīng)的產(chǎn)量值越大;◆Kh/μ(流動(dòng)系數(shù))值越大,則A、B值越小,產(chǎn)量越大;◆S值越小,則A值越小,產(chǎn)量越大;◆A值在壓力不穩(wěn)定條件下隨時(shí)間逐漸變大;◆B值與湍流系數(shù)D值成正比,即D值越小,使產(chǎn)能越大。二項(xiàng)式方程系數(shù)A,B及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響◆A、B37克拉205井回壓試井壓力歷史曲線圖克拉205井回壓試井壓力歷史曲線圖38克拉205井回壓試井產(chǎn)能方程圖(指數(shù)式方程)克拉205井回壓試井產(chǎn)能方程圖39氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能精選課件40●地層壓力和生產(chǎn)壓差p2指數(shù)式法qAOF克拉205井回壓試井指數(shù)式產(chǎn)能方程圖二開井流動(dòng)壓力pwf2克拉205產(chǎn)能試井的IPR曲線圖氣井產(chǎn)量表達(dá)式可改寫為:經(jīng)實(shí)測點(diǎn)校正后求得井的產(chǎn)能方程◆塔里木克拉2、迪那2:超高壓、深井、巨厚砂巖二項(xiàng)式方程系數(shù)A,B及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響擬壓力表示下的指數(shù)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別產(chǎn)能試井是氣藏動(dòng)態(tài)描述的重要組成部分和最終目標(biāo)推導(dǎo)出此時(shí)的供氣部位地層壓力為:某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法,其合理性在理論上缺乏依據(jù)。產(chǎn)氣量,104m3/d氣層的三種壓力表示方法

--壓力、擬壓力和壓力平方qg=Cψ(ψR(shí)-ψwf)n——擬壓力形式7033×104m3/d計(jì)算氣井供給邊界地層壓力擬穩(wěn)態(tài)條件下氣井產(chǎn)率表達(dá)為:應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面試采井動(dòng)態(tài)描述的核心內(nèi)容是對(duì)氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能的描述應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面●地層壓力和生產(chǎn)壓差應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)41應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的指數(shù)式方程圖應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的指數(shù)式方程圖42應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面43擬壓力表示下的指數(shù)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)擬壓力表示下的指數(shù)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)44擬壓力表示下的二項(xiàng)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)擬壓力表示下的二項(xiàng)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)45引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件★氣井開井后進(jìn)行產(chǎn)能測試過程中,井底受到?jīng)_刷,表皮系數(shù)有可能逐漸降低,生產(chǎn)壓差相應(yīng)減小;★井底積液的測試井,壓力計(jì)又未能下放到氣層中部,當(dāng)?shù)彤a(chǎn)量時(shí)積液液柱長,測到的流動(dòng)壓力偏低;高產(chǎn)量時(shí)部分積液被排出,測到的流動(dòng)壓力較高,造成生產(chǎn)壓差不準(zhǔn),使產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常。引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件★氣井開井后進(jìn)行產(chǎn)能46

Δp1

Δp2壓力計(jì)不恰當(dāng)?shù)叵碌椒e液液面以上低氣量生產(chǎn)積水較高生產(chǎn)壓差被夸大高氣量生產(chǎn)積水被排出生產(chǎn)壓差趨于正常井底積水影響產(chǎn)能測試結(jié)果示意圖Δp1Δp2壓力計(jì)不恰當(dāng)?shù)叵碌椒e液液面以上低氣量生產(chǎn)積47斜率n>1出現(xiàn)異常

斜率n正常情況斜率n=1pR2-0.01qAOF指數(shù)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)指數(shù)n>1的異常斜率n>1斜率n正斜率n=1pR2-0.01qAOF指數(shù)式48斜率B>0資料正常B=0斜率B<0資料異常二項(xiàng)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)系數(shù)B<0的異常斜率B>0B=0斜率B<0二項(xiàng)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)系數(shù)B<0的異49單點(diǎn)產(chǎn)能計(jì)算公式對(duì)于一個(gè)大面積分布的多氣井氣田,當(dāng)積累較多產(chǎn)能試井資料后,產(chǎn)能方程中的n值和B

值有確定的值,可以用單個(gè)測試點(diǎn)確定方程中的C值或A

值,從而確定產(chǎn)能方程。單點(diǎn)產(chǎn)能計(jì)算公式對(duì)于一個(gè)大面積分布的多氣井氣田50

澀北氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖

澀北氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖51

臺(tái)南氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖

臺(tái)南氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖52回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖試井技術(shù)是在不斷發(fā)展的,特別是許多理念需要更新,才能解決當(dāng)前面臨的問題,因此提出了“氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能”的概念。有的氣井初始打開時(shí)曾在井口實(shí)測到過30×104m3/d的產(chǎn)量,但是應(yīng)用規(guī)范的產(chǎn)能試井方法-修正等時(shí)試井方法進(jìn)行產(chǎn)能測試后,推算的無阻流量只有25×104m3/d;p2指數(shù)式法qAOF氣井和氣藏的動(dòng)態(tài)描述研究001(104m3/d)-1對(duì)產(chǎn)能試井提出更高的要求經(jīng)實(shí)測點(diǎn)校正后求得井的產(chǎn)能方程決定氣井產(chǎn)能的三個(gè)要素特別是針對(duì)特殊巖性氣田,原有的測試分析方法出現(xiàn)了許多不適應(yīng)的和需要改進(jìn)的地方,通過現(xiàn)場實(shí)踐逐漸認(rèn)識(shí)到,氣井的產(chǎn)能隨著生產(chǎn)時(shí)間的延續(xù)是不斷衰減的,衰減的原因主要是地層壓力的不斷降低。產(chǎn)氣量,104m3/d從而確定等值的地層系數(shù):Kh=6.產(chǎn)能的確定決定著氣田的開發(fā)規(guī)模,開發(fā)方案的設(shè)計(jì),下游用戶的選擇,管道建設(shè),投資決策等一系列問題。三開井流動(dòng)壓力pwf3滲流方程的通式:該方程為偏微分方程回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖以蘇里格地區(qū)平均參數(shù)為例:二項(xiàng)式產(chǎn)能方程◆塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等:深井、凝析氣高產(chǎn)量時(shí)部分積液被排出,測到的流動(dòng)壓力較高,造成生產(chǎn)壓差不準(zhǔn),使產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常?!魵馓镩_發(fā)上要求下游一體化,對(duì)氣井產(chǎn)能的研究和確定提出更高、更迫切的要求。探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖“一點(diǎn)法”產(chǎn)能計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式

①令n=0.6594,得到指數(shù)式經(jīng)驗(yàn)公式②令,得到二項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)公式③長慶井下靖邊一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式④長慶研究院上古一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖“一點(diǎn)法”產(chǎn)能計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式①令53穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程分析只需應(yīng)用一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測點(diǎn),即可建立二項(xiàng)式產(chǎn)能方程,得到IPR曲線圖,進(jìn)行有關(guān)產(chǎn)能特征的分析;這種產(chǎn)能方程從滲流力學(xué)方程出發(fā)經(jīng)嚴(yán)格推導(dǎo)得到,較好地考慮了具體氣區(qū)特定的氣藏條件、完井條件和天然氣物性條件;突出了影響氣井產(chǎn)能的三個(gè)主要因素:①地層系數(shù)Kh值②生產(chǎn)壓差值③完井表皮系數(shù)值產(chǎn)能方程建立過程中,同時(shí)可以確認(rèn)供氣部位的等值地層系數(shù)Kh值,用于動(dòng)態(tài)分析和試采井試采過程設(shè)計(jì);用這種方法計(jì)算的無阻流量與修正等時(shí)試井測算的結(jié)果非常一致,因而可以代替規(guī)范的產(chǎn)能試井方法。對(duì)于未能進(jìn)行規(guī)范產(chǎn)能試井的氣井,可以用這種方法建立產(chǎn)能方程。穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程分析只需應(yīng)用一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測點(diǎn),即可54決定氣井產(chǎn)能的三個(gè)要素●地層產(chǎn)能系數(shù)(Kh)值●地層壓力和生產(chǎn)壓差●完井質(zhì)量-表皮系數(shù)擬穩(wěn)態(tài)條件下氣井產(chǎn)率表達(dá)為:決定氣井產(chǎn)能的三個(gè)要素●地層產(chǎn)能系數(shù)(Kh)值擬穩(wěn)態(tài)條件55二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式表示為二項(xiàng)式產(chǎn)能方程:氣井產(chǎn)量表達(dá)式可改寫為:式中二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式表示為二項(xiàng)式產(chǎn)能方程:氣井產(chǎn)量表達(dá)式56以蘇里格地區(qū)平均參數(shù)為例:μg=0.02mPa·sZ=0.9753T=378Kre=500m

rw=0.07mS=-5.5D=0.001(104m3/d)-1通用的產(chǎn)能方程表示為:用區(qū)域的或本井的參數(shù)構(gòu)建通用的產(chǎn)能方程以蘇里格地區(qū)平均參數(shù)為例:通用的產(chǎn)能方程表示為:用區(qū)域的或本57經(jīng)實(shí)測點(diǎn)校正后求得井的產(chǎn)能方程以S4井為例:

qg實(shí)測=14.9259

×104m3/d

pwf實(shí)測=15.2300MPa

pR實(shí)測

=28.4000MPa從而確定等值的地層系數(shù):Kh=6.4083mD?m地層系數(shù)可以表達(dá)為:進(jìn)而得到產(chǎn)能方程經(jīng)實(shí)測點(diǎn)校正后求得井的產(chǎn)能方程以S4井為例:地層系數(shù)可以表達(dá)58不同分析方法計(jì)算無阻流量對(duì)比和“單點(diǎn)法二項(xiàng)式方程”系數(shù)表

不同分析方法計(jì)算無阻流量對(duì)比和“單點(diǎn)法二項(xiàng)式方程”系數(shù)表59單點(diǎn)法qAOFp2

二項(xiàng)式法qAOFp2

指數(shù)式法qAOF單點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程與修正等時(shí)試井法計(jì)算無阻流量值對(duì)比圖單點(diǎn)法qAOFp2二項(xiàng)式法qAOFp2指數(shù)式法qAOF單60用試采井動(dòng)態(tài)模型跟蹤分析生產(chǎn)氣井的產(chǎn)能衰減特征用試采井動(dòng)態(tài)模型61產(chǎn)氣量,104m3/d指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別予測產(chǎn)氣井的穩(wěn)產(chǎn)能力和產(chǎn)氣能力的變化規(guī)律,用于氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整。探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部克拉2氣田開發(fā)方案確定前應(yīng)用了適用于高滲透地層的回壓試井方法跟蹤分析生產(chǎn)氣井的產(chǎn)能衰減特征在不穩(wěn)定測點(diǎn)以后,安排一個(gè)穩(wěn)定測點(diǎn),產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求達(dá)到穩(wěn)定。產(chǎn)氣量,103m3/d均質(zhì)地層不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)徑向流段,顯示測得的壓力已經(jīng)反映了儲(chǔ)層的特征;指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別●完井質(zhì)量-表皮系數(shù)給產(chǎn)能評(píng)價(jià)帶來了一系列的問題,評(píng)價(jià)無阻流量僅350×104m3/d5D=0.③長慶井下靖邊一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法,其合理性在理論上缺乏依據(jù)。④長慶研究院上古一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式pwf實(shí)測=15.計(jì)算氣井供給邊界地層壓力從而確定等值的地層系數(shù):Kh=6.IPR曲線隨地層壓力衰竭變化示意圖無阻流量qAOF是對(duì)氣井初始產(chǎn)能狀況的簡單表述

無阻流量的概念和無阻流量的測取方法產(chǎn)生于上一世紀(jì)50年代,是對(duì)生產(chǎn)氣井在初始條件下對(duì)極限產(chǎn)氣能力的一種認(rèn)知。但它又是一個(gè)假想條件下的指標(biāo),一個(gè)無法在現(xiàn)場驗(yàn)證的指標(biāo)。

隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)不斷有所創(chuàng)新。特別是針對(duì)特殊巖性氣田,原有的測試分析方法出現(xiàn)了許多不適應(yīng)的和需要改進(jìn)的地方,通過現(xiàn)場實(shí)踐逐漸認(rèn)識(shí)到,氣井的產(chǎn)能隨著生產(chǎn)時(shí)間的延續(xù)是不斷衰減的,衰減的原因主要是地層壓力的不斷降低。隨著氣井的生產(chǎn),地層壓力降低的同時(shí),某些低滲透地層和超高壓地層,滲透率值也會(huì)相應(yīng)有所降低,稱為壓敏效應(yīng),這也會(huì)影響氣井產(chǎn)能相應(yīng)地降低。試井技術(shù)是在不斷發(fā)展的,特別是許多理念需要更新,才能解決當(dāng)前面臨的問題,因此提出了“氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能”的概念。產(chǎn)氣量,104m3/d無阻流量qAOF是對(duì)氣井初始產(chǎn)能狀況的62試采井動(dòng)態(tài)描述的核心內(nèi)容是對(duì)氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能的描述以一口實(shí)際井為例說明開井生產(chǎn)1.5年后產(chǎn)氣能力的變化試采過程套壓折算數(shù)據(jù)理論模型預(yù)測數(shù)據(jù)2001年產(chǎn)能試井實(shí)測數(shù)據(jù)試采過程實(shí)測井底壓力2002年12月實(shí)測產(chǎn)能點(diǎn)qg=5.5×104m3/dpwf=13MPa對(duì)應(yīng)流動(dòng)壓力值試采井動(dòng)態(tài)描述的核心內(nèi)容是對(duì)氣井動(dòng)態(tài)產(chǎn)能的描述試采過程套壓理6328.021.703產(chǎn)氣量,104m3/d流動(dòng)壓力,MPa蘇6井初始產(chǎn)能試井實(shí)測IPR曲線圖(2001年7月-9月)初始產(chǎn)能方程表達(dá)式為:28.021.703產(chǎn)氣量,104m3/d流動(dòng)壓力,MPa蘇64初始?jí)毫σ婚_流動(dòng)壓力二關(guān)壓力二開流動(dòng)壓力一關(guān)壓力三開流動(dòng)壓力三關(guān)壓力四開流動(dòng)壓力延時(shí)開井壓力穩(wěn)定關(guān)井壓力蘇6井初始產(chǎn)能試井測試參數(shù)數(shù)據(jù)表(2001年7月-9月)qAOF=21.7033×104m3/d

初始?jí)毫σ婚_流動(dòng)壓力二關(guān)壓力二開流動(dòng)壓力一關(guān)壓力三開流動(dòng)壓力65蘇6井2002年12月的產(chǎn)能方程和IPR曲線實(shí)測穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)為:

qg=

5.5×104m3/d

,pwf=13MPa

代入產(chǎn)能方程得到:推導(dǎo)出此時(shí)的供氣部位地層壓力為:

pR=19.1573MPa。無阻流量縮減為:

qAOF=10.185×104m3/d

蘇6井2002年12月的產(chǎn)能方程和IPR曲線實(shí)測穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)為665.513.019.15710.185產(chǎn)氣量,104m3/d流動(dòng)壓力,MPa蘇6井試采過程衰減后IPR曲線圖(2002年12月)實(shí)測穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)5.513.019.15710.185產(chǎn)氣量,104m3/d67

蘇6井試采過程動(dòng)態(tài)產(chǎn)能變化圖2002年12月實(shí)測產(chǎn)能點(diǎn)qg=5.5×104m3/dpwf=13MPa對(duì)應(yīng)流動(dòng)壓力值蘇6井試采過程動(dòng)態(tài)產(chǎn)能變化圖2002年12月pwf=13M685.513.028.021.703產(chǎn)氣量,104m3/d流動(dòng)壓力,MPa19.15710.185蘇6井不同時(shí)期產(chǎn)能特征IPR曲線比較圖2001年7-9月2002年12月5.513.028.021.703產(chǎn)氣量,104m3/d流動(dòng)69應(yīng)用氣井流入動(dòng)態(tài)曲線(IPR)進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測示意圖應(yīng)用氣井流入動(dòng)態(tài)曲線(IPR)進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測示意圖70流入/流出動(dòng)態(tài)曲線交點(diǎn)法確定產(chǎn)能示意圖流入/流出動(dòng)態(tài)曲線交點(diǎn)法確定產(chǎn)能示意圖71無阻流量qAOF是對(duì)氣井初始產(chǎn)能狀況的簡單表述有一個(gè)氣田希望在投產(chǎn)以后繼續(xù)監(jiān)測氣井的無阻流量,用以調(diào)整各井間產(chǎn)量安排,卻發(fā)現(xiàn)測到的是一批難以分析的數(shù)據(jù),甚至建立產(chǎn)能方程時(shí)地層壓力的確認(rèn)也成為問題??死?05產(chǎn)能試井的IPR曲線圖④長慶研究院上古一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式③長慶井下靖邊一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式三開井流動(dòng)壓力pwf3對(duì)產(chǎn)能試井提出更高的要求產(chǎn)氣量,103m3/d②令,得到二項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)公式推導(dǎo)出此時(shí)的供氣部位地層壓力為:克拉201井測試程序示意圖pR=19.隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)不斷有所創(chuàng)新。產(chǎn)能的確定決定著氣田的開發(fā)規(guī)模,開發(fā)方案的設(shè)計(jì),下游用戶的選擇,管道建設(shè),投資決策等一系列問題。二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式修正等時(shí)試井同樣選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測點(diǎn),要求產(chǎn)量值基本達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求穩(wěn)定;只需應(yīng)用一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測點(diǎn),即可建立二項(xiàng)式產(chǎn)能方程,得到IPR曲線圖,進(jìn)行有關(guān)產(chǎn)能特征的分析;回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式三開井流動(dòng)壓力pwf3氣層的三種壓力表示方法

--壓力、擬壓力和壓力平方氣井動(dòng)態(tài)模型追蹤分析驗(yàn)證、完善氣井動(dòng)態(tài)模型,進(jìn)行氣井動(dòng)態(tài)預(yù)測IPR曲線隨地層壓力衰竭變化示意圖無阻流量qAOF是對(duì)氣井初始產(chǎn)能狀況的簡單表述IPR曲線隨地72謝謝謝謝73西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;◆氣田開發(fā)上要求下游一體化,對(duì)氣井產(chǎn)能的研究和確定提出更高、更迫切的要求。西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)74克拉2氣田開發(fā)方案確定前探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖克拉203克拉205克拉201克拉2克拉204克拉2氣田開發(fā)方案確定前克拉203克拉205克拉201克拉275井口采油樹31/2?油管27/8?油管上測點(diǎn)電子壓力計(jì)下測點(diǎn)電子壓力計(jì)內(nèi)徑30mm長110m鉆鋌封隔器篩管點(diǎn)火頭射孔搶克拉203井產(chǎn)能試井井身結(jié)構(gòu)示意圖井口采油樹31/2?油管27/8?油管上測點(diǎn)電子壓力計(jì)下76產(chǎn)氣層射孔搶

篩管

壓力計(jì)封隔器114mm油管克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部

產(chǎn)氣層射孔搶篩管壓力計(jì)封隔器114mm克拉205井回77回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖回壓試井選擇3~4個(gè)測試點(diǎn),要求氣井產(chǎn)量在每一個(gè)工作制度下都控制穩(wěn)定,開井一段時(shí)間后,要求流動(dòng)壓力也基本達(dá)到穩(wěn)定;在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上點(diǎn)出產(chǎn)能測試點(diǎn),回歸出直線,得到產(chǎn)能圖示線;從產(chǎn)能測點(diǎn)回歸還可得到產(chǎn)能方程,推算出絕對(duì)無阻流量值。回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖回壓試井選擇3~4個(gè)測試點(diǎn),要78應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面79單點(diǎn)產(chǎn)能計(jì)算公式對(duì)于一個(gè)大面積分布的多氣井氣田,當(dāng)積累較多產(chǎn)能試井資料后,產(chǎn)能方程中的n值和B

值有確定的值,可以用單個(gè)測試點(diǎn)確定方程中的C值或A

值,從而確定產(chǎn)能方程。單點(diǎn)產(chǎn)能計(jì)算公式對(duì)于一個(gè)大面積分布的多氣井氣田80一開井流動(dòng)壓力pwf1●完井質(zhì)量-表皮系數(shù)◆青海臺(tái)南、澀北:氣水交互分布的多層疏松砂巖當(dāng)?shù)貙訅毫>21MPa時(shí),可以直接用壓力p進(jìn)行分析;等時(shí)試井和修正的等時(shí)試井(1955-1978)天然氣試井技術(shù)規(guī)范中對(duì)于氣井產(chǎn)能試井方法有明確的規(guī)定,提出了三種經(jīng)典的方法,即:回壓產(chǎn)能試井方法,等時(shí)試井方法和修正等時(shí)試井方法,這些都是現(xiàn)場用來直接測定氣井初始產(chǎn)能的方法。澀北氣田單點(diǎn)法產(chǎn)能系數(shù)回歸圖當(dāng)?shù)貙訅毫<14MPa時(shí),可以用p2代替擬壓力ψ分析;◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別產(chǎn)氣量,104m3/d初期的克拉2井、201井采取了分層試氣的方法,由于層內(nèi)縱向竄流影響,導(dǎo)致測試后得不到全井的產(chǎn)能指標(biāo);Russell,All-Hussainy等001(104m3/d)-1qg=Cψ(ψR(shí)-ψwf)n——擬壓力形式當(dāng)?shù)貙訅毫>21MPa時(shí),可以直接用壓力p進(jìn)行分析;從產(chǎn)能測點(diǎn)回歸還可得到產(chǎn)能方程,推算出絕對(duì)無阻流量值。四開井流動(dòng)壓力pwf4跟蹤分析生產(chǎn)氣井的產(chǎn)能衰減特征但它又是一個(gè)假想條件下的指標(biāo),一個(gè)無法在現(xiàn)場驗(yàn)證的指標(biāo)。三開井流動(dòng)壓力pwf3產(chǎn)能的確定決定著氣田的開發(fā)規(guī)模,開發(fā)方案的設(shè)計(jì),下游用戶的選擇,管道建設(shè),投資決策等一系列問題。二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式表示為二項(xiàng)式產(chǎn)能方程:氣井產(chǎn)量表達(dá)式可改寫為:式中一開井流動(dòng)壓力pwf1二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式表示為二項(xiàng)式產(chǎn)81西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;◆氣田開發(fā)上要求下游一體化,對(duì)氣井產(chǎn)能的研究和確定提出更高、更迫切的要求。西氣東輸推動(dòng)著我國天然氣工業(yè)大發(fā)展◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)82通過現(xiàn)場測試及分析,了解氣井在不同工作制度下的產(chǎn)氣量;通過對(duì)產(chǎn)氣量qg和生產(chǎn)壓差(pR-pwf)的分析,建立氣井的產(chǎn)能方程,推算產(chǎn)氣井的極限產(chǎn)量—無阻流量,畫出IPR曲線;確認(rèn)具備工業(yè)產(chǎn)氣能力的氣井和含氣面積,落實(shí)新探明氣區(qū)的工業(yè)可采儲(chǔ)量;予測產(chǎn)氣井的穩(wěn)產(chǎn)能力和產(chǎn)氣能力的變化規(guī)律,用于氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整。氣井產(chǎn)能試井的用途通過現(xiàn)場測試及分析,了解氣井在不同工作制度下的產(chǎn)氣量;氣83產(chǎn)能試井是氣藏動(dòng)態(tài)描述的重要組成部分和最終目標(biāo)產(chǎn)能試井是氣藏動(dòng)態(tài)描述的重要組成部分和最終目標(biāo)84氣藏物探、測井、地質(zhì)資料的歸納分析提供氣井滲流過程地質(zhì)模型氣井關(guān)井壓力恢復(fù)試井資料錄取壓力恢復(fù)試井曲線解釋初步建立氣井動(dòng)態(tài)模型規(guī)范產(chǎn)能試井測試分析研究建立初始產(chǎn)能方程推算初始無阻流量通過試采壓力歷史擬合檢驗(yàn)完善氣井動(dòng)態(tài)模型氣井動(dòng)態(tài)模型追蹤分析驗(yàn)證、完善氣井動(dòng)態(tài)模型,進(jìn)行氣井動(dòng)態(tài)預(yù)測試采井產(chǎn)量壓力歷史資料錄取分析錄取氣井初始的穩(wěn)定產(chǎn)能點(diǎn)建立穩(wěn)定點(diǎn)產(chǎn)能二項(xiàng)式方程、推算初始無阻流量、畫初始IPR曲線圖核實(shí)初始產(chǎn)能方程建立動(dòng)態(tài)產(chǎn)能方程、推算動(dòng)態(tài)無阻流量、動(dòng)態(tài)地層壓力、動(dòng)態(tài)IPR曲線、研究產(chǎn)能衰減計(jì)算氣井供給邊界地層壓力錄取生產(chǎn)過程中動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定生產(chǎn)點(diǎn)提供氣井生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)平均地層壓力氣井初始地層壓力測試分析生產(chǎn)過程氣井關(guān)井靜壓力測試分析生產(chǎn)過程地層壓力分析,確定單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量和地層壓力分區(qū)特征氣井和氣藏的動(dòng)態(tài)描述研究動(dòng)態(tài)模型研究氣井產(chǎn)能研究壓力分布研究以氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)為核心內(nèi)容的氣藏動(dòng)態(tài)描述研究流程示意框圖氣藏地質(zhì)研究氣藏物探、測井、地質(zhì)資料的歸納分析提供氣井滲流過程地質(zhì)模型氣85克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)從一個(gè)實(shí)例說明,氣井產(chǎn)能試井方法雖已應(yīng)用了多年,但仍需要不斷完善不斷創(chuàng)新克拉2氣田是西氣東輸?shù)脑搭^,氣井產(chǎn)能大小涉及到方方面面的問題,受到各方面關(guān)注;克拉2氣田儲(chǔ)層厚,滲透性好,儲(chǔ)層壓力高,因而具備高產(chǎn)能條件,但具體的產(chǎn)能值長期未能落實(shí);產(chǎn)能的確定決定著氣田的開發(fā)規(guī)模,開發(fā)方案的設(shè)計(jì),下游用戶的選擇,管道建設(shè),投資決策等一系列問題??死?氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)克拉2氣田是西氣東輸?shù)脑搭^,氣井產(chǎn)能86克拉2氣田開發(fā)方案確定前探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖克拉203克拉205克拉201克拉2克拉204克拉2氣田開發(fā)方案確定前克拉203克拉205克拉201克拉287克拉2氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)歷的過程

初期的克拉2井、201井采取了分層試氣的方法,由于層內(nèi)縱向竄流影響,導(dǎo)致測試后得不到全井的產(chǎn)能指標(biāo);克拉203井雖然采取了全井測試,但由于測試管柱結(jié)構(gòu)不當(dāng),得到的無阻流量僅有350×104m3/d,與地層的產(chǎn)能系數(shù)Kh值條件不相適配,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的指標(biāo);

克拉205井經(jīng)過嚴(yán)密的試井設(shè)計(jì),改進(jìn)測試工藝,取得了良好的成果。證實(shí)該井實(shí)測無阻流量可達(dá)1300×104m3/d,推測高產(chǎn)區(qū)氣井無阻流量可達(dá)(4000-5000)×104m3/d;區(qū)內(nèi)氣井穩(wěn)產(chǎn)條件好,開發(fā)方案設(shè)計(jì)可以用少量生產(chǎn)井做到高效開發(fā)??死?氣田產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)歷的過程初期的克拉2井、201井采取88Russell,All-Hussainy等蘇6井初始產(chǎn)能試井實(shí)測IPR曲線圖擬穩(wěn)態(tài)條件下氣井產(chǎn)率表達(dá)為:★井底積液的測試井,壓力計(jì)又未能下放到氣層中部,當(dāng)?shù)彤a(chǎn)量時(shí)積液液柱長,測到的流動(dòng)壓力偏低;予測產(chǎn)氣井的穩(wěn)產(chǎn)能力和產(chǎn)氣能力的變化規(guī)律,用于氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)和調(diào)整。從一個(gè)實(shí)例說明,氣井產(chǎn)能試井方法雖已應(yīng)用了多年,但仍需要不斷完善不斷創(chuàng)新某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法,其合理性在理論上缺乏依據(jù)?!魵馓镩_發(fā)上要求下游一體化,對(duì)氣井產(chǎn)能的研究和確定提出更高、更迫切的要求。產(chǎn)氣量,104m3/d不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征;指數(shù)式與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程推算無阻流量的差別區(qū)內(nèi)氣井穩(wěn)產(chǎn)條件好,開發(fā)方案設(shè)計(jì)可以用少量生產(chǎn)井做到高效開發(fā)。早期回壓試井(1929-1955)克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖提供氣井生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)平均地層壓力改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部探井和開發(fā)評(píng)價(jià)井構(gòu)造井位圖p2指數(shù)式法qAOFRussell,All-Hussainy等測試序號(hào)層位井段m-m射開厚度m試氣產(chǎn)量104m3/d產(chǎn)水m3/d14下第三系(E)3567—35725605.694013白堊系(K)巴什基奇克組(K2b)3590—35911664.3290123593.5—3595.52652.0370113711—37132553.5030103740—375010717.145093803—38096682.065083876—388480053888—38957237.755063918—3925700.40643937—39414033.63巴西蓋組3950—3955500.1323984—407182.5002.6114066—4071503.6克拉2井測試程序示意圖Russell,All-Hussainy等測試序號(hào)層位井89測試序號(hào)層位井段m-m射開厚度m試氣產(chǎn)量104m3/d表皮系數(shù)9下第三系(E)3600—3607792.15883630—364010158.5447白堊系(K)巴什基奇克組(K2b)3665—369530211.06030063712—37142139.07453770—379525376.681163-45443883—38929306.73033926—393042123938272.5032092巴西蓋組4016—402150克拉201井測試程序示意圖測試序號(hào)層位井段射開厚度m試氣產(chǎn)量表皮系數(shù)9下第3600—90溫度,oC

時(shí)間,h壓力,kPa克拉203井產(chǎn)能試井壓力、溫度歷史圖雖然是高產(chǎn)氣井卻應(yīng)用了用于低滲透地層的修正等時(shí)試井測試方法給產(chǎn)能評(píng)價(jià)帶來了一系列的問題,評(píng)價(jià)無阻流量僅350×104m3/d壓力溫度溫度,oC時(shí)間,h壓力,kPa克拉203井產(chǎn)能試井壓力、溫91不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征。不同分析方法計(jì)算無阻流量對(duì)比和“單點(diǎn)法二項(xiàng)式方程”系數(shù)表◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;◆國內(nèi)已形成幾個(gè)大的氣區(qū):四川盆地,塔里木盆地,鄂爾多斯盆地(長慶),柴達(dá)木盆地(青海),南海,東海,大慶深層等;井底積水影響產(chǎn)能測試結(jié)果示意圖等時(shí)試井選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測試點(diǎn),要求產(chǎn)量值達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求達(dá)到穩(wěn)定;擬壓力表示下的指數(shù)式產(chǎn)能分析圖舉例(FAST)qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式不穩(wěn)定產(chǎn)能測試點(diǎn)的時(shí)間選擇不穩(wěn)定試井分析計(jì)算出地層參數(shù),包括地層滲透率、完井表皮系數(shù)、措施改造后的各項(xiàng)完井參數(shù)等等,代入相關(guān)公式都可以計(jì)算出不同壓力條件下氣井產(chǎn)量,即使試井分析求得儲(chǔ)層邊界等,也是為了了解氣井控制的區(qū)塊面積,為穩(wěn)產(chǎn)能力提供依據(jù)。擬壓力,MPa2/mPa·s應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面1300×104m3/d應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的指數(shù)式方程圖二項(xiàng)式產(chǎn)能方程出現(xiàn)系數(shù)B<0的異常擬壓力,MPa2/mPa·s應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面氣井和氣藏的動(dòng)態(tài)描述研究6594,得到指數(shù)式經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面001(104m3/d)-1引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件井口采油樹31/2?油管27/8?油管上測點(diǎn)電子壓力計(jì)下測點(diǎn)電子壓力計(jì)內(nèi)徑30mm長110m鉆鋌封隔器篩管點(diǎn)火頭射孔搶克拉203井產(chǎn)能試井井身結(jié)構(gòu)示意圖不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征。井口采油92克拉203井產(chǎn)能方程圖解產(chǎn)氣量,103m3/d

擬壓力差,106kPa2/μPa·s計(jì)算無阻流量qAOF=

350

×104m3/d

克拉203井產(chǎn)能方程圖解產(chǎn)氣量,103m3/d擬壓力差,193時(shí)間,h

壓力,kPa

克拉205井產(chǎn)能試井壓力歷史圖應(yīng)用了適用于高滲透地層的回壓試井方法

時(shí)間,h壓力,kPa克拉205井產(chǎn)能試井壓力歷史圖94產(chǎn)氣層射孔搶

篩管

壓力計(jì)封隔器114mm油管克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖改進(jìn)了測試管柱,射孔后下入的壓力計(jì)接近氣層頂部

產(chǎn)氣層射孔搶篩管壓力計(jì)封隔器114mm克拉205井回95產(chǎn)氣量,103m3/d

擬壓力差,106kPa2/μPa·s克拉205井回壓試井指數(shù)式產(chǎn)能方程圖

計(jì)算無阻流量qAOF=

1300

×104m3/d

產(chǎn)氣量,103m3/d擬壓力差,106kPa2/μPa·s96IPR曲線井底流動(dòng)壓力,MPa克拉205產(chǎn)能試井的IPR曲線圖IPR曲線井底流動(dòng)壓力,MPa克拉205產(chǎn)能試井的IPR曲線97產(chǎn)能試井方法的發(fā)展早期回壓試井(1929-1955)更換不同氣嘴,取得不同流壓下的產(chǎn)氣量

Pierce,Rawlines,Schellhadt等人等時(shí)試井和修正的等時(shí)試井(1955-1978)結(jié)合不穩(wěn)定測試求產(chǎn)能,可縮短測試時(shí)間

Callender,Katz,All-Hussainy,Brar,Poettman真實(shí)氣體的擬壓力分析方法(60-70年代)

Russell,All-Hussainy等特殊巖性儲(chǔ)層氣井的產(chǎn)能評(píng)價(jià)產(chǎn)能試井方法的發(fā)展早期回壓試井(1929-1955)98常用的產(chǎn)能試井方法用來了解氣井初始產(chǎn)能

通過常規(guī)的產(chǎn)能試井求得氣井的無阻流量,這是對(duì)生產(chǎn)氣井在初始條件下極限產(chǎn)氣能力的一種認(rèn)知,是在假想條件下通過推算得到的、無法最終確認(rèn)的指標(biāo)。

針對(duì)特殊巖性氣田,原有的測試分析方法出現(xiàn)了許多不適應(yīng)的和需要改進(jìn)的地方。有的氣井初始打開時(shí)曾在井口實(shí)測到過30×104m3/d的產(chǎn)量,但是應(yīng)用規(guī)范的產(chǎn)能試井方法-修正等時(shí)試井方法進(jìn)行產(chǎn)能測試后,推算的無阻流量只有25×104m3/d;有一個(gè)氣田希望在投產(chǎn)以后繼續(xù)監(jiān)測氣井的無阻流量,用以調(diào)整各井間產(chǎn)量安排,卻發(fā)現(xiàn)測到的是一批難以分析的數(shù)據(jù),甚至建立產(chǎn)能方程時(shí)地層壓力的確認(rèn)也成為問題。

氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)時(shí)約定俗成地選取氣井穩(wěn)定產(chǎn)量為qgw=(1/4~1/5)qAOF,只能應(yīng)用于簡單的地層條件。某些習(xí)慣應(yīng)用的、而且在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)的做法,其合理性在理論上缺乏依據(jù)。

近來與國內(nèi)外一些專家的交流中意識(shí)到,對(duì)于氣井無阻流量,傾向于淡化為一個(gè)參考性的指標(biāo),代之以儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)模型基礎(chǔ)上的氣井壓力/產(chǎn)量預(yù)測。

隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)和理念不斷有所創(chuàng)新,目前已提出了隨時(shí)間變化的“動(dòng)態(tài)產(chǎn)能”的概念。常用的產(chǎn)能試井方法用來了解氣井初始產(chǎn)能通過常規(guī)的產(chǎn)能試井99我國氣田儲(chǔ)層巖性的特殊性對(duì)產(chǎn)能試井提出更高的要求◆塔里木克拉2、迪那2:超高壓、深井、巨厚砂巖◆塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等:深井、凝析氣◆青海臺(tái)南、澀北:氣水交互分布的多層疏松砂巖◆長慶靖邊氣田:裂縫性低豐度海相沉積碳酸巖◆鄂爾多斯上古氣藏:河流相沉積存在巖性邊界的薄層砂巖◆中海油東方氣田:高含CO2和N2的海相淺灘砂巖、砂壩我國氣田儲(chǔ)層巖性的特殊性◆塔里木克拉2、迪那2:超高壓、深井100三種經(jīng)典的產(chǎn)能測試方法和廣義的氣井產(chǎn)能評(píng)測

天然氣試井技術(shù)規(guī)范中對(duì)于氣井產(chǎn)能試井方法有明確的規(guī)定,提出了三種經(jīng)典的方法,即:回壓產(chǎn)能試井方法,等時(shí)試井方法和修正等時(shí)試井方法,這些都是現(xiàn)場用來直接測定氣井初始產(chǎn)能的方法。

在探井試氣時(shí)或生產(chǎn)氣井投產(chǎn)時(shí),現(xiàn)場有時(shí)使用簡化的一點(diǎn)法確定氣井的無阻流量,雖然其精度稍差,但仍然可以了解初始產(chǎn)能的大致值。

所有的試井分析,包括穩(wěn)定試井分析、不穩(wěn)定試井分析,從本質(zhì)上來說都是為了對(duì)于氣井產(chǎn)能的評(píng)測提供依據(jù)。

不穩(wěn)定試井分析計(jì)算出地層參數(shù),包括地層滲透率、完井表皮系數(shù)、措施改造后的各項(xiàng)完井參數(shù)等等,代入相關(guān)公式都可以計(jì)算出不同壓力條件下氣井產(chǎn)量,即使試井分析求得儲(chǔ)層邊界等,也是為了了解氣井控制的區(qū)塊面積,為穩(wěn)產(chǎn)能力提供依據(jù)。三種經(jīng)典的產(chǎn)能測試方法和廣義的氣井產(chǎn)能評(píng)測天然氣試井技術(shù)101方法測試程序和條件壓差計(jì)算適用地層初始靜壓開井1關(guān)井1開井2關(guān)井2開井3關(guān)井3延長測試常規(guī)回壓試井穩(wěn)定靜壓較長時(shí)間穩(wěn)定/較長時(shí)間穩(wěn)定/較長時(shí)間穩(wěn)定//pR-pwfi無邊界影響的高、中滲透地層等時(shí)試井穩(wěn)定靜壓短時(shí)間不穩(wěn)定測恢復(fù)壓力至穩(wěn)定點(diǎn)短時(shí)間不穩(wěn)定測恢復(fù)壓力至穩(wěn)定點(diǎn)短時(shí)間不穩(wěn)定測恢復(fù)壓力至穩(wěn)定點(diǎn)長時(shí)間至穩(wěn)定壓力pRi-pwfipRi應(yīng)基本相同無邊界影響的中等滲透性地層修正等時(shí)試井穩(wěn)定靜壓短時(shí)間不穩(wěn)定與開井間隔相同不穩(wěn)定點(diǎn)與1開井相同與1關(guān)井相同與1開井相同與1關(guān)井相同長時(shí)間至穩(wěn)定壓力pwsi-pwfi低滲透地層單點(diǎn)測試穩(wěn)定靜壓穩(wěn)定流壓//////pR-pwf對(duì)產(chǎn)能方程中的系數(shù)n和B比較了解的地層三種經(jīng)典的產(chǎn)能試井方法對(duì)比表

方法測試程序和條件壓差適用初始開井1102引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件9259×104m3/d克拉2氣田開發(fā)方案確定前應(yīng)用試井解釋軟件進(jìn)行產(chǎn)能分析時(shí)的參數(shù)輸入界面qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式對(duì)于未能進(jìn)行規(guī)范產(chǎn)能試井的氣井,可以用這種方法建立產(chǎn)能方程。從而確定等值的地層系數(shù):Kh=6.隨著滲流力學(xué)理論研究的深入和試井分析技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于氣井產(chǎn)能的認(rèn)識(shí)不斷有所創(chuàng)新。02mPa·sZ=0.qg=C2(pR2-pwf2)n——壓力平方形式計(jì)算氣井供給邊界地層壓力◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式克拉205井回壓試井井身結(jié)構(gòu)圖三開井流動(dòng)壓力pwf3二項(xiàng)式方程系數(shù)A,B及地層參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響氣井關(guān)井壓力恢復(fù)試井資料錄取◆近年來中國國內(nèi)石油工業(yè)上游能源的增長主要依靠天然氣的勘探開發(fā);計(jì)算無阻流量qAOF=001(104m3/d)-1當(dāng)?shù)貙訅毫>21MPa時(shí),可以直接用壓力p進(jìn)行分析;二項(xiàng)式產(chǎn)能方程的理論公式初始地層壓力pRi一開井流動(dòng)壓力pwf1一關(guān)井壓力ps1二開井流動(dòng)壓力pwf2二關(guān)井壓力ps2三開井流動(dòng)壓力pwf3三關(guān)井壓力ps3四開井流動(dòng)壓力pwf4四關(guān)井壓力ps4延時(shí)流動(dòng)壓力pwfw穩(wěn)定關(guān)井壓力pSS回壓試井等時(shí)試井修正等時(shí)試井單點(diǎn)試井(或)(穩(wěn)定流壓)(不穩(wěn)定流壓)(穩(wěn)定流壓)(穩(wěn)定關(guān)井壓力)(穩(wěn)定流壓)(不穩(wěn)定流壓)不同產(chǎn)能試井方法壓力取值關(guān)系圖引起產(chǎn)能方程出現(xiàn)異常時(shí)的一些測試井條件初始地層壓力pRi一開103回壓試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖回壓試井選擇3~4個(gè)測試點(diǎn),要求氣井產(chǎn)量在每一個(gè)工作制度下都控制穩(wěn)定,開井一段時(shí)間后,要求流動(dòng)壓力也基本達(dá)到穩(wěn)定;在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上點(diǎn)出產(chǎn)能測試點(diǎn),回歸出直線,得到產(chǎn)能圖示線;從產(chǎn)能測點(diǎn)回歸還可得到產(chǎn)能方程,推算出絕對(duì)無阻流量值?;貕涸嚲a(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖回壓試井選擇3~4個(gè)測試點(diǎn),要104等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖等時(shí)試井選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測試點(diǎn),要求產(chǎn)量值達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求達(dá)到穩(wěn)定;每一個(gè)測試點(diǎn)結(jié)束后關(guān)井,要求井底壓力基本恢復(fù)到初始地層壓力值,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)開井測試;在不穩(wěn)定測點(diǎn)以后,安排一個(gè)穩(wěn)定測點(diǎn),產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求達(dá)到穩(wěn)定。不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征;做出不穩(wěn)定點(diǎn)的回歸直線,再做出通過穩(wěn)定測點(diǎn)的、與不穩(wěn)定產(chǎn)能線平行的、產(chǎn)能圖示線,求出氣井的產(chǎn)能方程和無阻流量。等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖等時(shí)試井選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測試105修正等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖修正等時(shí)試井同樣選擇3~4個(gè)不穩(wěn)定測點(diǎn),要求產(chǎn)量值基本達(dá)到穩(wěn)定,但流動(dòng)壓力不要求穩(wěn)定;每一個(gè)不穩(wěn)定測試點(diǎn)結(jié)束后關(guān)井,關(guān)井時(shí)間間隔與開井時(shí)間間隔相同,接著進(jìn)行下一個(gè)開井產(chǎn)能測點(diǎn)。在不穩(wěn)定測點(diǎn)以后,安排一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)能測點(diǎn),產(chǎn)量和流動(dòng)壓力都要求基本達(dá)到穩(wěn)定。不穩(wěn)定測點(diǎn)的流動(dòng)壓力應(yīng)進(jìn)入徑向流段,反映了儲(chǔ)層特征。做出不穩(wěn)定測點(diǎn)的回歸直線,再做出通過穩(wěn)定測點(diǎn)的、與不穩(wěn)定測線平行的產(chǎn)能圖示線,求出氣井的產(chǎn)能方程,計(jì)算出無阻流量。修正等時(shí)試井產(chǎn)量和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系圖修正等時(shí)試井同樣選擇3~4106不穩(wěn)定產(chǎn)能測試點(diǎn)的時(shí)間選擇

均質(zhì)地層不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)徑向流段,顯示測得的壓力已經(jīng)反映了儲(chǔ)層的特征;均質(zhì)地層壓裂井不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)壓力到達(dá)擬徑向流段,顯示測得的壓力已經(jīng)越過了續(xù)流段和壓裂裂縫影響段,到達(dá)了反映地層特征的區(qū)段。不穩(wěn)定產(chǎn)能測試點(diǎn)的時(shí)間選擇均質(zhì)地層不穩(wěn)定測點(diǎn)要求開井流動(dòng)107時(shí)間,h壓力,MPa均質(zhì)地層均質(zhì)地層經(jīng)過壓裂均質(zhì)帶有邊界地層經(jīng)過壓裂252627282930020040060080010001200不同地質(zhì)條件下壓力動(dòng)態(tài)對(duì)比圖時(shí)間,h壓力,MPa均質(zhì)地層均質(zhì)地層經(jīng)過壓裂均質(zhì)帶有邊界地層108陜62井修正等時(shí)試井曲線

(無邊界影響)陜62井修正等時(shí)試井曲線

(無邊界影響)109陜71井修正等時(shí)試井曲線

(有邊界影響)陜71井修正等時(shí)試井曲線

(有邊界影響)110氣層的三種壓力表示方法

--壓力、擬壓力和壓力平方

氣層的壓力p為實(shí)測壓力值;

由于氣體的壓縮性大,粘度μ、偏差因子Z等都與壓力p有關(guān),因此用擬壓力ψ代替壓力p進(jìn)行分析計(jì)算:當(dāng)?shù)貙訅毫<14MPa時(shí),可以用p2代替擬壓力ψ分析;當(dāng)?shù)貙訅毫>21MPa時(shí),可以直接用壓力p進(jìn)行分析;氣層的三種壓力表示方法

--壓力、擬壓力和壓力平方氣層111近似為壓力平方表示y=0.08311x2近似為壓力表示y=-14.102+2.1476x壓力與擬壓力關(guān)系曲線擬壓力近似表達(dá)為壓力平方和壓力擬壓力,MPa2/mPa·s近似為壓力平方表示近似為壓力表示壓力與擬壓力關(guān)系曲線擬壓力近112氣層的不穩(wěn)定滲流方程

滲流方程的通式:該方程為偏微分方程

擬壓力形式的氣層滲流方程

表達(dá)為壓力平方形式的滲流方程p<14MPa,假定μZ=常數(shù)

表達(dá)為壓力形式的滲流方程p>21MPa,p/μZ=常數(shù)

氣層的不穩(wěn)定滲流方程滲流方程的通

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