低渗气藏产能评价技术.

1中国石油大学（北京）低渗气藏产能评价技术2汇报提纲产能评价方法1两相流产能3气井优化配产4异常曲线处理方法23一、气井产能评价方法一点法产能方程指数产能方程二项式产能方程222ewfscscppAqBq22scewf()nqCpp21141/(1)DDqp22ewfD2ep==scDAOFAOFppqAqABqpq其中、、N0.511,0.5,nnn正确范围是达西流完全非达西流气井产能方程2)()(scBqscAqwfpRp经验公式20.65941.80.8148161.0434DDDDDDDqpppqqp13865.4417369.5DgAOFPqq靖边气田4气井流入动态曲线是指气井产量与井底流动压力的关系曲线，它表示气层向井底的供气能力。它是预测油井产能、确定采油井合理工作制度以及分析油井产能变化规律的主要依据。IPR曲线图一、气井产能评价方法气井产能方程IPR曲线绘制及用途5一、气井产能评价方法常规回压试井等时试井修正等时试井常规回压试井示意图亦称稳定试井，即把气井产量由小到大控制3~5个工作制度，依次测得每个工作制度下的稳定产量和相对应的井底压力。等时试井示意图常规回压试井规定至少要测4个稳定的测点，因而历时较长,特别是在低渗透层试井。Cullender等人提出的等时试井，主要出发点就是缩短试井时间。基本方法：同流量的流动时间相等，进行开关序列的测试。改进的等时试井示意图每一测试流量下的试气时间和关井时间都相同,每次关井到规定时间就测量气层压力），并用代替计算下一测试流量相应的。经过改进，缩短了测试时间，其结果与等时试井比较相差微小。wspep2Δp气井产能试井方法6一、气井产能评价方法长庆气田气井修正等时试井流程图气井产能试井方法试井设计现场实施试井分析等时间隔确定产量序列选择延续生产时间确定实测静压力梯度等时不稳定阶段测试延续流动段测试终关井恢复测试压力梯度分析气井产能分析试井资料解释稳产水平分析边界分析系数变化储层类型地层参数特殊参数稳产水平稳产状况边界性质边界形状压力梯度值气层压力温度液面深度产能方程无阻流量7产能方程分析影响因素边界影响DwttpsrucktmA869.0085.8lg2陕5井产能方程系数A变化曲线产水影响05101520251101001000logt(h)A(t)陕93井产能方程系数A关系曲线地层压力0.00.20.40.60.81.000.20.40.60.81Pe/PiqD陕93林2陕13气井无阻流量与地层压力关系曲线测试时间01020304050607080900400800120016002000ri(m)qAOF(104m3/d)陕155林2陕13krCteTpss20694.0气井绝对无阻流量与影响半径关系曲线陕93井气井未产水前，系数A沿第一直线段缓慢变化，A应当4.3896，但生产至第10天时，地层严重出水，A值急剧上升到21.99。气井绝对无阻流量由无水时的58.29×104m3/d降低35.18×104m3/d，即由于气井产水使其绝对无阻流量降低39.6%。一、气井产能评价方法8产能指示曲线异常二、异常曲线处理异常曲线原因二项式产能方程y=-0.0257x+3.4663R2=0.84641234020406080qg(104m3/d)ΔP2/qg（MPa2/（104m3/d））二项式产能方程y=-0.0985x+13.5226810122030405060Q,104m3/d压力方差/Q,MPa2*104m3/dYK6H井二项式产能方程Y5KH井二项式产能方程9①井底积液，获取的压力偏小(压力计未下致产层中部或用井口测试计算井底压力等)。②泥浆或措施后液体进入地层，井底有堵塞，井附近渗透率变小，阻力增大。泥浆或液体可能随测试产量增大逐渐解除。③关井未稳定，使测取的地层压力偏小。④每个工作制度都未稳定就进行测试、使测取的Pwfi、qsci不准确。⑤稳定试井过程中，井周围地层凝析油析出或含水饱和度变化，改变了地层附近的渗流条件。⑥底水锥进或边水舌进，即使水未进入井中，也改变了地层内的渗流特征。⑦井底出砂，疏松砂岩地层出砂，还导致测试产量或压差过大而挤坏套管。⑧井间或层间干扰。⑨压力敏感地层，渗透率和孔隙度随压力变化。⑩井口或地面流程漏气。二、异常曲线处理异常曲线原因影响因素10二、异常曲线处理常见曲线类型2311二、异常曲线处理常见曲线类型4512二、异常曲线处理常见曲线类型678二、异常曲线处理异常曲线处理方法类型一（当得不到地层压力时的处理）在无法获得地层压力Pe时，通过每个工作制度的准确产量qsci和流动井底压力Pwi，对几个测点写出联立方程：222111ewscscppAqBq222222ewscscppAqBq222ewnscnscnppAqBq…22111()wiwisciscisciscippABqqqq若绘制关系曲线，可得一直线，此直线截距为A，斜率为B.22111()/()~()wiwisciscisciscippqqqq类型二（当测取的地层压力偏小时的识别和校正）由于关井时间不足，末达到稳定即测取压力，以此压力作为地层压力是偏小的.校正：地层压力偏小时二项式产能曲线eepp真实平均地层压力实测压力eeepp222-eeeewfscscpppPAqBq222222~ewfescsceeeeescpPCAqBqCpCpq可以从实测指示曲线读出校正后的二项式产能曲线若绘制关系曲线，可得一直线，此直线截距为A，斜率为B.22()/ewfescscppCqq二、异常曲线处理类型三（当测取的井底流压偏小时的识别和校正）在某些情况下，比如井筒积液，由于压力计未下至产层中部，若井筒仍按纯气柱考虑，势必造成流动井底压力偏低的情况。如下校正：22222ewwscscwwppCAqBqCp若绘制关系曲线，可得一直线，此直线截距为A，斜率为B.类型四（井筒或井底残留液体逐渐吸净的识别）一些新井或措施后的井测试时，若测试前未用最大产气量放喷，井内或井底附近残留液体，随测试产量增大，残留液体被逐渐带出以至喷净，这时测试的Δp2－qsc指示曲线会凹向qsc轴，表明每降低单位压差所获产量会越来越多，若再继续顺次回测，则可得正常曲线。井底流压偏小时的二项式产能曲线wfwpp222-eeeewfscscpppPAqBqwfwPP为真实井底压力为实测的井底压力22()/ewwscscppCqq井筒附近存在积液时的指示曲线AB段－未形成水锥，为直线；BC段－水锥已淹没部分产层厚度，渗流阻力增大，为曲线。CD段－水锥已淹没产层顶部，气必须穿过水才能进入井中，出现随Δp2上升，qsc反而下降，曲线倒转。二、异常曲线处理类型五（底水锥进的识别）类型六（凝析油影响）对于有边水舌进的气藏，若测试井已受到边水舌进的影响，出现与底水锥进类似的情况。有底水存在的气藏，应特别注意控制测试产量，以免测试产量过大，底水锥进甚至突入井中。底水锥进影响的二项式产能曲线凝析油影响的指示曲线对含凝析油的气藏，一定要注意测试产量引起的压力降，是否会使井底流压低于初始露点压力。若测试产量由小到大，在此过程中，小产量的测点不会引起井底流压低于露点压力，且凝析范围（两相区）随产量增大而扩大，此时，Δp2－qsc曲线高于正常曲线。其中的1、2、3这三点，因不出现凝析油，点子落在正常曲线上。4、5两点是因为出现凝析油后改变井底渗流条件，使渗流阻力增大，点子不能落在正常曲线①上，因而凝析气井测试曲线②高于曲线①。二、异常曲线处理实例1日期地层压力(MPa)工作制度(mm)A点流压(MPa/m)生产压差(MPa)井口油压(Mpa)井口套压(Mpa)油(m3/d)日产气104(m3/d)2005.8.3056.363.1755.380.9839.58.89.64.13192005.9.143.9755.610.7537.97.814.45.92612005.10.15.5655.750.6139.517.433.7113.78282005.10.136.3555.740.6239.718.1349.9520.4476YK6H二项式产能方程y=-0.0257x+3.4663R2=0.84641234020406080qg(104m3/d)ΔP2/qg（MPa2/（104m3/d））异常情况的主要原因：1）地层压力、实测井底流压不准；2）井底可能存在污染；3）测试时气产量不稳定。拟压力指数式产能方程y=0.4785x-0.022400.511.5233.23.43.63.8Log(拟压力差)Log（Q）拟压力二项式产能方程y=112.24x-1486.101000200030004000500060007000020406080Q104m3/d(ψ(Pr)-ψ(Pwf))/Q,MPa.Kg/m^3.1/um^2两相拟压力指数式产能方程两项拟压力二项式产能方程指数式产能方程：=373.302(104m3/d)二项式产能方程：=176.8172(104m3/d)4785.0sc)]()([0.94973QwePPAOFQscscwfeQQpp1.148624.1122AOFQ二、异常曲线处理二、异常曲线处理实例219三、两相流产能当水驱气藏气井生产时，井附近产生一个压力降漏斗，它可以远远扩展到水层，使水进入井筒。依照气与水间的界面形状，称这种现象为“水锥”。水锥形成可以认为是粘性力与重力之间的竞争。粘性力趋向于将水拖曳至井筒，并与井的产量成正比，重力趋向于使水向下降落，它与水、气之间的密度差成正比。在某个产量下，粘性力正好与重力平衡，这个产量称为形成水锥的临界产量。临界压差”是指能控制底水水窜高度小于井底至气水界面高度的气井最大的生产压差。临界压差下的产气量即“临界产量”。气井在低于临界产量条件下生产时不会出现水的锥进，也就是说，气水之间的边界产生变形并形成锥状，但未达到贯穿的程度。同样，气井以超过临界产量生产时必然导致产水。底水气藏临界产量20三、两相流产能底水气藏临界产量研究底水气藏临界产量研究关系图底水气藏的临界产量研究影响水锥稳定因素水锥形状研究极限生产压差确定底水气藏临界产量的确定21三、两相流产能底水气藏临界产量研究影响水锥稳定的主要因素通过数值模拟研究表明影响水锥稳定的因素主要有：a、开采速度；b、完井层位、穿透率；c、基质渗透率、裂缝渗透率、垂直与水平渗透率之比；d、产层有效厚度、水层尺寸；e、毛细管压力；f、残余气饱和度；g、裂隙大小；h、垂直流动障碍（隔离层）。对于气水、裂缝气藏，由于地层裂缝经常导致垂直与水平渗透率之比较大，这有助于水锥进，所以控制水产量是很困难的。底水沿垂直或近于垂直大裂缝上窜，然后沿着平缝或高孔隙层横侵，气水关系异常复杂。在气藏内不存在规则、连续、统一的动气水界面。水下有气、气中有水，裂缝中以水为主，基质孔隙中以气为主。这就是底水裂缝气藏在底水锥进到井底以前的气水关系和宏观分布规律。22三、两相流产能底水气藏临界产量的确定——利用气水界面形状weggwgcrrBbhKqln66.222平面径向流——不考虑非达西流动平面径向流——考虑非达西流动22)(rfhrfrfhrerrf球面向心流---考虑非达西2()22gggggwgwgQQfrrKgABACgABAC球面向心流---不考虑非达西2232.51)(rrfbhrfbhQKrrfgwgg23三、两相流产能气水两相流二项式产能方程如果不考虑紊流（湍流）效应lnln2ewfewtpprrmKh