鄰井影響下高壓氣井地層壓力求取方法探討

景 歡，郭康良，任 婷，孫曉瑞，李 婧 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430100）

當(dāng)一口井開井生產(chǎn)時，在井底形成壓降漏斗，隨著開井時間的延長逐漸向外擴展。實際上，一個氣藏中有大批氣井同時生產(chǎn)，此時地層中各點的壓力降應(yīng)是各井單獨工作時在該點造成的壓降的疊加和。氣井生產(chǎn)早期，由于開采時間短，所在儲層滲透率低，壓力變化的波及范圍很小，地層中各點的壓降則可以忽略認(rèn)為是各井單獨工作造成的；但是隨著氣井的不斷生產(chǎn)，影響范圍越來越大，產(chǎn)生了井間干擾，則地層中各點的壓降應(yīng)為各井單獨工作時在該點造成的壓降的疊加和。由常規(guī)試井解釋或井下壓力計測得的地層壓力通常僅考慮單獨一口井的測試情況 （干擾試井除外），所以在考慮鄰井干擾情況下計算地層壓力更符合井底壓力分布狀況，從而更加準(zhǔn)確地反映。下面，筆者對地層特征鄰井影響下高壓氣井地層壓力求取方法進行探討。

1 井間干擾理論

對于整裝氣田，在區(qū)域井都保持穩(wěn)定生產(chǎn)時，整個氣田處于相對穩(wěn)定狀態(tài)；若區(qū)域中的井改變工作制度或者有新井投入生產(chǎn)時，會使原來的壓力平衡遭到破壞，引起整個滲流場發(fā)生變化，導(dǎo)致地層中壓力的重新分布，而分布方式按照壓降的疊加原則來進行［1］，此即井間干擾的實質(zhì)。下面以2口生產(chǎn)井之間的相互干擾為例來分析井間干擾現(xiàn)象及其本質(zhì)。設(shè)在地層中有A、B 2口井同時工作，其壓力分布曲線如圖1所示。若只有A井單獨生產(chǎn)，則地層內(nèi)各點的壓力分布如曲線Ⅰ所示；若只有B井單獨生產(chǎn)，則地層內(nèi)的壓力分布如曲線Ⅱ所示；當(dāng)2口井同時生產(chǎn)時，地層內(nèi)各點的壓力分布如曲線Ⅲ所示。在地層中M點處，若A井單獨工作，則在M點的壓降ΔP1=M1M3；若B井單獨工作，則M點的壓降為ΔP2=M1M2；若2口井同時工作時，則M點的壓降ΔP3=M1M4，即ΔP3=ΔP1＋ΔP2，這表明當(dāng)多井同時工作時，地層中各點的壓力降是各井單獨工作時在該點產(chǎn)生的壓降的疊加和［2］。

根據(jù)滲流基本方程，氣井在地層中任一點N處造成的壓降為［3］：

圖1 2口井同時工作的壓力分布曲線

為平均壓力，MPa；K為氣井滲透率，μm2；h為氣層有效厚度，m；T為氣層溫度，K；Ct為綜合彈性系數(shù)，1／MPa；r為鄰井到測試井的距離，m；φ為氣藏孔隙度；t為生產(chǎn)時間，h；η為導(dǎo)壓系數(shù)，μm2·MPa／（mPa·s）；q為氣井產(chǎn)量，104m3／d；μ為氣體粘度，mPa·s；z為氣體壓縮因子。式中，pi為地層壓力；Δp為壓差，MPa；pwf為井底流壓，MPa；K為氣井滲透率，μm2

1．1 2口井同時生產(chǎn)情形

1．2 多井同時生產(chǎn)情形

地層中多口井同時生產(chǎn)時的示意圖如圖2所示。根據(jù)壓降疊加原則，當(dāng)多口井同時生產(chǎn)時，地層中任一點的壓降等于每口井單獨生產(chǎn)時在該點所產(chǎn)生的壓降的疊加和，其數(shù)學(xué)表達式為［5］：

2 應(yīng)用實例

以P303-蓮3井為例，其周圍鄰井分別為P302-3井、P201-2井和P202-1井，根據(jù)上述公式計算各井的附加壓降。

2．1 計算平均產(chǎn)量

第i口氣井生產(chǎn)ti時間后產(chǎn)氣量為qi，其平均產(chǎn)量為，計算公式如下：

式中，qi為第i口氣井的產(chǎn)量，104m3／d；ti為第i口井產(chǎn)量qi對應(yīng)的生產(chǎn)時間，d。

用式 （6）計算P303-3井及其鄰井的平均產(chǎn)量如表1所示。

圖2 多口井工作示意圖

2．2 計算鄰井到測試井距離

計算P303-3井與鄰井的距離，見表2。

表1 P303-3井及其鄰井的平均產(chǎn)量

表2 P303-3鄰井的距離

2．3 計算P303-3井的真實地層壓力

根據(jù)P303-3井各個鄰井的參數(shù) （見表3），利用式 （5）計算各個鄰井在該井產(chǎn)生的附加壓降，進而得出該井的真實地層壓力，計算結(jié)果如表4所示。

表3 P303-3鄰井的參數(shù)

氣藏中多井同時生產(chǎn)會產(chǎn)生井間干擾，測試井的壓力會受其鄰井影響。P303-3井周圍包括P302-3、P201-2、P202-1井，當(dāng)這幾口井同時生產(chǎn)時，P302-3、P201-2、P202-1 3口井會在P303-3井處產(chǎn)生壓降，分別為0．076391MPa、0．179849MPa、0．223488MPa，3口井在 P303-3井處產(chǎn)生的總壓降為0．4798MPa。測試的P303-3井處地層壓力為46．56MPa，其中包括了P302-3、P201-2、P202-1井生產(chǎn)時在該井產(chǎn)生的壓降，使P303-3井處地層壓力值偏小。因此需要加上這3口井在P303-3井處產(chǎn)生的總壓降值，P303-3井實際地層壓力為47．0398MPa。

3 結(jié) 語

地層中當(dāng)多口井同時生產(chǎn)時，其中任一點的壓降等于每口井單獨生產(chǎn)時在該點所產(chǎn)生的壓降的疊加和?；诖司g干擾的實質(zhì)，筆者計算了考慮鄰井影響時的地層壓力。通過計算測試井周圍各個鄰井在該井產(chǎn)生的壓降疊加和，從而確定該井真實的地層壓力。結(jié)果表明，該方法計算的地層壓力能更準(zhǔn)確的反映地層的特征。

［1］莊惠農(nóng) ．氣藏動態(tài)描述和試井 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2004．

［2］李曉平 ．地下油氣滲流力學(xué) ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2008．

［3］劉能強 ．實用現(xiàn)代試井解釋方法 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1992．

［4］王洪峰，周理志 ．牙哈凝析氣田測試地層壓力異常的校正 ［J］．天然氣地球科學(xué)，2006，17（2）：227-229．

［5］李順初，周榮輝，黃炳光 ．鄰井干擾壓力理論分析及其應(yīng)用 ［J］．石油勘探與開發(fā)，2005，21（1）：84-87．