氣井真實產(chǎn)能方程及無阻流量確定方法探討

李樂忠 李相方 王釩潦

（1.中海石油氣電集團技術(shù)研發(fā)中心，北京 100007；2.石油工程教育部重點實驗室·中國石油大學，北京 102249）

0 引言

目前氣井產(chǎn)能方程系數(shù)均含有表皮系數(shù)的影響，而人為因素對表皮系數(shù)的影響較大，在進行產(chǎn)能測試過程中，由人為因素造成的對表皮系數(shù)的影響不能避免［1-4］。因此，所得出的無阻流量不能完全真實地體現(xiàn)氣藏的產(chǎn)能屬性。筆者提出了一種消除表皮系數(shù)影響真實產(chǎn)能方程及無阻流量的計算方法，以較準確客觀地評價氣藏產(chǎn)能。

1 現(xiàn)有氣井產(chǎn)能方程的不足

目前考慮表皮系數(shù)影響的氣井二項式產(chǎn)能方程如下：

根據(jù)式（1）可以看出：① As值受表皮系數(shù)S的影響，S增大，則As增大；② B值與S無關(guān)。得到系數(shù)As和B就能求得氣井產(chǎn)能，As和B的求取主要利用系統(tǒng)試井的方法，如回壓試井、等時試井、修正等時試井等，根據(jù)試井資料繪制～q關(guān)系曲線，縱軸截距為As，直線斜率為B值［5-7］。根據(jù)無阻流量的定義，絕對無阻流量的表達式為：

在現(xiàn)場測試的過程中，通過產(chǎn)能試井曲線回歸得出的As含有表皮系數(shù)S的影響，從而得出的無阻流量同樣也受S的影響，考慮S影響的壓力變化規(guī)律為：完井射孔時的S大于零，井底流壓降低；酸化測試時的S小于零，井底流壓增大。不同的測試時期存在不同的S，表皮的存在對壓力的影響明顯。因此，S不同IPR（氣井流入動態(tài)）曲線不同，如圖1所示。

圖1 不同完井方式下的IPR曲線圖

目前產(chǎn)能方程受到S的影響，所求的無阻流量與完井方式、增產(chǎn)方式有關(guān)，而且在不同的測試時期，采用不同的測試方法所得出的結(jié)果也不同，產(chǎn)能方程不具有唯一性，不能完全體現(xiàn)氣藏產(chǎn)能的屬性。

2 氣井真實產(chǎn)能方程以及無阻流量公式的建立

由于現(xiàn)有建立的產(chǎn)能方程及所求的無阻流量不能夠有效反應氣藏的真實屬性，因此要準確客觀地評價氣藏的產(chǎn)能，有必要建立不考慮表皮系數(shù)影響的氣井真實產(chǎn)能方程及無阻流量公式。氣井真實產(chǎn)能方程是指S為0時的產(chǎn)能方程，對應的無阻流量稱為真實無阻流量，真實產(chǎn)能方程及真實無阻流量體現(xiàn)了氣藏產(chǎn)能的屬性。產(chǎn)能方程中As的表達式可以轉(zhuǎn)化為：

其中，Aˊ為沒有表皮影響時的層流系數(shù)，則氣井的真實產(chǎn)能方程可以表示為：

3 氣井真實產(chǎn)能方程參數(shù)確定步驟

建立真實氣井產(chǎn)能方程應結(jié)合產(chǎn)能試井和不穩(wěn)定試井方法，具體的求解步驟為：① 根據(jù)常規(guī)產(chǎn)能試井方法求出As；② 根據(jù)不穩(wěn)定試井方法求出S，地層參數(shù)k、h；③ 根據(jù)表皮系數(shù)與地層參數(shù)可求出表皮影響系數(shù)C；④ 將C代入，求得不受表皮影響的層流系數(shù)Aˊ；將Aˊ，B代入即可求得氣井真實產(chǎn)能方程，求解步驟見圖2。

圖2 真實產(chǎn)能方程及無阻流量求解步驟圖

4 實例應用

以蘇里格氣田某氣井為例，計算氣井真實產(chǎn)能及對真實產(chǎn)能的敏感性因素進行分析。該井的數(shù)據(jù)為：地層溫度T＝364.3 K，地層厚度h＝15 m，井底半徑rw＝0.079 7 m，氣體的相對密度γg＝0.577，黏度μg＝0.020 863 9 mPa·s，壓縮因子Z＝0.963 934，原始地層壓力為29.053 MPa，滲透率k＝1.7 mD。試井參數(shù)及數(shù)據(jù)見表1和表2。

表1 壓恢試井解釋參數(shù)表

利用修正等時試井資料，對氣井產(chǎn)能進行了分析。分析原則為原始壓力取開井前的地層壓力，等時不穩(wěn)定產(chǎn)能曲線時間間隔取24 h。

根據(jù)修正等時試井資料建立的氣井二項式產(chǎn)能方程為：

求得無阻流量為：

表2 修正等時試井數(shù)據(jù)表

根據(jù)計算結(jié)果可以看出，表皮系數(shù)對氣井產(chǎn)能影響較大，而人為因素是決定表皮系數(shù)的1個重要方面，要準確客觀評價產(chǎn)能必須要拋開人為因素的影響建立無表皮影響的真實產(chǎn)能方程。

5 結(jié)論

1）目前的產(chǎn)能方程及無阻流量是在特定的完井方式、增產(chǎn)方式與工藝水平情況下建立及確定的，包含人為因素的影響，在不同測試時期，采用不同的測試方法所得出的產(chǎn)能方程不同，不能體現(xiàn)氣藏產(chǎn)能的真實屬性，因此不能客觀地評價氣藏的產(chǎn)能。

2）提出了氣井真實產(chǎn)能方程及真實無阻流量的概念，真實產(chǎn)能方程利用不穩(wěn)定試井得出表皮的影響系數(shù)，將目前產(chǎn)能方程系數(shù)中表皮的影響剔除，得到不受表皮影響能夠反映氣藏真實產(chǎn)能屬性的產(chǎn)能方程。

符號注釋

［1］李士倫.天然氣工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000：117-129.

［2］王衛(wèi)紅，沈平平.低滲氣藏產(chǎn)能試井資料處理方法研究［J］. 天然氣工業(yè)，2005，25（11）：76-78.

［3］李躍剛.指數(shù)式產(chǎn)能方程預測氣井產(chǎn)能偏大的因素分析［J］. 試采技術(shù)，1993，6（3）：102-106.

［4］謝興禮.氣藏產(chǎn)能評價方法及其應用［J］.天然氣地球科學，2004，15（3）：276-279.

［5］譚永生.不穩(wěn)定試井方法及其在低滲氣井動態(tài)預測中的應用［J］. 油氣井測試，2005，14（4）：27-29.

［6］許立全.不同產(chǎn)能評價方法的對比分析［J］.油氣井測試，2005，14（4）：15-17.

［7］楊景海.用不穩(wěn)定試井資料確定氣井動態(tài)產(chǎn)能方法研究［J］. 天然氣工業(yè)，2007，27（11）：95-97.