油气井生产动态分析

Kh re Jf , ,S rw
（4-4）
Kh re Jf , ,S rw
从上式可以看出，要提高油井的产能，第一个可以采取的措施就是提高 油层的流动系数。一般情况下，地层的渗透率是难以改变的，因此，提高 流动系数的方法只有通过提高油井的打开厚度和降低地层流体的粘度来实 现。油井打开的油层厚度越大，油井的产能也就越高；通过向地层注入热 能的方法可以降低原油的粘度，从而达到提高流动系数进而提高油井产能 的目的。
一般只要测得 3~5 个稳定工作制度下的产量及其流压，便可绘制该井 的实测 IPR 曲线，见图 4-1。
pwf
q
图4-1油井生产指示曲线
通过生产指示曲线该可以确定出油井的产能指数，因此该曲线也称为 油井的产能曲线。 通过产能试井确定了油井的产能指数后就可以通过下式给油井进行配 产。
q J p
ko kw 2 ha 2 ha JL Jo J w uo B (ln X 3 s) uw B (ln X 3 s) o w 4 4
从上式可以看出，不管是产油指数还是产水指数，它们都不是常数，而是随流度 变化的变量； 随含水率的增大，油井的产油量将减小，产水量将增大，因而产油指数将减小， 产水指数将增大； 由于流度与含水饱和度有关，含水饱和度又与含水率有关，因此，矿场上常常绘 制油井产能指数随含水率变化的关系曲线（图 4-7） 。
图 4-3
井底流压变化曲线
图 4-4 上凹型产能曲线
下凹型产能曲线是矿场上十分常见的曲线类型，它是因为地层脱气所造成的。当 井底流压降到原油的泡点压力以下时，地层中就会脱气形成两相流（图 4-5） 。 由于两相流的阻力大于单相流，因而导致产能曲线向下弯曲，形成下凹型的产能 曲线。曲线弯曲点所对应的压力近似为原油的泡点压力，泡点压力所对应的地层范围为 原油的脱气区（图 4-6） 。
的影响； 分析油层压力与注水量、注采比的关系，不断调整注水 量，使油层压力维持在较高的水平上； 搞清各类油层压力水平，减少层间压力差异，使各类油 层充分发挥作用。
第一节 生产动态分析的内容
3、含水率变化分析
分析综合含水、产水量变化趋势及变化原因，提出控制
含水上升的有效措施； 分析含水上升与注采比、采油速度、总压降等关系，确 定其合理界限。 分析注入水单层突进、平面舌进、边水指进、底水推进
在进行油井稳定试井之前，需要做稳定产能试井设计。稳定试井设计 包括测试程序和测试时间等内容： 测试程序一般包括正序测试和逆序测试两种。正序测试是油嘴逐步放 大的测试过程，而逆序测试则是油嘴逐步缩小的测试程序。正序测试可以对 地层情况有一个试探性的了解，因此，一般情况下都建议采用正序测试。
2、油井潜能
二、油层产能指数
油井的产能指数定义式可以用它来评价油井的产能大小，并进行油井之间的产能对 比。相对于产量来说，采油指数是油井产能的一个强度指标，但是，采油指数又包含了 油层厚度的性质。 为了了解油层的产能大小，只能采用油层产能指数。油层产能指数定义为油井完全 打开时单位油层厚度的油井产能指数，计算公式为：
Jpb qb 1.8
4、多相流产能曲线
当地层中存在多相流时油井的产能曲线将变得更加复杂，对于多相流动，油水同 产，油井的产油指数为：
qo ko 2 ha Jo p uo B (ln X 3 s) o 4
油井的产水指数为：
qw kw 2 ha Jw p uw B (ln X 3 s) w 4
以下内容：
1、注水状况分析：
分析注水量、吸水能力变化及其对油田生产形势的影响，提
出改善注水状况的有效措施；
分析分层配水的合理性，不断提高分层注水合格率； 搞清见水层位、来水方向，分析注水见效情况，不断改善注
水效果。
第一节 生产动态分析的内容
2、油层压力状况分析
分析油层压力、流动压力、总压降变化趋势及其对生产
图 4-2 油井潜能确定图 根据公式（4-6） ，油井的潜能为：
qmax Jpe
3、产能曲线类型
油井的产能曲线一般分为直线型、下凹型和上凹型 3 种。一般正常黑油油藏的油 井产能曲线为直线型，图 4-1。 上凹型的产能曲线多数是由于测试未达到稳定状态所致。图 4-3 为油井开井之后 的井底流压变化曲线， 由图中可以看出， 油井生产在 ts 时刻才达到稳定状态， 但是在 t 时 刻就测量了井底压力，结果就导致了图 4-4 中的上凹型产能曲线。因此，产能测试或稳 定试井的一个关键因素就是要确保油井生产进入稳定状态。 油井进入稳定状态的压力特 征是井底流压不随时间变化。
Kh re Jf , ,S rw
从上式也可以看出，要提高油井的产能，第三个可以采取的措施就是减 小油井的表皮系数。表皮系数的定义为：
s Kh rs s 1 ln K s hs rw
所以，减小地层污染带的厚度即减小污染带的半径，可以减小油井的表 皮系数，因此，矿场上通过屏蔽暂堵等多种技术实施钻井完井过程中的储 集层保护，可以减小污染带的厚度；增大表皮渗透率也可以减小表皮系数 的数值，矿场上通过射孔、酸化、压裂等多种增产技术的实施，可以大幅 度提高油井的表皮系数，并最终提高油井的产能；增大油井的打开程度， 即增大（ hs h ）的数值，也可以减小油井的表皮系数，因此，在工程允许 的条件下，应尽量将油层全部打开。
分析采油指数、采液指数变化及其变化原因； 分析油井利用率、生产时率变化及其对油田生产能力的影
响；
分析（自然或综合）递减率变化及其对油田生产能力的影 响； 分析油田增产措施效果变化及其对油田生产能力的影响； 分析新投产区块及调整区块效果变化及其对油田生产能力
的影响。
第二节 油井的产能 一、产能指数
J
2 ko ha 3 uo Bo (ln X s) 4
（4-3）
从上式可以看出， 影响油井产能的主要因素有： 地层渗透率， 油层厚度， 流体粘度。泄油半径，油井半径，表皮系数。
油藏工程一般把参数组（ Kh ）定义为油层的流动系数，它综合反映 了地层流体中流动的难易程度；一般把（ Kh ）定义为油层的地层系数， 它综合反映了地层岩石的导流能力。因此，油井的产能指数可以表示成：
2 ko a J J m h u B (ln X 3 s) o o 4
来对比油层的产能情况。
（4-5）
油层产能指数是每米油层厚度的产能指数，矿场上一般称为米产能指数，它可以用
由于通常情况下油井都没有完全打开而只是部分打开，在这种情况下，虽然通过公 式（4-3）可以确定出油井的产能指数，但是很难确定油层的产能指数。 基于打开厚度和油层厚度，有两种计算油层产能指数的方法： 一是以打开厚度为基础，用符号 J m b 表示； 另一个是以油层厚度为基础，用符号 J m h 表示。计算公式分别为：
J w af w bf w2 cf w3
Jo (1 fw )(a bfw cfw2 )
油井的产能与井底流压之间பைடு நூலகம்关系满足下式：
q J ( pe pwf )
（4-6）
从上式可以看出， 通过降低井底流压可以提高油井的产量。 当井底流压为 0 时的油 井产量是油井可能达到的潜在最大产量，称做油井的潜能/无阻流量。油井的潜能一般是 通过延长实测产能曲线得到的，如图 4-2。
pwf
qmax
油井的产能指数定义为：单位生产压差下的油井产量，计算公式为：
J q0 pr pwf
产能指数的单位取决于产量的单位。 如果油井的产量为产油量，产能指数则为采油指数或产油指数； 如果油井的产量为产水量，产能指数则为产水指数； 如果油井的产量为产气量，产能指数则为产气指数。
油井产能指数的另外一种表达式为：
图 4-5 下凹型产能曲线
图 4-6 地层脱气区域
地层产生脱气，即进入了溶解气驱。由于脱气会消耗较多的地层能量，因此，曲 线才会向下弯曲。矿场上通常采用注水保压或降低油井产能的办法，尽量避免地层脱气 现象发生。
另外一个产生下凹型产能曲线的原因就是地层中的非达西流动。 如果地层流体的流 速极高，并且超过了达西流动的速度范围，则地层中的高速非达西流动将引起附加的压 力损失，致使产能曲线下凹。但是这中情况对油井很少发生，对气井却十分普遍。 下凹型产能曲线的方程通常用 Vogel 方程描述，Vogel 方程是 J.V.Vogel 于 1968 年 针对溶解气驱油藏而提出的产能方程，其有因次形式为：
J
m/b
2 ko a J hp bu B (ln X 3 s) o o 4
2 ko a J J m/ h h u B (ln X 3 s) o o 4
三、产能试井求产能指数
系统试井/产能试井/稳定试井。 油井的产能测试是通过不断改变油井的产量来实现的， 油井的产量 是通过井口设置的流量调节器（油嘴）来控制的。 其测试过程为：当油井在某个工作制度下的生产达到稳定状态后， 计量出油井的稳定产量，并把压力计下入井底，测量出稳定的流压；然 后，再改变油嘴的大小，重复上述过程。
对含水上升的影响，提出解决办法。
第一节 生产动态分析的内容
4、气油比变化分析
分析气油比变化及其对生产的影响，提出解决办法； 分析气油比与地饱压差、流饱压差的关系，确定其合理 截面； 分析气顶气、夹层气气窜对气油比上升的影响，提出措 施意见。
第一节 生产动态分析的内容
5、油田生产能力变化分析
油井的总产液量为： qL
qo qw ，因此，油井的产液指数为：
k qL qo qw qw qo ko 2 ha 2 ha w p p p p uo B (ln X 3 s ) uw B (ln X 3 s ) o w 4 4 Jo Jw JL
q qb (qmax