气井产能计算方法介绍
气井产能计算范文
气井产能计算范文
首先，为了计算气井的产能曲线，需要通过实验或实测数据来获取气井的物性参数。
气井的物性参数包括气井产出的气体组分、气井的进口压力、温度、液体含量等。
这些数据可以通过在气井的测试套管中设置传感器来直接测量，也可以通过实验室对气井产出的气体进行分析来获得。
其次，通过气井的产量数据来进行产能计算。
气井的产量数据可以通过在气井生产过程中记录气井产出的气体的流量、压力等变化来获取。
产量数据的采集可以通过安装传感器、流量计、壁面计等设备来实现。
产量数据的采集需要考虑到气井的不同生产阶段和不同的开发策略。
由于气井产量会随着时间的推移而减小，因此应该选择适当的时间间隔来记录产量数据，以保证数据的准确性。
根据气井产量数据，可以推算出气井的产能曲线。
产能曲线是指气井的产量随时间变化的趋势线。
通过分析产能曲线，可以了解到气井的最大产量、生产持续时间、产量递减速率等。
气井的产能计算对于气田的开发和生产具有重要的意义。
通过合理计算气井的产能，可以确定气井的开发方案，合理安排气井的生产能力，提高气井的生产效率，进而提高气田的整体产量。
同时，气井产能计算还可以为气田的经济评估提供重要的依据。
通过对气井的产能曲线进行分析，可以预测气井的生产潜力和开发效益，对气田的开发方案和投资计划进行评估。
总之，气井产能计算是一个复杂而重要的工作，需要充分考虑气井的物性参数、产量数据等多方面因素。
通过合理计算气井的产能，可以做出合理的开发决策，提高气田的生产效率和经济效益。
结合物质平衡的气井产能计算方法
符号说明 Ｐ一 地层压力， Ｐ ；ｅ 计算获得地层压力， Ｐ ； ｏ Ｍ ａＰ 一 Ｍａ Ｐ 原始地 ｉ － 层压力， Ｐ ；ｉ 累 Ｍ ａＧ ｊ 计注气 １‘。 累 ｎ ～ 量， ｍ ； ～ ０ Ｇ 计产气量，０ｆ；ｗ 井底流压， ａＰｒ一 计算获得井 ｉ ｌＰｔ ｒ 。 一 ＭＰ ；ｗ 底流压， ａｑ 产 气量，０ 。ｄ； ＭＰ ；ｓ 一 １４ ／ ｑ ｍ 一 计算获得产气
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式 （ ） Ａ、 ４中 Ｂ值 为 未 知 参 数 ， ｐ 则 一ｆＡ， （ Ｂ， Ｇ） 。Ａ、 Ｂ是 否 已知 不影 响 多 目标 函数 的 求解 ， 果 如 已知则 可 以增加 求解 的约束 条件 ， 求解 更准 确 。 使
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２ 产能 方程 优化 计算模 型
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如果气井处于稳定流动 ， 方程中 ：
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通过式（） ５建立多 目标优化函数 ， 拟合流压 目标 函数（ ５ 和产量 目 式 ） 标函数 啪（ ６ ： 。 式 ） ］ Ｅ ｍｉ － ｎ；（￣ ｐ０ ｐ － ｗ。 ＇
直、斜、水平井产能计算
6.3 注采井产能确定（直、斜、水平井）文23储气库注采井根据所处产能区的不同，将会采用直井、斜度井和水平井三种不同的井型来进行注采，而准确的分析三种井型的产能，对于气库井网部署有着极其重要的意义。
6.3.1注采井产能确定依据与方法1）直井产能计算模型根据天然气在多孔介质中流动的偏微分方程的解析解可得到垂直井产能计算方程为：压力平方形式为：22()/()0.472lnsc sc R wf i i sc g ewKhZ T p p Z p T q r r πμ-=式中：K ———————气层渗透率， 10-3μm 2；h ———————生产层有效厚度，m ； Z SC ———————标准状况下的气体偏差因子； T SC ———————标准状况下的温度，K ； P R ———————地层压力，MPa ； P wf ———————井底流压，MPa ；μi ———————初始条件下的气体粘度，mpa.s Z i ———————初始条件下的气体偏差因子；P SC ———————标准状况下的地面压力，MPa ； r s ———————气井泄气半径，m ； r w ———————气井井筒半径，m ；利用该公式，分别在高、中、低产井区选取了3口代表井进行产能计算，以验证公式理论推算气量与实际生产气量、不同井区各井的产量比率。
表6.3-1 模拟计算参数表通过计算，得到了3口井的理论产量（见表6.3-2），其计算值与实际值较为接近，均略小于其实值。
表6.3-2 3口气井产量计算表2）斜井产能计算模型Cinco、Miller和Ramey等人提出了在直井产能方程中加入斜井拟表皮因子的方法解决了斜井的产能计算问题，并提出了计算斜井（图6.3-1）拟表皮因子的方法：图6.3-1 斜井示意图' 2.06' 1.865'1(/41)(/56)log(/100)/tan )s D D wS h h h r αααα-⎧⎪=--⎪⎪⎪=⎨⎪⎪⎪=⎪⎩该方法适用于75α≤的斜井，可用于均质储层和非均质储层。
气井产能确定方法归类总结
气井产能确定法气井产能是进行气井合理配产、评价气田生产能力的重要依据，其评价结果的可靠与否，直接关系到气田能否实现安全平稳生产。
目前常用的气井产能确定法可分为六大类：一、无阻流量法气井绝对无阻流量是反映气井潜在生产能力的主要参数之一。
利用气井绝对无阻流量百分比大小确定气井产能的法称为无阻流量法，该法通常用于新井产能的确定。
气井绝对无阻流量值可通过气井产能测试直接求取，如多点的系统试井（或称为回压试井、稳定试井）、等时试井、修正等时试井及单点测试等法。
某些条件下，对未进行产能测试的井，可应用已知气井绝对无阻流量与其地层系数或与其储能系数统计回归得到的经验关系式（q AOF ~Kh 、q AOF ~φhS g ）来估算，还可采用简化试气经验判别法。
（一）产能测试法有关不同产能测试法的适用条件及气井绝对无阻流量值求取的法，请参见行业标准《SY/T 5440 试井技术规》。
另外，在采用单点测试法求取气井绝对无阻流量时，除利用已有的一点法公式外，还可根据各自气田的实际情况，建立适合于本地区气田的一点法产能公式，其原理与法如下：气井的无量纲IPR 曲线的表达式为：()21D D D q q P αα-+= (1)也可变形为：D D D q q P )1(/αα-+= (2)式中： ()222/R wf R D P p p P -= (3)AOF g D q q q /= (4))/(AOF Bq A A +=α (5)（5）式中的A 、B 为气井二项式产能程系数A 、B 。
由（1）式得： ()αααα-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+=1211412D D p q (6)将（4）式代入（6）式得：()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+-=1141122D gAOF p q q αααα (7)上面式中的α值，可通过其他井多点产能测试资料计算的二项式产能程系数A 、B 统计回归确定，见图1。
图1、2分别为某气田多点产能测试资料的统计回归曲线，根据回归曲线即可得到该气田的二项式和指数式产能程。
页岩气排采公式
页岩气排采公式
1.产能公式:
页岩气产能是指在单位时间内从储层中采集到的气体量。
产
能公式一般采用Arrhenius公式或双孔渗流模型来描述，其形
式为:
Q=k·A·△P/(μ·L)
其中，Q表示单位时间内采集到的页岩气量，k表示渗透率，A表示有效渗透面积，△P表示压力差，μ表示气体粘度，L表
示页岩气藏厚度。
2.生产动态公式:
生产动态公式描述了页岩气井生产过程中产量与时间的关系。
常用的生产动态公式包括Arps公式和Duong公式等。
以
Arps公式为例，其形式为:
Q=Qi/[(1+b·D·t)^(1/b)]
其中，Q表示单位时间内的产量,Qi表示初始产量，b表示
产量递减指数，D表示时间的离散指数，t表示生产时间。
需要注意的是，对于不同的页岩气藏类型和开采阶段，公式
的具体形式和参数取值可能会有所不同。
同时，随着对页岩气
开采过程认识的深入和技术的发展，公式也可能会不断修正和
更新。
另外，除了上述公式外，页岩气开采还涉及到相对复杂的裂缝扩展模型、渗流模型、增产措施等。
因此，页岩气开采过程的数学模型需要结合实际情况进行修正和适应。
气井二项式产能方程
气井二项式产能方程
气井二项式产能方程是一种用来预测气井产能的方程。
它由下面两个部分组成：
1.地质因素影响系数：这部分包括了地质因素对气井产
能的影响程度。
例如，油层厚度、岩性、孔隙度、渗
透率等。
2.工程因素影响系数：这部分包括了工程因素对气井产
能的影响程度。
例如，气井深度、气井直径、水平井
长度、气井压力等。
将地质因素影响系数和工程因素影响系数相乘，就得到了气井二项式产能方程。
这个方程可以用来预测气井的产能，并为气井的设计和运营提供参考。
举个例子，假设我们想要预测一口气井的产能。
我们需要收集到这口气井的相关信息，包括地质因素（如油层厚度、岩性、孔隙度、渗透率）和工程因素（如气井深度、气井直径、水平井长度、气井压力）。
然后，我们可以根据气井二项式产能方程计算出该气井的产能。
气井产能确定方法归类总结
气井产能确定方法气井产能是进行气井合理配产、评价气田生产能力的重要依据，其评价结果的可靠与否，直接关系到气田能否实现安全平稳生产。
目前常用的气井产能确定方法可分为六大类：一、无阻流量法气井绝对无阻流量是反映气井潜在生产能力的主要参数之一。
利用气井绝对无阻流量百分比大小确定气井产能的方法称为无阻流量法，该方法通常用于新井产能的确定。
气井绝对无阻流量值可通过气井产能测试直接求取，如多点的系统试井（或称为回压试井、稳定试井）、等时试井、修正等时试井及单点测试等方法。
某些条件下，对未进行产能测试的井，可应用已知气井绝对无阻流量与其地层系数或与其储能系数统计回归得到的经验关系式（q AOF ~Kh 、q AOF ~φhS g ）来估算，还可采用简化试气经验判别法。
（一）产能测试法有关不同产能测试方法的适用条件及气井绝对无阻流量值求取的方法，请参见行业标准《SY/T 5440 试井技术规范》。
另外，在采用单点测试方法求取气井绝对无阻流量时，除利用已有的一点法公式外，还可根据各自气田的实际情况，建立适合于本地区气田的一点法产能公式，其原理与方法如下：气井的无量纲IPR 曲线的表达式为：()21D D D q q P αα-+= (1)也可变形为：D D D q q P )1(/αα-+= (2)式中： ()222/R wf R D P p p P -= (3)AOF g D q q q /= (4))/(AOF Bq A A +=α (5)（5）式中的A 、B 为气井二项式产能方程系数A 、B 。
由（1）式得： ()αααα-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+=1211412D D p q (6)将（4）式代入（6）式得：()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+-=1141122D gAOF p q q αααα (7)上面式中的α值，可通过其他井多点产能测试资料计算的二项式产能方程系数A 、B 统计回归确定，见图1。
第三章油气井产能评价
第三章油气井产能评价1.引言油气井的产能评价是石油工程领域重要的研究内容之一、产能评价的目的是确定井口条件下单位时间内油气的产出量，为油田开发和生产的决策提供科学依据。
本章将介绍油气井产能评价的主要方法和技术，包括试油试气法、数值模拟法和压力传递法等。
2.试油试气法试油试气法是一种通过在油气井中进行试油试气实验来评估井口产能的方法。
该方法是通过钻井取样获得含水层、含气层和含油层等地层的样品，并在实验室中进行试油试气实验。
试油测试的主要目的是测定原油的流动性、饱和度和油水比等参数，试气测试的主要目的是测定天然气的气体组分和气体含量等参数。
通过试油试气实验结果可以计算出油气井的产量和流动性等参数，从而评估井口产能。
3.数值模拟法数值模拟法是一种利用计算机模拟油气井和地层流动行为的方法。
该方法基于流体力学原理和地质力学原理，建立数学模型来描述油气井和地层的流动过程，通过求解模型方程组得到油气井的产量和压力等参数。
数值模拟法可以精确地模拟油气井和地层的复杂流动行为，可以考虑各种产能影响因素，如井身摩擦、渗透率变化和地层压力等。
4.压力传递法压力传递法是一种通过测量地层中的压力变化来评估油气井产能的方法。
该方法基于压力传递原理，通过在地层中布放压力传感器，测量地层中的压力变化，并将其与井口压力变化进行对比，从而评估井口产能。
压力传递法可以直接测量油气井和地层中的压力变化，能够准确地评估井口产能，但需要有足够的地层压力数据支持。
5.油气井产能评价的应用油气井产能评价在石油工程领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于评估油气井的产能和优势，为油田开发和生产提供决策依据。
其次，它可以用于设计油井和井筒参数，指导油井的施工和完井。
此外，它还可以用于确定油气井的产能优化和增产潜力，为油田开发提供技术支持。
总结：油气井产能评价是石油工程领域的重要研究内容。
试油试气法、数值模拟法和压力传递法是常用的产能评价方法，它们可以从不同方面评估油气井的产能。
气井产能确定方法归类情况总结
气井产能确定方法气井产能是进行气井合理配产、评价气田生产能力的重要依据，其评价结果的可靠与否，直接关系到气田能否实现安全平稳生产。
目前常用的气井产能确定方法可分为六大类：一、无阻流量法气井绝对无阻流量是反映气井潜在生产能力的主要参数之一。
利用气井绝对无阻流量百分比大小确定气井产能的方法称为无阻流量法，该方法通常用于新井产能的确定。
气井绝对无阻流量值可通过气井产能测试直接求取，如多点的系统试井（或称为回压试井、稳定试井）、等时试井、修正等时试井及单点测试等方法。
某些条件下，对未进行产能测试的井，可应用已知气井绝对无阻流量与其地层系数或与其储能系数统计回归得到的经验关系式（q AOF ~Kh 、q AOF ~φhS g ）来估算，还可采用简化试气经验判别法。
（一）产能测试法有关不同产能测试方法的适用条件及气井绝对无阻流量值求取的方法，请参见行业标准《SY/T 5440 试井技术规范》。
另外，在采用单点测试方法求取气井绝对无阻流量时，除利用已有的一点法公式外，还可根据各自气田的实际情况，建立适合于本地区气田的一点法产能公式，其原理与方法如下：气井的无量纲IPR 曲线的表达式为：()21D D D q q P αα-+= (1)也可变形为：D D D q q P )1(/αα-+= (2)式中： ()222/R wf R D P p p P -= (3)AOF g D q q q /= (4))/(AOF Bq A A +=α (5)（5）式中的A 、B 为气井二项式产能方程系数A 、B 。
由（1）式得： ()αααα-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+=1211412D Dp q (6) 将（4）式代入（6）式得：()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+-=1141122DgAOF p q q αααα (7)上面式中的α值，可通过其他井多点产能测试资料计算的二项式产能方程系数A 、B 统计回归确定，见图1。
采气实用计算 第六部分井口产能
第六部分 井口产能和生产动态预测1 气井井口产能气井流入动态曲线()[]R p sc wf q f p =与最小井口流压下油管动态曲线()[]tf p sc wf q f p =交点所对应的产气量答为气井井口最大产能。
产气量低于井口最大产能时，井流压高于最小井口流压。
在交点处，气藏压力与最小井口液压之差，等于气藏压降与油管压降之和。
若用式（3-4）、（4-13）分别绘制或计算气井流入动态、油管动态，则气井井口产能实为在tf p 为定值时，联解下面两式求同一wf p 下的sco q2222sc s tf wfKq e p p += （6-1） n sc R wf C q p p /22-= （6-2） 式中 52218)1()(10324.1d e Z T f K s -⨯=- 其余符号同式（3-4）、（4-13）。
1．1 井口流式压对产能的影响将不同的tf p 值代入式（6-1），即得不同tf p 的油管动态曲线，它们与气井流入动态曲线的交点，即为不同tf p 时气井的井口产能。
1．2 油管直径对产能的影响将不同的d 值代入式（6-1），即得不同直径的油管动态曲线，它们与气井流入动态曲线的交点，即为不同d 时气井的井口产能。
1．3 井下气嘴对产能的影响井下气嘴应在亚临界条件下工作，讨论这类问题用到式（4-33）和下面两公式：R R UR P P P ∆-= （6-3）tub tf DR P P P ∆+= （6-4）式中 UR P ——管鞋处井下气嘴的上流压力， MPa ；DR P ——管鞋处井下气嘴的上流压力，MPa ；R P ∆——气层段渗流压降，MPa ；tub P ∆——油管段管流压降，MPa ；其余符号同前。
1．4 井下安全阀（SSSV ）对产能影响利用式（4-26）和下面两式求解1tub R R USV P p p p ∆-∆-= （6-5） 2tub tf DSV P p p ∆+= （6-6） 式中 USV p ——井下安全阀的上流压力，MPa ；DSV p ——井下安全阀的上流压力，MPa ；1tub p ∆——气层中部管鞋至SSSV 入口端面油管段的压降，MPa ；2tub p ∆——SSSV 出口端面至井口油管段的压降，MPa ；其余符号同前。
第四章气井产能分析及设计
第四章气井产能分析及设计第四章气井产能分析及设计提示产能为一定井底回压下的气井供气量。
气井产能分析主要靠稳定试井方法（又称回压法和系统试井）实现，本章介绍回压法试井、等时试井和修正等时试井，本章未介绍单点法试井。
高质量的产能试井取决于气体稳定渗流条件的保证和高精度仪表、正确的试井工艺和试井设计。
要特别重视实例分析。
还介绍了三种完井方式及其相应的产能方程。
第一节稳定状态流动的气井产能公式一、稳定状态流动达西公式为了建立气体从外边界流到井底时流入气量与生产压差的关系式，首先讨论服从达西定律的平面径向流（参见文[1]、[2]）。
如图4-1所示，设想一水平、等厚和均质的气层，气体径向流入井底。
服从达西定律的气体平面径向流，如仍用原来的混合单位制，则基本微分表达式为(4-1)图4-1平面径向流模型式中q r——在半径r处的气体体积流量，cm3/s；k——气层有效渗透率，μm2；；μ——气体粘度，mPa.s；h——气层有效厚度，cm；r——距井轴的任意半径，cm；p——压力，atm；根据连续方程常数和偏差系数气体状态方程可将半径r处的流量q r,折算为标准状态下的流量（4-2）将式（4-1）代入式（4-2），分离变量得（4-3）对于稳定状态流动，外边界压力恒定，各过水断面的质量流量不变，因此，式（4-3）中的q r可以用标准状态下的气井产气量q sc置换，并对式（4-4）积分(4-4)式（4-4）可代入任何一种单位制和标准状态。
本章采用法定计量单位，标准状态取为T SC=293k,P SC=0.101325Mpa,同时采用目前气田上实际使用的单位，式（4-4）可写为(4-5)式中q sc——标准状态下的产气量，m3/d；——渗透率，10-3μm2(即mD)；μ——气体粘度，mPa.s；Z——气体偏差系数；T——气层温度，K；h——气层有效厚度，m；r w——井底半径，m；r——距井轴的任意半径，m；p——r处的压力，Mpa；p wf——井底流压，Mpa。
气井产能试井方法计算与分析评价
西南石油大学成人教育学院气井产能试井方法计算与分析评价学生姓名：冯靖专业年级：油气储运本科指导教师：评阅老师：完成日期：2010年8月26日摘要气井产能试井在气田开发工程中占十分重要的地位，是确定气井合理工作制度和气井动态分析的依据。
高压气井在试井时，开井期井底压力常出现上升现象、有时出现油嘴大（产量高）井底流压也大的现象，导致建立的产能方程不符合实际情况，从而得不到绝对无阻流量。
因此，研究高压气井产能评价方法有其必要性。
本文通过对S气田C1井进行分析计算，分别运用了二项式、指数式和二次三项式、三次三项式的方法，进行计算和分析评价。
计算结果表明，对于高压气井，高压气井试井方法较原有方法更简便、更精确。
关键词：高压气井，气井产能，稳定试井，渗流规律，无阻流量，三项式ABSTRACTThe gas well deliverability test is very important in the project that recovery gas field. It can assure rational working system of the gas well and is the bases that conduct dynamic forecasting. It’s a new method for three term equation to take the place of two term equation in testing the gas well deliverability．Three term equation has come into use not only because many testing results disaccord with the two term equation but also because the three term equation is more exactly to calculate the permeable flow receptivity and the newly found important parameter．that is critical production．Thus，it could be possible to build up a more scientific working system of the gas well．Calculate example analysis indicate, about high pressure gas well, high pressure gas well testing method is more simple and more accurate, compared with original method.KEY WORDS：high pressure gas well, Gas well productivity, systematic well testing, seepage law, open flow capacity, three term equation目录绪论 (1)1 气井产能试井的基础理论 (2)基本定义 (2)2 气井产能试井几种方法的简单介绍 (3)2.1 常规产能试井方法 (3)2.1.1二项式产能方程 (3)2.1.2 指数式产能方程 (4)2.2 单点法试井 (4)2.2.1 常系数α法 (5)2.2.2 变系数α法 (5)2.3 低渗透气井产能试井 (5)2.3.1 等时试井 (5)2.3.2 修正等时试井 (6)2.4 高产气井产能试井 (7)2.4.1 二次三项式 (7)2.4.2 三次三项式 (7)2.5 气井产能试井几种方法的评价及比较 (7)3 气井产能试井方法的计算分析 (9)3.1 常规试井方法二项式 (9)3.2 常规试井方法指数式 (10)3.2.1 n值的确定 (10)3.2.2 系数c值的确定 (11)3.2.3 指数式产能方程的用途 (11)3.3 高产气井产能试井方法 (11)3.3.1 三次三项式 (11)3.3.2 二次三项式 (15)3.3.3 三项式处理产能试井资料的应用方法研究 (17)3.4 各种试井方法的优缺点及比较 (18)4 S气田应用实例计算分析 (19)4.1 常规回压产能试井方法 (19)4.2 高产气井产能试井方法（二次三项式） (21)4.3 分析与讨论 (22)4.4 结论 (23)5 计算机编程 (24)5.1 软件的开发环境 (24)5.2 软件的运行环境 (24)5.3 软件的总结构 (24)5.4 软件的功能 (26)符号说明 (29)总结 (27)致谢 (28)主要参考文献 (29)程序界面及代码 (30)绪论气井产能试井又称为气井稳定试井，是以气体的稳定渗流理论为基础，目的是确定气井的产能及合理的生产制度，并求出的气井产能方程式，预测气井产量随着气藏衰竭而下降的方式。
石油开采-气井产能分析及设计
通过调整气井的工作参数，如采气量、采气压力等，实现气井产能 的最大化。
优化气井工作制度调整周期
合理安排气井工作制度的调整周期，以适应气井生产动态变化，提 高气井产能。
优化气井生产系统
优化气井集输系统
01
通过改进集输管网、增设集气站等措施，提高气井集输系统的
效率和稳定性。
优化气井排水采气工艺
分析结果
通过模拟和分析，确定了各气井的产 能和采收率，为后续的产能设计和优 化提供了依据。
采用气藏工程方法，结合数值模拟技 术，对气井的产能进行模拟和分析。
某油田气井产能设计案例
案例概述
某油田为了开发新气田，需要进行气井产能设计。
设计方法
根据气田地质资料、气藏工程和钻完井工程等资 料，进行气井产能设计。
石油开采-气井产能分析及设 计
• 气井产能概述 • 气井产能分析方法 • 气井产能设计 • 气井产能优化 • 案例分析
01
气井产能概述
气井产能定义
气井产能
指气井在一定工作制度下所能产 出的天然气量，通常用日产气量 或单井年产气量表示。
气井产能评价
对气井产能进行评估，确定其生 产能力和潜力，为后续的开采方 案制定提供依据。
优化气井增产措施
根据气井的地质条件和生产动态，选择合适的增产措施，如酸化、 压裂等，以提高气井的产能。
推广应用智能开采技术
利用物联网、大数据等先进技术，实现气井的智能开采，提高开采 效率和安全性。
05
案例分析
某油田气井产能分析案例
案例概述
某油田拥有多个气井，为了提高产能 需要进行产能分析。
分析方法
气井钻完井设计
钻井方案设计
直、斜、水平井产能计算
6.3 注采井产能确定（直、斜、水平井）文23储气库注采井根据所处产能区的不同，将会采用直井、斜度井和水平井三种不同的井型来进行注采，而准确的分析三种井型的产能，对于气库井网部署有着极其重要的意义。
6.3.1注采井产能确定依据与方法1）直井产能计算模型根据天然气在多孔介质中流动的偏微分方程的解析解可得到垂直井产能计算方程为：压力平方形式为：22()/()0.472lnsc sc R wf i i sc g ewKhZ T p p Z p T q r r πμ-=式中：K ———————气层渗透率， 10-3μm 2；h ———————生产层有效厚度，m ； Z SC ———————标准状况下的气体偏差因子； T SC ———————标准状况下的温度，K ； P R ———————地层压力，MPa ； P wf ———————井底流压，MPa ；μi ———————初始条件下的气体粘度，mpa.s Z i ———————初始条件下的气体偏差因子；P SC ———————标准状况下的地面压力，MPa ； r s ———————气井泄气半径，m ； r w ———————气井井筒半径，m ；利用该公式，分别在高、中、低产井区选取了3口代表井进行产能计算，以验证公式理论推算气量与实际生产气量、不同井区各井的产量比率。
表6.3-1 模拟计算参数表通过计算，得到了3口井的理论产量（见表6.3-2），其计算值与实际值较为接近，均略小于其实值。
表6.3-2 3口气井产量计算表2）斜井产能计算模型Cinco、Miller和Ramey等人提出了在直井产能方程中加入斜井拟表皮因子的方法解决了斜井的产能计算问题，并提出了计算斜井（图6.3-1）拟表皮因子的方法：图6.3-1 斜井示意图' 2.06' 1.865'1(/41)(/56)log(/100)/tan )s D D wS h h h r αααα-⎧⎪=--⎪⎪⎪=⎨⎪⎪⎪=⎪⎩该方法适用于75α≤的斜井，可用于均质储层和非均质储层。
石油开采-气井产能分析及设计
nD
r h2 sc
w
Fq2
sc
式中 F——非达西流动系数 MPa 2 /(m3 /d)2
γ ZT
F 2.828 1021 g
（27）
r h2
w
p 2 2.828 1021 γ g ZT q 2
nD
r h2
sc
w
（27A)
或： p 2 1.291103 qscTμ Z Dq
p0 Z
p
2
p dp 2 pwf
p dp
p0 Z
p0 Z
wf
（7）
使用拟压力这一概念，式（5）可写为
774.6Kh
r
Tqsc (ψ ψ wf ) ln rwf
式（8）还可以写为下面诸式
qsc
774.6Kh(ψ r
ψwf
)
Tln
rw
ψ ψwf
1.291103 qscT Kh
dr K
（24）
式中
p——压力，Pa；
μ ——流体粘度，Pa. S；
u——渗流速度, u =q/2π rh，m/s；
ρ ——流体密度，kg/m3
l——线性渗流距离，m； r——径向渗流半径，m；
K——渗透率，m2;
β ——描述孔隙介质紊流影响的系数，称为速度系 数，单位是长度的倒数m-1
β 的通式为：
将 ρ Mairγ g p ZRT
u q
2rh
qBq
p sc
ZT
q
g sc
Tsc p
sc
2、非达西表皮效应造成的附加压降：
ρ Mairγ g p ZRT
p
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气井产能计算方法介绍及应用气井产能计算方法介绍及应用摘要：本文介绍了气井产能常用的4种方法，一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。
通过实际生产实例来分析计算方法在白马庙气田蓬莱镇组气藏气井产能，白云岩气藏基质酸化后产能预测，苏里格气田特殊开采模式下的气井产能中的应用。
并在综合比较中得出不同气井应采用的计算方法，使理论值与实际值误差缩小，从而指导实际开采工作，提高开采效率和质量。
关键词：气井产能；计算方法；应用；引言：本文介绍了气井产能常用的4种方法，一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。
通过实际生产实例来分析所采用的计算方法，使理论值与实际值误差缩小，从而指导实际开采工作，提高开采效率和质量。
一、气井产能试井测试计算方法气井产能试井测试主要包括4种方法，即一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。
1．一点法测试一点法测试是测试一个工作制度下的稳定压力。
该方法的优点是缩短测试时间、减少气体放空、节约测试费用、降低资源浪费；缺点是测试资料的分析方法带有一定的经验性和统计性，分析结果有一定的偏差。
经验表明，利用该方法测试，当测试产量为地层无阻流量的0.36倍时，测试结果最可*。
测试流动时间可采用以下计算公式： [1]式中：——稳定时间，h；——排泄面积的外半径，m；——在下的气体黏度，；——储存岩石的孔隙度； K——气层有效渗透率，；——含气饱和度。
2．系统试井系统试井又称为常规回压试井，也称多点测试，是测量气井在多个产量生产的情况下，相应的稳定井底流压。
该方法具有资料多，信息量大，分析结果可*的特点。
但测试时间长，费用高。
系统试井测试产量的确定：①最小产量至少应等于井筒中携液所需要的产量，此外还应该足以使井口温度达到不生成水化物的温度；②最大产量不能破坏井壁的稳定性，对于凝析气藏，还要考虑减少地层中两相流的范围；③测试产量必须保持由小到大的顺序。
3．等时试井等时试井测试，首先以一个较小的产量开井，生产一段时间后关井恢复地层压力，待恢复到地层压力后，再以一个稍大的产量开井生产相同的时间，然后又关井恢复，如此进行4个工作制度。
最后以—个小的产量生产到稳定。
等时试井与系统试井相比，缩短了开井时间，但由于每个工作制度都要求关井恢复到原始压力，使得关井恢复时间较长，整个测试时间较长，测试费用比较高。
确定等时试井流动时间，—般要求开井生产时间必须大于井筒效应结束的时间，并且要求开井流动结束时，探测半径必须达到距井30m的范围，以便在流动期能够反映地层的特性，参考公式为： [1]式中：——在储存温度压力下的气体黏度，；——在储存温度下的气体压缩系数，。
如果公式计算的结果小于井筒储存效应结束的时间，则流动期时间必须要大于井筒储存效应结束的时间。
确定每—工作制度下关井时间，要求关井压力恢复到原始地层压力，便可进行下—工作制度的测试。
最后延续期流动4．修正等时试井修正等时试井是等时试井的改进，二者的最大区别是后者开井生产的时间与关井恢复的时间相等。
测试时，要求所有工作制度下的开井生产时间和关井恢复时间一样，操作十分方便，这样既缩短了开井流动期的时间，又缩短了关井恢复期的时间。
修正等时试井流动期产量大小的确定方法与系统试井方法基本相同，测试的最小产量和最大产量分别为0.01和0.75倍的地层无阻流量，并且要求％(I=1，2，3，4)是等比数列，其公比为1.9—2.0比较合适。
修正等时试井测试时间的确定方法与等时试井一样。
延续期生产时间的确定，理论上要求延续生产时间必须持续到压力稳定，实际工作中可根据一点法测试时间的确定方法来确定。
二、气井产能测试计算方法在实际中的应用（一）白马庙气田蓬莱镇组气藏气井产能 1．气井产能受沉积相带控制 (1)气层受砂体控制、具很强的层段性蓬莱镇组属陆源河湖相碎屑岩沉积，在时空上变化大、非均质性强，导致了气井分布和产能的差异。
气层分布具很强的层段性，主产层多集中分布在蓬Ⅳ、Ⅲ段，尤其集中在Ⅳ—③、Ⅲ—③两套砂组，其钻探成功率分别达82％和100％。
(2)气井产能与储层参数具有较好的正相关关系对气井产能与储层的有效厚度H 和孔隙度之乘积进行统计分析发现，气井产能与储层的值之间具有较好的正相关关系(图2)，相关系数达到0．83，其表达式为 =0.0221 =0.7066。
表明气井产能与砂体规模、物性条件、沉积相带紧密相关，那些物性好、大而厚的砂体多属河口坝、河道砂体沉积徽相。
[2]图1 气井无阻流量与储层的参数(H• )关系圈(3)砂体有效（ >8％）厚度影响气井产能大小17口井高一中产能的井，其有效厚度大于10 m的砂体有5口，8～10 m 的有6口，而有效厚度小的砂体多为干井和微气井，可见单砂体越大，气井产能越高；而从生产效果看，目前气藏投产31口井，高、中产井各占7口，其产层有效厚度都在5 m以上，高产井产层厚度多在8 m 以上。
图2 蓬莱镇组顶部构造与气井产能等值线叠合圈白马庙气田蓬莱镇气藏储层致密，孔隙结构复杂，非均质性强，单井产能低，研究储层特征和受控因素，加强储层改造方是气藏效益开发的出路。
储层精细研究揭示，气井产能受沉积相和构造条件控制；商、中产井与大而犀、物性好的河口坝、河道砂坝沉积微相有关，纵向上具很强的层段性，主产层集中在Ⅳ～③、Ⅲ～③两套砂组，其钻探成功率分别达82％和100％；平面上多分布于主体构造和东南鼻状突起，二者商、中产能井分别占30％和70％。
在深入的地质研究和储层压裂评层选井的基础上，采用多层打开、分层压裂、多层合采的方法可提高气井产能，并形成了一套行之有效的压裂评层选井的综合配套技术。
采用该技术优选出19口井，已实施5口井全获成功，气产量成倍或十几倍增加，其中自浅45井气无阻流量高达18×10 m3/d，自浅38井投产165 d净增产值100余万元。
[2]（二）白云岩气藏基质酸化后产能预测方法1、考虑气体流动时的非达西效应，则气体稳定渗流时的产能二项式方程为：式中，为地层压力，MPa；为流动压力，Mpa：q为气井产量，；h为气层厚度，m；Z为气体偏差因子；T为地层温度，K；下标sc表示标准状态下的酸化。
由式(7)可以得到气井酸化前的无阻流量为：当气井酸化后，其污染程度发生改变，即表皮系数与酸化前不同，因此系数A将发生变化。
针对不同的酸化效果，系数A可分别表示为：则酸化后气井无阻流量表示为： [3]2、实例计算G1、G2、G3井分别为某白云岩气藏的3口采气井。
气井初期试气产量普遍较低，试井结果表明这3口井污染比较严重，表皮系数较高。
因此先后对3口井进行了基质酸化，并在酸化后进行了修正等时试井。
G1、G2、G3三口井的基本参数见表1，酸化施工参数见表2。
井号 G1 G2 G3原始底层压力/Mpa 30.8941 32.09961 30.4569 底层温度/℃ 109.69 106.5 104.2 有效厚度/m 8.2 13.6 6.8孔隙度 0.0415 0.04915 0.0655天然气相对密度 0.598 0.5857 0.5951渗透率/ 1.4 0.92 3.5污染系数 11.2 8.1 15污染半径/m 0.51 0.41 0.76 表1 气井基本参数表井号 G1 G2 G3有效厚度/m 8.2 13.6 7.8 酸量/41.3 78.1 38.6 排量/830 960 1233表2 气井酸化施工参数井号 G1污染系数无阻流量/ 相对误差/％数据来源 G1 -3.12 -3.55 13.81 14.55 5.06 计算试井 G2 -3.36 -3.1 16.2615.71 3.49 计算试井 G3 -2.62 -2.5 27.8427.42 1.51 计算试井表3 酸化后无阻流量对比表根据酸液的性质以及施工参数，计算出3口井中蚂fL的穿透距离分别为1.23、1.57、1.16m。
与酸化前的解释数据对比可知，3口井酸化后蚓孔均穿透污染带，因此在无阻流量计算时，选用蚓孔穿透污染带公式。
将本文公式计算的无阻流量与试井结果相比较(表3)，可以看出，根据文中所建立模型计算得到的无阻流量与修正等时试井的解释结果符合程度很高，说明本文建立的酸化后气井产能预测方法是可行的，对于今后酸化产能预测具有科学的指导意义。
（三）1．参数计算研究中对前期生产老井压裂排液过程压力恢复资料进行了重新统计，通过整理气井动态资料数据发现，气井在压裂排液过程中的恢复压力与恢复时问呈很好的对数关系(见图3)。
由于压裂排液过程的压力一时问数据录取受人为因素影响，存在准确度偏低的情况。
压力恢复曲线不规则，与理论上的压力一时问关系曲线存在局部偏差(见图3)。
图3 压力一时间关系曲线图为了让现场资料更接近理论数据，出现如图1-b所示的压力数据异常时，必须进行真实压力值筛选。
当筛选后得到的回归曲线与实际压力一时间曲线拟合性较差时，可以通过调整设定时间变量逐步拟合直至最佳效果(如图4)。
图 4 压力一时问关系曲线拟合图恢复压力与恢复时间满足对数式： p== AIn(t+ C)+ B (1) 最佳拟合后压力一时问公式为： p=AInT+ B (2)式中：p为恢复压力，MPa；f为累计恢复时间，h；T为拟合后时间变量，T—f+C；A为最佳拟合时系数；B为最佳拟合时常数；C为拟合设定时间变量。
[4]通过改变时间变量C值，使R 达到最大值为止，此时曲线得到了最佳拟合，拟合公式(2)即为计算压力最终标准式。
实事上，不同井压裂排液过程中技术措施不同，开关井制度各异，开井排液压力很难达到同一个压力基数，计算结果可比性差。
比如，部分井排液压力可以达到0 MPa，关井恢复则从0 MPa开始；另一部分井压力没有放喷到0 MPa，关井恢复则从某一压力值开始。
另外，气井井况各不相同。
一般高产井排液时压力很难降到0 MPa，甚至根本降不到0 MPa，同时，因气井地层能量大，关井短时间内压力上升很快、很高，必须再一次放喷排液，压力恢复时间段很短，造成压力恢复时间不一致。
井筒可视为弹性定容容器，在气层井深、井身结构大致相似的情况下，气井井容基本相同，在井筒存在压力情况下，井筒余压越大，压力恢复速度越慢。
所以，气井前期压力恢复较快，越到后期压力恢复越慢，如果时间不一致，计算的压力恢复速度误差很大，很难得到气井真实压力恢复速度，要使气井在同一标准条件下进行对比，须进行参数校正。
校正参数首先必须将压力恢复时间取等时间段(实际统一取值为8 h)，其次，压力没有降到0 MPa的井必须将压力校正(延伸)至0 MPa。
在压力恢复曲线完成最佳拟合后，用式(2)可以完成压力、时间校正。
首先设 0，计算丁值(To)，而A、B已知。
其次求得丁0值后，设 = +8，代表以 0时刻为起点向后延伸8h的压力恢复时间，将重新代入(2)式所得的压力即为恢复8 h时的压力值Pi，然后再计算压力恢复速度： /8 ( 为压力恢复速度，MPa／h)，求得的压力恢复速度即可作为单井产能计算参数。