低渗气藏产能评价技术

•常见曲线类型
•4
•5
•11
•二、异常曲线处理
•常见曲线类型
•6
•7
•8
•12
•二、异常曲线处理
•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：
•异常曲线处理方法
•类型二（当测取的地层压力偏小时的识别和校正 ）
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。
•9
•二、异常曲线处理
•常见曲线类型
•2 •3
•二、异常曲线处理
•确定气水两相流二项式产能方程
•(1)
•(2)
•(3)
•(4)
•1、确定α •由于测试持续时间一般较短，在这个 过程中，可以认为地层压力不变，并 且可以认为在不同测试油嘴下生产气 水质量比α保持不变。
•2、确定Kg/Krw •考虑天然气的密度和粘度随压力的变化，不考虑不同测试油 嘴下的气水质量比的变化。一个压力值，对应一个气体粘度与 密度值,代入式（3），可以计算出 一个Kg/Krw。这样，就可 以得到不同压力下的Krg/Krw，也就是可以得到Kg/Krw ～p 的关系。 •3、借助气水相对渗透率曲线K得到Krg/Krw ～ sw,根据 Krg/Krw 可以得到sw，从而得到Krg和Krw。
•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。
•底水锥进影响的二项式产能曲 线
•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。
•类型六（凝析油影响）
•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。
•二、异常曲线处理
•两相拟压力指数式产能方程 •指数式产能方程 ： •二项式产能方程 ：
•两项拟压力二项式产能方程 •=373.302(104m3/d) •=176.8172(104m3/d)
•二、异常曲线处理
•实例2
•三、两相流产能
•底水气藏临界产量 • 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”。
•I区
•凝析气
•II区
•III区
•不同区域的流动特征：
•I区：生产气油比是常数；进入I区 的单相气与产出井流物有相同的组分 ；
•凝析油
•II区：凝析油净聚集的区域，可以 采用等容衰竭来描述；
•两相区
•单相区 •III区：组分不变，等于原始状态
•三区油气分布示意图
• 对于近井区的描述过于简单，忽视了不同流动相间过渡区的存在； 对渗流过程中不同影响因素的考虑还不全面；I区边界定义合理性还有待 验证
低渗气藏产能评价技术
•汇报提纲
•1
•产能评价方法
•2 •异常曲线处理方法
•3
•两相流产能
•4
•气井优化配产
•一、气井产能评价方 法
•二项式产能方程
•气井产能方程
•指数产能方程
•一点法产能方程
•经验公式
•靖边气田
•一、气井产能评价方 法
•IPR曲线绘制及用途
•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。
•4、由数值积分方法求出两相拟压力函数，作出 的关系曲 线。 •5、利用产水气井的测试资料和上述计算，就可以线性回归确 定系数和。 •6、确定A和B，从而确定出产水气藏二项式产能方程，）， 建立了气水同产井流入动态关系。
•三、两相流产能
•气水两相流二项式产能方程应用
•（1）确定产水气井流入动态方程
•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
•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.
•若绘制
关系曲
线，可得一直线，此直线截距为A，斜率为B.
•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） •类型四（井筒或井底残留液体逐渐吸净的识别）
•测 •试 •时 •间
•气井无阻流量与地层压力关系曲线
•气井绝对无阻流量与影响半径关系曲线
•二、异常曲线处理
• 产能指示曲线异 常
•异常曲线原因
•YK6H井二项式产能方程
•Y5KH井二项式产能方程
•二、异常曲线处理
•异常曲线原因
• 影响因素
① 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)。
• 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。
•三、两相流产能
•底水气藏临界产量研究关系图
•底水气藏临界产量研究
•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
•修正等时试井
•常规回压试井示意图 •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。
•改进的等时试井示意图
•一、气井产能评价方 法
•气井产能试井方法
•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。
•气井产能方程
•IPR曲线图
•一、气井产能评价方 法•常规回压试井
•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。
•气井产能试井方法
•等时试井
•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。
•耦合影响分析
•产量,MMscf/d •气相相对渗透率
•0. 9
•0. 7
•0. 5
•0. 3
•0. 1
•0
•基础相渗(低速)
•长庆气田气井修正等时试井流程图
•6
•一、气井产能评价方 法 •边
•界 •影 •响
• 陕5井产能方程系数A变化曲线
•地 •层 •压 •力
•产能方程分析影响因素
•产 •水 •影 •响
•陕93井产能方程系数A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%。
•先给定在压力与拟压力关系曲线数据中插值 可得到的 ，这样就可以计算出不同质量流 量对应的井底拟压力，进而再次插值求得对 应的井底压力。通过这个方法可以求出可靠 的产水气井流入动态曲线方程，这对于产水 气井生产动态预测，确定合理产能是十分重 要的。
•（2）确定产水气井无阻流量
•（3）节点分析法
•把节点选择在井底压力处，系统则被分成 地层流入系统和油管流出系统，相对应的是 井底流入曲线和井底流出曲线。这样，根据 节点处压力唯一性便可由两条曲线方程得出 稳定生产的工作点。对于气水同产井，应该 依据下图求出气井的合理产量。
•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。
•若绘制
关系曲线
，可得一直线，此直线截距为A，斜率为B.
•井筒附近存在积液时的指示曲 线
•二、异常曲线处理
•类型五（底水锥进的识别）
•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
。
•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。
•底水气藏临界产量的确定
•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；
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。
•凝析油影响的指示曲线
•二、异常曲线处理
•实例1
•YK6H
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)
2005.8.30 2005.9.14 2005.10.1 2005.10.13
56.36
3.17
55.38
0.98
3ຫໍສະໝຸດ Baidu.5 8.8
9.6
4.1319
3.97
55.61
0.75
37.9 7.8
14.4
5.9261
5.56
55.75
0.61
39.5 17.4
33.71
13.7828
6.35
55.74
0.62
39.7 18.13 49.95
20.4476
•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。
•三、•两气水相同流产产井产能能曲线对比：
•气水两相流产能方程应用
• 当地层中为气水两相流动时，气相的相对渗透率大幅度下降， 导致气产量下降。如果不考虑气相渗流能力的变化势必导致过高确定 气井产水后的产气能力。
•三、两相流产能
•考虑高速效应的凝析气井多相流产能分析
•凝析气井
•可动气和可动油 •可动气和不可动油 •可动气
•
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。
•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 •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
•球面向心流---考虑非达西
•球面向心流---不考虑非达西
•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
•
•三、两相流产能
•气水两相流二项式产能方程
•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：
•井底流压偏小时的二项式产能曲线
•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。
•对于产水气井，应该依据上式求出的最 大无阻流量来确定产水气井的合理产量。
•节点分析法井底流入曲线和流出曲线
•三、•不两同相水气流比产下流能入动态曲线：
•气水两相流产能方程应用
• 随着水气比的增加，流入动态关系曲线向左下方偏移，即在相同井 底流压下，随气水比的增加，气体产量将减少。或者说，在相同气产量下 ，随着水气比的增加，生产压差将增大。