气井分析 故障诊断PPT精选文档

（图1-4，1-5）
PR2 Pwf 2 Aqg Bqg 2
二项式生产方程式： qg
A2 4B PR 2 Pwf 2 A 2B
指数式生产方程式 : qg C PR2 Pwf 2 n
式中: PR ： 地层压力 MPa（绝）
Pwf ： 井底压力 MPa（绝）
qg ：日产气量 m3/d
A ： 摩擦阻力系数（简称摩阻系数）
C ： 采气指数
B ： 惯性附加阻力系数（简称惯性系数）
n ： 渗流指数
求得A、B值后可计算出无阻流量qAOF（104m3/d）
二项式：qAOFA 24BP R 2 2B 0.10 21 A
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但实际四川裂缝—孔隙型双重介质非均质气藏气井的渗 流系统正如图1-6所示，天然气从孔隙中流动到井底要经过 三个阶段： 即 PR-Pwf=（PR-PRF）+（PRF-Pws（0）） +（Pws（0）-Pwf）
坏。 2. 对气井生产的影响 〈1〉造成气井天然气浅层窜漏，生产中套压偏低，套油压差
偏小，甚至小于油压，求不到最大关井压力。 〈2〉气井生产中异层水窜入井内，而影响气井生产及气井生
产寿命。 〈3〉如果生产套管的破损发生在表层套管鞋井深以上，生产
套管固井质量不好，水泥上返高度低于破损部分或水泥 环有串槽孔现象，使表层套管内压力大于套管强度（抗 内压强度）会发生表层套管爆裂，如威47井1982年9月3 日10”表层套管爆裂，裂口长1.02m。
（一）腐蚀破损——套油管的破损（包括套管穿孔、断裂和变
形）。
1. 套管破损形成的原因
〈1〉流体中酸性气体（H2S、CO2）的腐蚀或酸化作业中的腐蚀。 〈2〉钻井过程中钻杆对套管的摩损。 〈3〉套管外围岩应力的挤压变形或损坏，套管内压力低于套
管抗外挤压力允许的低限。 〈4〉套管生产中气、水流动中对套管的摩损。 〈5〉其它，如地震、搬运、下套管作业中操作不当造成的损
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目录
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
纯气井的渗流系统 气井的异常和故障 气井储层异常的诊断 气井井下故障的诊断 排水采气工艺井的诊断
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第二节 气井的异常和故障
气井在生产过程中或早或晚会出现各种异常情况，主要分两部分：一是发 生在储层中，使渗流条件的改变；二是井筒的故障，使垂管流动条件改变。
生产压差 = 孔隙中的压降 + 裂缝中的压降 + 井底附 加压降
一是压力主要损失在低渗带，压力恢复极为缓 慢。
二是主裂缝系统裂缝发育，压力损失很小，直 线段斜率很小。
做威78井的Pws～lg[t / （T+t）]关系曲线图， 就可以看到该井生产压差（△P）的构成：
△P=△P1+△P2+△P3 即：生产压差=污染附加压降+主裂缝系统（内 压）压降+低渗带（外区）压降
套 管 破 裂
环 行 空 间 砂 桥
套 管 积 液
水 泥 窜 槽
油 管 断 裂
油 管 堵 塞
油 管 积 液
油 管 破 损
裸 眼 跨 塌
井 底 沉 砂
水 泥 塞 窜 漏
井 下 落 物
井下故障按其性质可分为五类；
井 下 故 障
腐 蚀
沉 砂
积
井 下
窜
破 损
堵 塞
液
落 物
漏
套油套油井套油井油水水 泥泥
管管管管底管管底管环塞
一、 储 层 的 异 常 储层发生异常情况使天然气渗流条件改变，主要有五种原因：
储层的异常
水侵（出水）
邻井干扰
净化
压裂酸化
污染
气水产量
地层压力
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二、 井 下 故 障
井下发生故障，使天然气自井底至井口的垂管流动出现异 常。常见的井下故障主要分三部分，即套管、油管及井底。
井下
故障
套
油
井底
（产层
管
管百度文库
部位）
当压力降传递到气井供气边界或裂缝系统的边界时， 气井控制范围内形成了一个稳定的压降漏斗，并相对均衡 的下降，即进入了压降拟稳定阶段。
因此，我们所说的气井的生产压差就是指该井的地层
压力与井底流动压力之差：
△P = PR - Pwf
式中：△P：生产压差；PR：地层压力；Pwf：井底流 动压力。
那么，气井的产气量与生产压差之间是什 么关系呢？这就是通过试井求得生产方程式：
目录
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
纯气井的渗流系统 气井的异常和故障 气井储层异常的诊断 气井井下故障的诊断 排水采气工艺井的诊断
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第一节 纯气井的渗流系统
一口气井在采气过程中，天然气由储层流动 到井口，要经过四个阶段，也就是说裂缝—孔隙 型的储层，天然气由孔隙渗流到裂缝，再渗流到 井底，最后到达井口，要经过孔隙、裂缝、井底、 井筒垂管流动四个阶段。
PR-Pwf=（Pws（0）-Pwf）+（PRF- Pws（0））+ （PR-PRF）
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总之，一口井投产前，它的产气层地质 情况及井身结构是该井的原始状况。投入开 发后的初期的试井、试采工作对该井渗流系 统的特征进行认识。开发工作者就是在这个 认识的基础上，在以后的气井生产中，通过 多种方式如试井、测压、气水分析及录取各 种生产资料数据来诊断气井储层及井身结构 出现的，影响天然气正常渗流的故障和产生 的原因，并对症下药，采取措施进行治理， 力争使气井恢复正常生产并延长气井寿命、 提高气井（气藏）采收率。
砂面分硬砂面和软砂面，沉砂的下部由颗粒较大的固 体物质组成，探砂面时加压后砂面深度不变，叫“硬砂 面”。
硬砂面上，还有由颗粒很细的固体物质和水混合呈稠 泥浆状的沉砂，探砂面可感到遇阻，加压后深度改变。
❖ 〈2〉油、套压异常，最主要表现套油压差小于正常值。
〈3〉不能进行试井及下井底压力计。
❖ 〈4〉气举、泡沫排水采气等措施效果不好 。
（二）沉砂和堵塞
1、井底沉砂 沉砂包括产层出砂、裸眼井壁跨塌的岩石，漏入地
层的洗井液，压井液中的固体物质和酸化后地层中的酸 不溶物等在放喷排液测试中沉于井底形成砂面。
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腐蚀破损——油管的破损（包括油管断裂、穿孔）
❖ 1、油管破损形成的原因
❖ 〈1〉气、水中酸性气体（H2S、CO2）的腐蚀 ❖ 〈2〉油管生产中，气、水携带沉砂等固体物质，流动中
对油管的摩损。
❖ 〈3〉修井作业、起下油管对油管的伤害。
❖ 2、对气井生产的影响
❖ 〈1〉影响携水能力：在油管断落或窜漏井段以下，由于 气流速度变慢，携水能力变差，很容易形成井下积液， 而且油管断落或破损部位越接近井口，携水能力越差而 更影响日产气量。