第08章 气井试井

能方程和qAOF分别为：
pe pwf
2 2
1 qsc c
qAOF cpe
2
二、常规产能试井/气井稳定试井/常规回压试井
设计内容：测试程序和测试时间等。 一般在开井之前，把压力计下入井底，首先测量气井的静压数据：初 次投产井——原始地层压力（pi=pe）；老井——平均地层压力或地层 静压（ps）。
气井的产量与井底流压关系曲线
1、二项式
确定了气井的二项式产能方程式之后，可计算qAOF：
pe2 pwf 2 aqsc bqsc 2
qAOF
a a 2 4bpe 2 2b
pe 2 a
（1）当b=0时，表明整个流动完全为达西渗流，此时的产能方程和qAOF 分别为：
pe pwf aqsc
确定了气井的指数式产能方程式后，可计算qAOF：
qAOF c( pe )
2 n
2、指数式
qsc c( pe pwf )
2
2 n
（1）当n=0.5时，表明整个流动完全为非达西渗流，
此时的产能方程和qAOF分别为：
pe pwf
2 2
1 2 qsc 2 c
qAOF cpe
（2）当n=1时，表明整个流动完全为达西渗流，产
第八章
气井试井
• 与油井试井基本原理一样； • 在操作程序和解释方法上不同于油井试井。
气体的粘度小 气体在地层中的流动能力强 气体的压缩性强
气体流动过程中的状态变化大
• 真实气井渗流微分方程
1 2 t
p 2 dp Z p0
p
k cg
• 低压气藏
Z i Zi
两条直线只有截距发生变化，而斜
率不发生变化，根据第5个测点确定 截距a，将a和b代入式
pe2 pwf 2 aqsc bqsc 2
即可得到二项式产能方程。
等时试井的二项式产能测试曲线
2、指数式
ln qsc ln c n ln( pe2 pwf 2 )
根据测试点绘制出产能曲线，得到产能常数c2和产能曲线指数n，由于 前4组测试点并没有稳定，因此，此时得到的并不是真正的产能方程。
e wf b q
' 2 sc
e wf a qsc b q
'
' 2 sc
低压气藏
pscT i Z i a khTsc Z sc
p p aqsc bq
2 e 2 wf
2 sc
re ln s rw
sc pscTZi 1 b 2 2 2 h Tsc Z sc rwe s
• 修正等时试井要求： ① 每一个气嘴开井生产的时间相等； ② 关井恢复压力的时间也相等，但是开、关井时间可以不 相等；
③ 一般情况下关井的时间长于开井生产的时间，但开井的
时间必须足够长，以消除井筒储存效应的影响。 二项式和指数式产能方程的求解方法与等时试井类似。
四、修正等时试井
五、单点测试
• 常规的多点稳定流动测试缺点：
22 22 pp p p ee wfwf 1 11 1 48 48 22 1 48PD i e Q 1 1 Q pp gg D q 即 qD 即 D 6 Q 66 6 QAOF
AOF
于是可以得到一点法确定无阻流量的公式为：
二项式无因次 IPR 曲线方程：
pe 2 pwf 2 pe
2

Qg QAOF
Qg （ 1 ） Q AOF
2

a a bQAOF
pe pwf
2
2
pe
2

Qg QAOF
Qg （ 1 ） Q AOF
2
a a bQAOF
Q Q AOF AOF
6 Q 6 Q gg
2 p 2 p p e p wf e wf 1 48 48 2 11 1 2 p p i e
2 2
由上式可以看出，计算气井的绝对无阻流量，仅只需要知道气井 的地层压力和一个单点的稳定测试产量与井底流动压力就可以了。
气井正序测试的产量和井底压力变化曲线
1、二项式
pe2 pwf 2 aqsc bqsc 2
pe 2 pwf 2 q sc
按二项式产能方程整理测试的稳定产量和稳定井底流压：
a bqsc
绘制气井的二项式产能曲线，得到一条直线。 对直线回归，确定出斜率b和截距a代 入下式：
pe2 pwf 2 aqsc bqsc 2
1 p p t
2 2 2
1 2 t
• 高压气藏
低压气藏用压力平方进行研究
pi p Z i Zi 1 p 2 p t
μZ与p关系近似为 一直线，即直线斜 率不变
高压气藏用压力进行研究
第一节 气体稳定渗流 • 气体稳定渗流产量达西方程
qsc
第二节 气体产能试井
一、气井的产能方程
• 常用的气井产能方程：二项式和指数式。 • 产能方程可以用压力、拟压力和压力的平方表示。 • 拟压力形式的产能方程，一般在计算机的试井解释 软件系统中使用。压力形式的产能方程一般用于高 压气藏。 • 矿场上一般同时采用二项式和指数式两种形式分析 气井的产能问题。
正序测试的程序为：
（1）让气井以较小的气嘴生 产，待井底压力稳定后进入下 一步测试； （2）换成较大气嘴继续生产 ，待井底压力稳定后进入下一 步测试；
气井正序测试的产量和井底压力变化曲线
二、常规产能试井/气井稳定试井/常规回压试井
（3）重复（2）步，直至完成测试。 测试完成后关井。关井期间可以选择进行一次压力恢复试井测试。待 测试完毕之后，从井底取出压力计；分析测试数据，求气井产能？
1、二项式
气井产能方程的二项式形式为：
pe2 pwf 2 aqsc bqsc 2
井底稳定流压与稳定产量之间的关系曲线称作气井的生产指示曲线。 由于非达西项的存在，气体生产指示曲 线一般都是下凹型曲线。 井底流压越低，气井的产量越高。
气井绝对无阻流量：井底流压为0时对
应的气井最大产量，用qAOF表示。 习惯用qAOF评价气井的产能大小。
ln qsc
qsc c( pe2 pwf 2 )n
得到气井的指数式产能方程，由此可以 计算出气井的绝对无阻流量。
ln( pe2 pwf 2 )
气井的指数式产能曲线
三、等时试井——低渗透可以缩短测试时间。
方法与常规试井方法类似。但要求：
每一个气嘴开井生产的时间相等；每一次测试都要更换气嘴，且关井
五、单点测试
随着气井生产，气井的产能会发生变化，但是反映气井非Darcy渗 流项的产能方程系数b和产能曲线指数n一般不会发生太大的变化， 变化的是产能方程系数a和产能曲线常数c； 若一口井曾进行过产能测试，且建立了当时测试条件下的二项式产 能方程和指数式产能方程。可沿用历史上的b和n，做一个单点测试 ，确定新的a和c，得到新的产能方程。
'' '' 2 sc
高压气藏
''
pe pwf a qsc b q
sc pscTZi 1 '' 1 pscT i Zi re a ln s b 2 2 s 2 h p T Z r e 2 kh piTsc Z sc rw i sc sc w
2 2
q AOF
（2）当b特别大以致于达西渗流项可以忽略时，表明整个流动完全为非 达西渗流，产能方程和qAOF分别为：
pe pwf bqsc
2 2
2
q AOF
pe b
2、指数式
指数式产能方程形式为：
qsc c( pe pwf )
2
2 n
c—产能曲线常数；n—产能曲线指数，n的取值范围在0.5～1之间。 n值越大，表明气体的达西流动成分越多； n值越小，表明气体的非达西流动成分越多。
把前4组测试点数据得到的产能曲
线平移到第5个测点。 两条直线只有截距发生变化，而斜
ln qsc
率不发生变化，根据第5个测点确定
产能曲线常数c，将c和n代入式
qsc c( pe2 pwf 2 )n
即可得到指数式产能方程。
ln( pe2 pwf 2 )
等时试井的指数式产能测试曲线
四、修正等时试井——致密低渗透气藏
之后必须恢复到原始状态再进行测试。
最后一个流量被称作延时流量，延时流量测试时间最长。测试完之后
关井。
气井等时试井的产量和井底压力变化曲线
1、二项式
pe2 pwf 2 aqsc bqsc 2
根据测试点绘制出产能曲线得到斜率b和截距a1，由于前4组测试点并 没有稳定，因此，此时得到的并不是真正的产能曲线方程。 把前4组测试点数据得到的产能曲 线平移到第5个测点。
qsc
• 气体稳定渗流产量非达西方程
e wf a qsc b q
'
' 2 sc
气井的Darcy渗流项系数
pscT a khTsc Z sc
'
re ln s rw
气井的非Darcy渗流项系数
sc pscT 1 b 2 2 s 2 h iTsc Z sc rwe
① 需要较长的稳定流动测试时间； ② 常因探井测试缺少集输流程和装置，而将大量天然气放 空烧掉； ③ 有时由于地质条件等原因得不到正确的能成线性关系的 数据，达不到预期目的。
为改进这一状况，陈元千提出了单点产能测试方法：只需
在关井测出地层压力的条件下，开井取得一个工作制度下