油气井产能分析
油气井产能试井分析方法
油气井试井的分类
一点法试井
试井不产稳能定试试井井系等修多统单时正井试井试等不井不井时稳稳试定定井试试井井干脉压 压扰冲力 力试试恢 降井井复 落试 试井 井
油气井产能试井的作用
目的及意义
预测产能、分析动态、了解地层及井 特性的最常用和最重要的方法。
作用
1、确定产能大小，为合理配产提供依据； 2、确定流入动态曲线，了解井的流入动
第二步：特种识别曲线分析
１、早期纯井筒储集阶段的特种识别曲线分析； ２、径向流动阶段的特种识别曲线分析； 3 、断层反映阶段的特种识别曲线分析；
复合图版—现代试井分析
压力拟合值：
pD M pM
1.151 m
（根据径向流斜率修正压力拟合值）
第三步：终拟合
从解释图版上读出拟合点的PD和tD/CD值以及
态特征； 3、确定储层流动参数； 4、分析影响井产能的因素； 5、为油气田的科学开发提供理论依据。
产能试井的概念
产能试井是改变若干次油井、气井
或水井的工作制度，测量在各个不同工作 制度下的稳定产量及与之相对应的井底压 力，从而确定测试井（或测试层）的产能 方程（Deliverability Equation）和 无阻流 量（Open Flow Potential 或 Absolute Open Flow Potential）。
（一）沃其尔（Vogel）方程
qo 1 0.2( Pwf ) 0.8( Pwf )2
qmax
PR
PR
（二）指数式产能方程
q0 J (PR2 Pw2f )n
油气井产能试井与产能评价
PwfPb（PR>Pb）时的稳定试井分析方法
qo
qb
[qomax
油气完井产能分析设计预测软件ComPAD业务建模和功能设计
［ ２ 】 汪 志 明， 李春 艳 ， 魏建光 ， 王京通 ． 利 用 模 糊
本 相 同的生产 压 差 ， 控制底 水 水 脊 的局 部 升高 ， 最 大 限度
地 提 高油井产 量。
（ ５ ）Ｉ Ｃ Ｖ 完 井
综合 决 策 方 法 优选 水 平 井完 井 方 式 ［ Ｊ 】 ． 石 油 钻 探 技
均衡 排 液 方 案设 计是 针对 水 平井 产 液剖 面 不 均衡 以 及 产量 较低 的情况 ， 根据 油气 藏 渗流模 型 和井筒压 降模 型
推 导 出的耦 合 计算 模 型 ， 利用中心 管完井及Ｉ Ｃ Ｄ ／ Ｉ Ｃ Ｖ 完井
来改善水平 井排 液不均 衡 的情况 。
（ １ ） 中心 管完 井
评价， 也可 以完成 某一 完 井方 式下 不 同工艺 的经济 评 价。
此外， 用户如 需 限 制成 本 ， 也可通 过 经 济评 价从初 选 的几 种 完井方 式得 到最符 合 经济 需 求的完 井方 式。
（ ２ ） 综合指 标评 价
建 立完 井方 式综 合指标 评 价体系 ， 利用 权重 系数表 示 各 因素对 完 井方 式 的影 响程 度 ， 为了将 比较分析 定 量化 ，
术， ２ ０ １ １ ， ０ ４ ： ６ ６ － ７ １ ．
Ｉ Ｃ Ｖ 完 井工作原 理与Ｉ Ｃ Ｄ 类似 。 不同的是 Ｉ Ｃ Ｄ 是 不可调 的， 一旦 安 装后 ， 其ห้องสมุดไป่ตู้ 置 以及 流 量 和压 降 的关 系就 是 固定
的， 而Ｉ ｃ Ｖ没有滑套 阀 ， 可以根据 流动 阻力的来调 节 阀度 ，
的影 响 程 度 ， 从 而 为 完井 方 案 的 确 定提 供 定量 化 的 判 断 指 标及 系统 化 、 科 学化 、 模 型化 的实 用的完 井 方式 的选 择
2.5 气井一点法产能测试理论分析
7.64 1010 / K1.2
式中K的单位为10-3μm2，β为m-1。由特征因子公式可知，θ与 K0..8成正比。就一般条件而言，气藏的渗透率变化可能达几个 数量级。所以，S、和 K是θ的主要影响。
实例1
陕61井气层厚度5.4m；温度104 oC；测试原始地 层压力pi为31.143MPa；井眼半径0.0762m；由不稳 定试井解释非达西系数为0.12 (104m3/d)-1 ；气层有 效渗透率为4.7×10-3μm2；表皮系数为2。延时测试
α的极限范围为0到1。 α=1表示气井流入动态完全遵循达西（线性） 规律，能量完全消耗于克服径向层流和S造成的粘 滞阻力，无因次IPR曲线为直线。 而α=0（仅当超完善井的极端情况）表示气井 流入动态完全遵循非达西（二次）流动规律，能 量完全消耗于克服湍流惯性阻力，无因次IPR曲线 为二次曲线且曲率达到最大。 图1为不同α值的无因次IPR曲线族。
实例2
四川新场气田x20、x23、x28、x33、x38、x41、 x54、x60、x69、802十口井。
气层厚度5－20m 原始地层压力pi为9.4 ~ 14.5MPa
z
气层有效渗透率为0.1 ~ 1×10-3μm2 表皮系数为－2.45 ~ 10 气产量0.07 ~ 6.4×104m3/d
压力恢复试井数据 + “一点法”
1987年国内著名油藏工程专家陈元千“ 确定气 井绝对无阻流量的简单方法” 《天然气工业》导出 了气井压力平方形式的无因次 IPR方程。该方程较 经验相关式具有明确的理论基础，是以无因次压力 作为无因次产量的二次函数。式中的系数α综合了 原二项式产能方程的系数a和b。并指出α值的影响 不十分显著，当pd>0.5时可以忽略。并根据我国16 个油田的气井多点稳定试井数据统计分析，推荐α 的取值为0.25。
气井产能分析详解课件
contents
目录
• 气井产能分析概述 • 气井产能预测方法 • 气井产能影响因素 • 气井产能优化措施 • 气井产能分析案例 • 总结与展望
01
CATALOGUE
气井产能分析概述
气井产能定义
气井产能
是指气井在单位时间内产出的天然气量，通常用立方米/日或百万立方英尺/日 表示。
气井产能分析是气田开发的关 键环节，对于优化气田开发方 案、提高气田采收率和经济效 益具有重要意义。
影响因素分析
常用预测方法介绍
气井产能受到多种因素的影响， 如储层物性、流体性质、压力、 温度等。通过对这些因素的分 析，可以更准确地预测气井如经验公式法、数值模拟 法、类比法等。这些方法各有 优缺点，应根据具体情况选择 合适的方法。
CATALOGUE
气井产能分析案例
案例一：某气田A井的产能分析
01
02
03
04
背景介绍
某气田A井的地理位置、地质 情况、储层特征等方面的基本
信息。
产能预测
根据地质资料和工程数据，预 测A井的初期产能和最终产能，
以及产能变化趋势。
产能影响因素
分析影响A井产能的因素，如 储层物性、流体性质、压力、
温度等。
数值模拟法
考虑因素全面
数值模拟法能够考虑更多 的地质和工程因素，如储 层非均质性、裂缝分布、 井筒压力等。
精度高
通过精细的数值模型和计 算机模拟，数值模拟法能 够获得更准确的气井产能 预测结果。
需要专业软件
数值模拟需要使用专业的 数值模拟软件，对使用者 的技能要求较高。
物理模拟法
直观性强
物理模拟法通过实体模型进行实 验模拟，能够直观地展示气井产
油气井试井及产能测试(凝析气井试井分析与动态预测)
濮城油田.
2. 井别: 滚动开发井. 3. 投产时间:
？.
测试时间：2001.10.11-10.23 测试层位：S3下 测试井段：3606.5-3612.6m 有效厚度: 6.1米
稳定产量：Qo=0.5 m3/d ; Qg=1*104m3/d;
稳定时间：tP=360 hrs
孔隙度：10.7%
测井解释渗透率： ? mD
r r
r rw
mt 2kh
(内边界条件) (封闭外边界) (定压外边界) (无穷大地层)
r
0
r re
(re , t ) i
lim (r , t ) i
r
(r,0) i
(初始条件)
k ro ( o Rs og ) Dh k
× Í × (t ¦ D ¹ ¦ D ' · D /C D )
10
1 C D e 2S =10 0.1
1
10 30
( a=250,¦ =2,M=2 ) Ò
0.01 0.1 1 10 100 t D /C D 1000 10000 100000
天然裂缝凝析气藏模型 ：
1 Df rD rD rD rD Df 2 S e Dm Df CD e 2 S t D C D
1. 压力降落试井分析
凝析气井的渗流微分方程：
P krg 1 kro rk ( o Rs og ) xi g yi ( o Rs og ) So xi g S g yi a S a xai r r o g t r
rDe 1
（连续性条件） （连续性条件） （内边界条件1） （内边界条件2）
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。
油气田行业产能概念
油气田行业产能概念油气田行业作为能源领域的重要组成部分，对于全球能源供应和经济发展具有举足轻重的作用。
而产能作为衡量油气田行业发展水平的关键指标，不仅关系到企业的经济效益，更与国家的能源安全和战略利益息息相关。
因此，深入理解油气田行业的产能概念，对于我们把握行业发展趋势、优化资源配置、提高生产效率具有重要意义。
一、油气田行业产能的基本定义产能，即生产能力，是指在一定时期内，企业或行业在既定的技术、设备和人力资源条件下，所能达到的最大产出水平。
在油气田行业中，产能通常指的是油气田在一定时间内的最大可能产量，它受到油气藏地质条件、开采技术、设备状况、管理水平等多种因素的影响。
二、油气田行业产能的计量单位与评价指标1. 计量单位油气田行业的产能计量单位主要包括吨、桶、立方米等，具体使用哪种单位取决于油气的种类和状态。
例如，原油通常使用吨或桶作为计量单位，而天然气则常用立方米来衡量。
在实际操作中，为了便于国际比较和统计，往往还会采用标准单位，如标准桶（1桶约合159升）和标准立方米等。
2. 评价指标评价油气田行业产能的指标主要有两个层面：一是单一油气田的产能指标，包括日产量、年产量等；二是整个油气田行业的产能指标，如总产量、产能利用率等。
这些指标可以反映油气田的生产能力、生产效率以及资源利用水平，是评估油气田行业发展的重要依据。
三、影响油气田行业产能的主要因素1. 油气藏地质条件油气藏的地质条件是影响产能的根本因素。
油气藏的储量、渗透率、孔隙度等地质特征决定了油气的可采量和开采难度。
一般来说，储量丰富、渗透率高、孔隙度大的油气藏具有更高的产能潜力。
2. 开采技术开采技术是决定油气田产能的关键因素之一。
随着科技的进步，油气开采技术不断更新换代，从传统的自喷井、抽油井到现代的水平井、多分支井等高效开采技术，极大地提高了油气田的产能。
此外，增强采收率技术（EOR）等先进技术的应用，也进一步挖掘了油气藏的潜力。
水平井产能分析
水平井产能分析一、油气井渗流方式流线为彼此平行的直线，并且垂直于流动方向的每—个截面上的各点渗流速度相等，这种渗流方式称为直线流(1inear flow or rectilinear flow)，又称为单向流(one way flow)。
研究的对象是井排。
流体从平面的四周向井中心汇集，或从井中心向四周发散的渗流方式称为径向流(radial flow)。
流体从平面的四周向井中心汇集的渗流方式称为点汇(point sink)。
例如生产井可作为点汇处理。
流体从井中心向四周发散的渗流方式称为点源(point source)。
例如注入井可作为点源处理。
研究的对象是垂直的单井。
流线呈直线向井点汇集，其渗流面积成半球形，且渗流等压曲面呈半球的渗流方式称为半球流，又称为球向流(spherical flow)。
研究的对象是垂直的单井。
流线呈椭球状汇聚于椭球轴的渗流方式称为椭球渗流(ellipsoidal seepage flow)。
研究的对象是水平的单井。
渗流的几何形态如图3．1．2所示。
生产井与注水井的升降漏斗：二、渗流规律地下油气藏向钻井中的渗流规律取决于：油气藏流体介质性质（轻质油、重油和稠油）、储渗体孔隙与裂隙特征（低孔隙低渗透、中等孔隙和大孔隙高渗透）、介质流速（低速、中速与高速）、稳定流和非稳定流、油气井的完善性等。
此外，油气藏的渗流规律还可分为：不可压缩液体的渗流、可压缩流体渗流、单相流体渗流、油气二相流体和油气水三相流体的渗流，按储渗体岩层物性还可分为单项储渗体介质和多项储渗体介质体中的渗流，按供油边界还可分为圈闭和非圈闭油气藏、定压边界和非定压边界等等。
一般，按渗流阻力和雷诺数，常分以下三种类型。
三、水平井产能评价常用的计算公式在中孔隙储层中，以单项液流为对象，将三维问题简化为二维问题，国内外常用公式有：Borisov 公式：Gier 公式：Renard 和Depuy 公式：Joshi 公式：式中：x ——泄油椭圆长轴与水平井长度的比值，L a x /2=；a ——泄油主轴的一半，m ；()()5.04eh 25.0/25.02/⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=L r L ar eh ——水平井泄油半径，m ；L ——水平井长度，m ； h ——油藏的高度，m ；对于非均质油藏，K h≠K v，引入非均质油藏各项渗透差异修正系数β=（K h/K v）0.5，同时，渗透率采用有效渗透系数K=（K h/K v）0.5，Joshi公式、Renard和Depuy公式分别为：当考虑实际水平井井眼的偏心距以及储层的各向异性系数时，可采用下式进行计算：式中：δ——水平井的偏心距。
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。
油气井产能评价
弹性驱动(未饱和油藏的采油)
形成条件：没有边底水，无气顶，无注水，地层压力大于饱和压力。 能量释放：地层压力降低，油藏岩石和流体释放能量。
油藏压力不断降低 日产油量不断降低 瞬时生产气油比不变 一般处于无水采油期，变化很小
溶解气驱(饱和油藏的采油)
形成条件：没有边底水，无气顶，无注水，地层压力等于饱和压力。 能量释放：地层压力降低，原油脱气，气体膨胀，释放能量。
qo
C
p R2
p
(
pR
2 2
pwf 2 )n
R1
近似预测任一流压下（Pwf）的产能：
PR PR1
PR2 PR3
IPR(PR1)
IPR(PR3)
IPR(PR2)
预测不同地层压力的IPR曲线 q
两相流特 性曲线 （IPR曲线） 图
Klins and Clark (1993)发现了Fetkovich的C和指数n是随 地层压力变化，
▪ 以下经验方法可以用于油气两相渗流时的流入动态分析：
▪● Vogel (1968)方法 ▪● Wiggins方法; ▪● Standing方法; ▪● Fetkovich方法; ▪● Klins and Clark方法. ▪ ●陈元千方法
(1） Vogel (1968)方法
情况1：当pwf〈pr〈pb时（饱和油藏） ，整个油藏处于溶解
qo
Kh
1.842 10 3[ln( re ) 0.75 S ]
pr pwf
1 dp
o Bo
rw
qo
1.842
Kh
10
3
o
Bo
[ln(
re rw
) 0.75
( pr S]
p wf
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。
油气井产能分析
IPR方程回顾-2
• Fetkovich（1973）曾经建议用油井等时试井数据来评价其生产 能力，他在气井产能经验方程基础上，根据对6个油田、40口不 同的油井生产数据分析结果，提出Fetkovich关系式。
• Jones、Blount和Glaze（1976）通过研究用多流量短时测试预测 油井流入动态，考虑到非达西流动的影响，根据Forchheimer （1901）方程得到一种二项式IPR方程。
• Vogel（1968）选用21个油田的实例数据（油藏岩石和流体性质有较大的 变化范围）进行数值模拟得到一系列IPR关系数据。分析这些数据时， Vogel首先注意到这些实例的生产—压力关系曲线非常相似。他将每一个 点的压力除以油藏平均压力、将每个点的产量除以油井最大产量进行无 量纲化，他发现这些无量纲化的IPR数据点最后落在一个狭小的范围内， 通过回归，得到后来称为Vogel方程的IPR曲线。
• IPR最初只是经验地描述了油井产量与给定平均地层压力、井底流压之间 的相互作用和影响。
• 常规IPR曲线是基于Darcy线性定律的，其合理应用的前提是采油指数保 持不变。
• 对于单相油流，定义单位压降下的产油量为生产指数（PI），根据Darcy 定律可知产量与压力是成直线关系的。
• Evinger 和Muskat（1942）通过对渗流方程研究指出，当在油藏中存在二 相渗流时产量与压力将不会像期望的那样存在直线关系，而是一种曲线 关系。
△P w
△P wmax
0
1
2 (Q/J o )max 3
Q /J o
4
5
0
2
4
α =0.1
n=2
6
α =0.2
α =0.1
n=4
油气井生产动态分析
油气井生产动态分析简介油气井生产动态分析是石油工程领域中的一个重要环节，通过对油气井产量、压力、温度等生产参数的监测与分析，可以有效提高油气井的生产效率和开采效果。
本文将介绍油气井生产动态分析的基本概念、方法以及应用。
一、油气井生产动态分析的意义油气井生产动态分析是石油工程领域中的关键技术之一，它能够提供对油气井生产情况的实时监测和分析，为油气田的管理和优化提供重要参考依据。
通过对油气井生产动态的分析，可以预测油井的产量变化和压力变化，帮助工程师做出相应的调控措施，有效延长油气井的寿命，提高油气井的产量和采收率。
此外，油气井生产动态分析还可以帮助工程师及时发现油气井的异常情况，识别可能存在的问题。
根据异常情况，工程师可以采取相应的措施进行调整，避免油井的意外停产或损坏，提高油气井的运营稳定性。
二、油气井生产动态分析的方法1. 数据采集与处理油气井生产动态分析的首要任务是进行数据的采集与处理。
常用的数据采集方式包括实时监测系统、传感器、测井仪器等。
通过这些设备可以获取到油气井的产量、压力、温度等关键参数数据。
在数据采集后，需要对数据进行处理和分析。
通常采用的方法包括数据清洗、数据融合和数据建模等。
数据的清洗可以去除异常值和冗余数据，保证后续分析的准确性。
数据融合是将不同来源、不同类型的数据进行整合，使得分析结果更加全面和准确。
数据建模是利用统计学和数学方法对数据进行建模，从而揭示数据之间的内在关系。
2. 生产数据的分析对采集到的油气井生产数据进行分析，是油气井生产动态分析的核心步骤之一。
常见的分析方法包括时域分析和频域分析。
时域分析是指对时间序列数据进行分析，通过分析产量、压力、温度等参数随时间变化的规律，推导出井筒内流体的运动状态和井底产能等信息。
时域分析常用的技术包括趋势分析、周期性分析、波动分析等。
频域分析是指对数据的频率特征进行分析，通过分析产量、压力、温度在不同频率上的分布规律，推测井底产能、井筒内流体的运动状态等。
油气井产能分析研究
摘要 油气 井产 能分 析是 确定 合理生产制度 的基础 ， 也是优化油气井设计 、 制定科 学开发方案、 开发动态分析 和调整的重要依据 。根据渗流状 态稳定 情况 ， 将 油气井产 能分 析细 化为产 能初分析 和产 能再分析 两个方 面， 从 单
相流 、 两相流、 油气水 三相流 ， 直井 、 斜 井、 水平 井等 方面， 概述 了油 气井产能分析 的理论和 发展过程 ， 对油 气井产能
１ 概
述
２ 产能初 分析
２ ． １ 直 井产能 初分 析
常 规 的产能 分析 ， 一 般在 油气 井正 式投 产之 前 ，
在放喷 、 试采阶段 ， 以稳定渗流理论为基础 ， 以试井 分析 为手 段 ， 以确 定 油 气 井 的 产 能 方程 和合 理 的生 产制 度 为 目的 。因此 这种 以研 究稳 定渗 流为 主 的油 气井 产能 分 析可 以称 为 “ 产 能初 分 析” 。近年 产 能分 析 的 内涵 得 到扩展 和 丰 富 ， 除 了 为正 式 投 产 做 准 备 的传统产能分析外 ， 还包括投产后产能 的评价与预 测， 产量递减曲线分析等 ， 即以研究非稳定流人流出 关 系 为主 ， 以不稳 定渗 流理 论 为基础 ， 以试 井分 析 和 递 减 分析 等 为手段 ， 以生产 动态 分析 、 产 能评 价 和确 定 后 期生 产制 度 为 目的新 产 能 分 析 ， 它 是 常 规 油气 井 产 能分 析 的后 续 部 分 ， 是 油 田生 产 调 整过 程 中 的 日常工 作部 分 ， 因 此延 伸 后 的油 气 井 产 能分 析 可 以 称为“ 产能再分析” （ 见图 １ ） 。
２
油
气
井
测 试
２ ０ １ ７年 ２月
采油工程部油井产能分析
采油工程部油井产能分析采油工程部是石油行业中至关重要的部门之一，负责提取地下油藏中的石油资源。
而油井产能分析则是评估和分析油井在特定条件下的产能表现，从而为采油工程部制定有效的生产策略和决策提供支持。
本文将对采油工程部油井产能分析的方法和重要性进行探讨。
一、产能分析方法1. 已知生产数据法该方法通过分析已知的油井生产数据，如产量和注入量等，来评估油井的产能表现。
这种方法可以通过建立生产曲线和功图等工具，来监测和比较油井的产量变化趋势，从而判断油井是否存在产能下降的问题。
同时，该方法还可以通过计算产液率、产气率、液气比等指标，来对油井产能进行量化分析。
2. 数值模拟法数值模拟法是通过建立油藏数值模型，模拟油井的工作状态和产能表现。
该方法可以考虑更多的影响因素，如油藏属性、井筒特征和地下压力等，从而提供更准确的产能预测结果。
数值模拟法通常借助计算机软件来进行模拟计算，能够对复杂情况下的油井产能进行深入研究和分析。
二、产能分析指标1. 产液率产液率是指油井每天产出的液体（包括石油和水）的体积。
产液率的高低直接反映了油井的产能状况，通常以桶/天或立方米/天作为单位进行表示。
在产能分析中，通过对比不同时间段的产液率变化，可以评估油井产能的变化趋势以及产能受到的影响因素。
2. 产气率产气率是指油井每天产出的天然气的体积。
对于含气油井来说，产气率是评估其产能表现的重要指标之一。
类似于产液率，产气率的变化也能够反映油井产能的波动情况，为产能优化提供数据支持。
3. 液气比液气比是指油井产出的液体和天然气的比率。
对于采含气油田的油井而言，液气比的变化可以揭示出油井的产能变动情况。
较高的液气比可能意味着产液能力的下降，需要采取相应措施提高油井的产能。
三、产能分析的重要性1. 优化生产策略通过对油井产能分析，可以了解油井在不同工况下的产能变化情况，从而调整和优化生产策略。
对于产能下降的油井，可以采取相应措施，如增加注入压力、调整注入液体的组分和浓度等，以提高油井的产能，最大限度地挖掘油藏资源。
油气井产能预测模型及方法研究
油气井产能预测模型及方法研究油气井产能预测模型及方法研究摘要：油气井的产能预测对于油气田的开发和管理至关重要。
本文基于井底流压力、井底流体温度、井底流体密度等输入参数，综合利用统计学和机器学习方法，构建了一种油气井产能预测模型，并通过实际案例进行了验证。
结果表明，该模型能够准确预测油气井的产能，并能够为油气田的管理和决策提供可靠的依据。
关键词：油气井；产能预测；统计学；机器学习1. 引言油气井的产能预测是油气田开发和管理的重要内容。
准确预测油气井的产能可以帮助油气企业制定合理的开发方案，提高生产效率和经济效益。
然而，由于油气井产能受到诸多因素的影响，如地质条件、油藏特征、井筒结构等，传统的经验模型在预测精度和可靠性上存在一定的局限性。
因此，开发一种准确、可靠的油气井产能预测模型和方法，对于油气田的开发和管理具有重要意义。
2. 数据收集和处理在本研究中，我们从某油气田选取了多口油气井，获取了相应的数据，包括井底流压力、井底流体温度、井底流体密度等。
然后，对这些数据进行了清洗和预处理，包括去除异常值、缺失值填充等。
3. 特征选择特征选择是构建预测模型的关键步骤。
在本研究中，我们采用了统计学方法和机器学习方法进行特征选择。
首先，利用统计学方法分析了各因素与产能之间的相关性，选择出与产能相关性较高的因素作为特征。
然后，利用机器学习方法建立了一个预测模型，并利用特征重要性评估方法进一步筛选出对产能预测影响最大的特征。
4. 模型构建在本研究中，我们采用了多种机器学习方法，包括支持向量机、随机森林、神经网络等，构建了一个综合模型。
该模型能够在考虑各种因素的情况下，准确预测油气井的产能。
具体步骤如下：首先，将数据集划分为训练集和测试集；然后，利用训练集对模型进行训练；最后，利用测试集评估模型的性能，并进行模型调优。
5. 模型验证为了验证所构建的模型的准确性和可靠性，我们选取了实际的油气井进行了实证验证。
通过与实际产能进行比较，证明了所构建的模型在产能预测方面具有较高的准确性和可靠性。
一点法产能测试理论分析
特征函数（） 123412333
1 0.8 0.6 12 0.4 0.2 0 0 20 40
0.96
2 1 4
a
0.25
60
80
100
综上所述:
1
α反映了气体渗流规 律的综合特征，是 控制无因次IPR曲线 形状的特征参数。 因此，这里首次称α 为IPR特征参数。下 面对α作进一步分析 和描述。
0.8
· · ¦ wf /¦ r ,(p wf /p r ) 2
0.6 Á ¦ =0 0.25 0.5 0.75 1
0.4
0.2
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
q/q max
无因次IPR曲线族
将A,B,D代入上式，θ可解析为
DKh p r rd 12.7T ln S r w
2
0.174 10 14 rg K 2 p r hp rwT h rd ln S r w
2
2
并根据我国16个油田的气井多点稳定试井数据
统计分析，推荐α的取值为0.25。
A A Bq max
ln rd / rw S ln rd / rw S Dq max
α实质上是二项式中达西项层流系数A的无因次形式，故 称为无因次层流系数。 物理意义：表示在所有非理想流动条件下的最大无阻 （敞喷条件下）总表皮系数中，与产量无关的表皮系数所占 的份额。相应1-α为无因次湍流系数，表示与产量相关的表皮 系数占最大总表皮系数的份额。
气井一点法产能测试理论分析
一点法产能测试工艺较常规多点法简单、 省时、经济。所以，无因次IPR曲线是实现油 气井一点法产能试井和预测流入动态的理论 基础。
采油工程部油井生产数据分析
采油工程部油井生产数据分析在采油工程部中，生产数据分析是一个至关重要的环节。
通过对油井生产数据的准确分析和解读，能够帮助我们更好地了解油田的产能、生产状况以及存在的问题，从而采取相应的措施来提高产能和效益。
本文将对采油工程部油井生产数据分析进行探讨。
一、数据采集与整理油井生产数据采集是数据分析的基础。
在采集数据时，应确保数据的准确性和完整性，并进行合理的分类和整理。
数据分类可按照地区、井号、日期等方式进行，便于后续的分析和比较。
此外，还需进行数据的清洗，对异常值和漏采数据进行处理，确保分析结果的准确性。
二、数据分析方法1. 指标分析通过对采集到的生产数据进行指标分析，可以反映出油井的生产情况。
常用的指标包括井口产量、油水比、日产液量等，通过对这些指标的分析，我们可以了解到油井的产能情况、油水井比例以及水处理效果等信息。
指标分析可采用趋势分析法、对比分析法等多种方法。
2. 灰色关联分析灰色关联分析可以帮助我们探索各因素之间的相关性，并找出对油井生产数据影响较大的因素。
通过建立数学模型，计算各因素之间的关联度，进而确定影响因素的重要性。
灰色关联分析方法在多因素影响下，能够较为准确地找出影响生产数据指标的主要因素。
3. 时间序列分析时间序列分析可以帮助我们了解到生产数据随时间的变化规律。
通过对历史生产数据的统计和分析，可以预测未来的生产趋势，为生产调整和决策提供参考依据。
时间序列分析方法包括平稳性检验、趋势分解、ARIMA模型等。
三、数据分析结果的应用数据分析结果的应用是提高产能和效益的关键环节。
根据数据分析的结果，我们可以判断油井的生产状态，确定生产优化的方向。
比如，对于产能较低的油井，可以采取增加注水量、调整采油工艺等措施来提高产能；对于油水比较高的油井，可以通过调整生产参数、加强水处理等方式降低油水比。
此外，还可以根据数据分析结果对油井进行维护和管理，及时处理井口问题，确保生产的稳定和安全。
四、数据分析的挑战与应对措施数据分析过程中也会面临一些挑战，比如数据的不完整性、采样误差、模型选择等问题。
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7.316
9.898 9.067 0.000
5.705
41.064
82.127
123.191
164.254
205.318
4.094 0.000
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19.362
29.043
38.724
48.405 úÒ ² ºÁ ¿ Q(m3/d)
A3-94Ó Í ¾ ® Á ÷È ë ¶ ¯ Ì ¬ Ç ú Ï ß
úÒ ² ºÁ ¿ Q(m3/d)
A9Ó Í ¾ ® Á ÷È ë ¶ ¯ Ì ¬ Ç ú Ï ß
IPR应用建议
• 对于单点法，相对测试点而言，一般误差随压降程度增大而趋于增加，这种 预测误差的增加趋势是可以理解的，当预测井底压力降大于（确定IPR方程 所使用的）测试点压力降时，每个IPR方程实质上是用外推来计算油井动态 的，我们可以想象，预测井井底压降点距测试点越远，预测结果误差将越大。 • 可以肯定，没有一个方法能够非常适合于所有测试实例，某方法在一个例子 中取得最可靠的预测，但是在另一个例子中却有可能最差的。为扬长避短， 应当考虑用两种以上的方法完成某一预测。 • 经验表明，Fetkovich多点法似乎可靠性最好。研究结果表明：与实际测试数 据相比，他的方法预测结果总平均误差比其他方法要小。同时，Fetkovich方 法在整个压降范围内能够取得稳定的预测结果，而单点方法似乎对测试点的 压降更敏感。 • 应当注意的是，井底压降的选择的是非常重要的，它会关系到IPR方法的可 靠性。研究表明，对于任何IPR方法来说，为获得较为可靠的预测结果，井 底压降程度不能小于平均油藏压力的20%。一般建议测试条件应近可能逼近 实际生产条件。. • 由于枯竭的影响，一种IPR方法在一个油藏压力下可靠却不一定在另一个油 藏压力下也可靠，这可能是由于油藏参数随时间变化，引起流动性质的变化。 最后再次建议，用多点IPR方法评价油井流入动态。
QoD 1 0.25PwD 0.75P
d wD
PR P d 0.27 1.46 R 0.96 P Pb b
2
4 0.00166 P b
• 刘想平 (1998) • Cheng (1989)
2 3 QoD 1 CPwD (1 C ) 2 PwD C 1 C PwD
d wD
2 QoD 1 PwD
• Wiggins (1995)
2 QoD 1 0.52 PwD 0.48PwD
PR d 0 . 28 0 . 72 Pb
1.235 0.001Pb
2 QwD 1 0.72 PwD 0.28PwD
• Sukarno (1995)
2 3 QoD FE 1.0 0.149 PwD 0.442 PwD 0.409 PwD
2 3 FE a0 a1 PwD a 2 PwD a3 PwD
• Rawlins-Schellhandt (1935) n 2 QoD 1 PwD • Jones-Blount-Glaze (1976)
q
2kh( p pwf ) B[ln( 0.472re / rw ) s]
产能分析统计方法
• 已知生产数据 Q Np Wp • 产量递减曲线——Arps(1945)方程 • 增长曲线方法——Doucet(1992) • 水驱规律曲线 • 推算可采储量 • 预测生产动态
产量关系式
Q Qi (1 nDt )
QoD a0 a1 PwD a2 P
2 wD
综合IPR方程
PR
A
Pb
Qo Qmax
Pwf C1 P 1 b
Pwf C2 P b
Pwf C1 C2 1 P b PR 1 ( 2C1 C2 3) P 1 b
产能分析解析方法—Darcy 公式
kA dp q dr
稳态径向流动示意图
h
pe
q
pe = Const.
pwf
r re
稳态压力分布
q r p pwf ln s 2kh rw
井
轴 线
rs
损害区
未损害区
h
表 皮 效 应
PR
Pf Pwf
理想井压力 实际井压力
• 回顾常用的常规IPR方程 • 给出一种新的IPR综合关系式 • 提出应用建议。
IPR方程回顾-1
• IPR最初只是经验地描述了油井产量与给定平均地层压力、井底流压之间 的相互作用和影响。
• 常规IPR曲线是基于Darcy线性定律的，其合理应用的前提是采油指数保 持不变。
• 对于单相油流，定义单位压降下的产油量为生产指数（PI），根据Darcy 定律可知产量与压力是成直线关系的。
ai b0i b1i S b2i S 2 b3i S 3
2 PR P CQ DQ wf o o
水平井IPR方程
• Bendakhlia-Aziz (1989)
QoD 1.0 VPwD (1 V ) P
2 n wD
• Retnanto-Economides (1998)
常规含水IPR曲线
特殊IPR曲线
0 0 1 2
(Q/J o )max
Q /J o
3 4 5
÷P w ¡
2
4
Á ¦ =0.1
n=2
¡ ÷P wmax
6
Á ¦ =0.2
n=2
8
Á ¦ =0.1
n=4
10
¼ 5-3 Ã Í Ý Â É Ð Í É ø Á ÷² Î Ê ý Ò ì ³ £ É ú ² ú ¶ ¯ Ì ¬ Ö ¸ Ê ¾ Ç ú Ï ß
2
3
B
Qb
Qmax
Qmax1
常规斜井无水IPR曲线
常规含水IPR方程
Pwf Qo 1 C1 P Qmax R Pwf C2 P R Pwf C1 C 2 1 P R
2
3
dN p dt aN e
1 n
1 m b ( t t0 ) p
• Gompertz模型、HCZ模型 • T 模型、 Logistic模型 、 Hubbert模型 • Kopatov模型、Arps模型 • Г模型和Weng模型 • Weibull模型、Von Bertalanffy模型
水驱曲线
专题评述-油气井产能分析
• Arps产量递减分析
–Arps(1949) –指数递减、调和递减、双曲递减
• IPR方程
–Muskat(1942)、Vogel(1968)、Fetkovich（1973）、 Wiggins（1992）、……
• 增长曲线统计方法
–Docet(1992)
• 现代产能分析理论
–典型曲线拟合
特殊IPR曲线
¹ Pwf(MPa) ÷Ñ ×Á ® µ ¾
¹ Pwf(MPa) ÷Ñ ×Á ® µ ¾
13.220 12.389 ¸ Öý ʲ úÒ º ß ÏÐ Ôú ²Ò º µ ʲ â² ú¿ Á
12.150
10.539
11.559 10.728
8.927 ÃÊ Ý Â² úÒ º ßÐ Ï Ôú ²Ò º µ² Ê â² ú¿ Á
符号说明
• Pwf=井底流压（MPa），PR=油藏平均压力（MPa） • Pb=原油泡点压力（MPa）； Qo=产油量（m3），Qomax=极限产油量（m3） • Qwmax=极限产水量（m3）； • C=层流系数，D=紊流系数 • a1、a2是与井筒垂向斜角有关的常数 • C1 、C2是与井筒垂向斜角有关的常数。 dQ Kh J dPwf r B ( PD S )
PwD
Pwf PR
QoD
Qo QoБайду номын сангаасmax
Q wD
Qw Q w max
直井IPR方程
• Vogel (1968)
2 QoD 1 0.2 PwD 0.8PwD
• Fetkovich (1973) • Kilns-Majcher (1992)
QoD 1 0.295PwD 0.705P
IPR方程回顾-2
• Fetkovich（1973）曾经建议用油井等时试井数据来评价其生产 能力，他在气井产能经验方程基础上，根据对6个油田、40口不 同的油井生产数据分析结果，提出Fetkovich关系式。 • Jones、Blount和Glaze（1976）通过研究用多流量短时测试预测 油井流入动态，考虑到非达西流动的影响，根据Forchheimer （1901）方程得到一种二项式IPR方程。 • Wiggins（1992）完成了一项非常有意义的工作，他对油气两相 渗流拟稳态解式进行Tailor展开，解析得到了IPR方程一般形式。 • Sukarno（1995）在数值模拟基础上得到了一种IPR曲线方程， 他试着考虑当井底流压变化时由于表皮变化（受产量变化影响） 而引起的流动效率的变化，很有新意义。 • 根据IPR方程中待定系数的个数可以对IPR进行简单分类，如果 只有一个待定系数，则需要一个样本点即可确定，这时称为单 点IPR 方程；如果有两个或两个以上的待定系数则需要采用线 性回归或非线性回归的方法来确定，这时称为多点IPR方程。
rw rwe
s
rw
k rS S 1 ln kS rw
r
Pf Pwf qB S 2kh
平面径向流不稳定产量
q
2kh( pe pwf ) B (ln[ re / rw ] s)