第五章 气井产能分析及设计
气井产能计算方法介绍
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。
(新版教材)天然气工程授课教案
教书育人工作计划要点本学期，我主讲“天然气工程”课。
为了上好本课程，培养学生德、智、体全面发展，既教书又育人，使学生在思想上和专业技术上都获得较大提高，特制定如下计划：１、坚持四项基本原则，培养学生热爱祖国和社会主义的思想。
在教学过程中，以党的政策为指导，使学生真正成为社会主义建设人才。
２、培养学生热爱石油工业，热爱本专业的思想和为石油工业奉献的精神。
结合我国石油天然气工业的发展，使学生了解我国石油工业的创业精神。
３、明确学习目的，培养学生良好的学习风气。
经常和学生进行思想交流，掌握他们的思想、学习情况及学习方法。
主动关心和帮助学生，使学生真正掌握所学知识。
４、结合生产实际，因地制宜，因材施教。
改进教学方法，理论与实践相结合，使学生既掌握所学知识，又能用于解决实际问题。
培养学生分析问题和解决问题的能力。
５、培养学生浓厚的学习兴趣，提高学生学习的积极性。
在课堂上采用生动活泼的教学方法，提高学生对本专业的学习兴趣。
对学生的学习严格要求，要求学生按时完成作业，严格考勤，经常抽查，对迟到、早退的学生要严格批评、教育，要求学生遵守纪律。
６、严格要求自己，认真备课和讲课，做到内容熟练和精练。
在教学中，不断了解学生学习情况，做到循序渐进，由浅入深。
讲解中突出重点，注重启发，培养能力。
７、认真批改作业，耐心辅导，注意效果。
内容提要：第一章天然气工程绪论概述我国天然气工业的现状及发展，天然气工程的研究对象、内容和方法，有关学习天然气工程的目的和方法。
第二章天然气的主要物性参数（复习）第一节天然气的组成与分类第二节天然气的相对分子质量、密度、相对密度和比容第三节天然气的偏差系数第四节天然气的等温压缩系数第五节天然气的体积系数和膨胀系数第六节天然气的粘度第七节天然气中水蒸气含量第八节天然气的热值第九节天然气的爆炸性第三章烃类流体相态第一节油气烃类体系的基本相态特征烃类相态基本概念、单组分和两组分烃的相态特征及临界点定义之差异，反转凝析现象及解释，各类气田（干气、湿气、凝析气）的P-T图等。
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
油气井产能分析ppt课件
直井IPR方程
• Vogel (1968)
Q oD 10 .2 P wD 0 .8 P w 2 D
• Fetkovich (1973)
QoD1Pw2D
• Kilns-Majcher (1992)
Q oD 1 0 .2P 9 w5 D 0 .7P 0 w d5 Dd0.2 80.7 P 2 P R b1.2 30 5.0 0 P b1
• Cheng (1989) Q oD a0a 1P wD a2P w 2 D
PR A
Pb
综合IPR方程
Qo 1C1PPwbfC2PPwbf2C1C21PPwbf3
Qmax
1(2C1C23)P PR b 1
B
Qb
Qmax
Qmax1
常规斜井无水IPR曲线
常规含水IPR方程
Q Q m o a1 xC 1 P P w R fC 2 P P w R f2C 1C 2 1 P P w R f3
产能分析解析方法—Darcy 公式
q kA dp
dr
稳态径向流动示意图
h
pe
q pe = Const.
pwf
r
re
稳态压力分布
ppwf2qkhlnrrw
s
井
轴 线
表 PR 皮 效 应 Pf
Pwf
rs
损害区
未损害区
h
理想井压力 实际井压力
rw rwes
rw
r
S
k kS
1ln
rS rw
Pf Pwf 2 qB khS
• 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。
第五章 气井产能分析与设计[研究材料]
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调研学习
3
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 二、非达西流动产能公式
调研学习
4
一、稳定状态流动达西公式
为了建立气体从边界流到井底时流入气量与生 产压差的关系式，首先，讨论服从达西定律平面径 向流。
如图5－1，设想一水平、等厚、均质的气层， 气体径向流入井底。
调研学习
5
一、稳定状态流动达西公式
系数
恢复曲线或开井测压降曲线，
和Dqsc。因此，常将S和Dqsc合并在一起，可写用来为确定S’
S ' s Dqsc
（5－31）
引入视表皮系数的概念，式（5－29）和式（5－30）可写为
qsc
774.6kh( pe2
T Z (ln re
pw2 f S')
)
rw
pe2
pw2 f
1.291103 qscT Z
（5－15）
式（5－14）可以认为是式（5－11）的近似值， 两者都是气体稳定流动的达西产能公式，简称气体
平面径向流方程。
调研学习
14
一、稳定状态流动达西公式
例5－1 气井数据如下：h 9.144m, pe 31.889MPa,
pwf 16.548MPa， g 0.76, 0.027mPa • S,T 395.6K ,
1（6.514）8MpPs2kian , 1g .290.1706kh,3TqscT 39Z5S.6K , 0.027mPa • S, k 1.51031m.229,Z1030.8191,.2re07916170.64 4m39,5rw.60.0120715m0.891.5
1.5 9.144
1.504 102
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
气井产能试井设计与分析方法研究
气井产能试井设计与分析方法研究摘要：随着科技的发展，天然气工业也得到了迅速的发展，天然气在人们的生产生活中占据越来越重要的位置，在气田的开发过程中，对气井的动态、气层的特性以及气井的产能进行预测是气田企业发展开发的基础，气井产能的设计与分析在气田的开发中起到至关重要的作用，气井产能分析设计的合理可以得到适合气藏的产能方程，并且可以确定合理的生产制度，本文对气井产能设计分析进行了简单的探讨。
关键词：气井产能试井设计分析研究一、前言气井产能是预测气井动态、了解气层特性的重要手段，在气田的开发过程中发挥着不可替代的作用，气井产能设计的是否合理关乎到气田企业的发展前景，它可以为矿场生产节约更多的时间和资金，可以给企业带来极大的经济效益，本文对气井产能预测的新理论、新方法进行了深入的研究与论述。
二、气井产能气井产能也就是产气能力，以不同的流量生产，测试井底下的压力，是以无阻流量和合理产量来表示的，无阻流量就是指在整个井筒没有阻力的条件下产生的最大产量；无阻流量可以反映同一条件下气井产能的大小，所以，无阻流量对气井产能的分析设计意义重大。
气井产量的大小可以认为调动，但是产量是由计算得到的。
三、气井产能影响因素分析影响气井产能的因素有很多，包括地质因素和工程因素两大类，具体如下：1.地质因素：包括地层系数、地层边界、储能系数、储层非均质、非达西流等。
2.工程因素：包括措施改造、储层伤害四、气井产能试井方法的进展及国内外发展现状1.气井产能试井方法的进展气井产能的试井方法主要经历四个阶段，包括：初始产能试井阶段、常规产能试井阶段、等时产能试井阶段以及简化产能试井阶段，具体如下：1.1初始产能试井阶段：这是气井产能的初始阶段，采用的是最原始的试井方法，该阶段还没有成熟的试井方法，也就是将测试的井完全敞开在大气压下，同时测量产气量，这种方法叫做气井的实际无阻流量，但是这种方法产出的天然气非常浪费，严重危害到企业的经济利益，并且其安全隐患极大，不能保证人员的人身安全。
天然气工程教程第5章气井产能分析及设计
p
2 nD
46.607
p nD 6.827MPa
解： （3）这两种附加压降同时存在时的井底流动压力
p2
p2
1.291103 q Tμ Z r
sc
(ln e
s) p2
wf
e
Kh
r
nD
w
10.169102 7.430102 1.504102 0.46607102
p 8.799MPa wf
• 流入动态： –井底压力与产量的关系
• 流入动态曲线： –井底压力与产量关系的曲线，也称 IPR曲线
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 1、假设条件:
–水平、均质K、等厚h、圆形气藏 –单相气体服从达西渗流
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
Pe
re
rw
p
h
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
sc
3.41
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
• 三、非达西流动产能公式
• 1、非达西效应 达西定律是用粘滞性流体进行实验得出的，相当于管流中的层
流流动。气流入井，垂直于流动方向的过水断面愈近井轴愈变小， 渗流速度急剧增加。井轴周围的高速流动相当于紊流流动，称为 非达西流动。这种情况达西流动公式已不再适用，必须寻求其特 有的流动规律。Forchheimer通过实验，提出下面的二次方程描 述非达西流动 –非达西流基本公式：
s)
(33)
e
wf
Kh
r
w
例3 在例1中，若S =1.5,qsc=11.2079万方/天求(1)表
皮效应引起的附加压降；(2)非达西流动引起的附加
压降；（3）这两种附加压降同时存在时的井底流动 压力。
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
气井产能计算
塔里木克拉201井各种方法计算的无阻流量误差分析表
分析方法
二项式压力法 无阻流量 （m3/d） 625004 相对误差 %
指数式压力法
二项式压力平方法 指数式压力平方法
663880
490414 495877 21.534 20.660
指数式方程
一、指数式方程
在完全层流的情况下，气井稳定流动的砂面 产量公式为：
qs
786kh( p
2
r
p wf )
2
re zT [ln 0.5] rw
qs
即
786kh( p
2
r
p wf )
气井等时试井全历史拟合
目的：获得更可靠结果 原理：不稳定试井 变产量迭加
试井之星软件解释：
试井之星软件解释：
关于二项式直线反向问题：
系统试井曲线异常原因： 1. 测试资料不准确； 2. 测试时间不够长，井底压力未达到稳定；
3. 井底有积液；
4. 钻井液侵泡或井底有堵塞物；
5. 底水的影响； 6. 凝析油的析出，井底造成污染；
气井产能试井
稳定试井：
1.回压试井
2.等时试井
3.改进等时试井 4.一点法试井
回压试井
改变几个工作制度，一般4～5个，产量由 小到大，控制回压达到流量稳定。同时井底流压 也达稳定。记录每个工作制度下的稳定气产量q 和稳定的井底流压P如下图示意。
气井产能试井传统叫做“回压试 井”(back pressure test)
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。
煤层气井排采速率与产能分析
煤层气井排采速率与产能分析发布时间：2022-07-26T01:33:30.406Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：张亮李新丁志强程红玲[导读] 煤层气是一种不可再生资源，是重要的战略资源，通过煤层气的开发，能够降低煤层中瓦斯气的张亮李新丁志强程红玲中国石化中原石油工程公司井下特种作业公司河南濮阳 457001摘要：煤层气是一种不可再生资源，是重要的战略资源，通过煤层气的开发，能够降低煤层中瓦斯气的浓度，提高煤田开采的安全性；煤层气井的排采必须以合理的、缓慢的速率进行，否则将造成储层的严重伤害。
本文通过对淮南煤层气井组PX2-1井排采过程进行分析研究，定量分析了该井的产气规律与产能分析，为该区块煤层气井的排采提供了依据。
关键词：煤层气；排采；产能；渗透率一、排采速率对煤层气井产能的作用机制1、排采半径排采阶段，如果液面下降速率过快，井筒附近的流体就会以较高的速度和较大流体压差流向井筒，有效应力快速增加，裂缝过早闭合，无法将压力传递到更远处，造成压降漏斗得不到充分扩展，排采半径得不到有效延伸，只有井筒附近很小范围内的煤层得到了有效降压，有效排采半径变得很小，产气量在达到高峰后，由于气源的供应不足而急剧下降，无法长期持续生产。
2、速敏效应在排采过程中，井筒附近地层流体压力逐渐降低，与外边界形成压力差，驱使远处的气和水向井筒运移，流体在裂缝中的运移势必携带一定量的固体颗粒（煤粉或支撑剂），流速越大，携带能力越强，排采速率过快，将造成单位距离内流体压差过高，从而造成裂缝内流体流速加快，高速流体携带大量的煤粉及支撑剂快速向井筒运移。
如果这些煤粉或支撑剂运移到了井筒，还可通过冲洗排出；如果堆积在临井地带，将堵塞裂缝，产生速敏效应，造成储层渗透性严重降低，致使煤层气井既不产水，也不产气，速敏效应可以通过控制液面下降速度得以最大限度的消除，从某种程度上速敏效应是可以避免的。
3、裂缝闭合水力加砂压裂旨在建立具有较高导流能力的主支撑裂缝，同时使煤层中的众多微裂缝相互连通并部分支撑，在煤层中形成复杂的连通网络体系，从而达到改善煤层的裂隙系统，提高渗透性，实现增产的效果。
产能测试评价及试井分析_OK
1
一、高压含硫气井合理测试时间的确定方法研究
一、问题的提出 从气井的测试方面讲 , 测试时间过长 , 会造成
气井测试的费用增多 , 从资料录取 , 测试资料分析 方面来讲 , 测试时间长对资料的分析是有利的 , 能 够得到更多的气藏信息 , 如边界状况、储量大小等。 另一方面 , 由于气井含硫 , 在测试时 , 测试工具要 受到硫的腐蚀 , 尤其气井存在水时 , 腐蚀将更为严 重 , 从这一点出发 , 要求气井的测试时间越短越好。 由此可见 , 从不同的方面出发 , 将得出不同的测试 时间 , 这就提出了 , 到底测试时间多长才为合理呢 ? 为此 , 对高压含硫气井合理测试时间的确定方法作 一探讨。
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
40
50
60
由于是高温高压含硫气井，必须考虑硫对测试 工具的腐蚀，从这方面考虑，最大的测试时间不得 超过硫对测试工具的耐腐蚀时间，因此有：
t开 t关 t腐蚀
另外还须考虑井口装置承压能力，以确定深井 测试的最大关井时间。
12
二、异常高压气井产能试井资料分析
（一）问题的提出 异常高压气藏具有压力高 , 产量大的特点 , 为了弄
去应有的物理意义。加约束的目的就是将这些坏点的影响削 弱 , 使曲线符合大多数测试点 , 从而保证其物理意义不会被丧 失。
19
可采用可变容差法进行求解 , 该法的基本思想就是通过 多面体的多次反射、收缩、缩减、膨胀 , 最终获得满意约 束允许误差的最优解。
通过计算 , 可以得到试井期间气藏的平均地层压力Pe 以及 A,B,C 值。
2
二、确定气井合理测试时间的原则 要确定气井合理测试时间 , 首先要制定一个原
课件-气井开发动态分析与产能评价技术
qAOF 70.94104 m3 / d qAOF 40.33104 m3 / d qAOF 15.28104 m3 / d
苏53-78-46H井动态产能方程
苏53-78-46H井IPR曲线衰减情况对比图
一、建立典型气井产能方程
建立了苏10、苏11、苏53三个区块部分典型井动态产能方程。 依据研究结果，取目前无阻流量的1/3，与目前实际日产量比较，认为 目前苏10-22-18井配产偏小，苏10-31-40井、苏53-78-46H井配产偏大，其 余较合理。
苏里格苏53区块井位图
一、建立典型气井产能方程
2、区块典型气井动态产能方程
应用不稳定流产能分析方法，通过气井日产、月产、油压、流压、静压、 生产时间等生产数据进行历史拟合，确定单井解释模型参数，实现气井产能评 价与气井产能长期动态分析预测。
该方法优点:
➢ 不需要关井，比压力恢复试井节省 时间，更经济； ➢ 可以反映远井地带的地层状况； ➢ 可以求取试井解释不能解释出的地 层参数； ➢ 不受时间的限制，可以随时了解地 层参数的变化情况。
苏里格苏10区块井位部署图
一、建立典型气井产能方程
苏11区块:
苏里格苏11区块井位部署图
原有老井8口，2007年完钻评价 井16口，2008年开始在北部地区钻 井进行丛式井整体开发，形成 600×600m菱形井网。
截至2013年5月底，苏11区块累 计投产气井306口，开井280口，区 块日产气349万方/天，平均单井日 产气1.25万方/天，压降速率 0.001MPa/d。 区块累计生产天然气 43.91×108m3 ，采出程度为5.4% 。
Sa
Kh
Le reh
rwh
——气层水平渗透率，mD；
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。
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。
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（2）非达西流动引起的附加压降；
（3）这两种附加压降同时存在时的井底流动压力。
解例：5－1 气井数据如下：h=9.144m,pe 31.899MPa, pwf
1（6.514）8MpPs2kian , 1g .290.1706kh,3TqscT 39Z5S.6K , 0.027mPa • S, k 1.51031m.229,Z1030.8191,.2re07916170.64 4m39,5rw.60.0120715m0.891.5
qscT Z pwf
rw
一、稳定状态流动达西公式
同理可得出
qsc
774.6kh( pe2
T Z ln
re
pw2f
)
rw
（5－14）
pe2
pw2 f
1.291103 qscT Z
kh
ln re rw
（5－15）
式（5－14）可以认为是式（5－11）的近似值， 两者都是气体稳定流动的达西产能公式，简称气体
Fqs2c
（5－27）
非达西流动系数
F
2.828 1021
g ZT
rwh2
,
MPa2
/(m3
/
d )2
或
pn2D
1.291103 qscT Z
kh
Dqsc
（5－28）
惯性或紊流系数
D
kh
2.8281021 g ZT 2.1911018 gk
1.291103 ZT
rwh2
hrw
二、非达西流动产能公式
ZT p
（5－2）
将（5－1）代入（5－2），分离变量得
2 khTscZsc pdp dr
qsc pscT Z
r
（5－3）
一、稳定状态流动达西公式
对于稳定状态流动，外边界压力恒定，各过水
断面流量不变，用标准状态下气井产气量qsc置换 （5－3）式中的qr，并对（5－3）式积分，得
khTscZsc 2 p p dp r dr
Hawhins将表皮系数表示为
S ( k 1) ln ra
ka
rw
（5－16）
一、稳定状态流动达西公式
分析ra和rw范围内，渗透率变化前后拟压力差的
变化，可以导出S引起的拟压力降 skin
skin
1.291103 qscT kh
ln
ra rw
k
ka
1
由Hawkins对S的定义不难得出
skin
一、稳定状态流动达西公式 二、非达西流动产能公式
一、稳定状态流动达西公式
为了建立气体从边界流到井底时流入气量与生 产压差的关系式，首先，讨论服从达西定律平面径 向流。
如图5－1，设想一水平、等厚、均质的气层， 气体径向流入井底。
一、稳定状态流动达西公式
图 5－1 平面径向流模型
一、稳定状态流动达西公式
第五章 气井产能分析与设计
本章学习的主要内容
✓稳定状态流动的气井产能公式 ✓拟稳定状态流动的气井产能公式 ✓气井产能经验公式 ✓气井产能试井工艺 ✓完井方式对气流入井的影响
基本概念
产能：指一定回压下的气井供气量。 产能试井：地层压力一定，以不同的井底流动压力 测试气井的产气量，也称回压法试井。
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
pe2
pw2f
1.291103 qscT Z
kh
(ln re rw
S Dqsc )
（5－前者反映 井底附近渗透性变化的影响，后者反映井底 流量变化的影响。两者物理意义虽然不同，
但都发生在井底附近。
qsc
T
774.6kh( pe2 pw2f )
如果把井底附近渗透率没有任何变化时作为基线
一、稳定状态流动达西公式
那么井底受污染相当于引起一个正的附加压降，井底 渗透性变好相当于引起一个负的附加压降，如图5－2 所示。
图5-2 井底正负压降
一、稳定状态流动达西公式
从图5－2可以看出，无论是钻井液污染对井底 附近岩层渗透性造成的伤害，或是酸化对它的改善， 都仅限于井壁附近很小的范围。形象的描述这种影 响，称之为表皮效应，用表皮系数S度量其值。
Forchheimer通过实验，提出了二次方程来描述非达西流 动
二、非达西流动产能公式
dp u 2
dl k
（5－23）
对于平面径向流
dp u 2
dr k
（5－24）
β的通式为
常数 / ka (a为系数）
7.6441010 / k1.5 （5－25）
二、非达西流动产能公式
在（5－24）中，总的压力梯度dp/dr由两部分组成。
服从达西定律的气体平面径向流，仍采用原来 的混合单位制，则基本微分表达式为
qt
k(2 rh)
dp dr
（5－1）
根据连续方程
q 1q1 2q2 常数
一、稳定状态流动达西公式
和偏差系数气体状态方程
pM
ZRT
可将半径r处流量qr折算为标准状态下的流量qsc
qr
qsc Bg
qsc
psc Z T sc sc
e wf
1.291103 qscT kh
(ln re rwf
s)
（5－20）
qsc
774.6kh( pe2
T Z (ln re
pw2f S)
)
rw
（5－21）
pe2 pw2f
1.291103 qscT Z
kh
(ln re rw
S)（5－22）
由以上各式可见，当气量一定时，正的S可使
1.5 9.144
1.504102
二、非达西流动产能公式
Δp skin 12.265MPa
2）
Δp
2 nD
βγ
2.828 102
g ZT
rw h2
qs2c
7.644 1010 7.644 1010 4.1611010 m1
K 1.2
1.51.2
pn2D
2.828 102
4.1611010
Z (ln
re rw
S
Dqsc )
（5－29）
pe2
pw2f
1.291103 qscT Z
kh
(ln re rw
S Dqsc )
（5－30）
二、非达西流动产能公式
S在’ —同视一表条皮 井底附近的压力分布在曲稳线定上试井，时实，际测关上井很压难力 区分S
系数
恢复曲线或开井测压降曲线，
和Dqsc。因此，常将S和Dqsc合并在一起，可写用来为确定S’
S ' s Dqsc
（5－31）
引入视表皮系数的概念，式（5－29）和式（5－30）可写为
qsc
774.6kh( pe2
T Z (ln re
pw2f S')
)
rw
pe2
pw2f
1.291103 qscT Z
kh
(ln re rw
S')
（5－32） （5－33）
二、非达西流动产能公式
例5－3 在例5－1中，若S＝1.5，qsc 11.2079104 m3 / d
1.29 103 qscT kh
S
（5－17）
一、稳定状态流动达西公式
或
p2 skin
1.291103 qscT Z
kh
S
（5－18）
降表皮效应产生的压降合并到总压降中，则稳 定流动达西产能公式为
qsc
774.6kh( e wf
T (ln re S)
)
rw
（5－19）
一、稳定状态流动达西公式
（5－11）
rw
一、稳定状态流动达西公式
e wf
1.291103 qscT kh
ln re rw
（5－12）
目前，气田上仍习惯于用压力。如取平均压力
p ( pe pwf ) / 2 用p去求和Z ，并认为在积分范围内式常数，则
（5－5）可以简化为
774.6kh 2 p pdp ln r （5－13）
气井流动符合达西流动条件，求产气量。
解：
qsc
774.6kh(
TZ
pe2 ln
re
pw2f
)
rw
774.61.59.144(31.8892 16.5482) 395.6 0.027 0.89 ln 167.64
0.1015
11.2064104 m3 / d
一、稳定状态流动达西公式
以上公式都把整个气层视为均质，从外边界到井 底的渗透率没有任何变化。实际上，钻井过程的钻井 液污染，会使井底附近气层的渗透率变坏，当气体流 入井底时，经过该地段就要多消耗一些压力；反之， 一次成功的解堵酸化，有可能使井底附近气层的渗透 性变好，当气体流入井底时，经过该地段就可以少消 耗一些压力。
dp u 2
dr k
总的压力 梯度
达西流动 部分
非达西流 动部分
由于气体和液体粘度、密度的差异，在同样的总压力梯 度下，气体流速要比液体流速大至少一个数量级。因此，讨 论气流入井，井底周围出现非达西流动是气体突出的渗流特 征。
二、非达西流动产能公式
气体流入井中越接近井轴，流速越高，所以非
达西流动产生的附加压d降p 主 要u发 生在2井壁附近。引
0.76 0.89 395.6 (11.2079 104 )2 0.1015 9.1442
Δp
2 nD
46.607
Δp nD 6.827MPa
二、非达西流动产能公式
3）
pw2 f
pe2