气井产能试井方法及动态产能的确定(庄惠农)
永安油田永21块地下储气库气井产能的确定
作者简介：徐耀东，男，1979年生，硕士，工程师，胜利油田地质科学研究院助理工程师，主要从事气田开发研永安油田永21块地下储气库气井产能的确定徐耀东中国石化胜利油田分公司地质科学研究院徐耀东. 永安油田永21块地下储气库建设气井产能的确定.天然气工业。
摘 要 为配合我国天然气长输管线网络建设，满足山东地区对天然气的需求，保证山东大中城市安全平稳供气，胜利油气区拟利用永21块废弃气藏建设地下储气库。
由于目前永21块气藏已经水淹，注气过程中很难将含水饱和度恢复到气藏初期含水饱和度，因此气库运行过程中，必然存在气水两相渗流，并且随着气库运行周期的变化，含水饱和度不断变化，气井的产能也不断变化。
利用已投产老井的试气资料，建立了永21块无水条件下的气井产能方程，借鉴室内气驱水物理模拟实验研究，建立了永21块气相相对渗透率与注采倍数的关系方程，通过修正产能方程中的相对渗透率值，建立了永21块不同运行周期的产能方程，解决了储气库带水气井产能的计算难题。
关键词 永安油田 枯竭气藏 水淹气藏 地下储气库 产能DOI ：。
永安油气田在山东省东营市永安镇南，构造位置处于东营凹陷东北部，坨-胜-永断裂带的东段。
1965年7月地震勘探发现永南构造，1966年4月钻探永21井发现下第三系沙三段气层，用9mm 气嘴试气获日产19.27×104 m 3工业气流[1]。
永21块有效孔隙度22～30%，平均空气渗透率752×10-3μm 2，含气饱和度70～80%，原始地层压力为18.856MPa ，含气面积为0.8km 2，地质储量3.17×108m 3。
气藏类型是断层遮挡的底水构造气藏，水体活跃。
该块历史上完钻永21、永21-1、永211等3口气井，分别投产于1967年、1978年和1990年，累计产气量为2.63×108m 3，采出程度为82.9 %，目前气井已全部停产，气藏水淹。
由于初期气井的产能方程是在无水条件下获得的，而产水对气井的产能影响很大，若采用无水条件下的产能方程，必然导致储气库产能的预测结果与实际效果偏差较大，因此研究带水条件下的气井的产能预测方程，对于永21块地下储气库的建设具有重要意义。
产水气井稳定点二项式产能方程及其应用
产水气井稳定点二项式产能方程及其应用陆家亮;涂梅桂;刘晓华;肖前华【摘要】对于存在底水、边水、层间水的气藏,在开发过程中,易出现气水两相流动.准确评价气井产能对于合理开发气藏具有重要意义.从渗流力学的基本原理出发,结合质量守恒方程,引入水气比参数,建立气水两相拟稳定渗流的数学模型,推导出气水两相渗流的稳定点二项式产能方程.根据此方程,结合不稳定试井解释资料,以及一个稳定点的数据,能够确定气井开始产水时的无阻流量以及生产过程中不同时间段的无阻流量.作出对应的流入动态关系曲线图,只需在生产过程中测得一个稳定点资料即可,无需单独做产能试井,为准确认识产水气井的产能提供了理论基础.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)006【总页数】4页(P66-69)【关键词】产水气井;产能评价;气水两相渗流;产能方程;无阻流量【作者】陆家亮;涂梅桂;刘晓华;肖前华【作者单位】中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国科学院大学,北京100049;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】TE3732015年11月9日收到国家油气重大专项(2011ZX05013-002)资助对于存在底水、边水、层间水的气藏，在生产过程中易形成气水两相渗流；而且产水气井的产能计算与各项开发指标的确定息息相关，对整个气田的开发具有重要作用。
目前国内外普遍采用的气井产能测试方法[1—4]主要有回压试井、等时试井、修正等时试井等，相应的分析方法主要有指数式、二项式[5]等方法。
李晓平、成绥民、韩放等人在系统产能试井的基础上，提出气水两相渗流的产能方程[6—9]，这几种方法要求测量多个点的产量和井底流压资料；而且不能用于产水气井的动态产能分析计算。
气井产能1
log( p p )与log(qg )
2 R 2 wfj
(i=1,2,3,4)的关系曲线的不稳定产能曲线AB
q5 , p52) ， 再在图上作出最后一个稳定流动点C(
过C点作AB 直线的平行线，便得真正需要的稳 定产能曲线D线，通过稳定产能直线可确定指数 式产能方程系数c,n(方法与回压试井一样)，从而 得产能方程：
7. 层间干扰； 8. 地层渗透率发生变化；
为什么产能方程出现 n>1 或 B<0 的情况： （庄惠农书 P89） 对于指数式，n 称为湍流指数,0.5<n≤1： n=0.5…完全湍流， n=1 完全层流 对于n>1时按 n=1处理，如 FAST软件。
对于二项式方程中，出现 B<0(直线反向) 问题，原因多方面： (1) 气井初开井时，井底没有得到充分的 冲刷，具有较大表皮，使最初低产量下流 压偏低，显示较大的生产压差； (2) 测试井井底积液，而压力计又未能下 到气层部位，使生产压差不准。
2
zT [ln
re rw
0.5]
qs c( PR Pwf )
2 2
气井高速非达西渗流情况下，紊流将增加 渗流阻力，相同压差下产量将减小 。为 了反映紊流的存在，人们用指数式表征 气井产量，得如下式：
qg c( PR Pwf )
2 2
n
qg c( PR Pwf )
2 2
n
其中： 0.5 n 1 当n=1,表示完全层流, n=0.5 ,表示紊流非 常严重，这一式子没有严格的理论，因 此叫经验式。
取对数：
log( PR Pwf )
2 2
1 n
log q
1 n
log c
拟压力稳定点法在海上高温高压气井产能评价中的应用
拟压力稳定点法在海上高温高压气井产能评价中的应用彭小东;李华;李浩;洪楚侨;陈玉玺;童璐一【摘要】常规二项式产能方程在南海北部中深层高温高压气藏气井应用效果差,常常出现回归的直线斜率B＜0的情况.针对该情况,采用了庄惠农稳定点产能二项式方程进行高温高压气井的产能评价.并对该方法的应用进行了改进:针对高温高压情况优选拟压力作为产能方程的压力形式:针对稳定点难以选择的情况提出了逐点计算产能曲线,通过对比与实测点的拟合程度来优选稳定点及相应的无阻流量.计算结果表明:①对于浅层产能评价正常的气井,该方法计算的无阻流量与常规二项式法计算的结果基本相同;②对产能评价异常的中深层高温高压气井,除了测试明显异常的点外,该方法计算的各点无阻流量与推荐的稳定点无阻流量基本一致,误差在±5％以内.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】6页(P107-112)【关键词】产能评价;无阻流量;高温高压;稳定点;拟压力;钻杆地层测试;海上气田;莺歌海盆地【作者】彭小东;李华;李浩;洪楚侨;陈玉玺;童璐一【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司【正文语种】中文0 引言产能评价是一个油气田储量评价和开发方案编制的重要依据[1]。
在海上气藏早期评价阶段，主要通过钻杆地层测试（DST）来进行产能评价[1]。
原则上是按照常规回压试井的方式，依次从小到大改变测试油嘴，得到3～5个稳定测试数据，回归得到二项式产能方程，进而求得绝对无阻流量[2-7]。
该方法在南海北部浅层气藏应用效果较好，但在高温高压气藏应用效果较差，常常出现回归的直线斜率B＜0的情况以至于无法计算无阻流量[8-11]。
前人对异常原因进行了大量的分析：一方面，由于海上高温高压气井作业成本高、安全风险大，DST测试的开关井次数、时间、最大产量等都受到较大的制约，导致测试质量较差[10]；另一方面，由于高温高压气井测试期间多存在产水问题[12-13]和井底积液的情况[7,10]，影响井底流压的准确测量；也有认为是表皮系数随着流量的增加而减小使得实测流动压力失真[8-9]以及忽略了测试过程中地层压力的变化等[11]。
气井产能确定方法归类总结
气井产能确定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法称为无阻流量法，该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法的适用条件及气井绝对无阻流量值求取的法，请参见行业标准《SY/T 5440 试井技术规》。
另外，在采用单点测试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程系数A 、B 统计回归确定，见图1。
图1、2分别为某气田多点产能测试资料的统计回归曲线，根据回归曲线即可得到该气田的二项式和指数式产能程。
气井产能试井方法及动态产能的确定(庄惠农)
32
pR 30
pwf1
28
三种经典的产能测试方法和广义的气井产能评测
天然气试井技术规范中对于气井产能试井方法有明确的规定，提出了 三种经典的方法，即：回压产能试井方法，等时试井方法和修正等时试 井方法，这些都是现场用来直接测定气井初始产能的方法。
在探井试气时或生产气井投产时，现场有时使用简化的一点法确定气 井的无阻流量，虽然其精度稍差，但仍然可以了解初始产能的大致值。
随着渗流力学理论研究的深入和试井分析技术的发展，对于气井产能的认识和 理念不断有所创新，目前已提出了随时间变化的“动态产能”的概念。
我国气田储层岩性的特殊性 对产能试井提出更高的要求
◆塔里木克拉2、迪那2：超高压、深井、巨厚砂岩 ◆塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等：深井、凝析气 ◆青海台南、涩北：气水交互分布的多层疏松砂岩 ◆长庆靖边气田：裂缝性低丰度海相沉积碳酸岩 ◆鄂尔多斯上古气藏：河流相沉积存在岩性边界的薄层砂岩 ◆中海油东方气田：高含CO2和N2的海相浅滩砂岩、砂坝
回压试井选择3～4个测试点，要求气井产量在每一个工作制度下都 控制稳定，开井一段时间后，要求流动压力也基本达到稳定；
在双对数坐标上点出产能测试点，回归出直线，得到产能图示线； 从产能测点回归还可得到产能方程，推算出绝对无阻流量值。
等时试井产量和压力对应关系图
压力，MPa
压力平方差，MPa 2
• 真实气体的拟压力分析方法（60-70年代） Russell, All－Hussainy 等
• 特殊岩性储层气井的产能评价
常用的产能试井方法用来了解气井初始产能
通过常规的产能试井求得气井的无阻流量，这是对生产气井在初始条件下极限 产气能力的一种认知，是在假想条件下通过推算得到的、无法最终确认的指标。
关于气井动态产能的研究
关于气井动态产能的研究【摘要】本文基于气井产能试井理论，分析论证了产能变化规律。
随着气井地层压力逐步下降，无阻流量、合理产量也不断降低，因此，在气井不同开发阶段，应重新落实、评价产能，优化工作制度、合理配产。
提出了在不同地层压力下确定气井产能的三种简易方法，即利用至少改变三次工作制度的数据联立产能方程组、IPR产能曲线、采气曲线，得到当前产能方程、地层压力、无阻流量、合理产量，这三种方法简便实用，结果可靠。
【关键词】气井产能无阻流量二项式地层压力1 气井产能气井产能即其产气能力，一般以无阻流量或合理产量来表征。
所谓无阻流量，当井底流压取大气压时即pwf=pa=0.101MPa时所得的产量，也可理解为：在整个井筒无任何阻力条件下的最大产量。
严格地说，无阻流量实际上是不存在的，因为气井生产或测试时，井筒中不可能没有任何阻力，而且井底压力也无法降至仅为大气压，所以，无阻流量仅为理论计算值。
但无阻流量意义重大，反映同一条件下（井底压力为大气压）气井产能的大小，不仅可衡量气井的生产能力，而且可比较各井产能的大小。
气井产量是实际计量而得，但产量的大小受人为工作制度或配产、管线畅通与否（水化物影响）、产水、砂堵、设备刺伤或刺漏等诸多因素的影响，尤其产量可人为调整，可大可小，一般以合理产量来衡量或比较其大小，但合理产量的评价与确定因人而异，标准不统一，以实际产量比较产能的大小或多或少存在一定问题。
所以，人们通常广泛应用无阻流量来对比、评价气井产能。
2 气井产能变化规律一般通过稳定试井即系统试井、修正等时试井等得到稳定二项式或指数式产能方程，进而得到气井无阻流量。
在大量多点稳定试井的基础上，总结得到“单点法”经验产能公式，便可通过简易的“单点法”试井得到气井无阻流量。
以下是计算气井无阻流量的几种常用方法：2.1 气井稳定二项式计算无阻流量（式5）2.3 气井“单点法”计算无阻流量一个气田甚至一个气藏，若开展了大量多点产能试井，可根据这些产能试井结果，总结得到适合本气田或本气藏的单点法经验产能：求解方程组得A、B、pR，进而根据（1）式求得qAOF。
利用压恢资料确定低孔低渗气井产能方程的方法
-4
×
( 5)
lg
Δt 8. 085 K μCt r2w <
+ 0. 87 DQ
当Δ t =
2 μ < Ct r w ,有 8. 085 K 2 2 2 p ws (Δt ) - p wfo = BQ
( 6)
D
其中 B = 又因为
3. 691 ×10 μZ Tpsc
KhTsc
2
-3
( 7)
取图 1 的径向流段进行线性回归 , 得出该井的 2 Δt ) 值 。根据 ( 9) 式和 ( 10) 式得出 A 和 B 值 pi 、 p ws (
第 16 卷 第 5 期 罗银富等 : 对含有启动压力梯度的达西公式的改进
11
μ 对表 1 中启动压力梯度 ( 9pΠ9l ) cr 和流度 KΠ 数据进行最小二乘法线性回归 , 可以得到启动压力 梯度与流度之间的关系 ,即 μ) - 0. 80 ( 2) ( 9pΠ9l ) cr = 11. 05 ( KΠ 回归系数为 0. 96 , 表示 ( 2) 式的回归效果非常 好 。启动压力梯度与流度的关系曲线如图 1 所示 。
p wf = p i 2 2
μZ Tpsc 42. 42 ×1ห้องสมุดไป่ตู้ Q
KhTsc
-4
×
( 2)
。
lg
8. 085 Kt
μCt r2w <
+ 0. 87 S t
基本原理
在非线性效应的影响下 , 气井的不稳定二项式 产能方程为
p i - p wf = AQ + BQ
2 2 2
其中 Ct = Cg S gi + Cw S wi + Cf
松南气田火山岩气藏产能评价及影响因素分析
带 ， 试产 地层 水 ， 他 ３口井 无 阻 流量 均 在 ２ ０ 测 其 ６Ｘ １ Ｉ左 右 ， ０１。 Ｔ 是直井 的８ ５ ｝ ． 倍 同时通过 压 差 、 采气 指
数等参数进行对 比， 水平井产能都要远好于直井 ， 但 是Ｐ ７由于受底水影响， 较其他 ３Ｉ水平井产能低 。 ｌ ＝
于规避 底水 锥 进 的风险 。
关键词 ： 南气 田 ； 松 产能 评价 ； 山机构 ； 火 储层 物性 ； 边底 水 ； 井型
中图分 类 号 ： ＴＮ９ ８ ５ １ 气 田基本 概况
文献 标识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：Ｏ ６ ７８ （０ １１一 Ｏ ７一Ｏ １Ｏ— ９１ ２ １）８ Ｏ ２ ３
发 效果 不理 想 ， 未建 产 能 。
３ ２ 储 层 物 性 ．
Ｓ １火 山机 构 储 层物 性好 ， 度 大 ， 厚 连通 性 好 ， 气 井井 控 储 量 较 大 ， 降法 计 算 Ｐ 压 １井 压 降储 量 ３ × ５ ｌ。 ， 位 压 降产 气 量 为 ６ ６ ×１‘ ， ３井 压 降 Ｏｍ 单 ４ ２ ０ｍ。Ｐ 储 量 ２ ×１ 。 ， 位 压 降产气 量为 ３８ ×１‘ ； ３ ０ｍ。单 ８ ３ ０ｍ。该
积 ， 引 即
制度 ， 用二项式、 指数式或是 一点法 来计 算无阻流
收稿 日期 ：０ １ ８ ７ ２１一Ｏ—１ 作 者简介 ： 高明（９ ４ ） 男， 士， 钟 １ ８一 ， 硕 助理工程 师；０ ９年毕 业于中国地质大 学（ ２０ 北京 ） 石油 地质 专业 ， 现从事 油 气田开
发工作。
井产 能 。
苏里格气田气井产能评价新方法
苏里格气田气井产能评价新方法同昕鑫【摘要】修正等时试井以其测试时间短等优点适用于低渗透气藏气井的产能试井,在国内外的气田中得到了广泛应用.针对长庆苏里格气田修正等时试井分析解释时,无法获得产能方程的现象以及出现的不合理结果,分析了可能导致问题发生的原因,参考前人的研究成果,从低渗透气井的渗流理论出发,推导并建立了低渗透气井的稳定点产能方程,可以代替修正等时试井进行产能评价.建立稳定点产能方程依据动态测试分析结果,不依赖严格的产能测试,提高了产能方程的应用范围,稳定点产能方程不仅可以计算气井的初始无阻流量,而且可以预测气井的动态产能,对于气井产能时效性强的苏里格气田更具有现实指导意义.对苏里格气田多口气井应用稳定点产能方程进行产能评价,并与产能试井结果进行对比,计算结果相近,证明新方法实用有效,具有应用价值.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】6页(P82-87)【关键词】苏里格气田;修正等时试井;产能评价;稳定点产能方程【作者】同昕鑫【作者单位】西安石油大学,陕西西安 710065;中国石油长庆油田苏里格南作业分公司,陕西西安 710018【正文语种】中文【中图分类】TE319经典的产能试井方法在现场已经得到了广泛应用，目前仍然是现场确定气井产能的主要方法。
但是对于一些复杂条件下的气藏，经典产能试井方法遇到了很多问题，比如地层中气、水层交互存在，井筒积液使得产能测试时压力计不能下到积液液面以下，导致很多气井的产能测试资料建立不起正常的产能方程。
还有一些气田，利用气井的产能测试资料在形式上可以建立产能方程，但对比气井投产后的实际情况，推算的无阻流量与正常值偏差太大，可信度低。
苏里格气田属于河流相沉积的岩性致密气田，也是典型的三低（低渗透、低压力、低丰度）气田，不仅单井产量低，产量递减快，压力下降快，而且单井控制的区块面积小，控制可采储量低。
对于这种特殊的岩性气田，经典的产能试井方法在应用上也遇到了很多问题。
2气井产能试井
火
套压
油压
针阀 汽
分 离 器
换热器
临界流量计
水
液
２、仪表
(1)、精度定义： –精度A％＝(│基本误差│／测量上限值)×100％ –例：温度计0～100℃，误差：1.5℃ –解：精度＝(1.5／100)×100％＝1.5％ 称1.5级。 –思考题：量程范围大，精度相同，误差是大还是小？
1、假设条件：
–封闭、水平、均质K、等厚h、圆形气藏
–单相气体服从达西渗流
–拟稳定流
2、拟稳定流的特点：
qsc=qw
–qw＝const
–qr＝f(r)≠const
h
–dP／dt≈const
r Kd
K
re rd
3、公式推导
Cg
1V VPT
在拟稳定流时，无外来气源，气体靠自身弹性膨胀能量采出。
由Cg的定义式得：＜标态的流量（m3/s)＞
2、无阻流量AOF:
1/n
–AOF ＝ C PR2n
3、流入动态曲线
1
C
qsc
第四节 气井产能试井
目的：A、B、C、n 一、产能试井设计 １、地面流程
–要求：关井、开井、测压／调压、防止水化物／分离、 计量、放空／安全…
–注意：放喷管要高(rg〉1空气，H2S低); 各管线尽量直； 如含H2S，还应脱硫。
• 二项式各项的意义：
At
–第一项为达西项压降，反
映粘滞力
A
–第二项为非达西项压降，
反映惯性力
• 系数A、B的意义：
–A----层流系数，与时间 有关，注意单位
–B----紊流系数，与时间 无关，注意单位
气井产能试井方法及动态产能的确定(庄惠农)
三种经典的产能测试方法和广义的气井产能评测
天然气试井技术规范中对于气井产能试井方法有明确的规定，提出了 三种经典的方法，即：回压产能试井方法，等时试井方法和修正等时试 井方法，这些都是现场用来直接测定气井初始产能的方法。
在探井试气时或生产气井投产时，现场有时使用简化的一点法确定气 井的无阻流量，虽然其精度稍差，但仍然可以了解初始产能的大致值。
气田开发方案设计时约定俗成地选取气井稳定产量为 qgw=(1/4～1/5)qAOF，只 能应用于简单的地层条件。某些习惯应用的、而且在行业标准中有所体现的做法， 其合理性在理论上缺乏依据。
近来与国内外一些专家的交流中意识到，对于气井无阻流量，倾向于淡化为一 个参考性的指标，代之以储层动态模型基础上的气井压力/产量预测。
气藏地质研究 动态模型研究
气井产能研究
压力分布研究
气藏物探、 测井、地 质资料的 归纳分析
提供气井 渗流过程 地质模型
气井关井压 力恢复试井
资料录取
压力恢复试 井曲线解释 初步建立气 井动态模型
通过试采压 力历史拟合 检验完善气 井动态模型
气井动态模 型追踪分析 验证、完善 气井动态模 型，进行气 井动态预测
克拉203井产能试井压力、温度历史图
虽然是高产气井却应用了用于低渗透地层的修正等时试井测试方法
给产能评价带来了一系列的问题，评价无阻流量仅350×104m3/d
压力
温度
时间，h
克拉203井产能试井井身结构示意图
井口采油树 3 1/2˝油管
内径30mm 长110m
钻铤
2 7/8˝油管
上测点电 子压力计
针对特殊岩性气田，原有的测试分析方法出现了许多不适应的和需要改进的地 方。有的气井初始打开时曾在井口实测到过30×104m3/d的产量，但是应用规范的 产能试井方法－修正等时试井方法进行产能测试后，推算的无阻流量只有 25×104m3/d；有一个气田希望在投产以后继续监测气井的无阻流量，用以调整各 井间产量安排，却发现测到的是一批难以分析的数据，甚至建立产能方程时地层压 力的确认也成为问题。
2气井产能试井
w
q
774.6Kh( pR
2
p2 wf
)
sc Tμ Z (ln 0.472re s Dq )
r
sc
w
利用气井试井资料确定气井产能方程时，可改 写成下面形式
p2 R
p2 wf
1.291103 q Tμ Z 0.472r
sc
(ln
e
Kh
rw
s)
或：
2.828 10-21 γ ZTq 2
g
sc
rw h 2
At
Bq sc
–②、利用延时点求稳定的A或C。例如过延 时点作斜率为B的直线,截距为A。
PR2 Pw2f q sc
A
At
B 稳定点
B 不稳定点
qsc
３、修正等时试井
(1) 目的：缩短试井时间。对等时试井的关井压 力恢复到PR作改进。
(2) 思路：将关井时间改为与开井生产时间相等。 (3) 步骤：
sc (ln e s Dq
)
e
wf
Kh
r
sc
w
第二节 拟稳定状态流动的气井产能公式
• 产能公式 • 假设条件：
–封闭、水平、均质K、等厚h、圆形气藏 –单相气体服从达西渗流 –拟稳定流
p 2 p2 1.29110-3 qscμ ZT (ln 0.472re s Dq )
R
wf
Kh
r
sc
基本概念
• 产能： –一定回压下的产量
• 产能试井： –以不同的流量生产，测试其井底压 力，反之亦然，也称回压试井
• 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
一种煤层气井稳定产气量及稳产流压的确定方法
一种煤层气井稳定产气量及稳产流
压的确定方法
一种煤层气井稳定产气量及稳产流压的确定方法
煤层气开发是一项重要的投资项目，在煤层气开发中，如何准确判断井的稳定产能和稳定产压是很关键的。
因此，确定煤层气井稳定产气量及稳产流压的确定方法是很有必要的。
1、直接测井法:通过在煤层气井处进行直接测井，以获取煤层气井的压力数据，从而确定井井口稳定产气量和稳定产压。
2、动态试井法:通过对煤层气井进行动态试井，根据期间产气量变化趋势和井口压力变化趋势，推算出井口稳定产气量和稳定产压。
3、数值模拟法:通过采用数值模拟方法，根据煤层气井的参数信息，建立煤层气井的数学模型，从而模拟煤层气井的井口稳定产气量和稳定产压。
4、实验室实验法:通过实验室实验，利用较高压力下现场采集的煤层气样品，模拟煤层气井的井口压力状态，从而确定其稳定产气量和稳定产压。
上述四种方法可以帮助我们确定煤层气井的稳定产气量和稳定产压，但是同时也存在一些缺点。
例如，直接测井法可能会受到地质条件的影响，而动态试井法需要大量的时间和精力；数值模拟法需要较高的计算能力，而实验室实验法受到样品质量的限制。
因此，为了确定煤层气井的稳定产气量和稳定产压，应根据不同地质条件，综合考虑上述四种方法的优缺点，采取综合的方法，采用多种方法相结合的方式，以更加准确的确定煤层气井的稳定产气量和稳定产压。
最后，提出一些建议来完善煤层气开发稳定产气量及稳产流压的确定方法，首先，应采用先进的测井技术，以实现更准确的测井;其次，应提高动态试井的效率，尽可能减少测井时间;再次，应加强数值模拟技术，尽可能提高模拟精度;最后，应改进实验室实验技术，以提高实验数据的准确性。
气井产能计算
2
2
n
其中：
当n=1,表示完全层流, n=0.5 ,表示紊流非 常严重，这一式子没有严格的理论，因 此叫经验式。
取对数：
log( PR Pwf
作
2
2
1 1 ) log q log c条直 线
设直线的斜率为m。q轴上的截距为D。 1 则： n m c 可由q轴截距D 算出 得到c、n后，便得到了气井产能方程
2
示意。 得到一直线产能曲线，斜率为b，截距为 a。绝对无阻流量为
q AOF a 4b( PR 0.101325 2 ) a
2 2
2b
估算地层参数：
注意上式中的系数A是在产量用万方/天时 得到的。
第二节 气井等时试井分析
有理论基础（均质渗流理论）
用4—5个产量，由小 到大。生产相同时间 （等时）如8hr或12hr， 每个产量结束后关井使 地层压力恢复到气层静 压，最后在以一个小产 量（最好油嘴用第二产 量油嘴）。生产达到稳 定，并得稳定流压 ， Pwf 5 记录每个产量以及其结 束时刻的井底流压 .
现在统一叫：产能试井
Deliverability tests
回压试井又叫稳定试井。其处理方法有 指数式， 二项式。
另外又分别有 压力法， 压力平法 拟压力法。
压力法， 指数式 压力平方法 拟压力法。
压力法，
二项式 压力平方法
拟压力法。
适用于 压力法 压力平方法
高压气井(>21.3MPa）
适用于
2 3 4 原始井底压 力:
1.1814 1.2772 1.1 13.488
0 0 0
1.65 1.88 0
2.55 3.07 2.767
产水气井的产能确定方法
万方数据
产水气井的产能确定方法
作者：
作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
黄小亮， 唐海， 杨再勇， 周敏， 任胜， 吕渐江， 余贝贝， 田建军， Huang Xiaoliang， Tang Hai， Yang Zaiyong， Zhou Min， Ren Sheng， Lv Jianjiang， Yu Beibei， Tian Jianjun 黄小亮,唐海,吕渐江,余贝贝,Huang Xiaoliang,Tang Hai,Lv Jianjiang,Yu Beibei(西南石 油大学,四川成都,610500)， 杨再勇,周敏,Yang Zaiyong,Zhou Min(西南油气田川中油气矿 ,四川遂宁,629000)， 任胜,Ren Sheng(胜利石油管理局黄河钻井总公司,山东东营,257046) ， 田建军,Tian Jianjun(中国石油集团测井有限公司吐哈事业部,新疆鄯善,838202)
２００８年６月
油气井测试
第１７卷第３期
产水气井的产能确定方法
黄小亮１ 唐 海１ 杨再勇２ 周 敏２ 任 胜３ 吕渐江１ 余贝贝１ 田建军４
（１．西南石油大学四川成都６１０５００；２．西南油气田川中油气矿四川遂宁６２９０００； ３．胜利石油管理局黄河钻井总公司 山东东营２５７０４６；４．中国石油集团测井有限公司吐哈事业部新疆鄯善８３８２０２）
地层压力的变化对产能方程影响较大，不容忽视。
郝玉鸿、阎纪辉［４］研究了气井产能方程的变化规律。
假设气井在液相伤害下二项式系数分别为Ａ。、Ｂ。，
随着压力下降二项式系数为Ａ小Ｂ。。对应的天然
气粘度和偏差系数分别为／ｚ＂Ｚ。和Ｐ＂乙，则
一种确定气井合理产量的新方法
一种确定气井合理产量的新方法
狄敏燕;顾春元;段志刚
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2007(035)005
【摘要】气田开发早期在气井合理产能的确定中,试井资料的压差产量曲线法是介于理论与经验之间的一种常用方法,该方法简洁、实用,适合于现场工程师运用,但确定拐点时存在较多的人为因素,拐点的稳定性较差.为此提出了一种修正的压差产量曲线法,在详细分析了该方法的理论基础上,提出在压差产量曲线图上增加一条初始段基线,并推算了该直线方程,使得求取的拐点比较稳定.最后通过具体实例详细介绍了该方法的应用情况,其结果与现场常用开发经验也比较吻合.
【总页数】3页(P108-110)
【作者】狄敏燕;顾春元;段志刚
【作者单位】中国石化江苏油田分公司,工程技术研究院,江苏,扬州,225009;上海大学,上海市应用数学和力学研究所,上海,200072;中国石化江苏油田分公司,工程技术研究院,江苏,扬州,225009
【正文语种】中文
【中图分类】TE328
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论气藏产能试井测试点数的确定原则
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压力
压力，kPa
温度
时间，h
温度，º ºC
克拉203井产能试井井身结构示意图
井口采油树 内径30mm 长110m 钻铤
3 1/2˝油管
2 7/8˝油管
封隔器
筛管 上测点电 子压力计 点火头
射孔抢 下测点电 子压力计
克拉203井产能方程图解
拟压力差，106kPa2/µPa·s 10
计算无阻流量 qAOF＝ 350 ×104m3/d
产气量，103m3/d
克拉205井产能试井压力历史图
应用了适用于高渗透地层的回压试井方法
压力 压力，kPa
时间，h
克拉205井回压试井井身结构图
改进了测试管柱，射孔后下入的压力计接近气层顶部
提供气井 生产过程 动态平均 地层压力
生产过程 地层压力 分析，确 定单井动 态储量和 地层压力 分区特征
气井和气藏的动态描述研究
克拉2气田产能评价
从一个实例说明，气井产能试井方法虽已应用了多年，但仍需要不断完善不断创新
• 克拉2气田是西气东输的源头，气井产能大小涉及到方方 面面的问题，受到各方面关注； • 克拉2气田储层厚，渗透性好，储层压力高，因而具备高 产能条件，但具体的产能值长期未能落实； • 产能的确定决定着气田的开发规模，开发方案的设计， 下游用户的选择，管道建设，投资决策等一系列问题。
三种经典的产能测试方法和广义的气井产能评测
天然气试井技术规范中对于气井产能试井方法有明确的规定，提出了 三种经典的方法，即：回压产能试井方法，等时试井方法和修正等时试 井方法，这些都是现场用来直接测定气井初始产能的方法。 在探井试气时或生产气井投产时，现场有时使用简化的一点法确定气 井的无阻流量，虽然其精度稍差，但仍然可以了解初始产能的大致值。 所有的试井分析，包括稳定试井分析、不稳定试井分析，从本质上来 说都是为了对于气井产能的评测提供依据。 不稳定试井分析计算出地层参数，包括地层渗透率、完井表皮系数、 措施改造后的各项完井参数等等，代入相关公式都可以计算出不同压力 条件下气井产量，即使试井分析求得储层边界等，也是为了了解气井控 制的区块面积，为稳产能力提供依据。
气井产能试井方法 及动态产能的确定
庄惠农
中石油勘探开发研究院 2007.3
西气东输推动着我国天然气工业大发展
◆ 近年来中国国内石油工业上游能源的增长主要 依靠天然气的勘探开发； ◆ 国内已形成几个大的气区：四川盆地，塔里木 盆地，鄂尔多斯盆地（长庆），柴达木盆地（青 海），南海，东海，大庆深层等； ◆ 气田开发上要求下游一体化，对气井产能的研 究和确定提出更高、更迫切的要求。
常用的产能试井方法用来了解气井初始产能
通过常规的产能试井求得气井的无阻流量，这是对生产气井在初始条件下极限 产气能力的一种认知，是在假想条件下通过推算得到的、无法最终确认的指标。 针对特殊岩性气田，原有的测试分析方法出现了许多不适应的和需要改进的地 方。有的气井初始打开时曾在井口实测到过30×104m3/d的产量，但是应用规范的 产能试井方法－修正等时试井方法进行产能测试后，推算的无阻流量只有 25×104m3/d；有一个气田希望在投产以后继续监测气井的无阻流量，用以调整各 井间产量安排，却发现测到的是一批难以分析的数据，甚至建立产能方程时地层压 力的确认也成为问题。 气田开发方案设计时约定俗成地选取气井稳定产量为 qgw=(1/4～1/5)qAOF ，只 能应用于简单的地层条件。某些习惯应用的、而且在行业标准中有所体现的做法， 其合理性在理论上缺乏依据。 近来与国内外一些专家的交流中意识到，对于气井无阻流量，倾向于淡化为一 个参考性的指标，代之以储层动态模型基础上的气井压力/产量预测。 随着渗流力学理论研究的深入和试井分析技术的发展，对于气井产能的认识和 理念不断有所创新，目前已提出了随时间变化的“动态产能”的概念。
实施项目
油 气 田 勘 探 阶 段
勘探井钻探过程的 DST 测试 勘探井完井试油气 详探井的 DST 测试 及完井试油气 含油气区块储量评价 开发评价井的产能试 井和其他不稳定试井
★ ★ ★ ■ ★
★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★
☆ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ☆ ★
★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★
表皮 系数
克 拉 2 0 1 井 测 试 程 序 示 意 图
9 8 7 6 5 4 3 1 2
300
白垩系 （K） ） 巴什基 奇克组 （K2b ）
3770—3795 3883—3892 3926—3930 3936—3938
163454
133 209
巴西 盖组
4016—4021
克拉203井产能试井压力、温度历史图
★ ★ ★ ■ ★ ★ ★ ■ ■ ★ ★ ☆ ☆ □ ★ ★ ★ □ ■ ☆ ★ ☆ □ ★ ☆ ★ ■ ■ ☆ ★ ■ ☆ ★ ★ ★ ★ ☆ ☆ ★ ■ ■ ☆ ☆ ★ ■ ■ ☆ □ ★ ★ ■ ■ ★ ★ ☆ ☆
开 酸化压裂措施改造 发 准 备 阶 段 油气田数值模拟 制订开发方案 开 发 阶 段 油气田动态监测 调整井完井 ★ 油气田储量核实 开发评价井的试采 和延长试井
压力恢复试 井曲线解释 初步建立气 井动态模型 提供气井 渗流过程 地质模型
建立初始 产能方程 推算初始 无阻流量
录取生产过 程中动态的 稳定生产点
生产过程气 井关井静压 力测试分析
通过试采压 力历史拟合 检验完善气 井动态模型
计算气 井供给 边界地 层压力
气井动态模 型追踪分析 验证、完善 气井动态模 型，进行气 井动态预测
三种经典的产能试井方法对比表
测 试 程
方法
初始 静压 常规 回压 试井 开井1 关井1 开井2 关井2 开井3 关井3 延长 测试
序 和 条
件
压差 计算 适用 地层
稳定 静压
较长时 间稳定
/
较长时 间稳定
/
较长时 间稳定
/
/
pR-pwfi pRi-pwfi
pRi 应基 本相同
无边界影响 的高、中渗 透地层
克拉2气田开发方案确定前 探井和开发评价井构造井位图
克拉205 205 克拉203 203 克拉201 克拉2 克拉204
克拉2气田产能评价经历的过程
♣ 初期的克拉2井、201井采取了分层试气的方法，由于层内 纵向窜流影响，导致测试后得不到全井的产能指标； ♣ 克拉203井虽然采取了全井测试，但由于测试管柱结构不 当，得到的无阻流量仅有350×104m3/d，与地层的产能系数Kh 值条件不相适配，远远达不到预期的指标； ♣ 克拉205井经过严密的试井设计，改进测试工艺，取得了 良好的成果。证实该井实测无阻流量可达1300×104m3/d，推 测高产区气井无阻流量可达(4000-5000)×104m3/d； ♣ 区内气井稳产条件好，开发方案设计可以用少量生产井做 到高效开发。
114mm 油管
封隔器 筛管 压力计
产 气 层
射孔抢
克拉205井回压试井指数式产能方程图
拟压力差，106kPa2/µPa·s
计算无阻流量 qAOF＝ 1300 ×104m3/d
产气量，103m3/d
克拉205产能试井的IPR曲线图
80 70
井底流动动压力 M 井底流动动压力, Pa 井底流动压力 井底流动压力，MPa
我国气田储层岩性的特殊性 对产能试井提出更高的要求
◆塔里木克拉2、迪那2：超高压、深井、巨厚砂岩 塔里木克拉2 迪那2 超高压、深井、 ◆塔里木牙哈、羊塔克、吉拉克等：深井、凝析气 塔里木牙哈、 塔里木牙哈 羊塔克、吉拉克等：深井、 ◆青海台南、涩北：气水交互分布的多层疏松砂岩 青海台南、涩北： 青海台南 ◆长庆靖边气田：裂缝性低丰度海相沉积碳酸岩 长庆靖边气田： 长庆靖边气田 ◆鄂尔多斯上古气藏：河流相沉积存在岩性边界的薄层砂岩 鄂尔多斯上古气藏： 鄂尔多斯上古气藏 中海油东方气田： 的海相浅滩砂岩、 ◆中海油东方气田：高含CO2和N2的海相浅滩砂岩、砂坝 中海油东方气田 高含CO
等时 试井
稳定 静压
短时间 不稳定
测恢复 压力至 稳定点 与开井 间隔相 同不稳 定点
短时间 不稳定
测恢复 压力至 稳定点
测恢复 短时间 压力至 不稳定 稳定点
长时间 至稳定 压力
无边界影响 的中等渗透 性地层
修正 等时 试井
稳定 静压
短时间 不稳定
与1开 井相同
与1关 井相同
长时间 与1开 与1关 至稳定 井相同 井相同 压力
★
以气井产能评价为核心内容的气藏动态描述研究流程示意框图
气藏地质研究 气藏物探、 测井、地 质资料的 归纳分析 动态模型研究 气井关井压 力恢复试井 资料录取 气井产能研究 规范产能 试井测试 分析研究 录取气井 初始的稳 定产能点 建立稳定点 产能二项式 方程、推算 初始无阻流 量、画初始 IPR曲线图 核实初始产 能方程 试采井产 量压力历 史资料录 取分析 建立动态产能 方程、推算动 态无阻流量、 动态地层压力、 动态IPR曲线、 研究产能衰减 压力分布研究 气井初始 地层压力 测试分析
测试 序号
层位 下第三 系（E） ）
井段 m-m 3567—3572 3590—3591
3593.5—3595.5
克 拉 2 井 测 试 程 序 示 意 图
射开厚 试气产量 104m3/d 度m 5 1 2 2 10 6 8 7 7 4 5 8 5 605.694 664.329 652.037 553.503 717.145 682.065 0 237.755 0 0 0 2.500 0
60 50 40 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000