油气井生产动态分析

五、单点测试
常规的多点稳定流动测试不但需要较长的稳定流动测试 时间，而且也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，同时也会由于地质条件等原因而 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，该 方法只需在关井测得地层压力的条件下，开井取得一个 工作制度下的产量和流动压力。
油气井生产动态分析
第四章 油气井生产动态分析
主要内容 第一节 生产动态分析的内容 第二节 油井的产能 第三节 气井的产能 第四节 产量递减规律分析
第一节 生产动态分析的内容
❖生产动态分析亦称单井生产动态分析，是油田生产 管理经常性的基础工作，国家标准中生产动态分析包 括以下内容： 1、注水状况分析：
等时试井要求每一个气嘴开井生产的时间相等。在开井之前，把 压力计下入井底，首先测量气井的静压数据，一般为原始地层压 力（pi=pe）。
等时试井的测试程序为：第一步，让气井以较小的气嘴生产一定 时间（未稳定），然后关井让井底压力恢复到原始状态；第二步 ，把气井换成较大的气嘴继续生产，生产时间与第一个气嘴相同 ，然后关井让井底压力恢复到原始状态；如此进行3~4步；由于流 量是逐步增大的，因此每个流量的关井恢复时间也是逐步加长的 ；最后把气井换成一个适中的气嘴继续生产，直至井底压力稳定 为止；最后一个流量被称做延时流量，延时流量的测试时间最长 。
二、油层产能指1油井生产指示曲线
第三节 气井的产能
气井的产能，即气井的产气能力，是指在特定的压力条件下气井的日产气 量，包括气井的绝对无阻流量和不同井底压力下的产量。
要确定气井的产能，首先必须确定气井的产能方程（气井产量与气井压力 之间在稳定条件下的关系方程）。
三、油田产量递减分类
五、递减规律的应用
表2 生产数据和计算数据
5、油田生产能力变化分析
分析采油指数、采液指数变化及其变化原因； 分析油井利用率、生产时率变化及其对油田生产能力的
影响； 分析（自然或综合）递减率变化及其对油田生产能力的
影响； 分析油田增产措施效果变化及其对油田生产能力的影响
； 分析新投产区块及调整区块效果变化及其对油田生产能
力的影响。
第二节 油井的产能 一、产能指数
由于气井的产量比较高，特别是一些高产井，产量每天可达数百万方。因 此，气体流动破坏了线性渗流规律，气体的非线性渗流规律在气井稳定试井中 已被广泛应用。特别是新井产量的预算、确定生产能力及合理的工作制度等， 稳定试井已成为目前采用的重要手段。
由于气体渗流一般服从非线性渗流规律，所以可分别按二项式和指数式公 式来整理试井资料。因此，常用的气井产能方程有两种基本的形式：二项式和 指数式。
四、修正等时试井
在非常致密的低渗透气藏中，若采用等时试井进行测试 ，在每一个流量测试之前，需关井很长时间才能使地层 压力恢复到原始地层压力的水平，这在很多情况下是难 以做到的。为了进一步缩短试井测试时间，1959年 D.L.Katz和D.Cornell等人对等时试井进行改进，提出了 修正等时试井。
试井设计包括测试程序和测试时间等内容。
气井常规产能正序测试产量和压力变化
三、等时试井
常规产能试井要求每一个流量都要达到稳定状态，因此 通常被称做标准的产能试井方法。但由于气井需要生产 相当长的时间才能达到稳定状态，对于低渗透气层需要 更长的生产时间，这在很多情况下难以做到的；而且由 于探井产能试井期间的产气量一般都要烧掉（管网建设 尚未开始），因此，这就要求试井时间越短越好。为了 缩短试井时间，1955年M.H.Cullender 提出了一种叫做 等时试井的测试方法。
修正等时试井要求每一个气嘴开井生产的时间相等，关 井恢复压力的时间也相等，但是开、关井时间可以不相 等，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。
在开井之前，把压力计下入井底，首先测量气井的静压数据，并用符号pwsl,表示 。
• 修正等时试井的测试程序为：第一步，让气井以较小的气嘴生产一定时间（未稳定），测 量第一个井底流压pwf1,然后关井让井底压力恢复到pws2 ；第二步，把气井换成较大的气嘴 继续生产，生产时间与第一个气嘴相同，测量第二个井底流压pwf2 ，然后关井让井底压力 恢复到pws3 ，关井恢复时间与前一个气嘴相同；如此进行3~4步。最后，把气井换成一个 适中的气嘴继续生产，直至井底压力稳定为止；最后一个流量被称做延时流量，延时流量 的测试时间最长。
• 测试完成之后，关井。关井时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。
然后，把由前4组测点数据得到的产能曲线平移到第5个测点（图4-16 ），将得到气井的稳定产能曲线。由于两直线的斜率不发生变化， 只是截距发生了变化，因此很容易由第5个测点数据确定出产能方程 的截距a。将a和b代回到式（1），即得到气井的二项式产能方程。 由产能方程通过式（2），可以计算出气井的绝对无阻流量。
然后，把由前4组测点数据得到的产能曲线平移到第5个测 点（图4-17），将得到气井的稳定产能曲线。由于两直线 的斜率不发生变化，只是截距发生了变化，因此很容易由 第5个测点数据确定出产能方程的截距c。将c和n代回到式 （5），即得到气井的指数式产能方程。由产能方程可以计 算出计算出气井的绝对无阻流量。
根据测点数据，很容易确定出方程（7）的产能曲线常数c1和产能曲 线指数n。由于前4组测点并没有稳定，因此，方程（7）并不是气井 的真正的产能方程。
然后，把由前4组测点数据得到的产能曲线平移到第5个测点（图4-14 ），将得到气井的稳定产能曲线。由于两直线的斜率不发生变化， 只是截距发生了变化，因此很容易由第5个测点数据确定出产能方程 的截距c。将c和n代回到式（5），即得到气井的指数式产能方程。由 产能方程，可以计算出计算出气井的绝对无阻流量。
一、气井产能方程
p
wf
图4-8 气井生产指示曲线
p
wf
二、常规产能试井
为了获得气井的产能方程，必须对气井进行测试。由于产能方程 是气井稳定渗流条件下的产量与井底流压之间的关系方程，因此 ，气井稳定试井是产能试井的标准方法。气井稳定试井通常称做 常规产能试井或常规回压测试。
气井的常规产能试井与油井的系统试井十分类似。在进行试井之 前，需做产能试井设计。
然后，把由前4组测点数据得到的产能曲线平移到第5个测 点（图4-13），将得到气井的稳定产能曲线。由于两直线 的斜率不发生变化，只是截距发生了变化，因此很容易由 第5个测点数据确定出产能方程的截距a。将a和b代回到式 （1），即得到气井的二项式产能方程。由产能方程通过式 （2），可以计算出气井的绝对无阻流量。
第四节 产量递减规律分析
无论何种储集类型，也无论何种驱动类型的油气田， 随着油气田开发的深入和发展，都会进入产量递减阶段。
根据递减阶段的产量和累积产量数据，利用产量递减 分析法，既可预测油气田未来时间的产量和累积产量的变 化，又可对油气田的可采储量和剩余可采储量做出有效的 预测。
本节将介绍产量递减规律和油田产量递减的分类、递 减类型的确定和递减规律的应用。
油气田开发的实际经验表明，进入递减阶段的时间主要取决于油气藏 的储集类型、驱动类型、稳产阶段的采出程度、以及开发调整（细分 层系、打加密井）和强化开采工艺技术的效果等。
历史统计资料表明，对于水驱开发油田，当采出油田可采储量的60% 左右时就有可能进入产量递减阶段。
前苏联23个水驱砂岩油田的无量纲 产量（不同年份的产量除以最高年 产量）与可采储量的采出程度的关 系见图4-20，这些油田的采出程度 已达80~99.8%。
分析注入水单层突进、平面舌进、边水指进、底水推进 对含水上升的影响，提出解决办法。
第一节 生产动态分析的内容
4、气油比变化分析
分析气油比变化及其对生产的影响，提出解决办法； 分析气油比与地饱压差、流饱压差的关系，确定其合理
截面； 分析气顶气、夹层气气窜对气油比上升的影响，提出措
施意见。
第一节 生产动态分析的内容
分析注水量、吸水能力变化及其对油田生产形势的影响，提 出改善注水状况的有效措施； 分析分层配水的合理性，不断提高分层注水合格率； 搞清见水层位、来水方向，分析注水见效情况，不断改善注 水效果。
第一节 生产动态分析的内容
2、油层压力状况分析
分析油层压力、流动压力、总压降变化趋势及其对生产 的影响；
从图4-20可以看出，对于水驱开发 的油田来说，大约采出可采储量的 60%左右，就有可能进入产量递减 阶段。
图4-20
二、产量递减的几个基本概念
1．产量递减率 油气田产量递减阶段，产量递减的大 小通常用递减率表示，即单位时间内 的产量递减分数，如图4-21 所示。
其表达式为：
图4-21 递减率定义示意图
分析油层压力与注水量、注采比的关系，不断调整注水 量，使油层压力维持在较高的水平上；
搞清各类油层压力水平，减少层间压力差异，使各类油 层充分发挥作用。
第一节 生产动态分析的内容
3、含水率变化分析
分析综合含水、产水量变化趋势及变化原因，提出控制 含水上升的有效措施；
分析含水上升与注采比、采油速度、总压降等关系，确 定其合理界限。