采气实用计算 第六部分井口产能

第六部分 井口产能和生产动态预测

1 气井井口产能

气井流入动态曲线()[]R p sc wf q f p =与最小井口流压下油管动态曲线()[]

tf p sc wf q f p =交点所对应的产气量答为气井井口最大产能。产气量低于井口最大产能时，井流压高于最小井口流压。在交点处，气藏压力与最小井口液压之差，等于气藏压降与油管压降之和。 若用式（3-4）、（4-13）分别绘制或计算气井流入动态、油管动态，则气井井口产能实为在tf p 为定值时，联解下面两式求同一wf p 下的sco q

2222sc s tf wf

Kq e p p += （6-1） n sc R wf C q p p /22

-= （6-2） 式中 5

2218)1()(10324.1d e Z T f K s -⨯=- 其余符号同式（3-4）、（4-13）。

1．1 井口流式压对产能的影响

将不同的tf p 值代入式（6-1），即得不同tf p 的油管动态曲线，它们与气井流入动态曲线的交点，即为不同tf p 时气井的井口产能。

1．2 油管直径对产能的影响

将不同的d 值代入式（6-1），即得不同直径的油管动态曲线，它们与气井流入动态曲线的交点，即为不同d 时气井的井口产能。

1．3 井下气嘴对产能的影响

井下气嘴应在亚临界条件下工作，讨论这类问题用到式（4-33）和下面两公式：

R R UR P P P ∆-= （6-3）

tub tf DR P P P ∆+= （6-4）

式中 UR P ——管鞋处井下气嘴的上流压力， MPa ；

DR P ——管鞋处井下气嘴的上流压力，MPa ；

R P ∆——气层段渗流压降，MPa ；

tub P ∆——油管段管流压降，MPa ；

其余符号同前。

1．4 井下安全阀（SSSV ）对产能影响

利用式（4-26）和下面两式求解

1tub R R USV P p p p ∆-∆-= （6-5） 2tub tf DSV P p p ∆+= （6-6） 式中 USV p ——井下安全阀的上流压力，MPa ；

DSV p ——井下安全阀的上流压力，MPa ；

1tub p ∆——气层中部管鞋至SSSV 入口端面油管段的压降，MPa ；

2tub p ∆——SSSV 出口端面至井口油管段的压降，MPa ；

其余符号同前。

2 气井生产动态预测

生产动态预测实为不同生产方式下的气井动态预测，讨论在不同生产方式下气井井口产气量、井口流动压力、井底流动压力和地层压力等生产重要数据随时间如何变化。 从实用的角度考虑，这里主要介绍以下四种生产方式的预测方法：

定井口流压生产，预测按合同供气量的稳产期限继之而来的递减期动态。

定井口流压生产，预测产气量不限的生产动态；

定产气量生产，预测气井动态；

定无阻流量的四分之一生产，预测气井动态。

从采气的特点出发，对上述题目作出正确回答，必须对气藏的供气能力、设备能力和物质平衡法预测气藏压降历史同时进行综合考虑。计算用到的主要公式在这里重复提一下： 气流入井的公式：指数式（3-4）或拟压力表示的二项式（3-16）；

垂管气体流动公式：平均温度和平均偏差系数公式（4-13）

定容气藏压降公式：式（2-17）

其它公式结合例题再给出。

联解上述公式是困难的，困此生产方式的预测必须采用迭代的方法来计算。

2．1 tf P =常数，0q =常数

在井口流压下不变的条件下，预测按合同产气量0q 生产的稳产期限和继之而来递减期动态。解题的思路及步骤如下。

稳产期预测：

（1） 计算在所给tf P 下，单井按合同日需气量0q 采气，垂管流动所需的最小井底流动压

力min ⋅wv p ；

（2） 计算在所给tf P 、0q 和min ⋅wv p 下相应的最小地层压力min ⋅R p 。首先假设一个新地层压力)0(R p ；然后计算出新的气井产能方程；将)0(R p 和m in ⋅wf p 代入新的气井产能方程，求出)0(o q ，如o o q q ≠)0(，反复迭代，直到)(n o q 与o q 之差的绝对值达到许可的精度，则min ⋅R p 即为所求。

（3） 计算地层压力由R p 下降到min •R p 这段时期的累计采出气量p G ∆；

（4） 利用下式求稳产期限：

o p

q G t ∆=∆ （6-7）

式中 p G ∆——地层压力R p 下降到min ⋅R p 气井累计产量，3410Sm ；

o q ——合同日供气量，3410Sm ；

t ∆——稳产期限，d 。

递减期预测：

（1） 首先给定一个新的地层压力R p ，计算在这一地层压降的累计采气量p G ∆；

（2） 估计一个产气量)(0)0()0(q q q c s c s <，

计为)0(c s q 是在所给tf p 和新地层压力下气井井口最大产能，利用公式（4-13），使用迭代法计算出相应的井底流动压力wf p ；

（3） 确定新层压力下气井产能方程；

（4） 将R p 、wf p 代入新的产能方程，计算日产量sc q ，如sc c s

q q ≠)0(，反复迭代，直到)(n c s q 与)0(c s q 之差的绝对值达到许可的精度，则sc q 即为所求。

（5） 计算这一段时间的平均产气量sc q

（6） 计算这一支层压降的期限：

sc p

q G t ∆=∆ （6-8）

式中 p G ∆——从原地层压力到新给定地层压力之间的累计采气量，3410Sm ；

sc q ——从上一个产气量到下一个产气量的平均产气量，3

410Sm /d ；

t ∆——从原始地层压力到新给定地层压力之间的采气时间，d 。

（7） 地层压力逐次降低，重复做第（1）第（6）步，直到产气量递减到经济极限产量为

止，则递减期地层压力、产气量和井底流动压力、随时间的变化即可算出。