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建南气井产能评价方法探讨

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气井 产能 评价 方法 探讨
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35建南气井产能评价方法探讨黄 于江汉油田分公司采油工艺研究院环测所 湖北 潜江 (433123)摘 要: 气井准确的产能评价和单井生产规律的研究是气田开发方案的基础和依据,直接关系到井网部署、主体开发技术的优选、开发指标的预测、地面管网的建设等一系列技术问题。本文针对建南气田的地质特点,讨论了气田不同产能评价方法之间的联系,为在建南气田低渗透含硫储层中几种方法结合使用,达到更好的评价产能效果,提供一定的指导。主题词:低渗透储层 产能评价 气田开发 引言建南气田位于湖北省与重庆市交界处,呈北偏东—南偏西向条带状,南北长约 30西宽约 南北两个高点,北高点位于湖北省利川市境内,南高点位于重庆市石柱县境内。建南构造处于四川盆地东部川东褶皱带的石柱复向斜中部,受构造、地层和沉积相的控制,建南气田气藏类型主要分为南高点飞三段岩性—构造层状气藏、北高点长兴组生物礁—构造块状气藏和北高点石炭系地层—构造层状气藏等三个连片分布的整装气藏。储层段岩心渗透率最大 10×10小 0均 0低孔低渗储层,而含硫较高,平均达到 5%以上。表 1 建 35 井区飞三段储层物性数据表渗透率(×10 ) 孔隙度(%)物性建 15 井 建 38 井 建 61 井 建 15 井 建 38 井 建 61 井最大 0 块 8 35 4 33 3建南气田的开发急切需要了解储层物性、气藏流动状态、产能等资料,用以把握整个建南区块气藏的生油气岩性,储集状态,富积程度及其运移情况。在分析气井动态时最有用的方法之一就是稳定试井,通过对一次稳定试井的资料进行准确全面的解释,可以使我们确定地层的静止压力、确定在一定井底流压下气井的产量、预测随着地层压力的消耗和降低而导致的产量递减、并确定有效的地层流动特性。指导现场开发过程中配产。但是建36南气田属于扬子海相碳酸盐岩储层,高含硫、低渗透复杂气藏,气井很难达到稳定或拟稳定状态,常规试井方法很难较好地评价其产能,迫切要求我们找到一种产能测试和评价方法。常规试井方法研究现状及存在问题气井产能试井主要包括系统试井、等时试井、修正等时试井、一点法测试四种类型,他们各自有优点,也有不足之处。1929 年美国矿业局的 出回压试井,并在一些知名的刊物中得到完善,最后在 936)的专著中被广泛地应用。常规回压试井通常采用不少于 4 个测试点,每个测点要求达到稳态渗流状态,测试压力波及范围广,能比较准确的反应出储层的产能。但对于建南这种低孔低渗为主的气田,回压试井所需测试时间太长,浪费大量天然气资源,增加测试成本,且气体含 约着气井测试时间不能过长。因此,回压试井方法并不适合建南气田。针对常规回压试井需要长时间测试的缺点,955)提出等时试井方法,气井以相等的时间间隔在几种不同的产量下生产,每测一个流量然后关井恢复地层压力,最后在以某一流量下延时生产直至压力稳定,虽然等时试井可以缩短气井开井时间,但必须将每一工作制度下压力恢复至原始地层压力,仍然需要较长时间。为了克服等时试井的缺点,人提出修正等时试井(1959),每一工作制度下关井时间和生产时间一样长,从而大大缩短了测试时间,由于常规的修正等时试井最终需要获取一个稳定测试点,对建南低渗气藏还难以达到。等时试井和修正等时试井的测试理论同样是基于二项式产能方程:假设地层为水平、均质、等厚的圆形气层,在其中心一口井,气井径向流入井底,在拟稳定态流下,气井采气全靠供气范围内的气体弹性膨胀供给,满足气体等温压缩条件,则:图 1 等时试井的测试工作制度产量及对应的井底流压图37223322108.    可得气井二项式产能方程: 22 注:P q 为气井产量;T 为地层温度;u 为天然气粘度;Z 为偏差因子;K 为渗透率;h 为地层厚度;ø 为孔隙度;r r 为表皮系数;为气体体积膨胀系数; 为气体窜流系数。g一点法产能试气在原来指数式产能曲线图上,通过其产量对应的生产压差(q,)画出一点法试井测得的数据点,再过这一点画原产能曲线的平行线,这就是该2当时的产能曲线。一点法适用的前提是必须是位于储层产能方程已知的同一区块,同一层系中。国外一点测试法不用于确定储层无阻流量和气井产能方程。气井产能测试新方法——回压等时试井该方法是中石油勘探开发研究院唐俊伟、马新华等人 2004 年提出,以回压试井理论和渗流叠加原理为基础的新产能评价方法,他以修正等时试井方法进行气井产能测试,所需时间短,而后期资料处理上以渗流叠加原理为基础,对每个产量点下井底流压的拟稳定时间作微分叠加处理,计算相对更加准确,最后再以延时生产计算的准确井底流压和稳定的产量确定出的产能方程就能较准确地评价低渗气井,很适合建南这类低渗透、高含硫储层的产能测试和分析。气井以不少于 4 个不同的工作制度生产,由小到大依次测得每个工作制度下的产量序列和渗流达到稳定或拟稳定时的井底流压,借鉴修正等时试井方法,不要求每个工作制度下生产达到稳定或拟稳定,每个工作制度生产时间相同,构成等时生产时距。其早期径向流阶段(不稳定)压力流动状态关系式为:令:382'22 )当气井生产达到稳定时,气井压力动态关系式为: 222 (D 为惯性系数)) 如果每个工作制度均在不同生产时间取点 、 … 则构成多组不稳定1t2时点,在直角坐标系中可得多条平行直线,截距分别为 、 …)(1(2半对数坐标系中作 为直线,截距为 ,斜率为 m。因)( 和表皮系数 S:)(  拟稳定点坐标( )进一步确定稳定产能方程。'2, 压等时试井方法的可靠性分析采用分析软件设计一口模拟井进行解释,气井位于 2000×2000m 方形气层中心,有效厚度 透率 K=0-3 孔隙度 原始地层压力 层温度 因次井储 00,非达西流系数 D=104 m3/d)体黏度s,气体压缩系数 C=1,气体压缩因子 Z=眼半径 r=皮系数 S=计等时间隔 t=18h,产量序列为 04 m3/d、04 m3/d、04 m3/d、04 m3/d,最后稳产产量为 04 m3/d。分别对模拟气井进行 3 种试气解释(产量压力数据为表 2、表 3、表 4) 。表 2 模拟井理想回压试井压力产量数据其中:(用压力平方) (用压力时))39表 3 模拟井回压等时试井压力产量数据表 4 模拟井修正等时试井压力产量数据用压力法分析如下图(图 2):产量(10 4m3/d) 产时间 产时间 产时间 产时间 (产时间 0 4m3/d) 产时间 产时间 产时间 产时间 (产时间 0 4m3/d) ((产时间:740h 产量:0 4m3/d 井底流压:修正等时试井等时关井恢复压力① ② ③ ④ 理想回压法产能直线与回压等时试井产能直线对比图40对不稳定产能曲线分析结果对比(表 5):表 5 不稳定产能直线分析结果对比误差分析结果表明,利用两种方法计算的 B 值和 都十分接近,B 值的相对误差率在 间,的相对误差率在 间,并且随生产时间延长误差越来越小,这说明通过回压等时法作出的不稳定产能曲线是可靠的。结 论通过对常规回压法、等时试井、修正等时试井、一点法等试井方法的对比分析,在建南扬子海相碳酸盐岩储层,高含硫、低渗透复杂气藏中,气井很难达到稳定或拟稳定状态时,本文介绍的回压等时试井方法可以较好地评价其产能,有很好的推广应用价值。参考文献:1、陈元千 油气藏工程计算方法 北京:石油工业出版社 19942、王明华 气藏工程[M]油工业出版社 19973、李跃刚、范继武、李静群 一种改进的修正等时试井分析方法[J]):56俊伟、马新华 气井产能测试新方法 天然气地球科学 允、李治平 气井及凝析气井产能试井与产能评价 石油工业出版社 2002理想回压法时间(h)B A 6 6 2 0 对误差(%)B 关系数 B 06381 06409 06429 06439 .02
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