【文章內(nèi)容簡介】
。最后,把氣井換成一個適中的氣嘴繼續(xù)生產(chǎn),直至井底壓力穩(wěn)定為止;最后一個流量被稱做延時流量,延時流量的測試時間最長。 ? 測試完成之后,關(guān)井。關(guān)井時可以選擇進行一次壓力恢復(fù)試井測試。待測試完畢之后,從井底取出壓力計。 1 、二項式產(chǎn)能分析 把前 4 組測試流量和不穩(wěn)定井底流壓,按照下式整理 222w s w fscscppa b qq??? ( 8 ) 將得到一條直線(圖 4 16 )。根據(jù)測點數(shù)據(jù),很容易確定出方程式( 8 )的斜率 b 和截距 a2。由于前四組測點并沒有穩(wěn)定,因此,方程式( 8 )并不是氣井真正的產(chǎn)能方程。 圖 4 16 氣井修正等時試井二項式產(chǎn)能曲線 然后,把由前 4組測點數(shù)據(jù)得到的產(chǎn)能曲線平移到第 5個測點(圖 416),將得到氣井的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。由于兩直線的斜率不發(fā)生變化,只是截距發(fā)生了變化,因此很容易由第 5個測點數(shù)據(jù)確定出產(chǎn)能方程的截距 a。將 a和 b代回到式( 1),即得到氣井的二項式產(chǎn)能方程。由產(chǎn)能方程通過式( 2),可以計算出氣井的絕對無阻流量。 2 、指數(shù)式產(chǎn)能分析 氣井的前 4 組不穩(wěn)定測點數(shù)據(jù),按照下式進行整理 222l n l n l n( )s c w s w fq c n p p? ? ? ( 9 ) 在雙對數(shù)坐標系中將得到一條直線(圖 4 17 )。 圖 4 17 氣井修正等時試井指數(shù)式產(chǎn)能曲線 根據(jù)測點數(shù)據(jù),很容易確定出方程( 9 )的產(chǎn)能曲線常數(shù)c2和產(chǎn)能曲線指數(shù) n 。由于前 4 組測點并沒有穩(wěn)定,因此,方程( 9 )并不是氣井的真正的產(chǎn)能方程。 然后,把由前 4組測點數(shù)據(jù)得到的產(chǎn)能曲線平移到第 5個測點(圖 417),將得到氣井的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。由于兩直線的斜率不發(fā)生變化,只是截距發(fā)生了變化,因此很容易由第 5個測點數(shù)據(jù)確定出產(chǎn)能方程的截距 c。將 c和 n代回到式( 5),即得到氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程。 由產(chǎn)能方程可以計算出計算出氣井的絕對無阻流量。 圖 4 1 7 氣井修正等時試井指數(shù)式產(chǎn)能曲線 五、單點測試 ? 常規(guī)的多點穩(wěn)定流動測試不但需要較長的穩(wěn)定流動測試時間,而且也常因探井測試缺少集輸流程和裝置,而將大量天然氣放空燒掉,同時也會由于地質(zhì)條件等原因而得不到正確的能成線性關(guān)系的數(shù)據(jù),達不到預(yù)期目的。 ? 為改進這一狀況,陳元千提出了 單點產(chǎn)能測試方法 , 該方法只需在關(guān)井測得地層壓力的條件下,開井取得一個工作制度下的產(chǎn)量和流動壓力。 若對一口井曾進行過產(chǎn)能試井測試,并且建立了當時測試條件下的二項式產(chǎn)能方程和指數(shù)式產(chǎn)能方程。當氣井生產(chǎn)了一定時間后,氣井的產(chǎn)能會發(fā)生一些變化,需要重新進行產(chǎn)能測試。 這時沒有必要象從前那樣對氣井進行全面的系統(tǒng)測試,因為反映氣井非 Da r cy 滲流項的產(chǎn)能方程系數(shù)b和產(chǎn)能曲線指數(shù)n一般不會發(fā)生太大的變化,變化的是產(chǎn)能方程系數(shù)a和產(chǎn)能曲線常數(shù) c ,因此,沿用歷史上的b和n,做一個單點測試(圖 4 18 ),用來確定新的a和 c ,即可確定新的產(chǎn)能方程。 單點測試法只需選擇一個流量,然后,測量一個穩(wěn)定的流壓即可。 圖 4 1 8 單點測試氣井生產(chǎn)指數(shù)曲線 1 、 單點法一 氣井的二項式產(chǎn)能方程為: 2 2 2e w f g gp p aQ bQ? ? ? 當取井底流動壓力為 0 . 1 0 1 3 M p a 時,氣井的最大潛在產(chǎn)能即為 絕對無阻流量為: 2 2 2e A O F A O Fp 013 aQ bQ? ? ?( ) 將上兩式相除,經(jīng)過簡化整理,并取2 2 2eep 0 . 10 13 p??( ) 后得到二項式無因次 I P R 曲線方程: 22221e w f g ge A O F A O FA O Fp p Q Qp Q Qaa b Q???? ??? ? ???????( ) 22221e wf g ge A O F A O FA O Fp p Q Qp Q Qaa bQ???? ??? ? ? ??????( )令 222e w f gDDe A O Fp p QpqpQ??? ; 則得到: 22221[ 1 4 1 ]2( 1 )e w fiDpppq?????? ?????? ???????????? 式中 qD和 pD分別稱為無因次產(chǎn)量和無因次壓力。 其中, α 值對qD和 pD的影響不十分顯著,而當 pD 0 . 5 時, α 值的影響可以忽略不計。 陳元千教授根據(jù)我國 16 個氣田幾十口氣井多點穩(wěn)定流動試井取得的數(shù)據(jù),應(yīng)用二項式產(chǎn)能方程求出 a 、 b 、 qAO F之后,再根據(jù)公式()AO Fa a bQ? ?? 求出α 的平均值為 0 .2 5 4 1 , 取 α =0 . 2 5 ,上式簡化 為: 2221 48 11 4 8 166e w figDDA O FpppQPqQ?? ????????????? 即 于是可以得到一點法確定無阻流量的公式為: 22261 4 8 1gA O Fe w fippp??? ????????? 由 上 式可以看出, 計算氣井的絕對無阻流量,僅只需要知道氣井的地層壓力和一個單點的穩(wěn)定測試產(chǎn)量與井底流動壓力就可以了。 2 、單點法二 )(DA OFgP ? 或?qū)憺? 0. 6594/ 4A O F g DQ Q P? ( ) 以上各式符號意義為: A OFQ —— 氣井絕對無阻流量, m3/d ; gQ —— 氣井產(chǎn)量, m3/d ; ep —— 地層壓力, M P a ; wfp—— 井底流動壓力, M P a ; DP —— 無因次壓力; C —— 產(chǎn)能系數(shù); n —— 動態(tài)指數(shù)。 第四節(jié) 產(chǎn)量遞減規(guī)律分析 無論何種儲集類型,也無論何種驅(qū)動類型的油氣田,隨著油氣田開發(fā)的深入和發(fā)展,都會進入產(chǎn)量遞減階段。 根據(jù)遞減階段的產(chǎn)量和累積產(chǎn)量數(shù)據(jù),利用產(chǎn)量遞減分析法,既可預(yù)測油氣田未來時間的產(chǎn)量和累積產(chǎn)量的變化,又可對油氣田的可采儲量和剩余可采儲量做出有效的預(yù)測。 本節(jié)將介紹產(chǎn)量遞減規(guī)律和油田產(chǎn)量遞減的分類、遞減類型的確定和遞減規(guī)律的應(yīng)用。 一、產(chǎn)量變化規(guī)律 產(chǎn)量遞減分析方法是針對已處于產(chǎn)量遞減階段的油田,預(yù)測和分析油藏動態(tài)的一種數(shù)理統(tǒng)計方法。就油田開發(fā)全過程而言, 任何油田的開發(fā)都要經(jīng)歷產(chǎn)量上升、產(chǎn)量穩(wěn)定、產(chǎn)量遞減三個階段 (如圖 4 19 所示)。 圖 4 19 油田開發(fā)模式圖 ? 油氣田開發(fā)的實際經(jīng)驗表明,進入遞減階段的時間主要取決于油氣藏的儲集類型、驅(qū)動類型、穩(wěn)產(chǎn)階段的采出程度、以及開發(fā)調(diào)整(細分層系、打加密井)和強化開采工藝技術(shù)的效果等。 ? 歷史統(tǒng)計資料表明,對于 水驅(qū)開發(fā)油田,當采出油田可采儲量的 60% 左右時就有可能進入產(chǎn)量遞減階段。 ? 前蘇聯(lián) 23個水驅(qū)砂巖油田的無量綱產(chǎn)量(不同年份的產(chǎn)量除以最高年產(chǎn)量)與可采儲量的采出程度的關(guān)系見圖 420,這些油田的采出程度已達 80~%。 ? 從圖 420可以看出, 對于水驅(qū)開發(fā)的油田來說,大約采出可采儲量的60%左右,就有可能進入產(chǎn)量遞減階段。 圖 420 二、產(chǎn)量遞減的幾個基本概念 1.產(chǎn)量遞減率 油氣田產(chǎn)量遞減階段,產(chǎn)量遞減的大小通常用遞減率表示,即 單位時間內(nèi)的產(chǎn)量遞減分數(shù) ,如圖 421 所示。 圖 421 遞減率定義示意圖 其表達式為: 1 dQDQ dt?? 2 、遞減系數(shù)與遞減指數(shù) 在礦場實際應(yīng)用中,經(jīng)常用 遞減系數(shù)()a表示產(chǎn)量遞減的快慢程度 ,遞減系數(shù)與遞減率的關(guān)系為:1aD?? ( 2 ) 阿普斯( . . )J J A r p s 提出了三種遞減規(guī)律,即指數(shù)遞減、調(diào)和遞減和雙曲線遞減,且認為瞬時遞減率與產(chǎn)量遵循下面的關(guān)系: nD K Q? ( 3 ) 式中 K —— 比例常數(shù); n —— 遞減指數(shù)。 由此可以得出, 任一時刻的遞減率和產(chǎn)量與初始遞減率和初始產(chǎn)量滿足如下關(guān)系: 00nDQDQ??????? ( 4 ) 式中0D—— 初始遞減率;0Q—— 初始產(chǎn)量。 三、油田產(chǎn)量遞減分類 1 . 指數(shù)遞減 當 00n D D?? 時 ,由遞減率的定義式( 1 )分離變量積分得: 0000tQDtQdQD d t Q Q eQ?? ? ? ??? ( 5 a ) 00l n l nQ Q D t?? ( 5 b ) 00l g l g2 .3 0 2 6DQ Q t?? ( 5 c ) lg Q A B t?? ( 5 d ) 可見, 產(chǎn)量與時間成指數(shù)關(guān)系,所以該遞減稱為指數(shù)遞減。 由于指數(shù)遞減中的遞減率為常數(shù),因此又叫常百分比遞減、等百分比遞減或等比級數(shù)遞減。 又由于產(chǎn)量與時間呈半對數(shù)直線關(guān)系,因此又 稱半對數(shù)遞減。 1 dQDQ dt?? 00l g l g2 .3 0 2 6DQ Q t?? ( 5 c ) 方程式( 5 c )表示, 若油田產(chǎn)量服從指數(shù)遞減規(guī)律,則在半對數(shù)坐標圖上,實際產(chǎn)量的對數(shù)與時間呈一直線關(guān)系, 直線的截距 A 為0lg Q,由此可求出初始產(chǎn)量0Q,由直線的斜率可以求出產(chǎn)量遞減率為: 0 2 . 3 0 2 6DB ? 遞減階段的累積產(chǎn)量表示為: 00 00000( 1 )tt D t D tpQN Q d t Q e d t eD??? ? ? ??? ( 6 ) 由式( 5 a )和式( 6 )可得: 00PND?? ( 7 ) 遞減期(0Q ?時)的最大累積產(chǎn)量: 00P MA XQND? ( 8 ) 當所繪制的油田產(chǎn)量的對數(shù)與時間的關(guān)系為一直線時,則該油田產(chǎn)量服從指數(shù)遞減規(guī)律。 ? 根據(jù)公式( 5 c )可求出初始產(chǎn)量0Q和產(chǎn)量遞減率0D;