氣井產能計算方法介紹及應用氣井產能計算方法介紹及應用摘要：本文介紹了氣井產能常用的4種方法，一點法測試、系統試井、等時試井和修正等時試井。通過實際生產實例來分析計算方法在白馬廟氣田蓬萊鎮組氣藏氣井產能，白云巖氣藏基質酸化后產能預測，蘇里格氣田特殊開采模式下的氣井產能中的應用。并在綜合比較中得出不同氣井應采用的計算方法，使理論值與實際值誤差縮小，從而指導實際開采工作，提高開采效率和質量。關鍵詞：氣井產能；計算方法；應用；引言：本文介紹了氣井產能常用的4種方法，一點法測試、系統試井、等時試井和修正等時試井。通過實際生產實例來分析所采用的計算方法，使理論值與實際值誤差縮小，從而指導實際開采工作，提高開采效率和質量。一、氣井產能試井測試計算方法氣井產能試井測試主要包括4種方法，即一點法測試、系統試井、等時試井和修正等時試井。一點法測試一點法測試是測試一個工作制度下的穩定壓力。該方法的優點是縮短測試時間、減少氣體放空、節約測試費用、降低資源浪費;缺點是測試資料的分析方法帶有一定的經驗性和統計性，分析結果有一定的偏差。經驗表明，利用該方法測試，當測試產量為地層無阻流量的0.36倍時，測試結果最可*。測試流動時間可采用以下計算公式：[1]式中：一一穩定時間，h；——排泄面積的外半徑，m；——在下的氣體黏度，；——儲存巖石的孔隙度；K——氣層有效滲透率，；一一含氣飽和度。系統試井系統試井又稱為常規回壓試井，也稱多點測試，是測量氣井在多個產量生產的情況下，相應的穩定井底流壓。該方法具有資料多，信息量大，分析結果可*的特點。但測試時間長，費用高。系統試井測試產量的確定：①最小產量至少應等于井筒中攜液所需要的產量，此外還應該足以使井口溫度達到不生成水化物的溫度；②最大產量不能破壞井壁的穩定性，對于凝析氣藏，還要考慮減少地層中兩相流的范圍；③測試產量必須保持由小到大的順序。等時試井等時試井測試，首先以一個較小的產量開井，生產一段時間后關井恢復地層壓力，待恢復到地層壓力后，再以一個稍大的產量開井生產相同的時間，然后又關井恢復，如此進行4個工作制度。最后以一個小的產量生產到穩定。等時試井與系統試井相比，縮短了開井時間，但由于每個工作制度都要求關井恢復到原始壓力，使得關井恢復時間較長，整個測試時間較長，測試費用比較高。確定等時試井流動時間，一般要求開井生產時間必須大于井筒效應結束的時間，并且要求開井流動結束時，探測半徑必須達到距井30m的范圍，以便在流動期能夠反映地層的特性，參考公式為：[1]式中：——在儲存溫度壓力下的氣體黏度，；——在儲存溫度下的氣體壓縮系數，。如果公式計算的結果小于井筒儲存效應結束的時間，則流動期時間必須要大于井筒儲存效應結束的時間。確定每一工作制度下關井時間，要求關井壓力恢復到原始地層壓力，便可進行下一工作制度的測試。最后延續期流動修正等時試井修正等時試井是等時試井的改進，二者的最大區別是后者開井生產的時間與關井恢復的時間相等。測試時，要求所有工作制度下的開井生產時間和關井恢復時間一樣，操作十分方便，這樣既縮短了開井流動期的時間，又縮短了關井恢復期的時間。修正等時試井流動期產量大小的確定方法與系統試井方法基本相同，測試的最小產量和最大產量分別為0.01和0.75倍的地層無阻流量，并且要求％（1=1，2,3,4）是等比數列，其公比為1.9-2.0比較合適。修正等時試井測試時間的確定方法與等時試井一樣。延續期生產時間的確定，理論上要求延續生產時間必須持續到壓力穩定，實際工作中可根據一點法測試時間的確定方法來確定。二、氣井產能測試計算方法在實際中的應用（一）白馬廟氣田蓬萊鎮組氣藏氣井產能1.氣井產能受沉積相帶控制（1）氣層受砂體控制、具很強的層段性蓬萊鎮組屬陸源河湖相碎屑巖沉積，在時空上變化大、非均質性強，導致了氣井分布和產能的差異。氣層分布具很強的層段性，主產層多集中分布在蓬W、III段，尤其集中在w—③、iii—③兩套砂組，其鉆探成功率分別達82%和100%。⑵氣井產能與儲層參數具有較好的正相關關系對氣井產能與儲層的有效厚度H和孔隙度之乘積進行統計分析發現，氣井產能與儲層的值之間具有較好的正相關關系（圖2），相關系數達到0.83,其表達式為=0.0221=0.7066。表明氣井產能與砂體規模、物性條件、沉積相帶緊密相關，那些物性好、大而厚的砂體多屬河口壩、河道砂體沉積徽相。[2]圖1氣井無阻流量與儲層的參數（H?）關系圈⑶砂體有效（＞8%）厚度影響氣井產能大小17口井高一中產能的井，其有效厚度大于10m的砂體有5口，8?10m的有6口，而有效厚度小的砂體多為干井和微氣井，可見單砂體越大，氣井產能越高；而從生產效果看，目前氣藏投產31口井，高、中產井各占7口，其產層有效厚度都在5m以上，高產井產層厚度多在8m以上。圖2蓬萊鎮組頂部構造與氣井產能等值線疊合圈白馬廟氣田蓬萊鎮氣藏儲層致密，孔隙結構復雜，非均質性強，單井產能低，研究儲層特征和受控因素，加強儲層改造方是氣藏效益開發的出路。儲層精細研究揭示，氣井產能受沉積相和構造條件控制；商、中產井與大而犀、物性好的河口壩、河道砂壩沉積微相有關，縱向上具很強的層段性，主產層集中在W?③、111?③兩套砂組，其鉆探成功率分別達82%和100%；平面上多分布于主體構造和東南鼻狀突起，二者商、中產能井分別占30%和70%。在深入的地質研究和儲層壓裂評層選井的基礎上，采用多層打開、分層壓裂、多層合采的方法可提高氣井產能，并形成了一套行之有效的壓裂評層選井的綜合配套技術。采用該技術優選出19口井，已實施5口井全獲成功，氣產量成倍或十幾倍增加，其中自淺45井氣無阻流量高達18X10m3/d，自淺38井投產165d凈增產值100余萬元。[2]（二）白云巖氣藏基質酸化后產能預測方法1、考慮氣體流動時的非達西效應，則氣體穩定滲流時的產能二項式方程為：式中，為地層壓力，MPa；為流動壓力，Mpa：q為氣井產量，；h為氣層厚度，m；Z為氣體偏差因子；T為地層溫度，K；下標sc表示標準狀態下的酸化。由式（7）可以得到氣井酸化前的無阻流量為：當氣井酸化后，其污染程度發生改變，即表皮系數與酸化前不同，因此系數A將發生變化。針對不同的酸化效果，系數A可分別表示為：則酸化后氣井無阻流量表示為：[3]2、實例計算G1、G2、G3井分別為某白云巖氣藏的3口采氣井。氣井初期試氣產量普遍較低，試井結果表明這3口井污染比較嚴重，表皮系數較高。因此先后對3口井進行了基質酸化，并在酸化后進行了修正等時試井。G1、G2、G3三口井的基本參數見表1，酸化施工參數見表2。井號G1G2G3原始底層壓力/Mpa30.894132.0996130.4569底層溫度/°C109.69106.5104.2有效厚度/m8.213.66.8孔隙度0.04150.049150.0655天然氣相對密度0.5980.58570.5951滲透率/1.40.923.5污染系數11.28.115污染半徑/m0.510.410.76表1氣井基本參數表井號G1G2G3有效厚度/m8.213.67.8酸量/41.378.138.6排量/8309601233表2氣井酸化施工參數井號G1污染系數無阻流量/相對誤差/%數據來源G1-3.12-3.5513.8114.555.06計算試井G2-3.36-3.116.2615.713.49計算試井G3-2.62-2.527.8427.421.51計算試井表3酸化后無阻流量對比表根據酸液的性質以及施工參數，計算出3口井中螞fL的穿透距離分別為1.23、1.57、1.16m。與酸化前的解釋數據對比可知，3口井酸化后蚓孔均穿透污染帶，因此在無阻流量計算時，選用蚓孔穿透污染帶公式。將本文公式計算的無阻流量與試井結果相比較（表3），可以看出，根據文中所建立模型計算得到的無阻流量與修正等時試井的解釋結果符合程度很高，說明本文建立的酸化后氣井產能預測方法是可行的，對于今后酸化產能預測具有科學的指導意義。（三）1.參數計算研究中對前期生產老井壓裂排液過程壓力恢復資料進行了重新統計，通過整理氣井動態資料數據發現，氣井在壓裂排液過程中的恢復壓力與恢復時問呈很好的對數關系（見圖3）。由于壓裂排液過程的壓力一時問數據錄取受人為因素影響，存在準確度偏低的情況。壓力恢復曲線不規則，與理論上的壓力一時問關系曲線存在局部偏差（見圖3）。圖3壓力一時間關系曲線圖為了讓現場資料更接近理論數據，出現如圖1-b所示的壓力數據異常時，必須進行真實壓力值篩選。當篩選后得到的回歸曲線與實際壓力一時間曲線擬合性較差時，可以通過調整設定時間變量逐步擬合直至最佳效果(如圖4)。圖4壓力一時問關系曲線擬合圖恢復壓力與恢復時間滿足對數式：p==AIn(t+C)+B (1)最佳擬合后壓力一時問公式為：p=AInT+B (2)式中：p為恢復壓力，MPa；f為累計恢復時間，h；T為擬合后時間變量，T—f+C；A為最佳擬合時系數；B為最佳擬合時常數；C為擬合設定時間變量。[4]通過改變時間變量C值，使R達到最大值為止，此時曲線得到了最佳擬合，擬合公式(2)即為計算壓力最終標準式。實事上，不同井壓裂排液過程中技術措施不同，開關井制度各異，開井排液壓力很難達到同一個壓力基數，計算結果可比性差。比如，部分井排液壓力可以達到0MPa，關井恢復則從0MPa開始；另一部分井壓力沒有放噴到0MPa，關井恢復則從某一壓力值開始。另外，氣井井況各不相同。一般高產井排液時壓力很難降到0MPa，甚至根本降不到0MPa，同時，因氣井地層能量大，關井短時間內壓力上升很快、很高，必須再一次放噴排液，壓力恢復時間段很短，造成壓力恢復時間不一致。井筒可視為彈性定容容器，在氣層井深、井身結構大致相似的情況下，氣井井容基本相同，在井筒存在壓力情況下，井筒余壓越大，壓力恢復速度越慢。所以，氣井前期壓力恢復較快，越到后期壓力恢復越慢，如果時間不一致，計算的壓力恢復速度誤差很大，很難得到氣井真實壓力恢復速度，要使氣井在同一標準條件下進行對比，須進行參數校正。校正參數首先必須將壓力恢復時間