第三章 气井产能分析与设计.ppt

采 气 工 程 重庆科技学院石油工程学院 第三章 气井产能分析及设计 概 述 概 述 6.拟压力：由于在计算中常常出现， 故 引入拟压力概念： 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 一、稳定状态流动达西公式 1. 不考虑表皮系数的IPR公式 服从达西定律的平面径向流：如图所示，设一水平、等厚和均质的气层，气体径向流入井底。服从达西定律的气体平面径向流，如仍用原来的混合单位制，则基本微分表达式为： 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 2.考虑表皮系数的IPR公式 实际上在钻井、固井和完井过程中泥浆、完井液等，会使近井地带造成污染和伤害，使井底附近的渗透性变差；反之，成功的增产措施会改善井底附近的渗透性。为此，引入表皮系数S(Skin factor)来综合表征近井区域由于渗透率的改变所产生的稳态压降。 如果以井底附近渗透率没有任何改变时的压力分布曲线作基线，那么井底受污染相当于引起一个正的附加压降，井底渗透性变好相当于引起一个负的附加压降，如图3-2所示。 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 表皮系数表示为 ： 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 由上式可见，当压差一定时，正的S可使气量减少，负的可使其增大。通过气井试井，了解S的变化，及时采取措施，这对气体稳产和增产极为重要。 例3-2：在例3-1中，若s=4或s=-4，求产气量的变化。 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 例3-3 试由表皮系数对气井产能的影响进行分析。表皮系数S分别取为-4、-3、0、3和10，其它数据如下：?g=0.65, T=356K, =31.8Mpa， h=23.8m，re=454m，rw=0.1m， K=0.17?10-3?m2， =0.022mPa.s， =0.93 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 同理可得到不同表皮系数下qsc和pwf关系曲线。 方程(3-4)、(3-5)、(3-8)、(3-9)均假设气藏渗流服从达西流动，仅适用于较低气产量的气井条件。 上述产能公式中的圆形地层泄流半径re确定较困难，而re值对ln(re / rw)的影响不明显。对于非圆形封闭气层，可令公式中的 re / rw=X，由相关图表确定相应的X值。 复习 稳定状态流动达西公式： 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 二、非达西流动产能公式 在近井地带，压力梯度达到最高，这时惯性力不可忽略，导致偏离线性的达西定律，这是气流入井突出的渗流特征。因此，将达西定律扩展成了二次项，以考虑惯性力的影响，对于平面径向流动： 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 如前所述，气流入井越近井轴流速越高，所以非达西流动产生的附加压降也主要发生在井壁附近。类似前面处理表皮效应的思路，引用一个与流量相关的表皮系数描述它，故称之为流量相关表皮系数，并用符号Dqsc表示。 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 说明： （1）在稳定试井时，可测关井压力恢复曲线或开井测压降曲线，用来确定S ′。欲确定S和Dqsc，至少需测两个不同流量下的不稳定试井。 （2）本节所讲述的这些公式中，外边界上的压力pe为一定值，不随时间变化。但气田开发过程中，无论怎样活跃的边水，要达到pe保持恒定是不大可能的。因此，本节所述的的内容作为本章的理论基础十分必要，特别是有关S、Dqsc和S ′的概念，对气井生产有实用意义。但是，由于气藏难以实现稳定流动的要求，因此一般不用它整理试井资料，有必要探索更能反映气体流入动态的产能方程。 学习例3－3，并与例3－1压力比较。 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 气井产能试井可以实测几组qsc-?p2数据。在普通方格纸上作图，纵轴标注?p2/ qsc，横轴标注qsc，用几组实测试井数据作出的?p2/ qsc - qsc关系应该是一直线，如图所示。图中A为纵轴上的截距，B为直线段斜率。 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 此外，利用可靠的试井实测数据，也可用最小二乘法确定A和B。 第一节 稳定状态流动的气井产能公式 第二节 气井产能经验方程 第二节 气井产能经验方程 第二节 气井产能经验方程 第二节 气井产能经验方程 第三节 气井产能试井工艺 第三节 气井产能试井工艺 第三节 气井产能试井工艺 第三节 气井产能试井工艺 第三节 气井产能试井工艺 复习 一、二项式产