变高压物性天然气井产能预测方法研究-以塔里木盆地迪那L井为例.docx

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石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年10月第32卷第5期

JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Oct.2010Vol.32No.5·343·

变高压物性天然气井产能预测方法研究

——以塔里木盆地迪那L井为例

卓红，王新海汪金如，戴寅龙平，刘德英

(油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023)(塔里木油田分公司，新疆库尔勒841000)

[摘要]针对天然气井的实际生产状况，运用渗流力学、油藏数值模拟和数值计算方法等相关理论，对变高压物性天然气井的产能计算方法进行了深入研究，建立了变高压物性天然气井产能计算的数学模型和数值模型，采用数值有限差分法对模型进行求解。采用MicrosoftVisualC++6.0在WindowsXP环境下开发出变高压物性天然气井产能预测与评价软件，对塔里木盆地迪那L井进行了应用，计算产量与实际产量对比结果表明，产能预测方法能准确预测气井产量，对于建立天然气井合理生产制度有一定的指导意义。

[关键词]变高压物性；天然气井；产量；数学模型；数值模型

[中图分类号]TE37[文献标识码]A[文章编号]1000-9752(2010)05-0343-03

1数值模拟方法

1.1基本假设

与单相液体渗流相比，单相气体渗流比较复杂[1。由于气体渗流速度一般较高，使惯性力不能被忽略，意味着达西定律应该由包括惯性力影响的Forchheimer定律来代替，气体的压缩性和气体的粘度与压力有关，导致气体渗流的微分方程是非线性的[2]。

假设在气层中渗流满足二项式渗流，上、下边界与外边界为不渗透边界，地层中心有一口井，测试前地层流体处于静止状态。基本假设为：①渗流为等温过程，考虑气体状态方程；②地层为复合等厚圆形地层，具有不同(岩石和流体)性质的内外2个区域，其渗透率或孔隙度不同，需分成2个渗流区研究；③地层流体为牛顿流体，流体可压缩，且渗流满足Forchheimer定律；④只考虑单相渗流，不考虑重力作用。

1.2变高压物性天然气数学模型

在求得渗透率和高压物性参数基础上，建立地层等温渗流高压气井模型。气体不稳定渗流的连续性方程[3.4]:

(1)

渗透率压力敏感方程：

k=k;e-△P(2)

非达西渗流的Forchheimer方程：

(3)

[收稿日期]2010-06-25

[基金项目]国家油气重大专项(2008ZX05013)。

[作者简介]卓红(1984-),男，2008年大学毕业，硕士生，现主要从事数值模拟、试井分析方面的研究工作。

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·344·石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年10月

天然气状态方程：

将式(2)、式(3)、式(4)代入式(1),有：

其中：

将式(6)代入式(5),得到等温渗流条件下的数学模型(T为常数):

内边界条件5]PL=,=Pw

初始条件P(r,t)|=。=P;

式中，r为径向半径，m;P为气藏中各点的压力，MPa;p为流体密度，kg/m3;v为渗流速度，m/s;t

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)为流动时

间，h;φ为孔隙度，无因次变量；c?为常数，等于3.238×10?;k为地层渗透率，μm2;k;为原始地层渗透率，μm2;α为渗透率压敏系数，MPa-1;△P为压差，MPa;μ为粘度，mPa·s;cg为岩石压缩系数，MPa1;c为流体压缩系数，MPa?1;c?