气井真实产能方程及无阻流量确定方法探讨

时间：2024-07-28

李乐忠李相方王钒潦

（1.中海石油气电集团技术研发中心，北京 100007；2.石油工程教育部重点实验室·中国石油大学，北京 102249）

0 引言

目前气井产能方程系数均含有表皮系数的影响，而人为因素对表皮系数的影响较大，在进行产能测试过程中，由人为因素造成的对表皮系数的影响不能避免［1-4］。因此，所得出的无阻流量不能完全真实地体现气藏的产能属性。笔者提出了一种消除表皮系数影响真实产能方程及无阻流量的计算方法，以较准确客观地评价气藏产能。

1 现有气井产能方程的不足

目前考虑表皮系数影响的气井二项式产能方程如下：

根据式（1）可以看出：① As值受表皮系数S的影响，S增大，则As增大；② B值与S无关。得到系数As和B就能求得气井产能，As和B的求取主要利用系统试井的方法，如回压试井、等时试井、修正等时试井等，根据试井资料绘制～q关系曲线，纵轴截距为As，直线斜率为B值［5-7］。根据无阻流量的定义，绝对无阻流量的表达式为：

在现场测试的过程中，通过产能试井曲线回归得出的As含有表皮系数S的影响，从而得出的无阻流量同样也受S的影响，考虑S影响的压力变化规律为：完井射孔时的S大于零，井底流压降低；酸化测试时的S小于零，井底流压增大。不同的测试时期存在不同的S，表皮的存在对压力的影响明显。因此，S不同IPR（气井流入动态）曲线不同，如图1所示。

图1 不同完井方式下的IPR曲线图

目前产能方程受到S的影响，所求的无阻流量与完井方式、增产方式有关，而且在不同的测试时期，采用不同的测试方法所得出的结果也不同，产能方程不具有唯一性，不能完全体现气藏产能的属性。

2 气井真实产能方程以及无阻流量公式的建立

由于现有建立的产能方程及所求的无阻流量不能够有效反应气藏的真实属性，因此要准确客观地评价气藏的产能，有必要建立不考虑表皮系数影响的气井真实产能方程及无阻流量公式。气井真实产能方程是指S为0时的产能方程，对应的无阻流量称为真实无阻流量，真实产能方程及真实无阻流量体现了气藏产能的属性。产能方程中As的表达式可以转化为：

其中，Aˊ为没有表皮影响时的层流系数，则气井的真实产能方程可以表示为：

3 气井真实产能方程参数确定步骤

建立真实气井产能方程应结合产能试井和不稳定试井方法，具体的求解步骤为：① 根据常规产能试井方法求出As；② 根据不稳定试井方法求出S，地层参数k、h；③ 根据表皮系数与地层参数可求出表皮影响系数C；④ 将C代入，求得不受表皮影响的层流系数Aˊ；将Aˊ，B代入即可求得气井真实产能方程，求解步骤见图2。

图2 真实产能方程及无阻流量求解步骤图

4 实例应用

以苏里格气田某气井为例，计算气井真实产能及对真实产能的敏感性因素进行分析。该井的数据为：地层温度T＝364.3 K，地层厚度h＝15 m，井底半径rw＝0.079 7 m，气体的相对密度γg＝0.577，黏度μg＝0.020 863 9 mPa·s，压缩因子Z＝0.963 934，原始地层压力为29.053 MPa，渗透率k＝1.7 mD。试井参数及数据见表1和表2。

表1 压恢试井解释参数表

利用修正等时试井资料，对气井产能进行了分析。分析原则为原始压力取开井前的地层压力，等时不稳定产能曲线时间间隔取24 h。

根据修正等时试井资料建立的气井二项式产能方程为：

求得无阻流量为：

表2 修正等时试井数据表

根据计算结果可以看出，表皮系数对气井产能影响较大，而人为因素是决定表皮系数的1个重要方面，要准确客观评价产能必须要抛开人为因素的影响建立无表皮影响的真实产能方程。