利用井口壓力計算氣井絕對無阻流量—塔里木異常高壓氣井應用效果評價

張建業 伍藏原 黃 蘭 王鴻飛 李玉林

(1.中國石油塔里木油田公司勘探開發研究院 2.中國石油塔里木油田公司天然氣事業部3.中國石油塔里木油田公司建設工程有限責任公司)

利用井口壓力計算氣井絕對無阻流量—塔里木異常高壓氣井應用效果評價

張建業1伍藏原2黃 蘭1王鴻飛2李玉林3

(1.中國石油塔里木油田公司勘探開發研究院 2.中國石油塔里木油田公司天然氣事業部3.中國石油塔里木油田公司建設工程有限責任公司)

針對迪那2異常高壓氣藏埋藏深、壓力高、下井下壓力計試井測試困難的實際情況，應用試油數據建立井口產能方程，并通過試井數據建立的產能方程所確定的井口無阻流量和絕對無阻流量來評價井口產能方程，統計表明迪那2氣藏各井井口無阻流量與絕對無阻流量存在著很好的線性關系，應用二者的相關關系式，就可以用井口產能方程計算絕對無阻流量，為氣井產能研究提供了一種新的方法。圖5表3參8

異常高壓氣井 產能 井口產能方程 無阻流量

1 引言

塔里木盆地相繼發現了一批高壓、異常高壓氣藏，如迪那2氣藏、克拉2氣藏、大北氣藏、克深氣藏等。正確預測異常高壓氣井的產能，是異常高壓氣田科學開發的基礎。但塔里木氣田、凝析氣田埋藏深、壓力高，氣井產氣量大，下壓力計到氣層中部風險非常高，往往無法測得井底壓力，這就給建立產能方程帶來了困難。而獲得井口壓力很容易，實際工作中對于異常高壓氣井常常通過井口壓力和溫度，計算穩定流動狀態井筒壓力、溫度分布及井底流壓［1］，然后再確定產能方程，但對于異常高壓氣井井筒流動狀態非常復雜，影響因素很多［2，3］，目前還沒完整的理論方法能準確的計算出異常高壓氣井的井底流壓。如果能建立以井口壓力和產量表示的井口產能方程，那么不用進行復雜的井筒流動計算，就可了解氣井的產能。經過大量的統計發現，以類似于井底壓力曲線的方式，井口壓力也可以繪成與產量的關系圖，這樣得到的關系可將其定義為井口產能方程［4，5］。

2 井口產能方程的建立

迪那2氣田是一個完整的受背斜構造控制的異常高壓層狀邊水凝析氣藏，地層壓力系數高達2．06～2．29，地層壓力 106．22MPa，井口壓力高達 60MPa～80MPa，井深超過5000m。這樣的高壓氣井試井測試非常困難，風險極高，4口產能測試井中就有2口井在測試時發生落魚事故，大多數井無法進行產能測試，這就給產能研究帶來了困難。

對于異常高壓氣井產能研究，一般要考慮應力敏感［6，8］，但生產初期氣藏壓降較小應力敏感影響可以忽略，可以應用常規產能方程進行產能評價。對于深層高壓氣井，在沒有井下測壓數據的情況下，通常是用井口壓力先計算出井底流壓再確定產能方程，既麻煩又增加了不確定性。如果能建立以井口壓力與產量為對應關系的井口產能方程，那么將多一個了解氣井產能的渠道，為此尋求建立井口產能的方法。通過研究發現，雖然在理論推導上，無法推導出井口產能方程，但根據迪那2氣田8口井試油數據(這里僅列出其中4口井，見表1)，統計分析(圖1，圖2)表明:應用井口流動壓力(油壓)表示的井口產能方程，與以井底流動壓力表示的產能方程形式相似，且相關性很好，因此認為存在著如式(1)～式(3)形式的井口產能方程。

壓力平方形式:

式中:

Pti—關井恢復油壓，MPa;

Pti—井口流動壓力，MPa;

A，B—二項式系數;

C、n—指數式系數;

Qm—凝析氣井流物(油氣混合物)產量，m3/d。

表1 迪那2單井試油數據

圖1 二項式形式井口產能曲線

圖2 指數式形式井口產能曲線

為了評價所得到的井口產能方程的適應性，下面對通過井口產能方程計算得到的無阻流量與產能方程(井底)研究所確定的無阻流量進行對比分析。

3 井口產能評價分析

為了能有效的使用井口產能方程，對迪那2氣田有回壓測試資料的4口井產能(表2)，分別用常規產能方程和井口產能方程進行產能分析，并對比二者無阻流量，對井口產能方程進行評價(圖3、圖4)。

表2 4口井產能測試井數據

圖3 4口產能測試井的二項式井口產能曲線

圖4 4口產能測試井的指數式井口產能曲線

迪那2氣田井口產能方程及計算無阻流量匯總(表3)，可見井口產能方程的無阻流量較產能方程無阻流量小，不宜直接評價單井的產能，但通過統計發現，迪那2氣田不同單井形式上對應的井口和井底產能方程所確定的無阻流量存在著統一的線性關系，而且相關性非常高(圖5)，這說明可以首先計算井口產能方程，確定井口無阻流量，然后利用該區塊氣井井口無阻流量和絕對無阻流量(即井底無阻流量)的線性關系方程來確定井底產能方程(式(5)、式(6))所對應的絕對無阻流量。

二項式平方法產能方程所確定的井口與井底無阻流量的關系式為:

指數式產能方程所確定的井口與井底無阻流量的關系式為:

表3 迪那2氣田產能方程及無阻流量計算

圖5 迪那2氣田二項式(A)、指數式法(B)產能方程井口無阻流量與井底無阻流量關系曲線

4 應用分析

以DN2－2井為例，根據DN2－2井試油測試資料(表1)建立井口產能方程，計算出二項式法井口產能方程無阻流量228．96×104m3/d，再根據井口無阻流量與井底無阻流量的關系式計算出絕對無阻流量為269．15×104m3/d，按絕對無阻流量的1/3～1/5配產，配產量為 53．83×104m3/d～89．72×104m3/d。

5 結論

(1)通過統計井口油壓與產氣量的關系建立了迪那2氣田井口產能方程，通過對比井口產能方程所確定的無阻流量(井口無阻流量)和常規產能方程所確定的絕對無阻流量(井底無阻流量)對井口產能進行評價，發現井口無阻流量與井底無阻流量存在很好的線性關系，并回歸出了適合迪那2氣田的井口無阻流量與井底無阻流量的關系方程。

(2)利用井口壓力數據，應用迪那2氣田井口無阻流量與絕對無阻流量關系方程計算得到了各井絕對無阻流量，并進行配產。

(3)迪那2氣田實例分析表明，應用試油資料建立井口產能進行產能評價效果很好，該方法是簡單、可行的，為塔里木異常高壓氣井生產初期產能評價提供了新思路。

1 楊繼盛．實用采氣計算［M］．北京:石油工業出版社，1994．

2 冉新權．高產氣井井口壓力動態異常機理及計算機自動試井參數識別的理論和應用研究［D］．西南石油學院，1993．

3 傅春梅，王怒濤，鄒一鋒，等．異常高壓氣井井底壓力影響因素分析［J］．西南石油大學學報，2007，29(11):50－52.

4 加拿大國家能源保護委員會著，童憲章，陳元千，史久浩，周維四譯，陳元千校．氣井試井理論與實踐［M］．北京:石油工業出版社，1988．

5 莊惠農．氣藏動態描述與試井［M］．北京:石油工業出版社，2004．

6 郭春華，周文，馮文光，等．四川河壩異常高壓氣藏的產能方程及其計算［J］．天然氣工業．2009，29(6):86 －88.

7 楊勝來，肖香嬌，王小強，等．異常高壓氣藏巖石應力敏性及其對產能的影響［J］．天然氣工業，2005，25(5):94－95.

8 高旺來，克拉2異常高壓氣藏開采壓力變化對儲層物性的影響［J］．特種油氣藏，2002，9(4):69 －71.

CALCULATE ABSOLUTE OPEN FLOW CAPACITY BY WELLHEAD PRESSURE:ITS APPLICATION TO ABNORMAL—HIGH PRESSURE GAS WELLS，TARIM BASIN

ZHANG Jianye1，WU Zangyuan2，HUANG Lan1，WANG Hongfei2and LI Yulin3(1．Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Tarim Oilfield Company;2．Natural Gas Department，PetroChina Tarim Oilfield Company;3．Construction and Engineering Co，Ltd．，PetroChina Tarim Oilfield Company)．

Dina 2 gas reservoir is characterized by deep burial depth and abnormal high pressure．So，it is very difficult for downhole pressure gauge to conduct a well test．In this study，an equation of wellhead deliverability is established by oil testing data．And it is evaluated through the wellhead open flow and absolute open flow determined by another deliverability equation from well test data．Results show that there exists a good linear correlation between wellhead open flow and absolute open flow in each well of Dina 2 gas reservoir．In addition，applying this correlation，absolute open flow can be calculated through wellhead deliverability equation，which provides a new method to study deliverability．

abnormal－ high pressure gas well，deliverability，wellhead deliverability equation，open flow

張建業，男，1981出生，碩士，助理工程師;2008年畢業于西南石油大學油氣田開發專業，主要從事油氣藏工程研究和油氣藏管理工作。地址:(841000)新疆庫爾勒中國石油塔里木公司勘探開發研究院。電話:(0996)2175578。E－mail:zhangjy－tlm@petrochina．com．cn

book=44,ebook=301

NATURALGAS EXPLORATION＆DEVELOPMENT．v．34，no．3 ，pp．38 －40，7/25/2011

(修改回稿日期 2010－09－09 編輯 文 敏)