TH油田凝析气藏水平井试井合理压差的确定

第ｌ９卷１期　２００７年３月　岩性油　气藏　Ｖｏ１．１９　Ｎｏ．１　Ｍａｒ．　２００７　ＬＩＴＨＯＬＯＧＩＣ　ＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ　文章编号：１６７３—８９２６（２００７）０１—０１３０—０４　ＴＨ油田凝析气藏水平井试井合理压差的确定　李冬梅　、●　（长江大学地球科学学院）　摘要：水平井产能试井主要是求取产能方程和绝对无阻流量，优选生产油嘴。水平井试井合理压差　的确定实际上是与水平井合理产能相对应，而合理的产能是通过选择合理的油嘴来实现的。产能试　井设计中的关键就是设计合适的油嘴，以获得稳定可靠的产量和压力资料。　关键词：凝析气藏；合理压差；产能方程；绝对无阻流量　中图分类号：ＴＥ３７２　文献标识码：Ａ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ　ｇａｓ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ＴＨ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　ＬＩ　Ｄｏｎｇ—ｍｅｉ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｔＯ　ｏｂｔａｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｂｓｏｌｕｔｅ　ｏｐｅｎ—ｆｌｏｗ　ｃａｐａｃｉｔｙ，ａｎｄ　ｔＯ　ｓｅｌｅｃｔ　ｎｏｚｚｌｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｏｚｚｌｅ．Ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｓ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｎｏｚｚｌｅ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｏｂｔａｉｎ　ｓｔｅａｄｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄａｔａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ　ｇａｓ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｅｑｕａｔｉｏｎ；ａｂｓｏｌｕｔｅ　ｏｐｅｎ—　ｆｌｏｗ　ｃａｐａｃｉｔｙ　１　地质概况　ＴＨ油田油藏类型多，油气水分布复杂，储层非　均质性较强。ＴＨ凝析气田孔隙度均值为１２．９％．渗　井各种参数变化也很大ｌ１　］。产能试井时，合理压差　是与产能相对应的，产能也是与油嘴相对应的，而每　一口井只有唯一的绝对无阻流量。笔者试图通过绝　对无阻流量这一参数来界定一口井合理产能的范　围，进而确定合理压差的范围，同时也就确定了合理　油嘴的选择范围。　透率均值为６２．２７×１０　ｍ　，孔喉半径平均值为　１１．１　ｍ，排驱压力中值为０．３　ＭＰａ．为了更有效地　开发油田，针对地层特征，专门采用水平井开发技　术，取得了很好的效果。但在绝对无阻流量的求取和　合理生产压差的确定上存在较大的误差，直接影响　着对水平井生产状况的合理评价与预测。　凝析气藏水平井合理压差的确定，所考虑的参　２　绝对无阻流量的估算　一口井在产能试井前并没有准确的绝对无阻流　量数据，因此要充分利用同区块其它井资料以及本　井前期试油资料和完井放喷资料，对该井的绝对无　数有很多，而不同岩性、不同区域、不同流体性质的　收稿日期：２００７—０３—２０；修回日期：２００７—０３—２３　阻流量进行估算。尽管估算结果可能存在偏差，但在　作者简介：李冬梅，１９７３年生，女，１９９６年毕业于中国地质大学（武汉）石油工程专业，长江大学在读硕士。地址：（８３ｏｏｏｏ）新疆乌鲁木齐河　南东路８号工程技术研究院。电话：（０９９１）３８５３６５２。Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｐｉｋｌｇｕｏ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃｎ　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年　李冬梅：ＴＨ油田凝析气藏水平井试井合理压差的确定　１３１　有效利用已有资料的基础上，选择合适的绝对无阻　流量的方法进行计算，其结果具有很强的针对性，对　试井设计中油嘴的选择具有较好的指导作用　］。　２．１凝析气藏单点法经验公式　目前在气井探井的初期试气时，普遍用单点法　估算绝对无阻流量。凝析气井地层中反凝析程度与　生产压差相关，这种特殊效应使得在作凝析气井稳　定试井分析或修正等时试井分析时，产能分析图上　数据点时常表现出弯曲现象，即小产量条件下测试　计算的无阻流量与大产量条件下测试计算的无阻流　量不一致。用传统的二项式一点法计算凝析气藏的　无阻流量会存在较大误差，下面提出一种适用于凝　析气藏的改进一点法公式　］。　根据气井二项式产能方程，近似忽略与地层压　力和正常生产条件下井底流压相比很小的大气压，　得　户　．脚　＼１一　・（　　ｑＡＯ　ｒ　ｌ　一　１１＋　ｌｊ　．　（　）　㈩　将二项式产能方程计算无阻流量公式代入上　式，同样近似忽略大气压影响，得　户　一户　２　１＋　／１＋　＋　【卜　２］．（　）　考虑稳定渗流状态，忽略表皮系数影响，有如下　Ａ＝＝　・ｎ　（３）　Ｂ一　（　一　）　㈤　将式（３）、（４）代入式（２）整理后，将不同凝析气　井可能会成倍变化并且容易计算确定的参数单列出　来，其它变化不大的参数以及难于确定的参数近似　作为常数通过统计分析确定，得　２二　２一　１＋４—１＋Ｃ１—ＫＺＰ￣＼．ｆ　ｑｑＡ　１－ＯＦ／。Ｌ　　ｌ卜　赢　㈣　通过有针对性地选择凝析气井产能测试结果，　统计分析确定式（５）中的系数Ｃ　，从而得到有针对　性的一点法计算公式。根据凝析气藏产能测试结果，　回归出与之对应的Ｃ　为２．４４１　５×１０＿。．　２．２水平井经验公式　关于气藏水平井产能公式和计算方法，采用　Ｊｏｓｈｉ公式　。水平气井产能计算公式如下　ｑｈ一　一——　一　㈤　其中　一・烨＋　【（７）　ｌｆ＝√志ｈ／ｈ　（８）　其余符号与直井产能计算式中常用的符号意义相　同，单位采用矿场实用单位制。　根据预测地层的地质物性参数，即可计算水平　井的绝对无阻流量。　３　油嘴流量模型　得出了产能试井所需的产量后，在已知压力、温　度、产量等情况下，计算相应所需油嘴大小。对于凝　析气藏水平井，主要考虑单相气流流量和凝析液返　出后的气液流动流量模型。　３．１单相气流流量　当可压缩流体流过阻流器时，流体的膨胀是一　个重要因素，对于通过油嘴的理想气体的等熵流动，　流量与压力比Ｐ　／ｐ　的关系为下式（Ｓｚｉｌａｓ，１９７５）　ｑｓ一　２ｚ户　Ｉ　ｓｃ・　ａ√（　）（矗）［　一　］（９）　式中：ｑ　为Ｍｓｃｆ／ｄ（２８．３２　ｍ。／ｄ）；Ｄ　是油嘴直径，　为英寸１／６４的倍数；（例如，对于一个直径为１／４ｉｎ　的油嘴，Ｄ　一１６／６４ｉｎ，而Ｄ　一１６）；Ｔ　是油嘴上游　的温度，。Ｆ（　Ｃ一（９／５・　＋３２）。Ｆ）。　临界压力比由下式给出　Ｐ２一（南　ｃ　３．２气液流动流量　为确定通过油嘴的两相流的流量，一般用临界　流的经验关系式。其中一些关系式主张压力比高达　０．７仍然有效（Ｇｉｌｂｅｒｔ，１９５４）。估计油嘴临界两相流　条件的一种方法是对油嘴中流动速度与两相的声速　进行比较。对于均匀混合物，Ｗａｌｌｉｓ（１９６９）给出关系　式是　维普资讯 http://www.cqvip.com

１３２　岩性油　气藏　第１９卷第１期　倍数表示的油嘴直径。一ｄ３鼋Ｄ）Ｊ（Ｂ“，ｐ日§一Ｂ－占　　一　“　（惫＋　…　Ｇｉｌｂｅｒｔ（１９５４）与Ｒｏｓ（１９６０）的经验关系式具有　４　实例计算　相同的形式　ＹＫ５Ｈ井是ＴＨ油田的一口开发水平井，该井　于２００４年１２月２６日开钻，２００５年６月９日完钻，　（１２）　完钻井深５　９５９．５５　ｍ．同年１１月１０日至２００６年３　不同之处仅为经验常数Ａ、Ｂ和Ｃ．上游压力　月１０日对该井进行了６．３５　ｍｍ（取ＰＶＴ样品）、静　Ｐ　，在Ｇｉｌｂｅｒｔ关系式里是ｐｓｉｇ，而在Ｒｏｓ关系式里　压、７．９４　ｍｍ、９．５３　ｍｍ、１０．３２　ｍｍ、１２　ｍｍ工作制　是ｐｓｉａ。在这些关系式中，ｑ　是液体流量，ｂｂｌ／ｄ；　度下的系统测试，采用钢丝试井点测压力及梯度，取　ＧＬＲ是生产气液比，ｓｃ｛／ｂｂ［，而Ｄ　是用英寸的１／６４　得了合格的压力恢复资料（图１）。　，　ｏ＾　电　ｏ　萼　一融国融　．　霉　：　井储段　一　一Ⅱ区：径　ｌ　流区　ｏ—　Ⅲ区：边界反应　ｏ　１０－２　１０－　１　１０’　１　１　ｄｔ　０ａｒ）　图１　ＹＫ５Ｈ井压力恢复及导数图　采用改进一点法公式（５），计算出ＹＫ５Ｈ井不　产能计算公式（６）得到气井的绝对无阻流量１８４．０　同工作制度下对应的绝对无阻流量（表１），渗透率　×１０　ｒｒ／。／ｄ．两方法计算结果对比误差为３．３　～　值选择试井计算值５９．１×１０　ｍ。．采用水平气井　８．７　（表１），这样的计算的结果可以满足试井设计　表１　ＹＫ５井改进一点法计算无阻流量　中油嘴的选择精度。　合理产能相对应的，对于凝析气井产能分析，目前仍　以绝对无阻流量为１８４．０×１０　ｍ。／ｄ作为基　然沿用单相气井的产能分析方法，即二项式和指数　础，取其１／１０（１８．４０×１０　ｍ。／ｄ）代入公式（９）、　式产能方程，这种近似对于地层总凝析液量较少时　（１０），估算得ＹＫ５Ｈ井试井时最小油嘴６．３５ｍｍ，　是可行的，但对于地露压差小，地层总凝析液量较多　该油嘴下产能为该井绝对无阻流量的１０．３　９，６，数据　时会产生较大的误差，这种误差往往体现为确定的　可用。对应井底流压５４．７５　ＭＰａ，井口流压　产能偏大。　３７．２５　ＭＰａ，生产压差１８．４４　ＭＰａ．　凝析气藏水平井试井合理压差的确定，首先应　５　结论　考虑将井底流压控制在露点压力以上，至少也应尽　量避开反凝析区，避免凝析油聚集在井底附近，形成　水平井试井合理压差的确定实际上是与水平井　两相流，并造成堵塞，以致产能测试指标失去意义。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７免　李冬梅：ＴＨ油田凝析气藏水平井试井合理压差的确定　Ｐ。　——标准压力，ＭＰａ；　丁　——标准温度，ＭＰａ；　１３３　在实际生产过程中，由于地露压差小，很难达到这一　要求。　按照产能试井要求，至少求取３个工作制度下　的稳定产量、压力资料。合理工作制度的确定按上述　５——表皮系数；　ｖ　——两相混合物的声速，ｍ／ｓ；　介绍的方法，据已知的本井及邻井资料，预算本井绝　对无阻流量，最小油嘴的产量应大于绝对无阻流量　的１Ｏ　，最大油嘴的产量应小于绝对无阻流量的　和　——气和液的声速，ｍ／ｓ；　ｐｇ和ｐ——气和液的密度，ｇ／ｃｍ　；　和　——气和液的流度，ｇ／ｃｍ　；　ｈ——气层厚度，ｍ；　Ｒ　，Ｒ　——供给半径和井半径，ｍ；　５ｏ　．产能试井应按油嘴由小到大的顺序进行，随意　的改变会影响资料录取。如现场分析所测数据不能　ｈ——油藏高度，ｍ；　满足要求，应关井待压力重新分布后，选择另一组油　嘴从小到大再测一组数据。流动时间的确定以录取　粘度，ｍＰａ・ｓ；　Ｂ——体积系数；　ｎ——水平井至油藏底部的距离，ｍ；　ｒ　——井筒半径，ｍ．　参考文献：　［１］Ｊｏｓｈｉ　Ｓ　Ｄ．Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］　Ｔｕｌｓａ：Ｐｅｎｎｗｅｌｌ　ｏｆ　Ｔｕｌｓａ，１９９１　到稳定产量和压力为前提，尽量提高试井效率。每口　井流压测试应选择相同压力计，减少误差。　符号说明：　ｑｇ——天然气产量，ｍ　／ｄ；　ｑａｏ　——天然气无阻流量，ｍ。／ｄ；　Ｋ——渗透率，ｐ．ｍ　；　Ｋ　——水平方向渗透率，／ｚｍ　；　Ｋ　——垂直方向渗透率，ＬＣｍ　；　Ｅ２］Ｊｏｓｈｉ　Ｓ　Ｄ，Ｇｉｇｅｒ　Ｆ　Ｍ，Ｂａｂｕ　Ｄ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ　水平井油藏工程基础　ＥＪ］．张宏逵，编译．油气田开发工程译丛，１９９１，８：２—１１．　［３］窦宏恩．预测水平井产能的一种新方法［Ｊ］　石油钻采工艺，　１９９６，１８（１）：７６—８ｌ＿　Ｐ　，Ｐ　，Ｐ　ｒ——目前压力，供给压力和井底压力，ＭＰａ；　７——热容比，Ｃ　／Ｃ　；　［４］万仁溥．水平井开采技术［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９０：　１２３　１２７　油嘴流动系数；　［５］廖新维，沈平平．现代试井分析［Ｍ］．北京：石油工业出版社，　２００２：７７－８ｌ＿　７　——气体相对密度，空气的密度为１；　户・和户ｚ——油嘴上、下游压力，ＭＰａ；　［６］徐景达．关于水平井的产能计算——论乔希公式的应用［Ｊ］　石　油钻采工艺，Ｉ９９ｉ，ｉ３（６）：６７—７４．　ｐ　——标准状况下天然气的密度，ｋｇ／ｍ。；　（上接第１２３页）　参考文献：　［１］杨宝善　凝析气藏开发［Ｍ］　北京：石油工业出版社，１９８３：１７０—　１７６．　效果评价［Ｊ］．天然气地球科学，２００４，（３）：２９０～２９３．　［４］　李晓平，刘启国，赵必荣，等．水平井产能影响因素分析［Ｊ］　天　然气工业，ｉ９９８，１８（２）：５３—５５．　　Ｓ　Ｄ．Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗｅｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｕｓｉｎｇ　ｓｌａｎｔ　ａｎｄ　［５］　Ｊｏｓｈｉ［２］万仁溥　水平井开采技术［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９０：　６６—７６．　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌｓ［Ｃ］．ＳＰＥ１５３７５，１９８８．　［６］　Ｊｏｓｈｉ　Ｓ　Ｄ　Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］　Ｔｕｌｓａ：Ｐｅｎｎｗｅｌｌ　ｏｆ　Ｔｕｌｓａ，１９９１　［３］　陈文龙，吴迪，尹显林，等　水平井在凝析气田开发中的应用及