气井分析 故障诊断

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1、第一节纯气井的渗流系统第二节气井的异常和故障第三节气井储层异常的诊断第四节气井井下故障的诊断第五节排水采气工艺井的诊断目录第一节纯气井的渗流系统一口气井在采气过程中，天然气由储层流动到井口，要经过四个阶段，也就是说裂缝—孔隙型的储层，天然气由孔隙渗流到裂缝，再渗流到井底，最后到达井口，要经过孔隙、裂缝、井底、井筒垂管流动四个阶段。当压力降传递到气井供气边界或裂缝系统的边界时，气井控制范围内形成了一个稳定的压降漏斗，并相对均衡的下降，即进入了压降拟稳定阶段。因此，我们所说的气井的生产压差就是指该井的地层压力与井底流动压力之差：△P=PR-Pwf

2、式中：△P：生产压差；PR：地层压力；Pwf：井底流动压力。那么，气井的产气量与生产压差之间是什么关系呢？这就是通过试井求得生产方程式：（图1-4，1-5）二项式生产方程式：指数式生产方程式:式中:PR：地层压力MPa（绝）Pwf：井底压力MPa（绝）qg：日产气量m3/dA：摩擦阻力系数（简称摩阻系数）C：采气指数B：惯性附加阻力系数（简称惯性系数）n：渗流指数求得A、B值后可计算出无阻流量qAOF（104m3/d）二项式：但实际四川裂缝—孔隙型双重介质非均质气藏气井的渗流系统正如图1-6所示，天然气从孔隙中流动到井底要经过三个阶段：即PR

3、-Pwf=（PR-PRF）+（PRF-Pws（0））+（Pws（0）-Pwf）生产压差=孔隙中的压降+裂缝中的压降+井底附加压降一是压力主要损失在低渗带，压力恢复极为缓慢。二是主裂缝系统裂缝发育，压力损失很小，直线段斜率很小。做威78井的Pws～lg[t/（T+t）]关系曲线图，就可以看到该井生产压差（△P）的构成：△P=△P1+△P2+△P3即：生产压差=污染附加压降+主裂缝系统（内压）压降+低渗带（外区）压降PR-Pwf=（Pws（0）-Pwf）+（PRF-Pws（0））+（PR-PRF）总之，一口井投产前，它的产气层地质情况及井身结构是

4、该井的原始状况。投入开发后的初期的试井、试采工作对该井渗流系统的特征进行认识。开发工作者就是在这个认识的基础上，在以后的气井生产中，通过多种方式如试井、测压、气水分析及录取各种生产资料数据来诊断气井储层及井身结构出现的，影响天然气正常渗流的故障和产生的原因，并对症下药，采取措施进行治理，力争使气井恢复正常生产并延长气井寿命、提高气井（气藏）采收率。第一节纯气井的渗流系统第二节气井的异常和故障第三节气井储层异常的诊断第四节气井井下故障的诊断第五节排水采气工艺井的诊断目录气井在生产过程中或早或晚会出现各种异常情况，主要分两部分：一是发生在储层中，

5、使渗流条件的改变；二是井筒的故障，使垂管流动条件改变。一、储层的异常储层发生异常情况使天然气渗流条件改变，主要有五种原因：第二节气井的异常和故障二、井下故障井下发生故障，使天然气自井底至井口的垂管流动出现异常。常见的井下故障主要分三部分，即套管、油管及井底。井下故障按其性质可分为五类；（一）腐蚀破损——套油管的破损（包括套管穿孔、断裂和变形）。1.套管破损形成的原因〈1〉流体中酸性气体（H2S、CO2）的腐蚀或酸化作业中的腐蚀。〈2〉钻井过程中钻杆对套管的摩损。〈3〉套管外围岩应力的挤压变形或损坏，套管内压力低于套管抗外挤压力允许的低限。〈4

6、〉套管生产中气、水流动中对套管的摩损。〈5〉其它，如地震、搬运、下套管作业中操作不当造成的损坏。2.对气井生产的影响〈1〉造成气井天然气浅层窜漏，生产中套压偏低，套油压差偏小，甚至小于油压，求不到最大关井压力。〈2〉气井生产中异层水窜入井内，而影响气井生产及气井生产寿命。〈3〉如果生产套管的破损发生在表层套管鞋井深以上，生产套管固井质量不好，水泥上返高度低于破损部分或水泥环有串槽孔现象，使表层套管内压力大于套管强度（抗内压强度）会发生表层套管爆裂，如威47井1982年9月3日10”表层套管爆裂，裂口长1.02m。腐蚀破损——油管的破损（包括油

7、管断裂、穿孔）1、油管破损形成的原因〈1〉气、水中酸性气体（H2S、CO2）的腐蚀〈2〉油管生产中，气、水携带沉砂等固体物质，流动中对油管的摩损。〈3〉修井作业、起下油管对油管的伤害。2、对气井生产的影响〈1〉影响携水能力：在油管断落或窜漏井段以下，由于气流速度变慢，携水能力变差，很容易形成井下积液，而且油管断落或破损部位越接近井口，携水能力越差而更影响日产气量。〈2〉油、套压异常，最主要表现套油压差小于正常值。〈3〉不能进行试井及下井底压力计。〈4〉气举、泡沫排水采气等措施效果不好。（二）沉砂和堵塞1、井底沉砂沉砂包括产层出砂、裸眼井壁跨塌

8、的岩石，漏入地层的洗井液，压井液中的固体物质和酸化后地层中的酸不溶物等在放喷排液测试中沉于井底形成砂面。砂面分硬砂面和软砂面，沉砂的下部由颗粒较大的固体物质组成，探