石油开采气井产能分析及设计ppt课件.ppt

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1、石油开采-气井产能分析及设计基本概念产能：一定回压下的产量（Deliverability）产能试井(GasWellDeliverabilityTests)：以不同的流量生产，测试其井底压力，反之亦然，也称回压试井(Back-PressureTests)流入动态(InflowPerformance)：井底压力与产量的关系流入动态曲线(InflowPerformanceCurve-IPR)：井底压力与产量关系的曲线，也称IPR曲线主要内容第一节稳定状态流动的气井产能公式第二节拟稳定状态流动的气井产能公式第三节气井产能经验方程第四节气井产

2、能试井工艺第五节完井方式对气流入井的影响第一节稳定状态流动的气井产能公式一、稳定状态流动达西公式1、假设条件:水平、均质K、等厚h、圆形气藏单相气体服从达西平面径向流Pehrwrep2公式推导达西公式：天然气在r处的流量为：qr---cm3/s;K--D,--cP,h--cm,r--cm,p--atm（1）因为：qr’——标准状态下的流量（2）（1）代入（2），有：（3）分离变量，得：稳定流，外边界压力恒定，各过水断面的质量流量不变ρqr’=ρqsc方程右端积分：单位换算：经单位换算后有：（5）Alhussaing和Ramey提出

3、的拟压力定义式（6）（7）使用拟压力这一概念，式（5）可写为（8）式（8）还可以写为下面诸式（9）（10）在r=re时，（11）（12）目前，气田上仍习惯于用压力。如取平均压力用去求和，并认为在积分范围内是常数，可移出积分号，则式（5）简化为：（13）（14）（15）例1气井数据如下：h=9.144m，pe=31.8894MPa，pwf=16.548Mpa，g=0.76，T=395.6K且re=167.64m,rw=0.1015m。假设气井流动符合达西流动条件，求产气量。解：rwraK变好K变好K不变Pwf表皮效应二、考虑表皮效应

4、的达西产能方程1、表皮效应由于钻井伤害或对储层进行改造，使得井底附近岩层渗透性变差或边好的现象，称之为表皮效应.用表皮系数S度量。2、表皮效应造成的附加压降Hawhins将表皮系数表示为(16)K——原气层渗透率；Ka——变化了的渗透率；ra----污染带半径；当K=Ka，S=0；当K>Ka，S为正值；当K

5、：近井地带过水断面变小，流速增加，紊流流动，=非达西流动对于平面径向流（Forchheimer）（24）式中p——压力，Pa；μ——流体粘度，Pa.S；u——渗流速度,u=q/2πrh，m/s；ρ——流体密度，kg/m3l——线性渗流距离，m；r——径向渗流半径，m；K——渗透率，m2;β——描述孔隙介质紊流影响的系数，称为速度系数，单位是长度的倒数m-1非达西流基本公式：β的通式为：=常数/其中常用计算公式为式中，K的单位用10-3μm2将式（24）中的第二项即非达西流动部分的压降，用符号表示，则(26)在式（26）中，如将压力单

6、位由pa换为Mpa；将2、非达西表皮效应造成的附加压降：考虑单位换算，有：将和u的表达式代入上式，有：并对其积分(rwre,pwfpe)式中F——非达西流动系数（27）或：（28）（27A)(28)与(27A)比较，得到：可视为一种压力扰动，流量一旦变化，立即变化。这一附加压差也可以合并到式（21）或（22）中(29)(30)3、产能公式:4、视表皮系数如前所述，式中S和都表示表皮系数，前者反映井底附近渗透性变化的影响，后者反映井底流量变化的影响。两者都发生在井底附近,在同一条压力分布曲线上难以区分。因此，常将S与合并在一起，

7、写成(31)式中——视表皮系数引入视表皮系数的概念，式（29）和式（30）可以写成(32)(33)例3在例1中，若S=1.5,qsc=11.2079万方/天,求(1)表皮效应引起的附加压降；(2)非达西流动引起的附加压降；（3）这两种附加压降同时存在时的井底流动压力。解：(1)表皮效应引起的附加压降解：(2)非达西流动引起的附加压降解：（3）这两种附加压降同时存在时的井底流动压力第二节拟稳定状态流动的气井产能公式一、产能公式1、假设条件：封闭、水平、均质K、等厚h、圆形气藏单相气体服从达西渗流拟稳定流拟稳定状态：在一定范围的排气面积

8、内，气井定产量生产一段较长时间，层内各压力随时间的变化相同，不同时间的压力分布曲线依时间变化互成一组平行的曲线族。此时这种情况称为拟稳定状态。2产能公式推导呈拟稳态实例：正常生产期内的压力消耗方式开发，多井采气的气田。拟稳态采气特点：