油氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析

油氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析第1頁(yè)/共94頁(yè)主要內(nèi)容第一節(jié)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容第二節(jié)油井的產(chǎn)能第三節(jié)氣井的產(chǎn)能第四節(jié)產(chǎn)量遞減規(guī)律分析第四章油氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析第2頁(yè)/共94頁(yè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析亦稱單井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析，是油田生產(chǎn)管理經(jīng)常性的基礎(chǔ)工作，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析包括以下內(nèi)容：1、注水狀況分析：分析注水量、吸水能力變化及其對(duì)油田生產(chǎn)形勢(shì)的影響，提出改善注水狀況的有效措施；分析分層配水的合理性，不斷提高分層注水合格率；搞清見(jiàn)水層位、來(lái)水方向，分析注水見(jiàn)效情況，不斷改善注水效果。第一節(jié)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容第3頁(yè)/共94頁(yè)2、油層壓力狀況分析分析油層壓力、流動(dòng)壓力、總壓降變化趨勢(shì)及其對(duì)生產(chǎn)的影響；分析油層壓力與注水量、注采比的關(guān)系，不斷調(diào)整注水量，使油層壓力維持在較高的水平上；搞清各類油層壓力水平，減少層間壓力差異，使各類油層充分發(fā)揮作用。第一節(jié)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容第4頁(yè)/共94頁(yè)3、含水率變化分析分析綜合含水、產(chǎn)水量變化趨勢(shì)及變化原因，提出控制含水上升的有效措施；分析含水上升與注采比、采油速度、總壓降等關(guān)系，確定其合理界限。分析注入水單層突進(jìn)、平面舌進(jìn)、邊水指進(jìn)、底水推進(jìn)對(duì)含水上升的影響，提出解決辦法。第一節(jié)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容第5頁(yè)/共94頁(yè)4、氣油比變化分析分析氣油比變化及其對(duì)生產(chǎn)的影響，提出解決辦法；分析氣油比與地飽壓差、流飽壓差的關(guān)系，確定其合理截面；分析氣頂氣、夾層氣氣竄對(duì)氣油比上升的影響，提出措施意見(jiàn)。第一節(jié)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容第6頁(yè)/共94頁(yè)5、油田生產(chǎn)能力變化分析分析采油指數(shù)、采液指數(shù)變化及其變化原因；分析油井利用率、生產(chǎn)時(shí)率變化及其對(duì)油田生產(chǎn)能力的影響；分析（自然或綜合）遞減率變化及其對(duì)油田生產(chǎn)能力的影響；分析油田增產(chǎn)措施效果變化及其對(duì)油田生產(chǎn)能力的影響；分析新投產(chǎn)區(qū)塊及調(diào)整區(qū)塊效果變化及其對(duì)油田生產(chǎn)能力的影響。第一節(jié)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容第7頁(yè)/共94頁(yè)一、產(chǎn)能指數(shù)第二節(jié)油井的產(chǎn)能第8頁(yè)/共94頁(yè)第9頁(yè)/共94頁(yè)第10頁(yè)/共94頁(yè)第11頁(yè)/共94頁(yè)第12頁(yè)/共94頁(yè)二、油層產(chǎn)能指數(shù)第13頁(yè)/共94頁(yè)第14頁(yè)/共94頁(yè)三、產(chǎn)能試井求產(chǎn)能指數(shù)第15頁(yè)/共94頁(yè)圖4-1油井生產(chǎn)指示曲線第16頁(yè)/共94頁(yè)第17頁(yè)/共94頁(yè)第18頁(yè)/共94頁(yè)第19頁(yè)/共94頁(yè)第20頁(yè)/共94頁(yè)第21頁(yè)/共94頁(yè)第22頁(yè)/共94頁(yè)第23頁(yè)/共94頁(yè)第24頁(yè)/共94頁(yè)第25頁(yè)/共94頁(yè)第三節(jié)氣井的產(chǎn)能

氣井的產(chǎn)能，即氣井的產(chǎn)氣能力，是指在特定的壓力條件下氣井的日產(chǎn)氣量，包括氣井的絕對(duì)無(wú)阻流量和不同井底壓力下的產(chǎn)量。要確定氣井的產(chǎn)能，首先必須確定氣井的產(chǎn)能方程（氣井產(chǎn)量與氣井壓力之間在穩(wěn)定條件下的關(guān)系方程）。由于氣井的產(chǎn)量比較高，特別是一些高產(chǎn)井，產(chǎn)量每天可達(dá)數(shù)百萬(wàn)方。因此，氣體流動(dòng)破壞了線性滲流規(guī)律，氣體的非線性滲流規(guī)律在氣井穩(wěn)定試井中已被廣泛應(yīng)用。特別是新井產(chǎn)量的預(yù)算、確定生產(chǎn)能力及合理的工作制度等，穩(wěn)定試井已成為目前采用的重要手段。由于氣體滲流一般服從非線性滲流規(guī)律，所以可分別按二項(xiàng)式和指數(shù)式公式來(lái)整理試井資料。因此，常用的氣井產(chǎn)能方程有兩種基本的形式：二項(xiàng)式和指數(shù)式。第26頁(yè)/共94頁(yè)一、氣井產(chǎn)能方程圖4-8氣井生產(chǎn)指示曲線

pwf第27頁(yè)/共94頁(yè)pwf第28頁(yè)/共94頁(yè)第29頁(yè)/共94頁(yè)二、常規(guī)產(chǎn)能試井為了獲得氣井的產(chǎn)能方程，必須對(duì)氣井進(jìn)行測(cè)試。由于產(chǎn)能方程是氣井穩(wěn)定滲流條件下的產(chǎn)量與井底流壓之間的關(guān)系方程，因此，氣井穩(wěn)定試井是產(chǎn)能試井的標(biāo)準(zhǔn)方法。氣井穩(wěn)定試井通常稱做常規(guī)產(chǎn)能試井或常規(guī)回壓測(cè)試。氣井的常規(guī)產(chǎn)能試井與油井的系統(tǒng)試井十分類似。在進(jìn)行試井之前，需做產(chǎn)能試井設(shè)計(jì)。試井設(shè)計(jì)包括測(cè)試程序和測(cè)試時(shí)間等內(nèi)容。第30頁(yè)/共94頁(yè)氣井常規(guī)產(chǎn)能正序測(cè)試產(chǎn)量和壓力變化第31頁(yè)/共94頁(yè)第32頁(yè)/共94頁(yè)第33頁(yè)/共94頁(yè)第34頁(yè)/共94頁(yè)三、等時(shí)試井

常規(guī)產(chǎn)能試井要求每一個(gè)流量都要達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因此通常被稱做標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)能試井方法。但由于氣井需要生產(chǎn)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)于低滲透氣層需要更長(zhǎng)的生產(chǎn)時(shí)間，這在很多情況下難以做到的；而且由于探井產(chǎn)能試井期間的產(chǎn)氣量一般都要燒掉（管網(wǎng)建設(shè)尚未開始），因此，這就要求試井時(shí)間越短越好。為了縮短試井時(shí)間，1955年M.H.Cullender提出了一種叫做等時(shí)試井的測(cè)試方法。第35頁(yè)/共94頁(yè)等時(shí)試井要求每一個(gè)氣嘴開井生產(chǎn)的時(shí)間相等。在開井之前，把壓力計(jì)下入井底，首先測(cè)量氣井的靜壓數(shù)據(jù)，一般為原始地層壓力（pi=pe）。等時(shí)試井的測(cè)試程序?yàn)椋旱谝徊剑寶饩暂^小的氣嘴生產(chǎn)一定時(shí)間（未穩(wěn)定），然后關(guān)井讓井底壓力恢復(fù)到原始狀態(tài)；第二步，把氣井換成較大的氣嘴繼續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)時(shí)間與第一個(gè)氣嘴相同，然后關(guān)井讓井底壓力恢復(fù)到原始狀態(tài)；如此進(jìn)行3~4步；由于流量是逐步增大的，因此每個(gè)流量的關(guān)井恢復(fù)時(shí)間也是逐步加長(zhǎng)的；最后把氣井換成一個(gè)適中的氣嘴繼續(xù)生產(chǎn)，直至井底壓力穩(wěn)定為止；最后一個(gè)流量被稱做延時(shí)流量，延時(shí)流量的測(cè)試時(shí)間最長(zhǎng)。第36頁(yè)/共94頁(yè)第37頁(yè)/共94頁(yè)第38頁(yè)/共94頁(yè)

然后，把由前4組測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)得到的產(chǎn)能曲線平移到第5個(gè)測(cè)點(diǎn)（圖4-13），將得到氣井的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。由于兩直線的斜率不發(fā)生變化，只是截距發(fā)生了變化，因此很容易由第5個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)確定出產(chǎn)能方程的截距a。將a和b代回到式（1），即得到氣井的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程。由產(chǎn)能方程通過(guò)式（2），可以計(jì)算出氣井的絕對(duì)無(wú)阻流量。第39頁(yè)/共94頁(yè)第40頁(yè)/共94頁(yè)根據(jù)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，很容易確定出方程（7）的產(chǎn)能曲線常數(shù)c1和產(chǎn)能曲線指數(shù)n。由于前4組測(cè)點(diǎn)并沒(méi)有穩(wěn)定，因此，方程（7）并不是氣井的真正的產(chǎn)能方程。然后，把由前4組測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)得到的產(chǎn)能曲線平移到第5個(gè)測(cè)點(diǎn)（圖4-14），將得到氣井的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。由于兩直線的斜率不發(fā)生變化，只是截距發(fā)生了變化，因此很容易由第5個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)確定出產(chǎn)能方程的截距c。將c和n代回到式（5），即得到氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程。由產(chǎn)能方程，可以計(jì)算出計(jì)算出氣井的絕對(duì)無(wú)阻流量。第41頁(yè)/共94頁(yè)四、修正等時(shí)試井在非常致密的低滲透氣藏中，若采用等時(shí)試井進(jìn)行測(cè)試，在每一個(gè)流量測(cè)試之前，需關(guān)井很長(zhǎng)時(shí)間才能使地層壓力恢復(fù)到原始地層壓力的水平，這在很多情況下是難以做到的。為了進(jìn)一步縮短試井測(cè)試時(shí)間，1959年D.L.Katz和D.Cornell等人對(duì)等時(shí)試井進(jìn)行改進(jìn)，提出了修正等時(shí)試井。修正等時(shí)試井要求每一個(gè)氣嘴開井生產(chǎn)的時(shí)間相等，關(guān)井恢復(fù)壓力的時(shí)間也相等，但是開、關(guān)井時(shí)間可以不相等，一般情況下關(guān)井的時(shí)間長(zhǎng)于開井生產(chǎn)的時(shí)間，但開井的時(shí)間必須足夠長(zhǎng)，以消除井筒儲(chǔ)存效應(yīng)的影響。第42頁(yè)/共94頁(yè)在開井之前，把壓力計(jì)下入井底，首先測(cè)量氣井的靜壓數(shù)據(jù)，并用符號(hào)pwsl,表示。修正等時(shí)試井的測(cè)試程序?yàn)椋旱谝徊剑寶饩暂^小的氣嘴生產(chǎn)一定時(shí)間（未穩(wěn)定），測(cè)量第一個(gè)井底流壓pwf1,然后關(guān)井讓井底壓力恢復(fù)到pws2

；第二步，把氣井換成較大的氣嘴繼續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)時(shí)間與第一個(gè)氣嘴相同，測(cè)量第二個(gè)井底流壓pwf2

，然后關(guān)井讓井底壓力恢復(fù)到pws3

，關(guān)井恢復(fù)時(shí)間與前一個(gè)氣嘴相同；如此進(jìn)行3~4步。最后，把氣井換成一個(gè)適中的氣嘴繼續(xù)生產(chǎn)，直至井底壓力穩(wěn)定為止；最后一個(gè)流量被稱做延時(shí)流量，延時(shí)流量的測(cè)試時(shí)間最長(zhǎng)。測(cè)試完成之后，關(guān)井。關(guān)井時(shí)可以選擇進(jìn)行一次壓力恢復(fù)試井測(cè)試。待測(cè)試完畢之后，從井底取出壓力計(jì)。第43頁(yè)/共94頁(yè)第44頁(yè)/共94頁(yè)

然后，把由前4組測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)得到的產(chǎn)能曲線平移到第5個(gè)測(cè)點(diǎn)（圖4-16），將得到氣井的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。由于兩直線的斜率不發(fā)生變化，只是截距發(fā)生了變化，因此很容易由第5個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)確定出產(chǎn)能方程的截距a。將a和b代回到式（1），即得到氣井的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程。由產(chǎn)能方程通過(guò)式（2），可以計(jì)算出氣井的絕對(duì)無(wú)阻流量。第45頁(yè)/共94頁(yè)第46頁(yè)/共94頁(yè)

然后，把由前4組測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)得到的產(chǎn)能曲線平移到第5個(gè)測(cè)點(diǎn)（圖4-17），將得到氣井的穩(wěn)定產(chǎn)能曲線。由于兩直線的斜率不發(fā)生變化，只是截距發(fā)生了變化，因此很容易由第5個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)確定出產(chǎn)能方程的截距c。將c和n代回到式（5），即得到氣井的指數(shù)式產(chǎn)能方程。由產(chǎn)能方程可以計(jì)算出計(jì)算出氣井的絕對(duì)無(wú)阻流量。第47頁(yè)/共94頁(yè)五、單點(diǎn)測(cè)試常規(guī)的多點(diǎn)穩(wěn)定流動(dòng)測(cè)試不但需要較長(zhǎng)的穩(wěn)定流動(dòng)測(cè)試時(shí)間，而且也常因探井測(cè)試缺少集輸流程和裝置，而將大量天然氣放空燒掉，同時(shí)也會(huì)由于地質(zhì)條件等原因而得不到正確的能成線性關(guān)系的數(shù)據(jù)，達(dá)不到預(yù)期目的。為改進(jìn)這一狀況，陳元千提出了單點(diǎn)產(chǎn)能測(cè)試方法，該方法只需在關(guān)井測(cè)得地層壓力的條件下，開井取得一個(gè)工作制度下的產(chǎn)量和流動(dòng)壓力。第48頁(yè)/共94頁(yè)第49頁(yè)/共94頁(yè)第50頁(yè)/共94頁(yè)第51頁(yè)/共94頁(yè)第52頁(yè)/共94頁(yè)第53頁(yè)/共94頁(yè)第四節(jié)產(chǎn)量遞減規(guī)律分析

無(wú)論何種儲(chǔ)集類型，也無(wú)論何種驅(qū)動(dòng)類型的油氣田，隨著油氣田開發(fā)的深入和發(fā)展，都會(huì)進(jìn)入產(chǎn)量遞減階段。根據(jù)遞減階段的產(chǎn)量和累積產(chǎn)量數(shù)據(jù)，利用產(chǎn)量遞減分析法，既可預(yù)測(cè)油氣田未來(lái)時(shí)間的產(chǎn)量和累積產(chǎn)量的變化，又可對(duì)油氣田的可采儲(chǔ)量和剩余可采儲(chǔ)量做出有效的預(yù)測(cè)。本節(jié)將介紹產(chǎn)量遞減規(guī)律和油田產(chǎn)量遞減的分類、遞減類型的確定和遞減規(guī)律的應(yīng)用。第54頁(yè)/共94頁(yè)第55頁(yè)/共94頁(yè)油氣田開發(fā)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，進(jìn)入遞減階段的時(shí)間主要取決于油氣藏的儲(chǔ)集類型、驅(qū)動(dòng)類型、穩(wěn)產(chǎn)階段的采出程度、以及開發(fā)調(diào)整（細(xì)分層系、打加密井）和強(qiáng)化開采工藝技術(shù)的效果等。歷史統(tǒng)計(jì)資料表明，對(duì)于水驅(qū)開發(fā)油田，當(dāng)采出油田可采儲(chǔ)量的60%左右時(shí)就有可能進(jìn)入產(chǎn)量遞減階段。前蘇聯(lián)23個(gè)水驅(qū)砂巖油田的無(wú)量綱產(chǎn)量（不同年份的產(chǎn)量除以最高年產(chǎn)量）與可采儲(chǔ)量的采出程度的關(guān)系見(jiàn)圖4-20，這些油田的采出程度已達(dá)80~99.8%。從圖4-20可以看出，對(duì)于水驅(qū)開發(fā)的油田來(lái)說(shuō)，大約采出可采儲(chǔ)量的60%左右，就有可能進(jìn)入產(chǎn)量遞減階段。圖4-20第56頁(yè)/共94頁(yè)二、產(chǎn)量遞減的幾個(gè)基本概念1．產(chǎn)量遞減率油氣田產(chǎn)量遞減階段，產(chǎn)量遞減的大小通常用遞減率表示，即單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量遞減分?jǐn)?shù)，如圖4-21所示。圖4-21遞減率定義示意圖其表達(dá)式為：

第57頁(yè)/共94頁(yè)第58頁(yè)/共94頁(yè)三、油田產(chǎn)量遞減分類第59頁(yè)/共94頁(yè)第60頁(yè)/共94頁(yè)第61頁(yè)/共94頁(yè)第62頁(yè)/共94頁(yè)第63頁(yè)/共94頁(yè)第64頁(yè)/共94頁(yè)第65頁(yè)/共94頁(yè)第66頁(yè)/共94頁(yè)第67頁(yè)/共94頁(yè)第68頁(yè)/共94頁(yè)第69頁(yè)/共94頁(yè)第70頁(yè)/共94頁(yè)第71頁(yè)/共94頁(yè)第72頁(yè)/共94頁(yè)第73頁(yè)/共94頁(yè)第74頁(yè)/共94頁(yè)第75頁(yè)/共94頁(yè)第76頁(yè)/共94頁(yè)第77頁(yè)/共94頁(yè)第78頁(yè)/共94頁(yè)第79頁(yè)/