利用井口压力计算气井绝对无阻流量—塔里木异常高压气井应用效果评价

张建业 伍藏原 黄 兰 王鸿飞 李玉林

(1.中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院 2.中国石油塔里木油田公司天然气事业部3.中国石油塔里木油田公司建设工程有限责任公司)

利用井口压力计算气井绝对无阻流量—塔里木异常高压气井应用效果评价

张建业1伍藏原2黄 兰1王鸿飞2李玉林3

(1.中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院 2.中国石油塔里木油田公司天然气事业部3.中国石油塔里木油田公司建设工程有限责任公司)

针对迪那2异常高压气藏埋藏深、压力高、下井下压力计试井测试困难的实际情况，应用试油数据建立井口产能方程，并通过试井数据建立的产能方程所确定的井口无阻流量和绝对无阻流量来评价井口产能方程，统计表明迪那2气藏各井井口无阻流量与绝对无阻流量存在着很好的线性关系，应用二者的相关关系式，就可以用井口产能方程计算绝对无阻流量，为气井产能研究提供了一种新的方法。图5表3参8

异常高压气井 产能 井口产能方程 无阻流量

1 引言

塔里木盆地相继发现了一批高压、异常高压气藏，如迪那2气藏、克拉2气藏、大北气藏、克深气藏等。正确预测异常高压气井的产能，是异常高压气田科学开发的基础。但塔里木气田、凝析气田埋藏深、压力高，气井产气量大，下压力计到气层中部风险非常高，往往无法测得井底压力，这就给建立产能方程带来了困难。而获得井口压力很容易，实际工作中对于异常高压气井常常通过井口压力和温度，计算稳定流动状态井筒压力、温度分布及井底流压［1］，然后再确定产能方程，但对于异常高压气井井筒流动状态非常复杂，影响因素很多［2，3］，目前还没完整的理论方法能准确的计算出异常高压气井的井底流压。如果能建立以井口压力和产量表示的井口产能方程，那么不用进行复杂的井筒流动计算，就可了解气井的产能。经过大量的统计发现，以类似于井底压力曲线的方式，井口压力也可以绘成与产量的关系图，这样得到的关系可将其定义为井口产能方程［4，5］。

2 井口产能方程的建立

迪那2气田是一个完整的受背斜构造控制的异常高压层状边水凝析气藏，地层压力系数高达2．06～2．29，地层压力 106．22MPa，井口压力高达 60MPa～80MPa，井深超过5000m。这样的高压气井试井测试非常困难，风险极高，4口产能测试井中就有2口井在测试时发生落鱼事故，大多数井无法进行产能测试，这就给产能研究带来了困难。

对于异常高压气井产能研究，一般要考虑应力敏感［6，8］，但生产初期气藏压降较小应力敏感影响可以忽略，可以应用常规产能方程进行产能评价。对于深层高压气井，在没有井下测压数据的情况下，通常是用井口压力先计算出井底流压再确定产能方程，既麻烦又增加了不确定性。如果能建立以井口压力与产量为对应关系的井口产能方程，那么将多一个了解气井产能的渠道，为此寻求建立井口产能的方法。通过研究发现，虽然在理论推导上，无法推导出井口产能方程，但根据迪那2气田8口井试油数据(这里仅列出其中4口井，见表1)，统计分析(图1，图2)表明:应用井口流动压力(油压)表示的井口产能方程，与以井底流动压力表示的产能方程形式相似，且相关性很好，因此认为存在着如式(1)～式(3)形式的井口产能方程。

压力平方形式:

式中:

Pti—关井恢复油压，MPa;

Pti—井口流动压力，MPa;

A，B—二项式系数;

C、n—指数式系数;

Qm—凝析气井流物(油气混合物)产量，m3/d。

表1 迪那2单井试油数据

图1 二项式形式井口产能曲线

图2 指数式形式井口产能曲线

为了评价所得到的井口产能方程的适应性，下面对通过井口产能方程计算得到的无阻流量与产能方程(井底)研究所确定的无阻流量进行对比分析。

3 井口产能评价分析

为了能有效的使用井口产能方程，对迪那2气田有回压测试资料的4口井产能(表2)，分别用常规产能方程和井口产能方程进行产能分析，并对比二者无阻流量，对井口产能方程进行评价(图3、图4)。

表2 4口井产能测试井数据

图3 4口产能测试井的二项式井口产能曲线

图4 4口产能测试井的指数式井口产能曲线

迪那2气田井口产能方程及计算无阻流量汇总(表3)，可见井口产能方程的无阻流量较产能方程无阻流量小，不宜直接评价单井的产能，但通过统计发现，迪那2气田不同单井形式上对应的井口和井底产能方程所确定的无阻流量存在着统一的线性关系，而且相关性非常高(图5)，这说明可以首先计算井口产能方程，确定井口无阻流量，然后利用该区块气井井口无阻流量和绝对无阻流量(即井底无阻流量)的线性关系方程来确定井底产能方程(式(5)、式(6))所对应的绝对无阻流量。

二项式平方法产能方程所确定的井口与井底无阻流量的关系式为:

指数式产能方程所确定的井口与井底无阻流量的关系式为:

表3 迪那2气田产能方程及无阻流量计算

图5 迪那2气田二项式(A)、指数式法(B)产能方程井口无阻流量与井底无阻流量关系曲线

4 应用分析

以DN2－2井为例，根据DN2－2井试油测试资料(表1)建立井口产能方程，计算出二项式法井口产能方程无阻流量228．96×104m3/d，再根据井口无阻流量与井底无阻流量的关系式计算出绝对无阻流量为269．15×104m3/d，按绝对无阻流量的1/3～1/5配产，配产量为 53．83×104m3/d～89．72×104m3/d。

5 结论

(1)通过统计井口油压与产气量的关系建立了迪那2气田井口产能方程，通过对比井口产能方程所确定的无阻流量(井口无阻流量)和常规产能方程所确定的绝对无阻流量(井底无阻流量)对井口产能进行评价，发现井口无阻流量与井底无阻流量存在很好的线性关系，并回归出了适合迪那2气田的井口无阻流量与井底无阻流量的关系方程。

(2)利用井口压力数据，应用迪那2气田井口无阻流量与绝对无阻流量关系方程计算得到了各井绝对无阻流量，并进行配产。

(3)迪那2气田实例分析表明，应用试油资料建立井口产能进行产能评价效果很好，该方法是简单、可行的，为塔里木异常高压气井生产初期产能评价提供了新思路。

1 杨继盛．实用采气计算［M］．北京:石油工业出版社，1994．

2 冉新权．高产气井井口压力动态异常机理及计算机自动试井参数识别的理论和应用研究［D］．西南石油学院，1993．

3 傅春梅，王怒涛，邹一锋，等．异常高压气井井底压力影响因素分析［J］．西南石油大学学报，2007，29(11):50－52.

4 加拿大国家能源保护委员会著，童宪章，陈元千，史久浩，周维四译，陈元千校．气井试井理论与实践［M］．北京:石油工业出版社，1988．

5 庄惠农．气藏动态描述与试井［M］．北京:石油工业出版社，2004．

6 郭春华，周文，冯文光，等．四川河坝异常高压气藏的产能方程及其计算［J］．天然气工业．2009，29(6):86 －88.

7 杨胜来，肖香娇，王小强，等．异常高压气藏岩石应力敏性及其对产能的影响［J］．天然气工业，2005，25(5):94－95.

8 高旺来，克拉2异常高压气藏开采压力变化对储层物性的影响［J］．特种油气藏，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

张建业，男，1981出生，硕士，助理工程师;2008年毕业于西南石油大学油气田开发专业，主要从事油气藏工程研究和油气藏管理工作。地址:(841000)新疆库尔勒中国石油塔里木公司勘探开发研究院。电话:(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 编辑 文 敏)