普光气田邻井干扰压降研究

徐剑明 张杰 毛良杰

(西南石油大学石油与天然气工程学院， 成都 610500)

普光气田邻井干扰压降研究

徐剑明 张杰 毛良杰

(西南石油大学石油与天然气工程学院， 成都 610500)

根据普光气田现场资料，分析普光气田关井压降恢复时间和稳定生产时间的关系。建立邻井干扰计算模型，评价邻井干扰压降值及邻井干扰，并对邻井干扰规律进行敏感性分析。

普光气田； 邻井干扰； 敏感分析

近年来，普光气田通过大量的生产测井工作获得了许多有价值的数据资料[1]，为其压力恢复测试提供了重要依据。然而，普光气田测井的干扰因素多而复杂，将适用于其他气藏的测井办法应用于普光气田压力恢复测井时，会产生较大的误差，从而导致对气藏的认识产生偏差，影响下一阶段生产开发。

在普光气田实际生产测井过程中，周边气井均为开井生产，而普光气田与各气井相关性较好，邻井开井生产必然对测试井的压力变化产生影响和干扰。普光201集气站生产测试时，曾因邻井的调产导致压力恢复曲线出现异常，只能重新开井，稳定后才进行了压力恢复。为了避免此类损失，研究邻井的干扰问题很有必要。

1 邻井干扰模型求解

从数学的角度分析，叠加原理是指在微分方程和定解条件组成的定解问题中，如果微分方程及其相应的定解条件是线性的，而且该定解问题可以分解成若干个定解问题，即这若干个定解问题的微分方程和定解条件的线性组合就是原来的定解问题，则这若干个定解问题之解的线性组合就是原来定解问题的解[2]。

将叠加原理应用于生产测井中，计算测试井压降，其值等于周边每口井生产当中该测试井所产生的压降代数和。图1所示为多井生产干扰示意图。

图1 多井生产干扰示意图

假设测试井周边有n口气井在生产，测试井地层中C点的压降应等于每口井单独投产时在该点产生的压降叠加值，因此C点的压降可用式(1)表示：

(1)

式中：pi——C点地层压力，MPa；

pwfk——t时刻，第k口井的井底压力，MPa；

r—— 井筒半径，m；

t—— 生产时间，s；

qj—— 第j口井产量，m3d；

μ—— 流体的黏度，mPa·s；

B—— 体积系数；

K—— 地层渗透率，×10-3μm2；

h—— 储层厚度，m；

rjk—— 第j口井到第k口井的距离，m；

η—— 导压系数，表征地层中流体传导压力的难易程度；

Ei—— 幂积分函数。

此外，式中“±”表示生产井产量取正，注水井产量取负。普光气田生产测井周边都是生产井，其产量取正。为了计算周边气井对生产测井的影响，假设生产测井周边只有1口干扰井，公式(1)即可交换成公式(2)：

(2)

对Ei幂积分函数进行积分得到公式(3)：

(3)

整理式(3)得到公式(4)：

(4)

2 邻井干扰压降计算

2.1 基本公式

为了得到准确的普光气田邻井干扰计算公式，对下列公式进行积分[3-6]：

0.907 7+0.868 6S)

(5)

Δp=pi-pwf(t)

(6)

式中：pwf—— 关井时刻井底压力，MPa；

qsc—— 日产气量，104m3d；

Z—— 气体偏差因子；

T—— 井筒温度，K;

C—— 地层综合压缩系数，MPa-1；

φ—— 气层孔隙度；

S—— 表皮系数。

与自主推导出的式(4)所示井间干扰计算公式进行对比。为了进一步了解普光气田井间干扰的规律，利用生产测井、井下压力计的实际录取数据，求出实际压降值并进行检验，从中寻找到普光气田井间干扰规律。通过实际数据计算，发现式(5)和式(6)误差较大，不符合普光气田的实际情况。最后，确定自主推导的式(4)最为合理。

2.2 普光203-1井压降计算

2015年，9月11日15:30普光203-1井关井，进行压力恢复；9月13日相邻气井普光202-1井14:00点关井；普光202-2H井18:00关井；普光2011-3井20:00关井。在关井约13h后，普光203-1井压力恢复曲线升高，约升高39psi(即0.268 9 MPa)，气井干扰现象明显。图2所示为普光203-1井压力恢复曲线图。图3 所示为普光203-1井邻井干扰平面图。

图2 普光203-1井压力恢复曲线图

图3 普光203-1井邻井干扰平面图

2015年8月6日，因外输气量较高，普光202井暂时关井。202-1井累计干扰生产时间为812.7 s，202-2 井累计干扰生产时间为816.7 s。8月21日，因外输气量较高，普光2011-3井关井，累计干扰生产时间为405 h。表1所示为普光201-1井邻井计算参数。

由计算结果可知，压降计算值0.296 6 MPa和实际测得值0.268 9 MPa之间差值很小；同时，普光203-1井压力恢复的时间有限，此数值并非最终的稳定数值。表2所示为邻井对普光203-1井的附加压降。

表1 普光203-1井邻井计算参数

表2 邻井对普光203-1井的附加压降

3 干扰规律分析

3.1 稳定时间敏感性分析

在分析普光气田井间干扰规律前，选取普光101-3井作为测试观察井，普光3011-5井和普光301-2井作为其干扰井；普光201-2井作为测试观察井，普光301-3井、普光301-4井、普光302-3井和普光303-3井作为其干扰井；普光201-4井作为测试观察井，普光301-2井和普光301-3井作为其干扰井；普光202-1井作为测试观察井，普光303-3井作为其干扰井；普光3011-5井作为测试观察井，普光301-2井作为其干扰井；普光203-1井作为测试观察井，普光202-1井、普光202-2井和普光2011-3井作为其干扰井。

分别对气井稳定生产时间100、300、600、1 000、2 000、5 000 h的压降进行计算。图4所示为邻井对普光101-3井的附加压降。图5所示为邻井对普光201-2井的附加压降。由图4、图5可知，随着干扰井生产时间的延长，气井压降曲线逐渐平稳；且相邻干扰井越近，受到的干扰越大。在此需说明的是，图4、图5中的压力变化值是正数。在实际应用中，如果干扰井处于开井生产状态，则用测试观察井压力减去所对应的值；如果干扰井是关井状态，则用测试观察井压力加上所对应的值。

图4 邻井对普光101-3井的附加压降

图5 邻井对普光201-2井的附加压降

3.2 渗透率K值的敏感性分析

针对部分气井，稳定生产时间取1 000 h，分别选取气井渗透率0.5×10-3、1.0×10-3、5.0×10-3、10.0×10-3、30.0×10-3μm2进行分析，并根据计算结果绘制曲线图。图6所示为邻井对普光101-3井的附加压降。图7所示为邻井对普光201-2井的附加压降。可以看出，随着K值不断升高，干扰井的压降越小，对气井的影响也逐渐变小；渗透率越低，干扰越大。在此需说明的是，图中压力变化值是正数。在实际应用中，如果干扰井处于开井生产状态，则用观察井压力减去所对应的值；如果干扰井处于关井状态，则用观察井压力加上所对应的值[7]。

图6 邻井对普光101-3井的附加压降

图7 邻井对普光201-2井的附加压降

3.3 井间距离rjk值的敏感性分析

针对部分气井进行计算，稳定生产时间取100 0 h，分别选取井距500、800、1 000、1 200、1 500 m进行分析，并绘制曲线图。图8所示为邻井对普光101-3井的附加压降。图9所示为邻井对普光201-2井的附加压降。可以看出，随着rjk值不断升高，干扰气井的压降减小，气井所受影响也逐渐变小[8]。

图8 邻井对普光101-3井的附加压降

图9 邻井对普光201-2井的附加压降

4 结 语

分析发现，邻井干扰受稳定时间的影响。刚开始发生干扰时，气井压降变化较为剧烈。随着干扰气井生产时间的延长，气井所受影响逐渐平稳。实践中，应尽量缩短井间干扰的时间，减小干扰压降。

同时，邻井干扰受渗透率大小变化的影响。随着K值不断升高，干扰气井的压降减小，气井所受影响逐渐变小。在渗透率刚开始降低时，压降瞬间降低，之后则趋于平稳；渗透率越低，干扰程度越大。实践中，可以通过提高地层渗透率的办法降低井间干扰。

随着井间距离不断增大，干扰气井的压降不断减小，气井所受影响也逐渐变小。通常为了减少井间干扰，可以增大井间距离，合理规划井网布置。

[1] 杨春阳. 干扰试井资料在气井中的应用[J]. 化工管理,2015(30):71.

[2] 马秀艳,韩国松. 叠加原理的数学基础及其在物理上的应用[J]. 安阳师范学院学报,2006(5):24-26.

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[4] 李娜. 普光气田压力计算方法研究[D].成都：西南石油大学，2012：30-47.

[5] 袁舟. 普光气田水平井产能递减规律研究[D].成都：西南石油大学，2014：74-85.

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[7] 杨进,刘良跃,李立宏,等. 渗透性地层钻井过程中井间干扰预测分析[J]. 石油天然气学报(江汉石油学院学报),2006(6):142-143.

[8] 李顺初,周荣辉,黄炳光.邻井干扰压力理论分析及其应用[J]. 石油勘探与开发,1994(1):84-88.

AnalysisofInterferencePressureDropinAdjacentWellsinPuguangGasField

XUJianmingZHANGJieMAOLiangjie

(Institute of Petroleum and Natural Gas Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)

Based on the current field data of Puguang gas field, the relationship of the recovery time of shut down pressure and the stable production time was analyzed, and the adjacent well interference calculation model was established. The interference pressure drop of the adjacent wells and the interference of the adjacent wells are evaluated, and the sensitivity rules of the adjacent wells is analyzed.

Puguang gas field; interference of the adjacent wells; sensitivity analysis

2017-06-16

国家自然科学基金项目“环空气液两相流中气泡微观动态特征研究”(51274168)

徐剑明(1985 — )，男，福建建瓯人，硕士，工程师，研究方向为油气井工程。

TE357

A

1673-1980(2017)06-0035-04