馬欣宇

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163000)

一點(diǎn)法公式在長嶺氣田的應(yīng)用及修正

馬欣宇

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163000)

氣井無阻流量是確定氣井合理產(chǎn)量的重要依據(jù)，也是制定開發(fā)技術(shù)對(duì)策的主要考慮因素，研究長嶺氣田近三年的氣井一點(diǎn)法資料，認(rèn)為現(xiàn)有公式計(jì)算的無阻流量不夠準(zhǔn)確,針對(duì)此現(xiàn)象，研究新的公式以期能夠達(dá)到對(duì)該類資料準(zhǔn)確分析的目的；通過對(duì)一點(diǎn)法公式的剖析，研究了長嶺氣田7口氣井的多點(diǎn)產(chǎn)能試井資料，找出影響無阻流量計(jì)算結(jié)果的主要參數(shù)為產(chǎn)能系數(shù)α，并對(duì)其進(jìn)行修正；修正后的產(chǎn)能系數(shù)帶入一點(diǎn)法的理論公式，得到新的長嶺氣田的一點(diǎn)法經(jīng)驗(yàn)公式；通過誤差分析，并結(jié)合地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)情況，得到結(jié)論,即新公式所計(jì)算的無阻流量更加符合長嶺氣田實(shí)際情況。

一點(diǎn)法試井；無阻流量；產(chǎn)能系數(shù)

0 引 言

長嶺氣田位于松遼盆地南部，構(gòu)造主體受同生斷層控制，頂部寬緩，呈北西—南東展布。氣田儲(chǔ)集層的主要巖性為晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r和致密流紋巖，屬于火山巖氣藏[1]。

我們所測(cè)的一點(diǎn)法，一般都是先關(guān)井測(cè)一個(gè)壓力恢復(fù)，再開井，以一定的產(chǎn)氣量生產(chǎn)一段時(shí)間，取得穩(wěn)定的流壓和產(chǎn)氣量，通過公式計(jì)算出這口井的無阻流量，一點(diǎn)法試井施工流程圖和試井全過程壓力曲線如圖1、圖2所示。

1 理論分析

無阻流量是衡量氣井產(chǎn)能的重要指標(biāo)，常用多點(diǎn)試井方法如回壓試井、等時(shí)試井、修正等時(shí)試井和單點(diǎn)試井方法來預(yù)測(cè)氣井產(chǎn)能[2-6]。多點(diǎn)試井的無阻流量計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確，但是耗時(shí)長、成本高；單點(diǎn)試井就是一點(diǎn)法試井，僅需一個(gè)穩(wěn)定的測(cè)試點(diǎn)和地層壓力，便可計(jì)算無阻流量，方法簡單快捷，受到現(xiàn)場(chǎng)的廣泛采用，這種方法則需要一個(gè)符合該氣田條件的一點(diǎn)法公式。

圖1 一點(diǎn)法試井施工流程

圖2 一點(diǎn)法試井全過程壓力曲線

圖3是多點(diǎn)試井的流入動(dòng)態(tài)曲線，每條曲線對(duì)應(yīng)一個(gè)二項(xiàng)式方程，通過二項(xiàng)式方程的系數(shù)可以計(jì)算出該井的產(chǎn)能系數(shù)，如圖4所示。把這些井的產(chǎn)能系數(shù)回歸到圖4上，平均值帶入理論公式就能夠得到適用于該地區(qū)的一點(diǎn)法公式。

圖3 多點(diǎn)試井流入動(dòng)態(tài)曲線

圖4 產(chǎn)能系數(shù)回歸圖

一點(diǎn)法理論公式是在二項(xiàng)式產(chǎn)能方程基礎(chǔ)上,通過簡化并利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律而得到的經(jīng)驗(yàn)公式。

1.1 一點(diǎn)法理論公式的推導(dǎo)

氣井的二項(xiàng)式產(chǎn)能公式如式(1)：

(1)

當(dāng)井底流壓Pwf=0.101MPa時(shí)，氣井的產(chǎn)能即為絕對(duì)無阻流量，產(chǎn)能公式變?yōu)?/p>

(2)

(3)

將(1)式除以(3)式，整理得

(4)

其中

(5)

(6)

(7)

求解(4)式可得

(8)

聯(lián)立求解(6)式和(8)式，有

(9)

式(9)即為一點(diǎn)法產(chǎn)能試井的理論公式，從公式中可以看到，除了測(cè)試得到的穩(wěn)定產(chǎn)氣量和無因次壓力，這里面唯一的未知量就是產(chǎn)能系數(shù)α，α的數(shù)值直接影響著無阻流量的大小。

1.2 一點(diǎn)法產(chǎn)能公式的應(yīng)用

一點(diǎn)法產(chǎn)能公式應(yīng)用簡便，僅需地層壓力和一個(gè)工作制度下的井底流壓和產(chǎn)氣量便可求得無阻流量，因而在現(xiàn)場(chǎng)得到了普遍應(yīng)用。自從陳元千教授推導(dǎo)出一點(diǎn)法產(chǎn)能公式，并將其應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)以來，國內(nèi)許多學(xué)者沿用該研究思路，對(duì)一點(diǎn)法產(chǎn)能公式進(jìn)行了大量研究，并結(jié)合實(shí)際試井資料進(jìn)行修正補(bǔ)充，取得了大量成果。陳元千教授根據(jù)四川地區(qū)16個(gè)氣田的產(chǎn)能試井資料，推導(dǎo)出常用的一點(diǎn)法產(chǎn)能公式[7](α=0.25):

(10)

之后，吉林油田勘探開發(fā)研究院也在2014年提出了更加適用于長嶺氣田的一點(diǎn)法公式(α=0.97)：

(11)

以上公式中 ,A為二項(xiàng)產(chǎn)能方程系數(shù)，達(dá)西流動(dòng)系數(shù)；B為二項(xiàng)產(chǎn)能方程系數(shù)，非達(dá)西流動(dòng)系數(shù)；α為產(chǎn)能系數(shù)；PR為地層壓力，MPa；Pwf為井底流壓，MPa；PD為無因次壓力；qg為氣井產(chǎn)量，(104m3/d)；QAOF為無阻流量，(104m3/d)。要想建立出更加符合長嶺氣田的一點(diǎn)法公式，就要對(duì)產(chǎn)能系數(shù)進(jìn)行修正。

2 長嶺氣田一點(diǎn)法產(chǎn)能公式的建立

通過解釋分析長嶺氣田7口氣井的多點(diǎn)產(chǎn)能試井資料，計(jì)算每口井的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程，得到二項(xiàng)式系數(shù)A和B，計(jì)算出長嶺氣田平均的產(chǎn)能系數(shù)α值，見表1。

由產(chǎn)能試井資料解釋結(jié)果，算得α平均值為0.987，將該值代入式(9)，建立長嶺氣田的一點(diǎn)法產(chǎn)能試井經(jīng)驗(yàn)公式為

(12)

表1 長嶺氣田7口氣井的產(chǎn)能試井資料解釋結(jié)果

3 實(shí)例分析

對(duì)比(10)式、(11)式、(12)式可知，產(chǎn)能試井經(jīng)驗(yàn)公式的區(qū)別在于α值的不同，下面用實(shí)例來分析產(chǎn)能系數(shù)α是如何影響無阻流量的解釋結(jié)果的。

選取8井次一點(diǎn)法產(chǎn)能試井資料，將多點(diǎn)產(chǎn)能試井求出的氣井無阻流量作為標(biāo)準(zhǔn)，分別采用陳元千公式、吉林研究院公式和本文公式計(jì)算長嶺氣田的部分井的無阻流量，對(duì)比計(jì)算結(jié)果和誤差分析見表2。

為了更直觀，我們把各個(gè)一點(diǎn)法公式所計(jì)算出的無阻流量繪制成曲線，如圖5所示。

表2 各種一點(diǎn)法公式QAOF計(jì)算長嶺氣田無阻流量及誤差分析

圖5 各個(gè)一點(diǎn)法公式計(jì)算長嶺氣田無阻流量

由圖5可以知道，三個(gè)一點(diǎn)法公式計(jì)算出的無阻流量：陳元千公式(α=0.25)<吉林研究院公式(α=0.97)<本文公式(α=0.987)。

通過規(guī)律得到，α值越大，算得的無阻流量就越大。

同樣，把各個(gè)一點(diǎn)法公式所計(jì)算出的相對(duì)誤差繪制成曲線，如圖6所示。

從相對(duì)誤差來看：陳元千公式(α=0.25)>吉林研究院公式(α=0.97)>本文公式(α=0.987)。

本文提出的公式計(jì)算出的各井無阻流量與該井多點(diǎn)試井得到的無阻流量相對(duì)誤差最小，公式更加準(zhǔn)確。

圖6 各個(gè)一點(diǎn)法公式計(jì)算長嶺氣田無阻流量相對(duì)誤差

本文公式相比較陳元千公式,計(jì)算出的無阻流量平均提高了15.95%，相比較吉林研究院公式平均提高了2.86%如圖7、圖8所示。經(jīng)過與長嶺氣田地質(zhì)的溝通，結(jié)合地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)情況，本文的公式得到了認(rèn)可，認(rèn)為其更加符合實(shí)際情況。

圖7 相比較陳元千公式提高百分比

4 結(jié) 論

1) 基于長嶺氣田7口氣井的多點(diǎn)產(chǎn)能試井資料，求得該氣田α的平均值為0.987。

2)對(duì)同一氣井，用不同的一點(diǎn)法公式計(jì)算，α值越大，算得的無阻流量越大。對(duì)于長嶺氣田，陳元千公式計(jì)算結(jié)果誤差最大，本文公式計(jì)算結(jié)果誤差最小。

圖8 相比較吉林研究院公式提高百分比

3) 通過誤差分析，并結(jié)合地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)情況，認(rèn)為新的公式計(jì)算的無阻流量更加符合長嶺氣田實(shí)際情況。

[1] 陳克勇.長嶺氣田火山巖儲(chǔ)層三維巖相建模[J].石油與天然氣地質(zhì)，2010，31(2)：206-211.

[2] 李 進(jìn)，馬日揚(yáng)，楊志華.一種基于“一點(diǎn)法”的氣井產(chǎn)能試井資料處理方法 [J].新疆石油地質(zhì)，2010，31(3)：330-331.

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Application and Correction of Single Point Formula in Changling Gas Field

MA Xinyu

(LoggingandTestingServicesCompany,DaqingOilfieldCo.Ltd.,Daqing,Heilongjiang163000,China)

The absolute open flow of gas wells is not only an important basis to determine the reasonable production of gas wells, but also the main consideration to design the technical measures for the gas field development. The data of gas well single point method in Changling gas field in recent three years is studied, it is found that the absolute open flow calculated by the existing formula is not accurate enough. In review to the phenomenon, a new formula is designed in order to achieve the purpose of accurate analysis of such data. Through the analysis of single point formula, the multi-point productivity test data of seven gas wells in Changling gas field is studied, it is found that the deliverability coefficient α is the main parameter that affects the calculation of the absolute open flow, and then the α is modified. The empirical formula of single point method of the new Changling gas field is obtained by drawing the modified production capacity coefficient into the theoretical formula of single point method. Through the error analysis, combined with geological and field conditions, the conclusion is drawn that the new formula is more consistent with the absolute open flow of Changling gas field.

single point test；absolute open flow；deliverability coefficient

馬欣宇，女，1988年生，工程師，2010年畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事試井技術(shù)工作。E-mail：635290768@qq.com

P631.4+

A

2096-0077(2017)04-0078-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.04.020

2016-11-18 編輯：馬小芳)