張 歧，文遠超，陳小飛，李媛媛，鄭海亮，羅國文，劉慶軍

（1.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，寧夏銀川 718500；2.中國石化勝利油田分公司河口采油廠，山東東營 257200；3.山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東泰安 271021）

利用壓降法確定氣井關(guān)井時間

張 歧1，文遠超1，陳小飛1，李媛媛2，鄭海亮1，羅國文3，劉慶軍1

（1.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，寧夏銀川 718500；2.中國石化勝利油田分公司河口采油廠，山東東營 257200；3.山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東泰安 271021）

氣田在開發(fā)過程中地層壓力是不斷變化的。每口井的靜壓就代表這口井所處泄流范圍內(nèi)的平均地層壓力。靖邊氣田每年都在開展大量動態(tài)監(jiān)測工作，目的之一就是求取氣井目前地層壓力，如定點測壓、壓力恢復(fù)試井、區(qū)塊整體關(guān)井測壓等，由于靖邊氣田具有低滲、非均質(zhì)性強的特點，井間物性變化大，關(guān)井時間很難確定，通常情況下，為獲得較為穩(wěn)定的靜壓，一般采取長時間關(guān)井，但通過研究，大部分氣井有縮短關(guān)井時間的潛力，在供氣壓力越來越大的情況下，縮短關(guān)井時間就意味著增加了產(chǎn)氣量，因此，本文著力于應(yīng)用壓降法求取氣井關(guān)井時間這一命題，在縮短氣井關(guān)井時間的同時，求準(zhǔn)氣井目前地層壓力，為開展各項研究工作奠定基礎(chǔ)。

壓降法；動儲量；氣井關(guān)井時間；目前地層壓力

1 目前確定氣井關(guān)井時間所用的方法

1.1 目前確定氣井關(guān)井時間所用的方法

目前在確定氣井關(guān)井時間時主要依據(jù)壓力恢復(fù)試井結(jié)果和計算泄流面積得到。

1.1.1 壓力恢復(fù)試井結(jié)果 對于表皮系數(shù)S>0的情況下，壓恢曲線半對數(shù)直線段起始時間可由下式估計：

由（1）式，所需關(guān)井時間Δtsl正比于井儲系數(shù)C，反比于值，并隨S作指數(shù)增加。壓恢曲線半對數(shù)直線段起始時間用下面的方法估計。

由無因次量：

可得：

式中Δte是Argwarl的等價時間，定義為：

表1 出現(xiàn)半對數(shù)直線段的無因次時間

此即關(guān)井出現(xiàn)半對數(shù)直線段時間。這對于S為正為負都可使用。

為了使修正后的壓恢曲線有足夠長的半對數(shù)直線段，設(shè)短關(guān)井至少應(yīng)有2/3對數(shù)周期的長度，即關(guān)井時間不少于 Δts=4.64tsl。

1.1.2 單井泄流面積的確定 在一個多井生產(chǎn)的封閉油氣藏中，在各井生產(chǎn)的初期，各井的控制面積基本按井?dāng)?shù)平均，與單井產(chǎn)量大小無關(guān)。隨著生產(chǎn)時間的增長，高產(chǎn)井控制面積逐步增大，低產(chǎn)井控制面積逐步縮小，當(dāng)生產(chǎn)處于擬穩(wěn)態(tài)時，各井所控制的孔隙體積將與各井的產(chǎn)量成正比。若近似認為孔隙度不變，則各井的控制面積滿足下式：

設(shè)兩井之間井距為R，供氣面積分界線距1井為R1，距 2 井為 R2，則有：

依據(jù)（10）式可劃出各井供氣區(qū)的控制面積Aj及其幾何形狀。

對于儲層物性，能夠根據(jù)產(chǎn)能大小進行大致估算，然而對于外圍邊界，在做試井前是無法估計它距離井的遠近。由于邊界的影響在氣井生產(chǎn)過程中可以確實反映出來，因此氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)是儲層物性和供給條件的綜合反映。顯然，通過分析氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，不但可以確定儲層物性，而且還可確定單井實際泄流范圍和控制儲量。

在算出該井泄流面積后,進一步就可以利用下面探測半徑公式計算該井需要測試的時間。

1.1.3 存在的問題 以上方法在計算氣井關(guān)井時間時需要的參數(shù)只能通過壓力恢復(fù)試井才能得到，也就是說，要計算氣井的關(guān)井時間，前提是進行壓力恢復(fù)試井，這樣，對于現(xiàn)場來說，因為供氣任務(wù)的緊張，每口井進行壓力恢復(fù)試井操作起來很困難，同時，因為靖邊氣田氣藏非均質(zhì)性強，井與井之間類比的可能性很小，因此，該方法只能存在理論上的可能性，現(xiàn)場迫切需要一種更為簡單的方法求得氣井的實際關(guān)井時間，進而準(zhǔn)確地求得氣井的目前地層壓力。

1.2 縮短關(guān)井測試時間的可行性

但是要想測準(zhǔn)一口井的靜壓并非易事，時間短，沒有達到徑向流段，造成外推的平均地層壓力偏差較大，時間如果過長又可能會發(fā)生鄰井干擾，因此，選擇合適的關(guān)井測壓時間是準(zhǔn)確確定平均地層壓力及儲層參數(shù)的保證。

統(tǒng)計靖邊氣田近兩年來壓力恢復(fù)測試情況，單井平均測試時間為36.25天，平均后期壓力恢復(fù)速率為0.007 MPa/d。根據(jù)實際壓力恢復(fù)程度分析，不難得出如下結(jié)論：靖邊氣田有相當(dāng)一部分氣井，特別是中高產(chǎn)井，有縮短關(guān)井測試時間的潛力。

2005年3～6月，對陜45井區(qū)進行整體關(guān)井測壓，進一步證實了這一點。由表2可以看出：關(guān)井31天，平均地層壓力為19.5 MPa，恢復(fù)到原始地壓的64.46%；關(guān)井60天，平均地層壓力為19.84 MPa，恢復(fù)到原始地壓的65.59%；關(guān)井74天，平均地層壓力19.95MPa，恢復(fù)到原始地層壓力的65.95%，后期14天平均恢復(fù)速率0.008 MPa/d。

實踐表明：對于靖邊氣田部分氣井，特別是中高產(chǎn)井，有縮短關(guān)井測試時間的可能性。

2 壓降法確定氣井關(guān)井時間及目前地層壓力

氣田開發(fā)過程中，要不斷核實氣井的動態(tài)儲量，壓降法確定氣井關(guān)井時間及目前地層壓力就是在物質(zhì)平衡計算動儲量的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的。

2.1 壓降儲量計算原理方法

壓降法實質(zhì)上是物質(zhì)平衡方法的一個特例，即定容消耗性氣藏的物質(zhì)平衡方法。

計算公式如下：

對于（12）式如果設(shè)A=Pi/Zi，B=Pi/（Zi×Gd），則（12）式又可改寫為：

可見，根據(jù)氣藏不同時刻的視地層壓力Pe/Z和對應(yīng)累計產(chǎn)氣量Gp，在直角坐標(biāo)系上可得到一條直線（見圖1），其直線方程見（13）式，該直線在縱坐標(biāo)（Pe/Z）上的截距為A、斜率為B。對方程（13），設(shè)Pe=0時，所求得的Gp即為該氣藏所控制的地質(zhì)儲量（動態(tài)儲量）。

圖1 壓降儲量曲線圖

2.2 關(guān)井時間的確定

通過對靖邊氣田大部分氣井泄流半徑的計算，發(fā)現(xiàn)目前大部分氣井仍沒有達到泄流半徑，即井與井之間的干擾還很小，因此大部分氣井的壓降曲線還沒有發(fā)生拐點，還是一條直線，在計算壓降儲量的時候，由于測試點相對較少，大部分氣井僅有2～3個點，所以常需要將關(guān)井套壓折算以求取地層壓力，然后結(jié)合測試點，這樣更能求準(zhǔn)壓降儲量，同時依據(jù)壓降曲線及氣井累井產(chǎn)氣量，可求出任意時刻氣井的地層壓力，本方法就是在此基礎(chǔ)上建立起來的。

通過測試壓力點能夠建立一條壓降曲線，在氣井的生產(chǎn)過程中，常常因為各種原因關(guān)井，選擇關(guān)井時間在一周以上的點進行折算，在折算之前，對相應(yīng)的靜壓折算軟件進行了精度評估，折算結(jié)果能夠達到足夠的精度要求，選擇2～3個點進行折算。

表2 G25-8測試及折算壓力統(tǒng)計表

G25-8井計算單井泄流半徑為0.7 km，目前井距為2.5 km。

圖2 G25-8壓降儲量曲線圖

擬合線1為該井實測壓力線，由于各點壓力為實際關(guān)井測的靜壓點，因此所確定壓降方程為該井的實際壓降方程，散點為折算壓力點。

按照壓降方程確定壓力、折算壓力差值與關(guān)井天數(shù)回歸分析，計算壓力恢復(fù)速率，進而求得關(guān)井天數(shù)，具體統(tǒng)計（見表3）。

如圖3，令恢復(fù)速率<0.001 MPa/d時，即為該井的關(guān)井天數(shù)，計算G25-8關(guān)井時間為15天。

2.2.1 方法 G23-18井計算單井泄流半徑為1.3 km，目前井距為2.5 km，井與井之間未發(fā)生井間干擾，該井于2003年4月完成壓力恢復(fù)試井，關(guān)井41天。

表3 G25-8壓恢速率統(tǒng)計表

表4 G23-18測試及折算壓力統(tǒng)計表

圖3 G25-8關(guān)井時間確定

圖4 G23-18壓降儲量曲線圖

擬合線1為該井實測壓力線，采用數(shù)據(jù)為投產(chǎn)前地層壓力、壓力恢復(fù)試井、定點測壓數(shù)據(jù)，確定的壓降方程為該井準(zhǔn)確的壓降方程，擬合線2為折算壓力線，采用數(shù)據(jù)為折算壓力，由該井的累計產(chǎn)氣量及擬合線1可求出折算點的實際壓力，進而可求得關(guān)井后壓力恢復(fù)至地層壓力所需要的時間。

根據(jù)累計產(chǎn)氣量及偏差系數(shù)，求得2002.6.3點處的實際壓力為29.92 MPa，進而求得該井實際關(guān)井天數(shù)為15天即可求得準(zhǔn)確的地層壓力。

2.2.2 驗證 通過分析該井壓力恢復(fù)試井資料，該井關(guān)井時井底附近地層壓力為24.82 MPa，關(guān)井15天時的地層壓力為28.621 MPa，關(guān)井41天時的地層壓力為28.739 MPa，關(guān)井時間增加26天，地層壓力增加了0.118 MPa，因此關(guān)井15天時的地層壓力基本能夠代表該井的地層壓力。

3 結(jié)論

壓降法求取氣井關(guān)井時間，主要依據(jù)氣井的壓降曲線，在確定氣井的壓降曲線以及短關(guān)井?dāng)?shù)據(jù)時，便可求得氣井關(guān)井所需要的時間，進而確定氣井的目前地層壓力。

[1] 王鳴華，何曉東.一種計算氣井控制儲量的新方法[J] .天然氣工業(yè)，1996，16（4）:50-53.

[2] 楊繼盛編.采氣工藝基礎(chǔ)[M] .北京:石油工業(yè)出版社，1992.

TE377

A

1673-5285（2012）03-0023-04

2011－11-22

張歧，男（1979-），2002年畢業(yè)于石油大學(xué)，現(xiàn)就職于長慶油田公司第一采氣廠地質(zhì)研究所。