徐劍明 張杰 毛良杰

(西南石油大學石油與天然氣工程學院， 成都 610500)

普光氣田鄰井干擾壓降研究

徐劍明 張杰 毛良杰

(西南石油大學石油與天然氣工程學院， 成都 610500)

根據(jù)普光氣田現(xiàn)場資料，分析普光氣田關井壓降恢復時間和穩(wěn)定生產(chǎn)時間的關系。建立鄰井干擾計算模型，評價鄰井干擾壓降值及鄰井干擾，并對鄰井干擾規(guī)律進行敏感性分析。

普光氣田； 鄰井干擾； 敏感分析

近年來，普光氣田通過大量的生產(chǎn)測井工作獲得了許多有價值的數(shù)據(jù)資料[1]，為其壓力恢復測試提供了重要依據(jù)。然而，普光氣田測井的干擾因素多而復雜，將適用于其他氣藏的測井辦法應用于普光氣田壓力恢復測井時，會產(chǎn)生較大的誤差，從而導致對氣藏的認識產(chǎn)生偏差，影響下一階段生產(chǎn)開發(fā)。

在普光氣田實際生產(chǎn)測井過程中，周邊氣井均為開井生產(chǎn)，而普光氣田與各氣井相關性較好，鄰井開井生產(chǎn)必然對測試井的壓力變化產(chǎn)生影響和干擾。普光201集氣站生產(chǎn)測試時，曾因鄰井的調(diào)產(chǎn)導致壓力恢復曲線出現(xiàn)異常，只能重新開井，穩(wěn)定后才進行了壓力恢復。為了避免此類損失，研究鄰井的干擾問題很有必要。

1 鄰井干擾模型求解

從數(shù)學的角度分析，疊加原理是指在微分方程和定解條件組成的定解問題中，如果微分方程及其相應的定解條件是線性的，而且該定解問題可以分解成若干個定解問題，即這若干個定解問題的微分方程和定解條件的線性組合就是原來的定解問題，則這若干個定解問題之解的線性組合就是原來定解問題的解[2]。

將疊加原理應用于生產(chǎn)測井中，計算測試井壓降，其值等于周邊每口井生產(chǎn)當中該測試井所產(chǎn)生的壓降代數(shù)和。圖1所示為多井生產(chǎn)干擾示意圖。

圖1 多井生產(chǎn)干擾示意圖

假設測試井周邊有n口氣井在生產(chǎn)，測試井地層中C點的壓降應等于每口井單獨投產(chǎn)時在該點產(chǎn)生的壓降疊加值，因此C點的壓降可用式(1)表示：

(1)

式中：pi——C點地層壓力，MPa；

pwfk——t時刻，第k口井的井底壓力，MPa；

r—— 井筒半徑，m；

t—— 生產(chǎn)時間，s；

qj—— 第j口井產(chǎn)量，m3d；

μ—— 流體的黏度，mPa·s；

B—— 體積系數(shù)；

K—— 地層滲透率，×10-3μm2；

h—— 儲層厚度，m；

rjk—— 第j口井到第k口井的距離，m；

η—— 導壓系數(shù)，表征地層中流體傳導壓力的難易程度；

Ei—— 冪積分函數(shù)。

此外，式中“±”表示生產(chǎn)井產(chǎn)量取正，注水井產(chǎn)量取負。普光氣田生產(chǎn)測井周邊都是生產(chǎn)井，其產(chǎn)量取正。為了計算周邊氣井對生產(chǎn)測井的影響，假設生產(chǎn)測井周邊只有1口干擾井，公式(1)即可交換成公式(2)：

(2)

對Ei冪積分函數(shù)進行積分得到公式(3)：

(3)

整理式(3)得到公式(4)：

(4)

2 鄰井干擾壓降計算

2.1 基本公式

為了得到準確的普光氣田鄰井干擾計算公式，對下列公式進行積分[3-6]：

0.907 7+0.868 6S)

(5)

Δp=pi-pwf(t)

(6)

式中：pwf—— 關井時刻井底壓力，MPa；

qsc—— 日產(chǎn)氣量，104m3d；

Z—— 氣體偏差因子；

T—— 井筒溫度，K;

C—— 地層綜合壓縮系數(shù)，MPa-1；

φ—— 氣層孔隙度；

S—— 表皮系數(shù)。

與自主推導出的式(4)所示井間干擾計算公式進行對比。為了進一步了解普光氣田井間干擾的規(guī)律，利用生產(chǎn)測井、井下壓力計的實際錄取數(shù)據(jù)，求出實際壓降值并進行檢驗，從中尋找到普光氣田井間干擾規(guī)律。通過實際數(shù)據(jù)計算，發(fā)現(xiàn)式(5)和式(6)誤差較大，不符合普光氣田的實際情況。最后，確定自主推導的式(4)最為合理。

2.2 普光203-1井壓降計算

2015年，9月11日15:30普光203-1井關井，進行壓力恢復；9月13日相鄰氣井普光202-1井14:00點關井；普光202-2H井18:00關井；普光2011-3井20:00關井。在關井約13h后，普光203-1井壓力恢復曲線升高，約升高39psi(即0.268 9 MPa)，氣井干擾現(xiàn)象明顯。圖2所示為普光203-1井壓力恢復曲線圖。圖3 所示為普光203-1井鄰井干擾平面圖。

圖2 普光203-1井壓力恢復曲線圖

圖3 普光203-1井鄰井干擾平面圖

2015年8月6日，因外輸氣量較高，普光202井暫時關井。202-1井累計干擾生產(chǎn)時間為812.7 s，202-2 井累計干擾生產(chǎn)時間為816.7 s。8月21日，因外輸氣量較高，普光2011-3井關井，累計干擾生產(chǎn)時間為405 h。表1所示為普光201-1井鄰井計算參數(shù)。

由計算結果可知，壓降計算值0.296 6 MPa和實際測得值0.268 9 MPa之間差值很??；同時，普光203-1井壓力恢復的時間有限，此數(shù)值并非最終的穩(wěn)定數(shù)值。表2所示為鄰井對普光203-1井的附加壓降。

表1 普光203-1井鄰井計算參數(shù)

表2 鄰井對普光203-1井的附加壓降

3 干擾規(guī)律分析

3.1 穩(wěn)定時間敏感性分析

在分析普光氣田井間干擾規(guī)律前，選取普光101-3井作為測試觀察井，普光3011-5井和普光301-2井作為其干擾井；普光201-2井作為測試觀察井，普光301-3井、普光301-4井、普光302-3井和普光303-3井作為其干擾井；普光201-4井作為測試觀察井，普光301-2井和普光301-3井作為其干擾井；普光202-1井作為測試觀察井，普光303-3井作為其干擾井；普光3011-5井作為測試觀察井，普光301-2井作為其干擾井；普光203-1井作為測試觀察井，普光202-1井、普光202-2井和普光2011-3井作為其干擾井。

分別對氣井穩(wěn)定生產(chǎn)時間100、300、600、1 000、2 000、5 000 h的壓降進行計算。圖4所示為鄰井對普光101-3井的附加壓降。圖5所示為鄰井對普光201-2井的附加壓降。由圖4、圖5可知，隨著干擾井生產(chǎn)時間的延長，氣井壓降曲線逐漸平穩(wěn)；且相鄰干擾井越近，受到的干擾越大。在此需說明的是，圖4、圖5中的壓力變化值是正數(shù)。在實際應用中，如果干擾井處于開井生產(chǎn)狀態(tài)，則用測試觀察井壓力減去所對應的值；如果干擾井是關井狀態(tài)，則用測試觀察井壓力加上所對應的值。

圖4 鄰井對普光101-3井的附加壓降

圖5 鄰井對普光201-2井的附加壓降

3.2 滲透率K值的敏感性分析

針對部分氣井，穩(wěn)定生產(chǎn)時間取1 000 h，分別選取氣井滲透率0.5×10-3、1.0×10-3、5.0×10-3、10.0×10-3、30.0×10-3μm2進行分析，并根據(jù)計算結果繪制曲線圖。圖6所示為鄰井對普光101-3井的附加壓降。圖7所示為鄰井對普光201-2井的附加壓降。可以看出，隨著K值不斷升高，干擾井的壓降越小，對氣井的影響也逐漸變小；滲透率越低，干擾越大。在此需說明的是，圖中壓力變化值是正數(shù)。在實際應用中，如果干擾井處于開井生產(chǎn)狀態(tài)，則用觀察井壓力減去所對應的值；如果干擾井處于關井狀態(tài)，則用觀察井壓力加上所對應的值[7]。

圖6 鄰井對普光101-3井的附加壓降

圖7 鄰井對普光201-2井的附加壓降

3.3 井間距離rjk值的敏感性分析

針對部分氣井進行計算，穩(wěn)定生產(chǎn)時間取100 0 h，分別選取井距500、800、1 000、1 200、1 500 m進行分析，并繪制曲線圖。圖8所示為鄰井對普光101-3井的附加壓降。圖9所示為鄰井對普光201-2井的附加壓降?？梢钥闯?，隨著rjk值不斷升高，干擾氣井的壓降減小，氣井所受影響也逐漸變小[8]。

圖8 鄰井對普光101-3井的附加壓降

圖9 鄰井對普光201-2井的附加壓降

4 結 語

分析發(fā)現(xiàn)，鄰井干擾受穩(wěn)定時間的影響。剛開始發(fā)生干擾時，氣井壓降變化較為劇烈。隨著干擾氣井生產(chǎn)時間的延長，氣井所受影響逐漸平穩(wěn)。實踐中，應盡量縮短井間干擾的時間，減小干擾壓降。

同時，鄰井干擾受滲透率大小變化的影響。隨著K值不斷升高，干擾氣井的壓降減小，氣井所受影響逐漸變小。在滲透率剛開始降低時，壓降瞬間降低，之后則趨于平穩(wěn)；滲透率越低，干擾程度越大。實踐中，可以通過提高地層滲透率的辦法降低井間干擾。

隨著井間距離不斷增大，干擾氣井的壓降不斷減小，氣井所受影響也逐漸變小。通常為了減少井間干擾，可以增大井間距離，合理規(guī)劃井網(wǎng)布置。

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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

國家自然科學基金項目“環(huán)空氣液兩相流中氣泡微觀動態(tài)特征研究”(51274168)

徐劍明(1985 — )，男，福建建甌人，碩士，工程師，研究方向為油氣井工程。

TE357

A

1673-1980(2017)06-0035-04