楊麗娟 趙 勇 詹國衛(wèi)
(中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院,四川 成都 610000)
元壩長興組氣藏已進(jìn)入開發(fā)建產(chǎn)初期,已完成測試25 口井(35 個層),但大多數(shù)井為一點(diǎn)法測試,且部分系統(tǒng)測試資料異常;計(jì)算無阻流量時(shí),主要借用陳元千一點(diǎn)法和川東北一點(diǎn)法進(jìn)行計(jì)算。而實(shí)際上每口氣井的一點(diǎn)法系數(shù)α值均不同,因此氣井的單點(diǎn)產(chǎn)能計(jì)算公式也應(yīng)不同。對于一個新的探區(qū),面對新的地層類型和新的井身?xiàng)l件,用一成不變的單點(diǎn)法公式進(jìn)行產(chǎn)能計(jì)算,會帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此,推導(dǎo)本地區(qū)或氣藏的一點(diǎn)法系數(shù)α值顯得很有必要。
目前,元壩長興組氣藏有系統(tǒng)測試資料的井為12口(13層),但其中僅4口井(5個層)的測試資料正常,可以直接利用計(jì)算無阻流量;其余8口井的測試資料異常,不能得到正常的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程(表1)。
由于受到諸多內(nèi)外因素的影響,在現(xiàn)場實(shí)際工作中,氣井在系統(tǒng)試井過程中所采集的產(chǎn)量和壓力數(shù)據(jù)往往存在不同程度的偏差,導(dǎo)致產(chǎn)能曲線呈各種異常的形態(tài),無法求出氣井無阻流量等參數(shù)。因此,必須對試井的異常資料進(jìn)行分析和處理,選擇適當(dāng)?shù)哪P蛯ζ溥M(jìn)行校正,才能求得氣井合理、準(zhǔn)確的產(chǎn)能參數(shù)。
表1 元壩長興組氣藏系統(tǒng)測試資料情況統(tǒng)計(jì)表
在實(shí)際的產(chǎn)能試井中,導(dǎo)致資料異常的因素有很多,但根據(jù)指示曲線特征可將異常資料歸納成3種情況:①測試井底流壓偏小時(shí),指示曲線特征凹向壓差軸、截距大于0,且二項(xiàng)式系數(shù)B值為負(fù);②測試地層壓力偏小時(shí),指示曲線凹向壓差軸、截距小于0,且二項(xiàng)式系數(shù)A值為負(fù);③滲流條件變好時(shí),指示曲線凸向壓差軸。目前,前兩種異常情況對資料進(jìn)行一定校正處理后,可以得到用于產(chǎn)能計(jì)算的有效資料。而第3種異常情況,目前尚未有比較便捷的方法進(jìn)行處理。
通過辨別、診斷3 種異常情況的指示曲線特征,分析認(rèn)為8 口資料異常井中,有3 口井(3 個層)屬于第3 種異常情況,無法進(jìn)行校正處理(目前暫無有效手段進(jìn)行校正);其余5口(5個層)均屬于井底流壓偏低的異常情況,因此,采用Cw值校正法對井底流壓進(jìn)行校正[1]。
設(shè)pwf為真實(shí)井底流壓,pw為實(shí)測的或者計(jì)算的井底流壓,則其誤差δ=pwf-pw;當(dāng)井筒內(nèi)液柱不變時(shí),有pwf=pw+δ,則,故流動方程的真實(shí)流動方程為:
由(1)式求解二項(xiàng)式方程,即可以計(jì)算井底流壓誤差δ,再利用修正后的井底流壓即可進(jìn)行無阻流量計(jì)算。
例如Y9 井,其系統(tǒng)測試資料指示曲線凹向壓差軸、截距大于0,且二項(xiàng)式系數(shù)B值為負(fù)(圖1);采用Cw值校正法對井底流壓進(jìn)行校正后,其二項(xiàng)式曲線正常(圖2),可以利用進(jìn)行無阻流量計(jì)算。
利用正常及經(jīng)過校正處理后的系統(tǒng)測試資料,作出各井的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程曲線,進(jìn)行擬合可以得到各井產(chǎn)能方程和其無阻流量計(jì)算結(jié)果(表2)。
圖1 Y9井校正前二項(xiàng)式產(chǎn)能曲線圖
圖2 Y9井校正后二項(xiàng)式產(chǎn)能曲線圖
表2 元壩長興組氣藏各井二項(xiàng)式產(chǎn)能方程及無阻流量表
對于穩(wěn)定試井的氣井來說,氣井的生產(chǎn)壓差與產(chǎn)氣量之間的關(guān)系可由如下的二項(xiàng)式表示:
從定義出發(fā),當(dāng)井底流動壓力降低到地面大氣壓,即取pwf=0.101 3 MPa時(shí),氣井產(chǎn)量最大,則該最大潛在產(chǎn)能即為氣井的絕對無阻流量,即qsc=qAOF,則:
(2)、(3)兩式相除得:
根據(jù)建立的8 口井9 個層氣井二項(xiàng)式產(chǎn)能方程(表2),利用其二項(xiàng)式系數(shù)A、B值,帶入(4)式中,即可計(jì)算每口井的一點(diǎn)法系數(shù)α。計(jì)算的一點(diǎn)法系數(shù)α從0.05~0.45 不等,平均為0.16;但總體來看,高產(chǎn)井與低產(chǎn)井的α值相差較大。因此,為了得到準(zhǔn)確、合理的一點(diǎn)法產(chǎn)能方程,需要根據(jù)無阻流量大小與一點(diǎn)法系數(shù)α的相對關(guān)系,將氣井進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),以便建立同類氣井的產(chǎn)能方程。
根據(jù)本氣藏?zé)o阻流量與一點(diǎn)法系數(shù)α值的相對關(guān)系,經(jīng)過對比分析幾種不同分類的計(jì)算結(jié)果,將氣井分為兩類,即無阻流量小于300×104m3/d 和大于等于300×104m3/d(圖3,表3),其一點(diǎn)法系數(shù)α值平均值分別為0.20 和0.13,由此得出元壩長興組氣藏“一點(diǎn)法”經(jīng)驗(yàn)公式:
1)無阻流量小于300×104m3/d的井(α=0.2):
2)無阻流量大于300×104m3/d的井(α=0.13):
應(yīng)用以上建立的元壩長興組氣藏一點(diǎn)法產(chǎn)能方程式(5)和式(6),計(jì)算各井的無阻流量,并與由試井資料回歸的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程、陳元千一點(diǎn)法及川東北一點(diǎn)法產(chǎn)能方程的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比。
圖3 長興組氣藏一點(diǎn)法系數(shù)α與無阻流量的關(guān)系圖
表3 長興組氣藏一點(diǎn)法系數(shù)α統(tǒng)計(jì)表
以試井資料回歸的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程計(jì)算結(jié)果作為對比標(biāo)準(zhǔn),元壩長興組一點(diǎn)法相對誤差為0.07%~34.84%,平均為12.74%;川東北一點(diǎn)法相對誤差為1.71%~34.08%,平均為13.01%,二者比較接近;而陳元千一點(diǎn)法相對誤差為5.4%~40.1%,平均相對誤差為19.31%。結(jié)果表明元壩長興組一點(diǎn)法比陳元千一點(diǎn)法計(jì)算準(zhǔn)確度提高了6.57個百分點(diǎn)(表4)。
同時(shí)也可以看出,由于氣藏的非均質(zhì)性以及各氣井條件的不同,一點(diǎn)法系數(shù)值可能在單井存在差異,因此個別井計(jì)算結(jié)果誤差較大
1)對于異常的系統(tǒng)測試資料,通過分析和處理,選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行校正,可以用來建立合理的二項(xiàng)式產(chǎn)能方程,并求得氣井準(zhǔn)確的產(chǎn)能參數(shù)。
2)利用本氣藏的系統(tǒng)測試資料建立的元壩長興組氣藏一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式,其計(jì)算結(jié)果與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程計(jì)算結(jié)果比較接近。
3)通過對比分析,認(rèn)為元壩長興組氣藏一點(diǎn)法與川東北一點(diǎn)法準(zhǔn)確性相當(dāng),而比陳元千一點(diǎn)法準(zhǔn)確度更高;對于類似高產(chǎn)氣井,推薦優(yōu)先使用元壩長興組氣藏一點(diǎn)法和川東北一點(diǎn)法。
表4 3種一點(diǎn)法產(chǎn)能方程與二項(xiàng)式產(chǎn)能方程計(jì)算結(jié)果對比表
[1]黃炳光.氣藏工程分析方法[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004:79-82.
[2]陳元千.油氣藏工程計(jì)算方法[M].北京:石油工業(yè)出版社,1990.
[3]張培軍.一點(diǎn)法公式在川東氣田的應(yīng)用及校正[J].天然氣勘探與開發(fā),2004(2):24-25.