劉 言,倪 杰,陳海龍,楊永華
(1.中國石化西南分公司元壩氣田開發(fā)建設項目部,四川德陽 618000;2.中國石化西南分公司工程技術研究院)
元壩氣田長興組以發(fā)育礁、灘相沉積為特征:縱向上具有“早期成灘、晚期成礁”的特征,平面上具有 “北礁南灘、礁體呈孤立狀分布” 的特征。天然氣中甲烷平均含量85.85%,CO2平均含量7.59%,H2S平均含量5.01%,為高含硫化氫、中含二氧化碳干氣氣藏。礁相儲層測試普遍獲高產(chǎn),最高獲無阻流量791×104m3/d,前期產(chǎn)能評價以系統(tǒng)試井為主,獲取了多口井的二項式產(chǎn)能方程,但這種產(chǎn)能評價方法一般需要四個測試制度,大概一到兩天時間,不但浪費了大量資源,且安全環(huán)保方面也難以承受,因此在產(chǎn)能評價方面需要尋求快捷、相對準確的評價方法,既可以減少放空量和放空時間,同時也能相對準確地獲得氣井產(chǎn)能。
本文利用元壩長興組前期測試過的9口井的系統(tǒng)試井資料,根據(jù)不同產(chǎn)量下的α值對α回歸,建立了元壩長興組一點法產(chǎn)能快速評價方法,對于高產(chǎn)井,只需2~3個小時的測試時間即可滿足產(chǎn)能評價的需要。
“一點法”公式是在二項式產(chǎn)能方程的基礎上[1-3],通過統(tǒng)計分析氣井的穩(wěn)定試井、等時試井或修正等時試井資料并歸納總結得到的經(jīng)驗公式。氣藏儲層特征、儲層物性不同。得到的“一點法”經(jīng)驗公式有較大的不同。以下對一點法的通用公式進行推導。
二項式產(chǎn)能方程:
(1)
(2)
(3)
式中:α、A、B——系數(shù);qAOF——無阻流量,104m3/d;PD——無因次壓力;PR——地層壓力,MPa;Pwf——井底流動壓力系數(shù)。
如果某一區(qū)塊多口井進行過系統(tǒng)測試,則由二項式產(chǎn)能評價方程的A、B值分別計算α值,然后對α值和產(chǎn)量進行回歸,最后得到適合某一區(qū)塊的“一點法”產(chǎn)能評價方程。
元壩長興組一點法公式由元壩長興組9口井的系統(tǒng)測試資料對α值進行回歸得到,回歸得到的二項式方程及系數(shù)如表1所示。
由上述(3)式可知無阻流量與一點法系數(shù)α的關系式,因此也可以反過來得到一點法系數(shù)關于無阻流量的計算公式:
(4)
式中:qg——產(chǎn)量,104m3;PR——地層壓力,MPa。
由已經(jīng)獲得的二項式產(chǎn)能方程中獲取無阻流量代入(4)式中后可知α系數(shù)只與地層壓力系數(shù)PR、井底流動壓力系數(shù)Pwf及某一時刻天然氣產(chǎn)量值qg有關。因此將元壩各氣井系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)代入(4)式中即可得到不同α值,由此得到天然氣產(chǎn)量qg與α的關系圖。由于測試過程中諸多因素影響導致井底壓力異常,因此放棄一些不切實際的點,將剩余的點繪制出關于一點法系數(shù)α及天然氣產(chǎn)量qg的關系圖(如圖1、2所示),然后將α與qg的經(jīng)驗公式應用到一點法中,從而形成一套適合元壩長興組氣藏的一點法經(jīng)驗公式。
表1 元壩長興組氣藏試井數(shù)據(jù)及α計算值
在計算過程中按照分析中的臨界值將元壩各井分類,即產(chǎn)量小于70×104m3/d和大于等于70×104m3/d。
(1)產(chǎn)量小于70×104m3/d的井:
(5)
(2)產(chǎn)量大于或等于70×104m3/d的井:
(6)
在實際應用中可應用某一點的產(chǎn)量計算出一點法系數(shù)α,從而得出較為準確的一點法經(jīng)驗公式。
通過已有系統(tǒng)測試井的產(chǎn)能資料對各種產(chǎn)能評價方法進行對比。目前川東北地區(qū)常用的一點法公式主要有川東北一點法和陳元千一點法,其中川東北一點法是基于普光氣田的經(jīng)驗公式[4]。
圖1 產(chǎn)量小于70×104m3/d時的關系圖
圖2 產(chǎn)量大于或等于70×104m3/d時的關系圖
系統(tǒng)試井二項式產(chǎn)能方程回歸得到的無阻流量更能真實地代表產(chǎn)能,通過三種一點法計算方法與系統(tǒng)試井計算得到的無阻流量進行對比表明(表2):川東北一點法在氣井產(chǎn)能較低時較可靠,在高產(chǎn)能時偏差大;元壩長興組一點法和陳元千一點法的誤差相對要小的多,而元壩長興組一點法評價結果更接近真實產(chǎn)能。
表2 三種產(chǎn)能評價方法對比
通過元壩長興組氣藏一點法經(jīng)驗公式的建立,逐步形成了長興組氣藏產(chǎn)能快速評價體系,并取得了以下成效:
(1)減少了測試放空量。以元壩204-1井為例,若采用系統(tǒng)測試評價方法,采用四個測試制度,測試放空量75×104m3,而采用產(chǎn)能快速評價方法,實際放空量僅10×104m3;
(2)減少了測試時間。系統(tǒng)測試方法至少需要1~2 d,而目前采用產(chǎn)能快速評價方法,僅需3~8 h,提高了評價效率,同時也減輕了安全環(huán)保壓力。
[1] 李躍剛. 利用一點法測試建立氣井的產(chǎn)能方程[J].石油勘探與開發(fā),1992,19(5):91-93.
[2] 陳元千.油氣藏工程計算方法[M]. 北京:石油工業(yè)出版社,1990:21-23.
[3] 劉能強. “一點法”試井漫談[J].油氣井測試,2008,17(3):7-8.
[4] 孫志道,胡永樂. 一點法求氣井產(chǎn)能適用范圍的研究[J].石油學報,2011,31(11):63-65.