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采气工程(廖锐全)-第四章：气井产能

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采气工程-排水采气工艺

采气工程-排水采气工艺

压力的作用；而液滴表面张力的压力却趋于使液滴保持完整。
这两种压力对抗能够确定可能得到的最大液滴直径与液滴沉
降速度关系：
dm
30g W 整g 理课2件
11
第二节 优选管柱排水采气
油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度）为：
1
W40g2
l g g2
4
整理课件
12
第二节 优选管柱排水采气
（3）气井连续排液的条件
裂缝型储层其裂缝发育程度主要取决于地应力的大小与岩
石的抗压强度，常为有限封闭体，气水分布、含气范围完全
受裂缝网络形态、大小所控制。整理课件
4
第一节 排水采气工艺的机理
不同储渗类型气藏地质特征
储 渗 类 型 气 藏 边 界 水 体 类 型 气 水 界 面
地 层 压 力 储 量 计 算 方 法
孔 隙 型 清 晰 多 为 边 水 整 齐 一 致
于人工举升。
整理课件
6
第一节 排水采气工艺的机理
三、排水采气工艺方法及评价
排水采气工艺：
评价依据：
⑴ 优选管柱排水采气 ⑵ 泡沫排水采气
气藏的地质特征
⑶ 气举排水采气
产水井的生产状态
⑷ 活塞气举排水采气 ⑸ 常规有杆泵排水采气
经济投入情况
⑹ 电潜泵排水采气
⑺ 射流泵排水采气
整理课件
7
第二节 优选管柱排水采气
1K
L
di2 D2 di2
整理课件
14
第二节 优选管柱排水采气
三、优选管柱诺模图
当油管直径一定时，在双对数坐标系中，井底流压和临 界流量、临界流速都成直线关系。
根据上述公式，编程计算，求得不同井深和井底流压下 的临界流速和临界流量与一定实际产量相对应的对比流速 和对比流量。然后在双对数坐标纸上绘制诺模图。

第五章 气井产能分析与设计[研究材料]

第五章 气井产能分析与设计[研究材料]

调研学习
3
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
一、稳定状态流动达西公式 二、非达西流动产能公式
调研学习
4
一、稳定状态流动达西公式
为了建立气体从边界流到井底时流入气量与生 产压差的关系式，首先，讨论服从达西定律平面径 向流。
如图5－1，设想一水平、等厚、均质的气层， 气体径向流入井底。
调研学习
5
一、稳定状态流动达西公式
系数
恢复曲线或开井测压降曲线，
和Dqsc。因此，常将S和Dqsc合并在一起，可写用来为确定S’
S ' s Dqsc
（5－31）
引入视表皮系数的概念，式（5－29）和式（5－30）可写为
qsc
774.6kh( pe2
T Z (ln re
pw2 f S')
)
rw
pe2
pw2 f
1.291103 qscT Z
（5－15）
式（5－14）可以认为是式（5－11）的近似值， 两者都是气体稳定流动的达西产能公式，简称气体
平面径向流方程。
调研学习
14
一、稳定状态流动达西公式
例5－1 气井数据如下：h 9.144m, pe 31.889MPa,
pwf 16.548MPa， g 0.76, 0.027mPa • S,T 395.6K ,
1（6.514）8MpPs2kian , 1g .290.1706kh,3TqscT 39Z5S.6K , 0.027mPa • S, k 1.51031m.229,Z1030.8191,.2re07916170.64 4m39,5rw.60.0120715m0.891.5
1.5 9.144
1.504 102

气井采气工艺介绍(详细版本)

气井采气工艺介绍(详细版本)
影响气藏(气井)稳产期长短的主要因素是采气速度。采气速度高， 稳产年限短，反之，则稳产年限长。
采气工艺原理
气井开采工艺
无水气藏气井和边、底水不活跃气井的开采工艺
➢ 开采工艺措施
• 可以适当采用大压差采气 。使微缝隙里气易排出；可充分发挥低 渗透区的补给作用；可发挥低压层的作用；
• 应正确确定合理的采气速度，并在此基础上制定各井合理的工作 制度，安全平稳采气；
培训主要内容
采气工艺原理
采气工艺原理
气藏的分类开采 气井生产系统介绍 气井开采工艺 气井生产管柱 气井的管理 气井的挖潜增产
采气工艺原理
气藏的分类开采
无水气藏的开采措施：
无边底水气藏的开采不用担心水淹、水窜等问题，所以可适 当采用大压差生产，采用适当大压差采气的优点是：
➢ 增加大缝洞与微小缝隙之间的压差，使微缝隙里气易排出； ➢ 充分发挥低渗透区的补给作用； ➢ 发挥低压层的作用； ➢ 提高气藏采气速度，满足生产需要； ➢ 净化井底，改善井底渗滤条件。 ➢ 无水气藏在开发后期会遇到举升能量不足、井底积液（凝析
采气工艺原理
气井生产系统分析
气井生产系统
气井生产系统（生产模型）指采出流体从储层供给边界到计量分离器 的整个流动过程，包括以下几个互相联系的组成部分：
1）气层——多孔介质（含裂缝）； 2）完井段——井眼结构发生改变的近井地带（由于钻井、固井、完 井和增产措施作业所致）；
3）举升管柱——垂直或倾斜油管、套管或油套环空（带井下油嘴和 井下安全阀）；
4）人工举升装置——用于排液的有杆泵、电潜泵或气举阀等 5）井口阻件——地面油嘴或针型阀等节流装置； 6）地面集气管线——水平、倾斜或起伏管线；
7）分离器。 气井的流动过程

采气工程-常规气藏开采(一)

采气工程-常规气藏开采(一)

常规气藏开采
平稳供气、产能接替的原则
连续平稳供气是天然气生产的基本要求。气井在生产过程中随 着地层压力下降，产量最终不可避免要下降，产量下降速度主要与 储量和产量的大小有关，合理产量的确定可以使气井产量的下降不 致于过快过大，能保持阶段性相对稳产。既能满足平稳供气的需要， 也能为新井产能接替争取时间。
常规气藏开采
（2）地层水的活跃程度 在地层水活跃的气藏上采气时，如果控制不当．容易引起底水 锥进或边水舌进。结果使井底附近地层渗流条件变井水淹。所以在 有水气藏采气初期，气井宜选用定压差生产制度，延续气井产地 层水。
常规气藏开采
2、影响气井工作制度的采气工艺因素 （1）天然气在井筒中的流速 气井生产时必须保证井底天然气有一定流速，以带出井底积 液，防止液体在井筒聚积。 （2）水合物的形成 把气井控制在高于水合物形成的温度条件下生产，以保证生 产稳定。 （3）凝析气的露点压力 如果凝析油在地层中凝析后便无法采出，且增大渗流阻力。 在采气过程中为防止凝折油在地层中凝析出，井底流压应高于凝 析油析出的露点压力。
常规气藏开采
采气速度只影响气藏稳产期的长短，而不影响最终采收率。 影响气藏(气井)稳产期长短的主要因素是采气速度。采气速度高， 稳产年限短。从气驱气藏生产趋势看，它们的采收率都是很高的， 可达90％以上。渗透性好的高产气井(无阻流量100×104m3/d以上) 稳产期采出程度可达50％以上；低产井(无阻流量100×104m3/d以 下)稳产期采出程度较低，约30％。
充分利用气藏能量充分利用气藏能量在晚期生产中由于气藏能量衰竭排液在晚期生产中由于气藏能量衰竭排液主要是凝析液主要是凝析液能量不足能量不足如果管理措施不当如果管理措施不当气井容易假死或减产气井容易假死或减产为了使晚期气井延长相为了使晚期气井延长相对稳产时间提高气藏最终采收率应充分利用气藏能量根据气对稳产时间提高气藏最终采收率应充分利用气藏能量根据气井生产中的矛盾采取相应的措施井生产中的矛盾采取相应的措施11调整地面设备调整地面设备对于不适应气藏后期开采的一些地面设备应除去尽量增大气流通对于不适应气藏后期开采的一些地面设备应除去尽量增大气流通道减少地面阻力增大举升压差增加气的携液能力延长气井道减少地面阻力增大举升压差增加气的携液能力延长气井的稳产期

天然气工程教程第5章气井产能分析及设计

天然气工程教程第5章气井产能分析及设计

p
2 nD
46.607
p nD 6.827MPa
解： （3）这两种附加压降同时存在时的井底流动压力
p2
p2
1.291103 q Tμ Z r
sc
(ln e
s) p2
wf
e
Kh
r
nD
w
10.169102 7.430102 1.504102 0.46607102
p 8.799MPa wf
• 流入动态： –井底压力与产量的关系
• 流入动态曲线： –井底压力与产量关系的曲线，也称 IPR曲线
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
一、稳定状态流动达西公式 1、假设条件:
–水平、均质K、等厚h、圆形气藏 –单相气体服从达西渗流
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
Pe
re
rw
p
h
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
sc
3.41
第一节 稳定状态流动的气井产能公式
• 三、非达西流动产能公式
• 1、非达西效应 达西定律是用粘滞性流体进行实验得出的，相当于管流中的层
流流动。气流入井，垂直于流动方向的过水断面愈近井轴愈变小， 渗流速度急剧增加。井轴周围的高速流动相当于紊流流动，称为 非达西流动。这种情况达西流动公式已不再适用，必须寻求其特 有的流动规律。Forchheimer通过实验，提出下面的二次方程描 述非达西流动 –非达西流基本公式：
s)
(33)
e
wf
Kh
r
w
例3 在例1中，若S =1.5,qsc=11.2079万方/天求(1)表
皮效应引起的附加压降；(2)非达西流动引起的附加
压降；（3）这两种附加压降同时存在时的井底流动 压力。

采气

采气

1.天然气:以石蜡族低分子饱和烃为主的烃类气体和少量非烃类的气体组成的混合气2.干气:在地层中呈气态,采出后在一般地面设备的温度和压力下不析出或析出极少的液态烃的天然气3.偏差系数(压缩因子):在一定温度和压力下,一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下作为李想气体应该占有的体积之比4.天然气粘度:单位面积上的剪切力与垂直流动方向上的速度梯度的比例系数为流体粘度5..IPR曲线:在地层压力不变的条件下,井底流压与产气量的关系曲线6.气井产能:一定井底压力下,由地层向井底供气的能力7.绝对无阻流量:当井底压力降至大气压时,气井达到的最大产量Qmax8.节点分析:研究气田开发系统中的气藏、采气工程和集输工程之间压力与流量关系的方法9.气井生产系统:采出流体从储层到供给边界到计量分离器的整个流动过程10.气井工作制度:适应气井产层地质特征和满足生产需要时,气井产量和生产压差应遵循的关系11.气井合理产量:对一口气井有相对较高的产量,在该产量下有一定稳定时间的产量12.气井系统分析:把气流从地层到用户的流动作用为一个研究对象,对全系统的压力损耗进行综合分析13.排水采气:排除井筒积液,降低井底回压,增大井下压差,提高气井带水能力和自喷能力,确保产水水汽井正常采气的生产工艺14.矿场集输系统:将气井采出的天然气,经分离,调压,计量后,集中起来输送到天然气处理厂或者直接进入输气干线的全过程15.天然气井场流程:把从气井采出的,含有各种杂质的高压天然气,变成适合矿场输送的合格天然气的各种井场设备的组合16.天然气流量:单位时间内流过管道横截面或明渠横截面的流体17.烃露点:在一定压力下,气相中出现第一滴微小烃类液体的平衡温度18.绝对湿度:单位数量天然气中所含水汽的质量19.相对湿度:一定条件下,天然气绝对湿度与该条件下饱和绝对湿度的比重20.饱和绝对湿度:在某一温度下天然气所含的最大的水蒸汽量21.露点温度:指一定压力下,天然气为水汽饱和的温度22.水合物:由水分子和碳氢气体分子组成的结晶状固态简单化合物23.天然气脱水:从天然气中脱除水汽以降低露点的工艺24.露点降:一定压力下,被水汽饱和的天然气露点温度与经过脱水装置后天然气露点温度差25.烃点降:在一定压力下,气相中出现第一滴微笑烃类液体的平衡温度26.露点温度:在一定压力下,天然气为水汽饱和的温度26.低压气井:地层压力与气层中部等高度静水柱压力只比小于0.8的气井27.节流效应:高压气体通过节流后成为低压气流,气体温度套发生变化,温度变化的范围随气体性质,节流前后的压差大小以及气体节流前压力,温度等因素而定28.产能试井:地层压力一定,用不同井底流动压力测试气井产气量29.井场流程: 把从气井采出的、含有各种杂质的高压天然气，变成适合矿场输送的合格天然气的各种井场设备的组合。

采气工程习题

采气工程习题

水平渗透率比为0.1。其余参数与习题5-2相同。分析射孔密度对气井产能影响。
习题5-4 已知气井参数与习题5-1相同，气嘴下入深度为2000m。试分析气嘴直径对气 井产能的影响。
习题5-5 已知气井参数：单井控制储量为G＝2.5×108m3，井口输压为6.5MPa,经济极限 产量为1×104m3/d，井口废弃压力为1.0MPa。其余参数与习题5-1相同。
习题 3-6 指数式和二项式所得到的绝对无阻流量（ qAOF ）有差别吗？为什么？ 习题 3-7 这是一个有稳定流点的改进（修正）等时试井，请计算气井潜在产能（ qAOF ），
试井数据见下表。请你自己化成 SI 制单位计算。
气藏数据：有效厚度 h = 4 ft ；井半径 rw = 0.12 ft ；有效孔隙度φ = 0.19 ；地层温度 T = 602 °R（142°F）；地层压力 P = 1188.5 psia ；气体粘度 μ = 0.015cp ； Z = 0.902 ； C g = 8.8 ×10−4 psia −1 ；含气面积 A = 640acre （英亩），假定井位于方形泄气面积中心。
D=62mm =0.062m(内径)
e =0.016mm
µg=0.02mPa.s
γg=0.65
ppc=4.6MPa
Tpc=205K
qw=50/86400=0.58×10-3m/s
σ=60mN/m=0.06N/m
μw=0.8mPa.s=0.8×10-3Pa.s
qsc=20000/86400=0.2315m3/s
（1）天然气视分子量及相对密度；
（2）计算天然气视临界参数 pc、T c 和校正后的临界参数 p`c、T`c； （3）用 H-Y 方法（或 BWR）计算 T＝50℃，p=30MPa 条件下天然气偏差系数

关于气井动态产能的研究

关于气井动态产能的研究

关于气井动态产能的研究【摘要】本文基于气井产能试井理论，分析论证了产能变化规律。

随着气井地层压力逐步下降，无阻流量、合理产量也不断降低，因此，在气井不同开发阶段，应重新落实、评价产能，优化工作制度、合理配产。

提出了在不同地层压力下确定气井产能的三种简易方法，即利用至少改变三次工作制度的数据联立产能方程组、IPR产能曲线、采气曲线，得到当前产能方程、地层压力、无阻流量、合理产量，这三种方法简便实用，结果可靠。

【关键词】气井产能无阻流量二项式地层压力1 气井产能气井产能即其产气能力，一般以无阻流量或合理产量来表征。

所谓无阻流量，当井底流压取大气压时即pwf=pa=0.101MPa时所得的产量，也可理解为：在整个井筒无任何阻力条件下的最大产量。

严格地说，无阻流量实际上是不存在的，因为气井生产或测试时，井筒中不可能没有任何阻力，而且井底压力也无法降至仅为大气压，所以，无阻流量仅为理论计算值。

但无阻流量意义重大，反映同一条件下（井底压力为大气压）气井产能的大小，不仅可衡量气井的生产能力，而且可比较各井产能的大小。

气井产量是实际计量而得，但产量的大小受人为工作制度或配产、管线畅通与否（水化物影响）、产水、砂堵、设备刺伤或刺漏等诸多因素的影响，尤其产量可人为调整，可大可小，一般以合理产量来衡量或比较其大小，但合理产量的评价与确定因人而异，标准不统一，以实际产量比较产能的大小或多或少存在一定问题。

所以，人们通常广泛应用无阻流量来对比、评价气井产能。

2 气井产能变化规律一般通过稳定试井即系统试井、修正等时试井等得到稳定二项式或指数式产能方程，进而得到气井无阻流量。

在大量多点稳定试井的基础上，总结得到“单点法”经验产能公式，便可通过简易的“单点法”试井得到气井无阻流量。

以下是计算气井无阻流量的几种常用方法：2.1 气井稳定二项式计算无阻流量（式5）2.3 气井“单点法”计算无阻流量一个气田甚至一个气藏，若开展了大量多点产能试井，可根据这些产能试井结果，总结得到适合本气田或本气藏的单点法经验产能：求解方程组得A、B、pR，进而根据（1）式求得qAOF。

采气工程 本科8-第8章-排水采气

采气工程 本科8-第8章-排水采气

40.3mm 0.56 0.79 0.97 1.13 1.26 1.39 1.50 1.60
50.3mm 0.87 1.23 1.52 1.75 1.97 2.16 2.33 2.50
62mm 1.32 1.87 2.30 2.66 2.99 3.28 3.55 3.80
75.9mm 1.98 2.81 3.45 3.99 4.48 4.91 5.32 5.69
例8-3 已知气井产能方程qsc=0.184（8.02-pwf2）0.8。井口压力 ptf=3.21MPa；井口温度Ttf=295K;气体相对密度γg=0.6， 井深=3000m； 井底温度=380K。产气量=2×104m3/d。 试确定气井连续携液的油管尺寸。 解：思路：1）求流入动态量与2×104m3/d,求管径 1） 2）为方便起见，按井底条件计算临界流量。根据已知条件计算气井沿井深 的参数，见表 临界流量（×10 m /d） 井底压力 产气量
例8-1 求某产水气井携液临界流速和临界流量，已知参数为：井口压力 ptf=3.21MPa；井口温度Ttf=295K;油管内径dti=62mm；气体相对密度 γg=0.6。 解：1）气体携液临界流速。 ①气体偏差系数Z=0.93； ②气体密度为
g 3.4844 10
3
g p
ZT
③气井携液临界流速为
第八章
排水采气
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
排水采气
气田产水动态特征 气井携液临界流量及排水采气方法 优化管柱排水采气 泡沫排水采气 连续气举排水采气 柱塞气举排水采气 其他排水采气工艺
第一节 气田产水动态特征 一、气井积液来源： 1、地层中的游离水、边水、底水 2、烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒； 3、地层中含有水汽的天然气流入井筒，由于热损失 使温度沿井筒逐渐下降，出现凝析水。 4、工作液漏失。

第七章采气工程第二版廖锐全主编

第七章采气工程第二版廖锐全主编

21
第二节 气液分离
3.过滤分离器 过滤分离器的主要特点是 在气体分离的气流通道上增加 了过滤介质或过滤元件，当含 微量液体的气流通过过滤介质 或过滤元件时，其雾状液滴会 聚结成较大的液滴并和入口分 离室里的液体汇合流入储液罐 内。过滤分离器可以脱除 100%直径2的液滴和99%直 径小到0.5以上的液滴。通常用 于对气体净化要求较高的场合。
第三节 天然气流量的计量
三、天然气的计量仪表
1.压差式流量计
压差式流量计是利用压差与流过的流体量之间的特定关系 来测定流量。
2.容积式流量计
容积式流量计是使气体充满一定容积的空间来测量流量。
3.速度式流量计
速度式流量计是利用气体流通断面一定时，气体的体积 流量与速度相关，可用测量气体速度的方法计量气体流量。
图7-15 卧式两相重力分离器结构图
19
第二节 气液分离
3.卧式双筒重力分离器 卧式双筒重力分离器也是利用被 分离物质的重度差来实现的，它与卧 式重力分离器的区别在于：它的气室 和液室是分开的，即它的积液段是用 连通管相连的另一个小筒体。气体经 初级分离、二级分离和除雾分离后的 液滴，经连通管进入液室，而溶解在 液体中的气体则在液室二次析出并经 连通管进入气室。由于积液和气流是 隔开的，避免了气体在液体上方流过 时使液体重新汽化和液体表面的泡沫 被气体带走的可能性。
29
第三节 天然气流量的计量
二、天然气计量分级与仪器配备
1.天然气计量分级
一级计量——油田外输干气的交接计量 二级计量——油田内部干气的生产计量 三级计量——油田内部湿气的生产计量
2.天然气计量仪表的配备
（1）一级计量的是油田外输气，为干气，排量大，推荐选用标 准节流装臵。 （2）二级计量的介质为干气，所以选用孔板节流装臵比较适合。 （3）三级计量的介质为湿气，不适合选用孔板计量，可选用气 30 体腰轮流量计、涡流量计等

采气工程基础知识

采气工程基础知识


讲 授 提 纲
一、气井完井
二、气井节点分析
三、气井增产措施
四、生产测井工艺技术
五、采气工程方案设计
第一部分
气井完井
第一部分
气井完井工程是指钻开生产层和探井目的层开始，直 到气井投入生产为止的全过程。它既是钻井工程的最后 一道工序，又是采气工程的开始，对钻井工程和采气工 程起着承上启下的重要作用。
协调生产 点
●
在交点右侧，情 况刚好相反。表明 气层生产能力达不 到设计流出管路系 统的能力，说明设 计的流出管路设计 能力过大，造成不 必要的浪费，或井 的某些参数控制不 合理，或气层伤害 降低了井的生产能 力，需要进行解堵、 改造等措施。
第二部分
（二）流入动态曲线
1、气井的达西（Darcy）公式：
第一部分
（三）气井完井测试
1、测试目的：完井测试是气井完井作业的最后一道工序。主
要目的是通过测试稳定的气产量，确定生产能力而进行定产生产。
2、测试特点：由于完井测试尚未建设集输管线，因此测试时
间一般都比较短。通常采取测试一个回压下的产量，即“一点法试 井”。为掌握更多的气藏参数，也可进行“稳定试井”。
●气井生产系统划分为四个阶段：
（1）pr—pws：流入段
（2） pws—pwf：完井段 （3） pwf—pwh：垂管段 （4） pwh—psep：地面流出段
●解节点的选择：
解节点的选择满足两个条件： （1）解节点处只有一个压力 （ 2 ）通过解节点只有一个与该压 力相对应的流量。 解节点的位置可以在生产系统内任 意选择，一般选在pwf处。
裸眼完井是指气井产层井段不下任
何管柱，使产层完全暴露的完井方法。 （ 1 ）优点：不易漏掉产层、气井 完善系数高、油气流动阻力小、完井 周期短、采气成本低。 （ 2 ）缺点：气水层不能分隔，易 互相干扰；裸眼段地层易垮塌，掩埋 产层；不能进行选择性增产措施。 （ 3 ）适应：坚硬不易垮塌的无夹 层水的裂缝性石灰岩油气层。

第八章采气工程第二版廖锐全主编

第八章采气工程第二版廖锐全主编

第一节 凝析气藏的开发
1、油气藏分类判别方法
油气藏按流体性质可以分为：黑油油藏、挥发性油藏、 凝析气藏、湿气气藏和干气气藏。凝析气藏与其它油气藏的 区分有多种方法，表8-1列出了根据气油比大小进行区分的标 准，表8-2给出的是前苏联特列平Γ·Φ对150多个油气藏的 进行研究分析后提出的分类标准，表8-3列出的是根据地下流 体相对密度和平均分子量进行划分的标准。
l ＞450
80＜ l ＜450 60＜ l＜ 80 15＜ l ＜ 60 7＜ l＜ 15 2.5＜ l＜ 7
l ≤1
干气气藏 不带油环的凝析气藏 带小油环的凝l 析气藏 带大油环的凝析气藏 凝析油气藏 轻质油藏 高粘度重质油藏
第一节 凝析气藏的开发
4）秩类法 该法是选择储层流体组分中能反映目标按级分布的特征
第一节 凝析气藏的开发
2、凝析气藏分类
1）按地质特点分类原则进行分类 按储层类型分类：可以分为层状、块状和透镜体的凝析气藏。 按圈闭特点分类：可分为构造型、地层型、岩性圈闭型和混 合型。 按气水关系和驱动条件分类：分为边水型、底水型、无边水 或底水型。
第一节 凝析气藏的开发
2）按流体分布情况分类
nc5+ ——采出的稳定凝析油的摩尔数,mol； Vc——采出的稳定凝析油量,cm3； ρc——凝析油的密度,g/cm3； Mc——凝析油的分子量； ng.s——由采出的饱和凝析油中分离出的气体的摩尔数,mol Vg.s——由采出的饱和凝析油中分离出的气体体积,m3。
第一节 凝析气藏的开发
根据上述相关关系判断油气藏类型如表8-7。
第一节 凝析气藏的开发
如果上述各项因素都允许采用一套井网进行开发 时，将是最经济的办法。但如果根据各项因素评价之 后，不能用一套井网时，那么必须论证采用两套甚至 是多套井网的理由和依据，并且应进行技术经济评价 慎重选择。

采气工程作业1

采气工程作业1

第三章作业3-1解：（1）当气井流动符合达西流动条件时，()22e wf sc ew774.6lnkh p p q r T Z r μ-=由已知得，3212,32,395.6,0.027,1.510,0.89,180,0.1e e w h m p MPa T K mPa s k m Z r m r mμμ-=====⨯===① 计算绝对无阻流量AOF 将0wf p =代入上式，得()222e wf 43sc e w774.6774.6 1.5123220.0410180395.60.0270.89lnln0.1kh p p q m d r T Z r μ-⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯②当16.5wf p MPa =时()()2222e wf 43sc ew774.6774.6 1.5123216.514.7110180395.60.0270.89lnln 0.1kh p p q mdrT Z r μ-⨯⨯⨯-===⨯⨯⨯⨯（2）当速度系数和表皮系数分别为104.16110, 1.5S β=⨯=时，由公式-18=2.19110g wK D hr βγμ⨯，得（其中0.76g γ=）紊流系数()10118634.161100.76 1.52.191103.2100.027120.1D m d ---⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯① 计算绝对无阻流量AOF 当0wf p =时，()222e wf 41774.6774.6 1.51232150.1910395.60.0270.89kh p p A T Zμ-⨯⨯⨯===⨯⨯⨯231803lnln 1.58.2540.14e w r A S r =-+=-+= 则此时()4317.074110sc q m d ===⨯②当16.5wf p MPa =时()()2222e wf 41774.6774.6 1.5123216.5110.2610395.60.0270.89kh p p A T Zμ-⨯⨯⨯-===⨯⨯⨯231803lnln 1.58.2540.14e w r A S r =-+=-+= 则此时()4368.2512.7357102 3.210sc q m d --===⨯⨯⨯ 3-2解：22222lg 5.905, lg()0.6226, lg()0.7049,r wf r wf q p p p p sc ⎡⎤=-=-=-∑∑∑⎢⎥⎣⎦222r wf 22g lg()0.6775, 0.09117, 6066.563,r wf sc sc p p l q p pq sc q -⎡⎤-=-==∑⎢⎥⎣⎦∑∑22139.767, () 3.519 r wfscq p p =-=∑∑ （1）指数式产能方程5.9050.6226(0.7049)(0.6775)lgC=1.60540.6226(0.7049)(0.7049)⨯--⨯-=⨯--⨯-4(0.6775) 5.905(0.7049)0.728540.6226(0.7049)(0.7049)n ⨯--⨯-==⨯--⨯-lg 1040.271C C ==则22220.7285()40.271(2.8145)n sc r wf wf q C p p p =-=-220.728543()40.271(2.8145)181.87410()n r AOF C p m d ===⨯气井的流入动态曲线为：（2）二项式产能方程20.091176066.563139.767 3.5191.2951046066.563139.767139.767A -⨯-⨯==⨯⨯-⨯44 3.5190.09117139.7672.8181046066.563139.767139.767B -⨯-⨯==⨯⨯-⨯则22242wf 2.8145 1.29510 2.81810sc sc p q q ---=⨯+⨯24341.29510144.68310()22.81810AOF m ---⨯===⨯⨯⨯第四章作业4-2．某气井气层中部井深3000m ，井口温度为25℃，气层温度为110℃，气体相对密度0.65。

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rw
第一节、气井产能理论公式
考虑表皮效应的达西产能公式
将表皮系数产生的压降合并到总压降中
e wf
1.291 10 3 qsc T Kh
re ln r S w
774.6 Kh e wf qsc re T ln r S w
力表、静重压力计、温度计、取样装置和大气压力计等。 若是生产井试气，一般原有的井场流程设备可以借用。 若是刚完钻的井试气，应准备放喷管线和临界流速流量计。 对于凝析气井和气水井：井内的流体是气液两相，针形阀之后 增加保温或防水合物设备及安装气液分离器、气液取样装置和计 量仪表。 对于含硫化氢的气井：除设备、仪表和管线需要考虑抗硫材质 和采取防硫措施外，应采用撬装式轻型硫装置处理含硫气体。若 气体无法处理，应在远离井口（25m以外）安装离地高度不低于 `12m的火炬管线，在取得环保部门的同意下点火燃烧。
2 2 774.6 Kh( pe pwf ) qsc 0.472re T μ Z (ln s Dqsc ) rw
第一节、气井产能理论公式
利用气井试井资料确定气井产能方程时，可将产
能方程改写成下面形式：
3 2.828 10 γ g ZT 2 0.472re 1.291 10 T μZ 2 p R pwf (ln s)qsc qsc 2 Kh rw rw h 2 -21
第四章 气井产能
气井产能是单位生产压差条件下有多少天然气从气藏流 向井底。与气藏本身的渗流特性、气体性质、气藏压力和 温度等参数有关，一般用产能公式来描述。
描述地层压力，井底流压和产量之间的关系式
产能试井工艺
产能方程
反映气井流入特性的方程，称为产能方程
一定地层压力
流入动态：根据产能方程确定的井底压力与产量的关系 流入动态曲线：根据产能方程绘制的井底压力与产量的关系曲线
S Dqsc
第四章 气井产能
第一节、气井产能理论公式 第二节、气井产能经验方程
第三节、气井产能试井 第四节、完井方式对气流入井的影响
第五节、水平气井产能方程
第三节、气井产能试井工艺
通过现场测试和分析，了解气井在不同工作制度下的
产气量 通过对产气量Qg和生产压差(PR-Pwf)的分析，建立气 井的产能，推算气井的极限产量-无阻流量，画出IPR 曲线 确认具有工业产气能力的气井和含气面积，落实新探 明气区和工业可采储量 预测气井的稳产能力和产气能力的变化规律，用于气 田开发方案的设计和调整
分离变量，对r从rw→re， pwf→pe进行积分，得：
2 pe2 p wf 2 28.97 g p sc p sc Z T re Z T 1 1 2 q sc ln q sc 2 2 2 Kh T rw Tsc R rw re sc 2 h
p 2 A Bqsc qsc
2 式中, p 代表 pR pwf 2
2
井底压力为零时，气井的产量定义为绝对无阻流量AOF
A A 4B p R AOF 2B
2
2
第四章 气井产能
第一节、气井产能理论公式 第二节、气井产能经验方程
第三节、气井产能试井 第四节、完井方式对气流入井的影响
第一节、气井产能理论公式
目前，气田上仍习惯于用压力。取平均压力 p pe pwf / 2 用 p 去求 和 Z ，并认为在积分范围内是常数。
774.6 Kh p p r 2 dp ln p wf Z q sc T rw
774.6 Kh p r 2 pdp ln pwf rw qscTZ
K μm2 μ mPa·s h r p cm cm atm
pM 气体状态方程： ZRT
第一节、气井产能理论公式
KhTsc Z sc p pdp r dr 2 r r qsc pscT p Z
wf w
方程右端积分，得：
KhTsc Z sc p pdp r 2 ln p qsc pscT Z rw
第五节、水平气井产能方程
第二节、气井产能经验方程
1、经验产能方程式
经验式，也称指数式：
q sc C PR Pwf
2 2
n
lg qsc ln C n lg ( p R p )
2 wf
2
式中 qsc——日产气量,104m3/d； pR——平均地层压力,Mpa； pwf ——井底流动压力； C——系数， 104m3/d · (Mpa )-2； n ——指数；
或：
pR p
2
2 wf
Aqsc Bq
2 sc
0.472re 1.291 10 3 T μ Z 式中，A--层流系数 A ( ln S) Kh rw
B—紊流系数 B
2.282 10- 21 γ g ZT rw h 2
第一节、气井产能理论公式
2 2 p R pwf Aqsc Bq sc 2
第四章 气井产能
第一节、气井产能理论公式 第二节、气井产能经验方程
第三节、气井产能试井 第四节、完井方式对气流入井的影响
第五节、水平气井产能方程
第一节、气井产能理论公式
1、稳定状态流动的气井产能公式
稳定状态流动达西产能方程
假设条件
• 水平、均质K • 等厚h、圆形气藏
re
h
Pe rw r p
• 单相气体
• 服从达西平面径向流
第一节、气井产能理论公式
稳定状态流动达西产能方程
公式推导
K dp 运动方程： vr dr
K 2rh dp qr dr
p ZT k (2rh) dp qsc sc dr Z scTsc p
q
cm3/s
连续性方程： q 1q1 2 q2 C
第三节、气井产能试井工艺
1、试井设计
求气井产能，必须进行现场试井，气井试井用 几级流量？流量的次序？测试时间要多长？对地面 的要求如何？用什么仪表？等等。 地面流程要求 、仪表要求、放喷要求 测试产量及顺序要求、测试时间要求
第三节、气井产能试井工艺
地面流程的要求
不含硫化氢的干气井：主要设备是针形阀、流量计、油套管压
第一节、气井产能理论公式
2 pe2 p wf
2.828 10 g ZT 2 re 1.291 10 ZT (ln S )q sc q sc 2 Kh rw h rw
3 21
气体平面径向非达西渗流的二项式产能方程
2 2 2 pe pwf Aqsc Bq sc
达西定律：粘滞性流体实验得出，=层流流动。
实际情况：近井地带过流断面变小，流速增加，
紊流流动，=非达西流动 对于平面径向流（Forchheimer）
非达西流动
dp v v 2 dr k
达西流动
第一节、气井产能理论公式
dp v v 2 dr k
在稳定流动情况下，尽管是非线性
。
re 1.291 10 3 ZT A (ln S ) Kh rw
B
2.828 10 21 g ZT h 2 rw
F—非达西流动系数，MPa2/(m3/d)2
如果引入惯性系数D
D 2.19110
18
g K hrw
第一节、气井产能理论公式
应用类似的方法，可以得到非达西产能方程的拟压
wf
用目前气田实际使用的单位进行换算，得：
压力P的函数
774.6 Kh p p r 2 dp ln p wf Z q sc T rw
第一节、气井产能理论公式
Alhussaing和Ramey提出的拟压力定义 式 p p 2 dp p 0 Z
2
p p p pwf p p dp 2 dp 2 dp wf p p 0 Z 0 Z Z
由于钻井伤害或对储层进行改造，使得井底附近岩层渗透性变 差或变好的现象，称之为表皮效应. 用表皮系数S度量。 Hawhins将表皮系数表示为：
K ra S K 1 ln r a w
当
K= Ka，S=0；
当 K> Ka，S为正值；
K K< K ，S为负值； 当 a Ka rw ra K
2 774.6 Kh pe2 pwf qsc re T Z ln rw
或
2 pe2 pwf
1.291 10 3 qscTZ re ln Kh rw
第一节、气井产能理论公式
K变好
p
Pwf
p
K不变
pR
K变好 Pwf
rw
ra
•表皮效应
第一节、气井产能理论公式
考虑表皮效应的达西产能公式
pwf
774.6 Kh p p r 2 dp ln p wf Z q sc T rw
774.6 Kh e wf q sc re T ln rw
774.6 Kh wf q sc r T ln r re rw
e


或 e wf
1.291 10 3 q sc T re ln Kh rw
第三节、气井产能试井工艺
仪表的要求
对于纯气井， 需测试井口最大关井压力、井口流动压力，套管 压力表和油管表精度等级要符合试井要求，试井前必须用标准压 力表或静重压力计校压，同时进行井口测压也是必要的。 对于气水同产井或井底大段积液的井，应下井底压力计测压。 如果不可能，也只有根据地面生产资料进行计算。 生产井试气：气体流量一般都用孔板流量计测量。 新井试气：使用临界流速流量计，对孔板、温度计和压力表应 检查和校正。
2 pe