气井二项式产能方程

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气井产能计算方法介绍

气井产能计算方法介绍及应用气井产能计算方法介绍及应用摘要：本文介绍了气井产能常用的4种方法，一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。

通过实际生产实例来分析计算方法在白马庙气田蓬莱镇组气藏气井产能，白云岩气藏基质酸化后产能预测，苏里格气田特殊开采模式下的气井产能中的应用。

并在综合比较中得出不同气井应采用的计算方法，使理论值与实际值误差缩小，从而指导实际开采工作，提高开采效率和质量。

关键词：气井产能；计算方法；应用；引言：本文介绍了气井产能常用的4种方法，一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。

通过实际生产实例来分析所采用的计算方法，使理论值与实际值误差缩小，从而指导实际开采工作，提高开采效率和质量。

一、气井产能试井测试计算方法气井产能试井测试主要包括4种方法，即一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。

1．一点法测试一点法测试是测试一个工作制度下的稳定压力。

该方法的优点是缩短测试时间、减少气体放空、节约测试费用、降低资源浪费；缺点是测试资料的分析方法带有一定的经验性和统计性，分析结果有一定的偏差。

经验表明，利用该方法测试，当测试产量为地层无阻流量的0.36倍时，测试结果最可*。

测试流动时间可采用以下计算公式： [1]式中：——稳定时间，h；——排泄面积的外半径，m；——在下的气体黏度，；——储存岩石的孔隙度； K——气层有效渗透率，；——含气饱和度。

2．系统试井系统试井又称为常规回压试井，也称多点测试，是测量气井在多个产量生产的情况下，相应的稳定井底流压。

该方法具有资料多，信息量大，分析结果可*的特点。

但测试时间长，费用高。

系统试井测试产量的确定：①最小产量至少应等于井筒中携液所需要的产量，此外还应该足以使井口温度达到不生成水化物的温度；②最大产量不能破坏井壁的稳定性，对于凝析气藏，还要考虑减少地层中两相流的范围；③测试产量必须保持由小到大的顺序。

3．等时试井等时试井测试，首先以一个较小的产量开井，生产一段时间后关井恢复地层压力，待恢复到地层压力后，再以一个稍大的产量开井生产相同的时间，然后又关井恢复，如此进行4个工作制度。

采气工程试题库及参考答案

二、填空：
1、天然气按矿藏特点可分为、
和
。
2、天然气组成的表示方法有
、和
三种。
3、按烃类组成天然气可分为干气和湿气等，干气是指 1m3 井流物中 C5 以上
液烃含量低于的天然气。
4、按烃类组成天然气可分为干气和湿气等，湿气是指 1m3 井流物中 C5 以上
液烃含量高于的天然气。
5、按烃类组成天然气可分为贫气和富气等，贫气是指丙烷及以上烃类含量
气液比升高说明什么问题
。
29、气井以油管生产时，套压上升，油压下降，井口回压下降，产量下降，
气液比下降说明什么问题
。
30、气井以油管生产时，套压上升，油压上升，井口回压下降，产量下降，
气液比下降说明什么问题
。
31、集气管网的类型可分成
、
、
、
等四种。
32、自力式压力调节器是由
、
、
和
所组成。
33、从立式重力式分离器和离心式分离器沉降速度公式中比较可以看到，
。
42、临界流速流量计的使用条件：
。
43 、垫圈流量计的孔板下游直接通大气，因此上流压力实际就代
表
。
44、差压法测气节流装置由
、
、
组成。
45、形成水合物的主要条件是：（1）
、（2）
。
46、从热力学观点来看，形成水合物的条件的数学表达式为
。
47、天然气流经节流装置时，节流后的温降随节流后压降的增大而。
（）
9、TPR 曲线反映了气井举升管的举升能力。（）
10、IPR 曲线反映了气井举升管的举升能力。（）
11、天然气节流前后的温降随节流前后压差的增大而减小。 (

一种求气井二项式方程系数的新方法

一种求气井二项式方程系数的新方法
气井是提取天然气的一种重要设备。

其中，气井二项式方程是求
解气井中压力、温度等参数的关键方程之一。

为了更精准地预测天然
气产出量，需要准确地求出气井二项式方程的系数。

本文提出了一种
新的求解气井二项式方程系数的方法。

该方法主要基于统计学原理和计算机模拟，通过收集大量气井运
行数据并进行分析，得出气井二项式方程系数的概率分布。

在此基础上，借助蒙特卡罗模拟算法，对气井二项式方程系数进行抽样和计算，获得较为准确的系数估计值。

与传统的基于试井数据、模型拟合等方法相比，该方法具有数据
量大、可重复性强、计算效率高等优点。

在实际应用中，该方法可帮
助气田开发企业更准确地评估气田资源储量，提高开发效率和经济效益。

总之，该方法为求解气井二项式方程系数提供了一种新思路和技
术手段，带来了实质性的创新和进步。

产水气井稳定点二项式产能方程及其应用

产水气井稳定点二项式产能方程及其应用陆家亮;涂梅桂;刘晓华;肖前华【摘要】对于存在底水、边水、层间水的气藏,在开发过程中,易出现气水两相流动.准确评价气井产能对于合理开发气藏具有重要意义.从渗流力学的基本原理出发,结合质量守恒方程,引入水气比参数,建立气水两相拟稳定渗流的数学模型,推导出气水两相渗流的稳定点二项式产能方程.根据此方程,结合不稳定试井解释资料,以及一个稳定点的数据,能够确定气井开始产水时的无阻流量以及生产过程中不同时间段的无阻流量.作出对应的流入动态关系曲线图,只需在生产过程中测得一个稳定点资料即可,无需单独做产能试井,为准确认识产水气井的产能提供了理论基础.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)006【总页数】4页(P66-69)【关键词】产水气井;产能评价;气水两相渗流;产能方程;无阻流量【作者】陆家亮;涂梅桂;刘晓华;肖前华【作者单位】中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国科学院大学,北京100049;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】TE3732015年11月9日收到国家油气重大专项(2011ZX05013-002)资助对于存在底水、边水、层间水的气藏，在生产过程中易形成气水两相渗流；而且产水气井的产能计算与各项开发指标的确定息息相关，对整个气田的开发具有重要作用。

目前国内外普遍采用的气井产能测试方法[1—4]主要有回压试井、等时试井、修正等时试井等，相应的分析方法主要有指数式、二项式[5]等方法。

李晓平、成绥民、韩放等人在系统产能试井的基础上，提出气水两相渗流的产能方程[6—9]，这几种方法要求测量多个点的产量和井底流压资料；而且不能用于产水气井的动态产能分析计算。

气井风险产能评价计算方法

＝
８．４８×１０４μｇＺＴｐｓｃＫ＇ｈ＇Ｔｓｃ
ｌｇｒｅ＋０．４３４Ｓｒｗ
ｑｇ
! " ＋３．６８２ＺＴｐｓｃｒｗμｇＤｈ＇ＴｓｃＫ＇
１－１ｒｗｒｅ
ｑ２ｇ
．
（１２）
将ｐｗｆ为０．１０１代入（１２）式即可得到气井无阻流
量计算方程（１３）式
! " ｐ２Ｒ
－
０．１０１２＝ｐＲ２
符号注释
Ａ，Ｂ— ——二项式系数；Ｄ— — — 湍流系数；（ｆｘ） — ——概率密度函数；ｈ，ｈ＇— ——有效厚度和不同概率密度条件下有效厚度，ｍ；Ｋ，Ｋ＇— ——渗透率和不同概率密度条件下的渗透率，１０－３
μｍ２；ｐＲ，ｐｓｃ，ｐｗｆ— ——原始地层压力、地面标准压力、井底流动
摘要：气井产能评价是确定无阻流量和工作制度、预测生产动态及其它气藏工程研究的重要手段。应用概率统计
法，分析了储集层有效厚度、渗透率的不确定性分布，研究了地质参数不确定性对气井二项式产能方程的影响。实例
计算表明，考虑地质参数的不确定性能够使气井产能评价更准确，并能降低气藏开发存在的风险。
β＝１．８７３×１０（８ｈｒｗμｇＴｓｃＲ／γｇｐｓｃＫ）Ｄ．
（５）
由于地质参数的不确定性，可以把储集层有效厚
度、渗透率等相关变量看成随机变量，应用概率模型
分析方法对随机变量做概率分布检验，常见的概率分
布模型为正态分布、对数正态分布，对应的概率密度
函数分别为［２］
（ｆｘ）＝（１／#２π σ）ｅｘｐ［－（ｘ－ μ）２／２σ２］；

合理压差

B
= 10−4
βρ h2
⎜⎜⎝⎛ 2π
1 × 86.4δ o
⎟⎟⎠⎞
2
⎜⎜⎝⎛
1 rw
−
1 re
⎟⎟⎠⎞
气井二项式产能试井公式：
[ ] [ ] ∂p[MPa]
∂r[m]
=
103
μ[mPas]
K μm2
v[m
/
s]+
β
1
[m]
ρ
Kg/m3
v 2 [m
/
s]2
[ ] v[m /
s]=
2π
×
1
8.64r[m]h[m]
∂r[cm]
⎟⎟⎠⎞n
(6.1.16)
( ) ( ) [[ ]] ( ) v
m d
=
86400 106n−4 10 2
9.80665 ×10−2 86400 2n−1
2n
1 9.80665 n −1
1 9.80665n ×10−2n 102n
[ ] [ [ ]] [ ] × Cn
⎡ ⎢ ⎣
m 3n+3 MPa 2n d
·159·
质量力。气井幂律产能方程
[ ] v[cm
/
s]
=
Cn
⎡ ⎢ ⎢⎣
(cm )3n − 2 ( )at 2n s2n−1
⎤ ⎥ ⎥⎦
ρ
n
−1
⎡ ⎢
⎢⎣
9.80665 × 105 cm 4
dyn.s
2
⎤ n−1 ⎥ ⎥⎦
×
⎜⎜⎝⎛
∂p
at
= kg / cm2
= 9.80665 × 105 dyn / cm2

气井产能1

log( p p )与log(qg )
2 R 2 wfj
(i=1,2,3,4)的关系曲线的不稳定产能曲线AB
q5 , p52) ，再在图上作出最后一个稳定流动点C(
过C点作AB 直线的平行线，便得真正需要的稳定产能曲线D线，通过稳定产能直线可确定指数式产能方程系数c,n(方法与回压试井一样)，从而得产能方程：
7. 层间干扰； 8. 地层渗透率发生变化；
为什么产能方程出现 n>1 或 B<0 的情况：（庄惠农书 P89）对于指数式，n 称为湍流指数,0.5<n≤1： n=0.5…完全湍流， n=1 完全层流对于n>1时按 n=1处理，如 FAST软件。
对于二项式方程中，出现 B<0(直线反向) 问题，原因多方面： (1) 气井初开井时，井底没有得到充分的冲刷，具有较大表皮，使最初低产量下流压偏低，显示较大的生产压差； (2) 测试井井底积液，而压力计又未能下到气层部位，使生产压差不准。
2
zT [ln
re rw
0.5]
qs c( PR Pwf )
2 2
气井高速非达西渗流情况下，紊流将增加渗流阻力，相同压差下产量将减小。为了反映紊流的存在，人们用指数式表征气井产量，得如下式：
qg c( PR Pwf )
2 2
n
qg c( PR Pwf )
2 2
n
其中： 0.5 n 1 当n=1,表示完全层流, n=0.5 ,表示紊流非常严重，这一式子没有严格的理论，因此叫经验式。
取对数：
log( PR Pwf )
2 2
1 n
log q
1 n
log c

气井Jones方程

2. Jones- Blount-Glaze 方程（气井二项式）2.1方程表达式拟稳态、考虑非达西流动效应的气井二项式产能方程为：P r 2－P wf 2=Aq sc +Bq sc 2 （2-2-1）sc scwfr Bq A q P P +=-22（2-2-2）系数： A=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅S r rKh Z T w eg 472.0ln 74.12μ >0 B=D Kh ZT g μ⋅74.12＝k w g hr ZT βγ2141016.28⋅⨯- >0 D=wg g k r h K⋅⋅⋅⋅⋅⨯-μγβ141021.22.1101064.7-⋅⨯=K k β参数说明：q sc ---------标准状况下产气量，104m 3/dq max -------气井绝对无阻流量，104m 3/d （当P wf ＝0）P r ---------平均地层压力，MPaP wf --------井底流压，MPaA---------气层层流系数，(MPa)2/(104m 3/d)B---------气层紊流系数， (MPa/(104m 3/d)) 2S-----------表皮因子，无因次D------------非达西流动系数，(104m 3/d) –1K------------地层流体渗透率，×10-32m μ，即就是mdh 、r w --------地层有效厚度、井径，mμg -----------地层流体粘度，mPa ·sT--------------气层温度，KZ--------------气体压缩因子，无因次2.2求解过程输入数据：P r 、最少4个测试数据（P wf 、q sc ），（四点试井）（1）确定参数A 、B方法1：直接输入A 、B方法2：利用试井数据，进行一元线性回归在直角坐标系中sc wfr q P P 22-～q sc 呈线性关系，利用（2-2-2）进行一元线性回归，求A 、B（2）确定参数q max ：（当P wf ＝0）当P wf ＝0，由（2-2-1）得B BP A A q r 2422max ++-= （2-2-3）（3）在0< q sc < q max 范围内连续取q sc ，用（2-2-4）求相应P wf ，做P wf ～q sc 由（2-2-1）解出P wf ＝()22sc sc r Bq Aq P +- （2-2-4） 2.3实例1. 实例一：拟合（参考文献5，P64，例2-5，四点试井）计算结果：A=0.01275B=0.00029q max ＝144.7 (104m 3/d) 2.4参考文献1. K.E.布朗，升举法采油工艺卷四，节点分析法使油气井最佳化生产，石油工业出版社，1990.1，P86-107.2. 励学思等，油井生产动态分析，石油工业出版社，1996.12，P48-53.3. 王宏伟等，油气藏动态预测方法，石油工业出版社，2001.10，P29-39.4. 曾庆恒，采气工程，石油工业出版社，1999.8，P22-37.5. 杨继盛，采气工艺基础，石油工业出版社，1992.12，P44-91.6. 李颖川，气井无因次IPR 方程的剖析，天然气工业，1995，vol15，No6，P50-54.7. 雷振中，气井无因次IPR关系式的推导及图版绘制，钻采工艺，1996，vol19，No1，P33-35.8. 陈元千，气井新的无因次IPR方程及应用，油气井测试，1998，vol7，No4，P22-26.9. 李颖川，气井无因次流入动态曲线的特征函数，天然气工业，2002，vol22，No1，P67-69.。

气井产能计算

用压力法分析，得到无阻流量为62.50 万方/天，用塔里木新一点法分析得到无阻流量为61.80万方/天，生产实际表明，压力法符合气层产能状况。相对误差在20％以上。
塔里木克拉201井各种方法计算的无阻流量误差分析表
分析方法
二项式压力法无阻流量（m3/d） 625004 相对误差 %
指数式压力法
二项式压力平方法指数式压力平方法
663880
490414 495877 21.534 20.660
指数式方程
一、指数式方程
在完全层流的情况下，气井稳定流动的砂面产量公式为：
qs
786kh( p
2
r
p wf )
2
re zT [ln 0.5] rw
qs
即
786kh( p
2
r
p wf )
气井等时试井全历史拟合
目的：获得更可靠结果原理：不稳定试井变产量迭加
试井之星软件解释：
试井之星软件解释：
关于二项式直线反向问题：
系统试井曲线异常原因： 1. 测试资料不准确； 2. 测试时间不够长，井底压力未达到稳定；
3. 井底有积液；
4. 钻井液侵泡或井底有堵塞物；
5. 底水的影响； 6. 凝析油的析出，井底造成污染；
气井产能试井
稳定试井：
1.回压试井
2.等时试井
3.改进等时试井 4.一点法试井
回压试井
改变几个工作制度，一般4～5个，产量由小到大，控制回压达到流量稳定。同时井底流压也达稳定。记录每个工作制度下的稳定气产量q 和稳定的井底流压P如下图示意。
气井产能试井传统叫做“回压试井”(back pressure test)

简化修正等时试井讲解

地层边界
非达西流
工程因素
措
储
施
层
改
伤
造
害
气井产能表达式：
qg

2.714105 KhTsc ( pR2 pw2f
g ZT
psc (ln
0.472re rw
S)
)
pR2

pw2 f

12.69g ZT Kh
ln
0.472re rw

S qg
12.69g ZT Kh
qg=C（PR2－Pwf2）n
产能方程系数C 、N值的确定
为了进行直线回归，常将指数式公式表
示为： Log(△PD2)= 1/n Log(q)- 1/n Log(C)
作 Log(△PD2) 与 Log(q) 关系图 , 回归直线方程，求得C、N值，通常情况下N值在 0.5～1之间。当Pwf=0.101 MPa时，求得的q值即为无阻流量。
井井号号榆49-8
类类型型
AA
Ⅱ 20.1541
BB 0.1784
qqAOAOFF 25.3102
的二项式统计得到A、B值及qAOF。榆榆4453--180 ⅡⅠ 13.1627.406145 0.405.458412 2409..08473170
则由公式 ɑ=A/(A+B*qAOF) 计算得到Ⅰ、Ⅱ类井的ɑ分别为0.4961
qAOF c( pR2 0.1012 )n 9.0993104 m3 / d
（四）简化修正等时试井
1、基本原理
基于气井修正等时试井理论，在气井正常生产过程中，通过录取等时阶段的产量、流压资料，由此得到气井不稳定产能曲线；然后选取稳定生产过程中（测试前后任意时刻）的稳定点产量、流压数据（省略了传统的延续测试阶段）；简化修正等时试井，只进行等时阶段的测试，而不进行延续生产期的测试。

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气井二项式产能方程
气井二项式产能方程是一种用来预测气井产能的方程。

它由下面两个部分组成：
1.地质因素影响系数：这部分包括了地质因素对气井产
能的影响程度。

例如，油层厚度、岩性、孔隙度、渗
透率等。

2.工程因素影响系数：这部分包括了工程因素对气井产
能的影响程度。

例如，气井深度、气井直径、水平井
长度、气井压力等。

将地质因素影响系数和工程因素影响系数相乘，就得到了气井二项式产能方程。

这个方程可以用来预测气井的产能，并为气井的设计和运营提供参考。

举个例子，假设我们想要预测一口气井的产能。

我们需要收集到这口气井的相关信息，包括地质因素（如油层厚度、岩性、孔隙度、渗透率）和工程因素（如气井深度、气井直径、水平井长度、气井压力）。

然后，我们可以根据气井二项式产能方程计算出该气井的产能。