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天然气井长期产能预测研究及应用随着全球经济的发展，对能源的需求也不断增长。
天然气作为一种清洁、高效、环保的能源，受到越来越多的关注。
然而，在天然气开采过程中，如何准确预测天然气井的产能成为了一个亟待解决的问题。
因为只有准确预测天然气井的产能，才能够更好地进行产能规划，确保天然气开采的可持续性。
1. 天然气井产能的影响因素天然气井是地下岩层中的孔隙和裂隙中含有天然气的地层，其产能受到众多因素的影响，如地质构造、储层岩石性质、地下温度和压力等。
除此之外，开采技术、注入压力和井口条件等也会对天然气井的产能产生影响。
因此，在考虑预测天然气井的产能时，必须综合考虑这些复杂的因素。
2. 天然气井的产能预测方法目前，根据天然气井的产能预测方法，主要分为经验法、数学模型法和现场实验法。
经验法是指基于生产历史数据和经验规律进行预测，主要依赖于采气量、生产压力和油水比等产量指标，然后建立经验公式进行推算。
数学模型法是指采用数学模型分析天然气井的开采过程，以预测天然气井的产能，它主要依赖于储层供气能力、渗透率和压力传递特性等因素，然后利用流体力学、岩石物理学和数学统计学等方法建立数学模型来推算产能。
现场实验法是指为了准确预测天然气井的产能，需要进行何等的现场实验，似乎与实际可行性不太大，不过这一方法能够较准确地检测储层、渗透率和地下温度等离散因素的影响程度，进而为预测成果的提高保驾护航。
3. 天然气井长期产能预测的应用前景天然气井长期产能预测的应用前景广阔，具有多重优势。
首先，在天然气企业的产能规划中，准确预测天然气井的产能，可以优化企业开采策略，控制产能波动，减少采气损失，降低生产成本和资源消耗。
其次，在天然气资源管理中，天然气井的长期产能预测可以为国家能源战略提供重要支持，保证天然气资源的合理分布和利用，有利于维护国家能源安全。
最后，在天然气市场中，准确预测天然气井的产能可以提高企业的市场竞争能力，优化买卖价格和供需关系，实现资源利用的最大效益。
气井的动态分析综述摘要：随着天然气的不断开采，地层压力的下降，使得开采难度愈来愈大。
因此，国内外的许多专家都在气井的生产方面做了大量的研究，并提出一系列计算产能的公式，其经过不断地改进，气井产能公式不断接近于油田生产实际。
从国内外专家学者研究气井产油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量、油气藏的产能指数以及GOR和WOR等油气井生产数据综述了国内外气井产能公式的研究进展，并针对产能公式的不足之处指出了下步的研究方向。
关键词：天然气；气井；动态；生产；公式1.气井生产动态分析的基本内容1.1气井生产动态分析的简介气井生产动态主要是指油气从油藏流到井底的动态，油藏动态分析的主要任务就是较准确地油气从油藏流到井底的流量。
气井生产动态分析的主要任务是依据单井试井测试资料作出油气井产能曲线，然后确定出油气井产油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量、油气藏的产能指数数据以及GOR和WOR等油气井生产数据；除了分析得到油气井的产能数据外，还必须分析研究油气井试采过程中油气产量和地层压力的递减情况以及含水上升情况，并以此为基础预测油气生产动态、研究确定相应的开发措施。
1.2注水状况分析分析注水量、吸水能力变化及其对油田生产形势的影响，提出改善注水状况的有效措施；分析分层配水的合理性，不断提高分层注水合格率；搞清见水层位、来水方向，分析注水见效情况，不断改善注水效果。
1.3油层压力状况分析分析油层压力、流动压力、总压降变化趋势及其对生产的影响；分析油层压力与注水量、注采比的关系，不断调整注水量，使油层压力维持在较高的水平上；搞清各类油层压力水平，减少层间压力差异，使各类油层充分发挥作用。
1.4含水率变化分析分析综合含水、产水量变化趋势及变化原因，提出控制含水上升的有效措施；分析含水上升与注采比、采油速度、总压降等关系，确定其合理界限。
分析注入水单层突进、平面舌进、边水指进、底水推进对含水上升的影响，提出解决办法。
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。
根据经验法以qAOF的1/4～1/5配产。
3.2 IPR产能曲线法
在气井不同开发阶段（不同地层压力下），根据二项式产能方程绘制IPR产能曲线，见图2。
在气井生产过程中，要求保持合理生产压差，常规气藏一般为1～3MPa、低渗透气藏一般为3～5MPa，从而便确定了不同地层压力时的稳定井底流压。
这样，由图2便得到对应合理产量。
当地层压力pR一定时，生产压差仅是产量qg的函数。
在不同地层压力下，根据（15）式做气井生产压差（pR-pWf）与产量qg的关系曲线，见图3。
显然，地层压力越低，曲线越接近纵轴。
对于某一地层压力下的采气曲线，当气井产量较小时，生产压差与产气量近似呈线性关系，当产量增大到某一值后，生产压差随产量的变化不再呈线性关系，而是高于直线，这时气井表现出明显的非线性渗流效应。
因此，可以把偏离早期直线段那一点的产量与对应井底流压作为该地层压力下的合理工作制度。
总之，在气井开发相对短期内，地层压力下降幅度较小，其无阻流量、IPR 产能曲线、采气曲线差异不大，可保持一定工作制度不变；而当地层压力下降幅度较大时，无阻流量降低程度也较大，IPR产能曲线、采气曲线差异也较大，因此，应及时调整工作制度、优化配产。
4 计算实例
以长庆低渗透气田陕X井为例，气层为下古生界马五1、2，气层厚度5.6m，孔隙度6.2%，渗透率2.3×10-3μm2，含气饱和度72.8%，原始地层压力32.26MPa。
该井已经开采16年，目前地层压力14.86 MPa。
投产前，通过修正等时试井得到稳定二项式产能方程
pR2-pwf2=22.524qg+0.1169qg2无阻流量qAOF=44.8×104m3/d
按照上述三种方法，确定不同地层压力下（即不同开发阶段）的合理工作制度，见表1。
三种方法确定结果接近或差异不大，且实际生产动态特征表明，确定结果切合实际。
5 认识及结论
（1）随着气井地层压力的下降，无阻流量、合理产量不断降低，即“动态产能”，因此，在气井开采过程中，应适时调整工作制度、优化配产。
（2）在气井正常生产过程中，至少改变三次工作制度，由此联立产能方程组，便得到当前产能方程、地层压力、无阻流量等，此法简便实用。
（3）依据气井稳定产能方程，绘制不同地层压力下的IPR产能曲线，根据
合理生产压差明确井底流压，进而得到合理产量。
（4）根据气井稳定二项式产能方程，绘制不同地层压力下的采气曲线，该曲线偏离直线的那一点即为合理工作制度。
（5）在气井开采相对短期内，地层压力降较小，可保持一定工作制度不变；当地层压力下降幅度较大时，IPR产能曲线、采气曲线、无阻流量等变化也较大，因此，要适时调整工作制度、优化配产。
符号注释
p R──地层压力，MPa；
h──有效厚度，m；
pwf──井底流压，MPa；
K──渗透率，10-3μm2；
psc──地面标准压力，MPa；
μ──平均天然气粘度；
Tsc──地面标准温度，K；
Z ──平均天然气偏差系数；
T──地层温度，K；
γg──天然气的相对密度；
qg──气井产量，104m3/d；
R──通用气体常数，MPa·m3/（kmol·K）；
A、B──二项式系数；
re──控制半径，m；
C──指数式系数；
rw──井底半径，m；
n ──指数式指数；
β──湍流引起的惯性阻力系数；
qAOF── 无阻流量，104m3/d；
S──表皮系数。
参考文献
[1] 加拿大国家能源保护委员会著.童宪章等译，气井试井理论与实践[M].石油工业出版社，1998
[2] 阎敦实，李虞庚，等.中国油气井测试资料解释范例[M].石油工业出版社，1994
[3] 陈元千.实用油气藏工程方法[M].石油大学出版社，1998
[4] 庄惠农.气藏动态描述和试井[M].石油工业出版社，2004
[5] 郝玉鸿.确定气井合理生产压差的简易方法，试采技术[J]，1998（1）
[6] 罗伯特（美）、沃特恩伯格（美）著.王玉普等译，气藏工程[M].石油工业出版社，2007。
