气井产能计算.
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(廖锐全)-第四章：气井产能
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
气井产能计算范文
气井产能计算范文
首先，为了计算气井的产能曲线，需要通过实验或实测数据来获取气井的物性参数。
气井的物性参数包括气井产出的气体组分、气井的进口压力、温度、液体含量等。
这些数据可以通过在气井的测试套管中设置传感器来直接测量，也可以通过实验室对气井产出的气体进行分析来获得。
其次，通过气井的产量数据来进行产能计算。
气井的产量数据可以通过在气井生产过程中记录气井产出的气体的流量、压力等变化来获取。
产量数据的采集可以通过安装传感器、流量计、壁面计等设备来实现。
产量数据的采集需要考虑到气井的不同生产阶段和不同的开发策略。
由于气井产量会随着时间的推移而减小，因此应该选择适当的时间间隔来记录产量数据，以保证数据的准确性。
根据气井产量数据，可以推算出气井的产能曲线。
产能曲线是指气井的产量随时间变化的趋势线。
通过分析产能曲线，可以了解到气井的最大产量、生产持续时间、产量递减速率等。
气井的产能计算对于气田的开发和生产具有重要的意义。
通过合理计算气井的产能，可以确定气井的开发方案，合理安排气井的生产能力，提高气井的生产效率，进而提高气田的整体产量。
同时，气井产能计算还可以为气田的经济评估提供重要的依据。
通过对气井的产能曲线进行分析，可以预测气井的生产潜力和开发效益，对气田的开发方案和投资计划进行评估。
总之，气井产能计算是一个复杂而重要的工作，需要充分考虑气井的物性参数、产量数据等多方面因素。
通过合理计算气井的产能，可以做出合理的开发决策，提高气田的生产效率和经济效益。
结合物质平衡的气井产能计算方法
符号说明 Ｐ一 地层压力， Ｐ ；ｅ 计算获得地层压力， Ｐ ； ｏ Ｍ ａＰ 一 Ｍａ Ｐ 原始地 ｉ － 层压力， Ｐ ；ｉ 累 Ｍ ａＧ ｊ 计注气 １‘。 累 ｎ ～ 量， ｍ ； ～ ０ Ｇ 计产气量，０ｆ；ｗ 井底流压， ａＰｒ一 计算获得井 ｉ ｌＰｔ ｒ 。 一 ＭＰ ；ｗ 底流压， ａｑ 产 气量，０ 。ｄ； ＭＰ ；ｓ 一 １４ ／ ｑ ｍ 一 计算获得产气
（ ） １ ：
４ ３
（ ｇ ｑ 。 ｑ － ｇ）
式 （ ） Ａ、 ４中 Ｂ值 为 未 知 参 数 ， ｐ 则 一ｆＡ， （ Ｂ， Ｇ） 。Ａ、 Ｂ是 否 已知 不影 响 多 目标 函数 的 求解 ， 果 如 已知则 可 以增加 求解 的约束 条件 ， 求解 更准 确 。 使
如果 单 井 有底 层 压 力 Ｐ 的测 试 数据 ， 时 利用 。 此
．
月
．
相 ｚ ：密 量； 对 一
一 ， ．
隙’ ｅ流 ［ 聂 夏遗 ‘ 遗 规 种 索 优 度 一 登 ６ ．传 法 传 茁一 搜 寻 小 粘 ］云 体 庆 ‘ ； 和 划 算 ：
…Ｊ ‘ 。 一
ｍＰ ａ ａ・ ｒＰ ｓ； 一 非 达 西 流 动 系数 ，１ ａｄ ； 一 ， ． Ｄ （０… ／ ） ＇Ａ － ｒ 一 Ｏｍ ４ － ￣ ，
２ 产能 方程 优化 计算模 型
（ ５ ）
如果气井处于稳定流动 ， 方程中 ：
１ ２ １ １ － Ｔ ｒ ．９× ０ ０ Ｚ
通过式（） ５建立多 目标优化函数 ， 拟合流压 目标 函数（ ５ 和产量 目 式 ） 标函数 啪（ ６ ： 。 式 ） ］ Ｅ ｍｉ － ｎ；（￣ ｐ０ ｐ － ｗ。 ＇
气井产能计算
气井绝对无阻流量是气井产能重 要参数，它是配产的重要依据，一般可 按绝对无阻流量的三分之一或四分之一 配产。对于涩北气田，由于是疏松砂岩， 极易出砂，配产应按绝对无阻流量的四 分之一或更小进行。
2、可以预测某一流压下的产量
n=0.8065 接近＝1，基本是层流
二、二项式产能方程
在气体高速流时，惯性和湍流效应（IT效 应）变得十分显著，已不符合达西线性渗流规律。 在此种情况下ForChheimer(1901)提出了对达西线 性渗流方程的二阶修正式：
q5
t
pwf5
t
等时试井的分析方法仍然有指数式和 二项式分析方法，而且分别还有压力法、压 力平方法和拟压力法。
指数式分析法：
q C(PR2 Pw2f )n
用压力平方法时，绘制
log(
pR2
p2 wfj
)与log(qg
)
(i=1,2,3,4)的关系曲线的不稳定产能曲线AB
再在图上作出最后一个稳定流动点 q5 p52
pwf 2 ) 0.5]
rw
即
qs c(PR2 Pwf 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(PR2 Pwf 2 )n
qg c(PR2 Pwf 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 2
Pwf
2)
1 n
log q
1 n
log c
直、斜、水平井产能计算
6.3 注采井产能确定（直、斜、水平井）文23储气库注采井根据所处产能区的不同，将会采用直井、斜度井和水平井三种不同的井型来进行注采，而准确的分析三种井型的产能，对于气库井网部署有着极其重要的意义。
6.3.1注采井产能确定依据与方法1）直井产能计算模型根据天然气在多孔介质中流动的偏微分方程的解析解可得到垂直井产能计算方程为：压力平方形式为：22()/()0.472lnsc sc R wf i i sc g ewKhZ T p p Z p T q r r πμ-=式中：K ———————气层渗透率， 10-3μm 2；h ———————生产层有效厚度，m ； Z SC ———————标准状况下的气体偏差因子； T SC ———————标准状况下的温度，K ； P R ———————地层压力，MPa ； P wf ———————井底流压，MPa ；μi ———————初始条件下的气体粘度，mpa.s Z i ———————初始条件下的气体偏差因子；P SC ———————标准状况下的地面压力，MPa ； r s ———————气井泄气半径，m ； r w ———————气井井筒半径，m ；利用该公式，分别在高、中、低产井区选取了3口代表井进行产能计算，以验证公式理论推算气量与实际生产气量、不同井区各井的产量比率。
表6.3-1 模拟计算参数表通过计算，得到了3口井的理论产量（见表6.3-2），其计算值与实际值较为接近，均略小于其实值。
表6.3-2 3口气井产量计算表2）斜井产能计算模型Cinco、Miller和Ramey等人提出了在直井产能方程中加入斜井拟表皮因子的方法解决了斜井的产能计算问题，并提出了计算斜井（图6.3-1）拟表皮因子的方法：图6.3-1 斜井示意图' 2.06' 1.865'1(/41)(/56)log(/100)/tan )s D D wS h h h r αααα-⎧⎪=--⎪⎪⎪=⎨⎪⎪⎪=⎪⎩该方法适用于75α≤的斜井，可用于均质储层和非均质储层。
气井产能确定方法归类总结
气井产能确定法气井产能是进行气井合理配产、评价气田生产能力的重要依据，其评价结果的可靠与否，直接关系到气田能否实现安全平稳生产。
目前常用的气井产能确定法可分为六大类：一、无阻流量法气井绝对无阻流量是反映气井潜在生产能力的主要参数之一。
利用气井绝对无阻流量百分比大小确定气井产能的法称为无阻流量法，该法通常用于新井产能的确定。
气井绝对无阻流量值可通过气井产能测试直接求取，如多点的系统试井（或称为回压试井、稳定试井）、等时试井、修正等时试井及单点测试等法。
某些条件下，对未进行产能测试的井，可应用已知气井绝对无阻流量与其地层系数或与其储能系数统计回归得到的经验关系式（q AOF ~Kh 、q AOF ~φhS g ）来估算，还可采用简化试气经验判别法。
（一）产能测试法有关不同产能测试法的适用条件及气井绝对无阻流量值求取的法，请参见行业标准《SY/T 5440 试井技术规》。
另外，在采用单点测试法求取气井绝对无阻流量时，除利用已有的一点法公式外，还可根据各自气田的实际情况，建立适合于本地区气田的一点法产能公式，其原理与法如下：气井的无量纲IPR 曲线的表达式为：()21D D D q q P αα-+= (1)也可变形为：D D D q q P )1(/αα-+= (2)式中： ()222/R wf R D P p p P -= (3)AOF g D q q q /= (4))/(AOF Bq A A +=α (5)（5）式中的A 、B 为气井二项式产能程系数A 、B 。
由（1）式得： ()αααα-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+=1211412D D p q (6)将（4）式代入（6）式得：()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫⎝⎛-+-=1141122D gAOF p q q αααα (7)上面式中的α值，可通过其他井多点产能测试资料计算的二项式产能程系数A 、B 统计回归确定，见图1。
图1、2分别为某气田多点产能测试资料的统计回归曲线，根据回归曲线即可得到该气田的二项式和指数式产能程。
气井二项式产能方程
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。
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n=0.8065 接近＝1，基本是层流
二、二项式产能方程
在气体高速流时，惯性和湍流效应（IT效应） 变得十分显著，已不符合达西线性渗流规律。在 此 种 情 况 下 ForChheimer(1901) 提 出 了 对 达 西 线性渗流方程的二阶修正式：
dp u u2
地层压力恢复到气层静
压，最后在以一个小产 量（最好油嘴用第二产 量油嘴）。生产达到稳
pR
p
pwf1
pwf2
定，并得稳定流压 ，
记录Pwf 5每个产量以及其结 束时刻的井底流压 .
Pwfi
q4 q3
pwf3
pwf4
图9-4 等时试井示意图
q5
t
pwf5
t
等时试井的分析方法仍然有指数式和二项 式分析方法，而且分别还有压力法、压力平 方法和拟压力法。
适用于
拟压力法
全压力区间
μZ
P2 法
P const
Z
P法
14.7 21.3
P(MPa)
拟压力法适用于整个压力区间。
塔里木克拉201井测试井段为3665.03695.0，气层中部压力73.84MPa，压力系数 高达2.1，克拉201井属于异常高压气井，用 传统压力平方法，得到无阻流量为49.04万方 /天：
二、二项式产能方程
PR 2 Pwf 2 aq bq2
P 2 a bq
q
q 在直角坐标系中,作点：（
，p
2 R
P2 wfi
i
q
）
i
利用前四个不稳定点，作出不稳定产能曲
线，再作出最后一个稳定点。并过此点作不稳
dx k
叫湍流系数。上式右端第二项反映了高
速渗流的紊惯性效应。 对于气井，采用压力平方法：
PR2 Pwf 2 aq bq2
q…X104 m3/d； aq…线性渗流产生的压降； bq2…高速非线性渗流产生的压降；
把上式变为：
P2 a bq q
作q与 P2 的直角坐标图，如下图 q
示意。 得到一直线产能曲线，斜率为b，截距为
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 指数式压力法 二项式压力平方法 指数式压力平方法
无阻流量 （m3/d）
a。绝对无阻流量为
qAOF
a 2 4b(PR 2 0.1013252 ) a 2b
估算地层参数：
注意上式中的系数A是在产量用万方/天时 得到的。
第二节 气井等时试井分析
有理论基础（均质渗流理论）
用4—5个产量，由小
到大。生产相同时间
q
（等时）如8hr或12hr，
q1
q2
每个产量结束后关井使
取对数：
log(
Hale Waihona Puke PR 2Pwf2)
1 n
log
q
1 n
log
c
作 q ~ P2 的双对数图。将得到一条直
线
设直线的斜率为m。q轴上的截距为D。 则： n 1
m
c 可由q轴截距D 算出
得到c、n后，便得到了气井产能方程
得到c、n后，便得到了气井产能方程
气井产能方程有如下用途。 1、计算无阻流量： 绝 对 井 底 无 阻 流 压 为 0.101325MPa （ 表 压 为
现在统一叫：产能试井 Deliverability tests
回压试井又叫稳定试井。其处理方法有 指数式， 二项式。
另外又分别有
压力法，
压力平法
拟压力法。
指数式 二项式
压力法， 压力平方法 拟压力法。
压力法， 压力平方法 拟压力法。
适用于
压力法
高压气井(>21.3MPa）
适用于
压力平方法
低压气井(<14.7MPa)
指数式分析法：
q C(PR2 Pw2f )n
用压力平方法时，绘制
log(
pR2
p2 wfj
)与log(qg
)
(i=1,2,3,4)的关系曲线的不稳定产能曲线AB
再在图上作出最后一个稳定流动点C(q5, p52) ，
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：
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)
0MPa）。此时的产量称为无阻流量（潜产能）， 用q(Absolute Open Flow)（qAOF)表示。
qAOF c(PR2 0.1013252 )n cPR2n
气井绝对无阻流量是气井产能重要 参数，它是配产的重要依据，一般可按 绝对无阻流量的三分之一或四分之一配 产。对于涩北气田，由于是疏松砂岩， 极易出砂，配产应按绝对无阻流量的四 分之一或更小进行。
为何叫“回压试井”？因为它可以预 测某生产管线“回压”下的流量。
Deliverability tests have been called “back pressure” tests because they make possible the prediction of well flow rate against any particular pipeline “back pressure”
rw
即
qs c(PR2 Pwf 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(PR2 Pwf 2 )n
qg c(PR2 Pwf 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。
625004 663880 490414 495877
相对误差 %
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
zT [ln re
pwf 2 ) 0.5]
rw
qs
786kh( p 2 r
zT [ln re
pwf 2 ) 0.5]