气井产量递减理论分析
油气田产量递减规律及类型判断
油气田产量递减规律及类型判断徐笑丰（中国地质大学资源学院湖北武汉430074 ）摘要：对油气田产量递减的相关规律（基础概念、递减模型、递减类型）进行简要的介绍，同时对目前常常利用的递减类型判断方式(图解法、试凑法、曲线位移法、二元回归法、水驱曲线法、相关系数比较法等) 进行了介绍与评价，还以神经网络-遗传法与灰色关联分析法为例介绍了递减类型新方式的研究进展，并给出了以后的研究方向。
关键词：产量递减；规律；类型判断中图分类号：文献标识码：AThe Laws and Type-determination of The ProductionDecline in Oil and Gas FieldsXu Xiaofeng(Faculty of Resources of China University of Geosciences，Wuhan 430074 )Abstract: The relevant law of diminishing oil and gas field production (basic concept, the decrement model, decreasing type) for a brief introduction, the current commonly used decreasing the type of judgment (graphic method, by trial and error, the curve displacement method, the binary regression method, water flood-ingcurve method, the correlation coefficient method) were introduced and evaluation, the neural network - genetic and gray relational analysis for example decreasing the type of new methods of research progress, and future research directions.Key words: production decline ; laws ; type-determination油田开发是一个从兴起，通过成长，成熟到衰亡的全进程。
4产量递减分析法
产量递减分析法油气田开发模式油气田开发模式，是指任何油气田从投产到开发结束，油气田产量随生产时间变化全过程的态式。
概括起来，油气田的开发模式共分为4-1) : (a)投产即进入递减；(b)投产后经过一段稳产后进入递减；(c)投产后产量随时间增长，当达到最大值后进入递减；(d)投产后产量随时间增加，在经过一个稳产阶段后进入递减；图(e)和图(f)分别为图(d)和图(c)模式的变异形式。
上述六种开发模式，只要已经进入递减期，均可利用产量递减法预测油气田的可采储量和剩余可采储量。
图4-1油气田开发模式图<e)6种(见图油气田开发的实际经验表明，何时进入递减阶段，主要取决于油、气藏的储集类型，驱动类型、稳产阶段的采出程度，以及开发调整（细分层系、打加密井）和强化开采工艺技术的效果等。
根据统计资料表明，对于水驱开发的油田来说，大约采出油田可采储量的60%左右，就有可能进入产量递减阶段。
在图4-2上给出了前苏联23个水驱砂岩油田的无量纲产量QD不同年份的产量除以最高年产量），与可采储量的采出程度RD的关系图，而这些油田的RD值已达80%-99.8%。
由图4-2可以看出，对于水驱开发的油田来说，大约采出可采储量的60%左右，就有可能进入产量递减阶段。
阿尔浦斯（Arps）递减类型对于业已进入递减阶段的油气田，阿尔浦斯（Arps）根据矿场实际的产量递减数据，进行了统计与分析，并从理论上提出了指数、双曲和调和三种递减类型。
下面将介绍其主要的内容。
.递减率、递减系数和递减指数当油、气田的产量进入递减阶段之后，其递减率由下式表示: (4-1)式中: D —瞬时递减率，又称为名义递减率，月或年，％/月或％/年;Q 油、气田递减阶段t时间的产量，油田为10 m /月，或是10 m /年，气田为10 m /月或10 m /年;t - -递减阶段的生产时间，月或年；dQdt - -单位时间内的产量变化率（见图4-3）。
在矿场实际工作中，也常用到递减系数的概念，它与递减率的关系式为: a^l-D(4-2)式中的a为递减系数，它的单位与递减率相同。
页岩气水平井产量递减趋势影响因素分析
郭伟 ：页岩 气 水平 井产 量递减 趋 势影响 因素分析
ｋ／００－ ［ａｍ ）
９．０
击 Ｏ．１２０
暑 邑 血ｊ
士
ａ 渗透率场
ｈ 孑Ｌ隙度 场 图 １ 单 井模 型 基础 参 数 场
ｒ含水饱 和度场
６
曼
—
—
ｋ＝８ ｘ １０一 ［ａｍ。
４
一
一
一
２
·
影 响 因 素 ，对 于 分 析 各 井 间 的 递 减 差 异 具 有 重 要 减越 慢 ；当裂缝 中游 离气被 开采完 后 ，基质渗 透 率越
意 义
大 ，Ｅｔ产气 量越 高 ，产 量递减 越快 。
１ 模 型 建 立
（２）吸 附气 含 量 对 产 量 和 产 量 递 减 趋 势 的影 响 。改变模 型 的 吸 附气 状 态 ，对气 井 日产气 和 累产
井 递 减 趋 势 的差 异 进 行 比较 。结 合 工 作 实 际 ，本 １０～、４００×ｌ０～ ｍ ，预测 结果见 图 ２。 随着基 质渗
次研 究 运 用 数 值 模 拟 技 术 ，通 过 参 数 敏 感 透率 的增大 ，累产 气量 逐渐增 大 ；由 Ｅｔ产 气对 比曲线
性 分 析 ，寻 找影 响 页 岩 气 水 平 井 产 量 递 减 规 律 的 可 以看 出 ，生产 初 期 ，基 质渗 透 率越 大 ，日产气 量 递
定 律 递减 方 法 、延 伸 指 数 递 减 方 法 等 。此 外 ，还 有 裂 改造 效果 进行敏 感性 分析 。
一 些学 者 结 合 页岩 气 生 产 特 点 对 一些 传 统 方 法 进
（１）基 质渗 透 率 对 产 量 和 产 量 递 减 趋 势 的 影
油气井现代产量递减分析方法及在油气藏动态监测中的应用
油气井现代产量递减分析方法及在油气藏动态监测中的应用 孙贺东1 邓兴梁2 常宝华1 李世银2 江杰2（1 中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊，0650072 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院，新疆库尔勒，834000）摘要： 现代产量递减分析是利用日常生产数据!通过典型曲线拟合等方法定量确定储层储渗参数、预测油气井生产动态的一种新技术。
本文系统介绍了油气井现代产量递减分析方法的发展史以及与试井分析的异同。
论述了油气井现代产量递减分析方法在动态监测中的应用。
主题词：现代产量递减分析，油气藏，动态监测Production Decline Analysis and Application in Dynamic Reservoir Surveillance Sun Hedong1 Deng Xingliang2 Chang Baohua1 Li Shiyin2 Jiang Jie2(1 Langfang Branch, Research Institute of Exploration and Development, PetroChina, Langfang 065007；2 Research Institute of Exploration & Development, Tarim Oil field Company, PetroChina, Korla 841000) Abstract：Advanced Production Decline Analysis (APDA), or Rate Transient Analysis or Production Analysis, is a procedure to process and interpret daily production data of wells for obtaining parameters of such wells or reservoirs. The history of APDA and its similarities to and differences with well test analysis is introduced. The process of dynamic analysis using advanced production decline analysis methods is introduced. Furthermore, we also present several case studies and expounds the integrated application of APDA.Key words：Advanced Production Decline Analysis，Reservoir，Surveillance1 产量递减分析方法发展历程当油气藏开发进入中、后期，单井日常生产数据分析就成为油气藏动态分析研究的重点,一是确定生产井未来最可能的寿命，二是评估其未来产量，三是确定井间连通关系及加密潜力。
气藏产量递减分析解读
Zi
DG
B E pi Z i DG
（9-19） （9-20）
在直角坐标中，p／Z—Q图为一直线，则其递减类型为指数递减。
普通线性递减类型关系图
作半对数坐标图判断： 调和递减类型地层压力与产量间有如下关系式：
p A B lg Q Z
A
pi Zi
(1
2.303EQi Di G
lg Qi
)
B 2.303E pi Z i Qi Di G
a2
E n 1
根据递减阶段生产数据，进行二元回归分折后，可以得到n值，以判 断其递减类型。
3．用地层压力和产量 对于定容封闭性气藏，在消耗式开采条件下，可用地层压力和产量间存在
的几种关系。 作直角坐标图判断： 指数递减类型地层压力与产量间有如下关系式：
p A BQ Z
（9-18）
A pi ( 1 EQi )
n 1
B3——p／z— Q n 图直线斜率；
n=∞时为指数递减， B3′——双曲递减Q—GP关系直线斜率。 1＜n＜∞为双曲递减；
在半对数坐标中，p/Z—lgQ图若为直线关系，即可确定其递减类型为调和递减
半对数递减类型关系图
作幂函数直角坐标图判断： 双曲递减类型的地层压力与产量间有如下关系：
p
A
n1
BQ n
Z
A
pi Zi
1
n
n
1
Qi Di
E G
1
B n Qin pi Z i E n 1 DiG
n1
Gp
调和递减类型的产量与累计产量关系
双曲递减类型的产量和累计产量有如下关系式：
Gp
EQi Di
n n 1
EQ Di
气井产能递减规律的研究
31． 241 455
53． 735 226
2017-6-30
29． 414 502
50． 592 871
2017-12-30
27． 694 386
时间 2018-6-30 2018-12-30 2019-6-30 2019-12-30 2020-6-30 2020-12-30 2021-6-30 2021-12-30 2022-6-30 2022-12-30
42． 226 01
72． 628 634
2014-12-30
39． 756 696
68． 381 42
2015-6-30
37． 431 784
64． 382 577
2015-12-30
35． 242 83
60． 617 581
2016-6-30
33． 181 882
57． 072 756
2016-12-30
第 11 卷 第 33 期 2011 年 11 月 1671—1815（ 2011） 33-8310-04
科学技术与工程
Science Technology and Engineering
Vol. 11 No. 33 Nov． 2011 2011 Sci. Tech. Engrg.
气井产能递减规律的研究
国艳
（ 中石油辽河石油勘探局兴隆台工程技术处，盘锦 124010）
摘 要 气井产能是一个生产能力参数，反映油气井目前的生产能力，主要受储层地质条件的影响。随着开发的进行，地层
压力逐渐地降低，产能也逐渐递减，其递减特征就是随着生产的进行气井产能的变化规律。因此，可以利用气井产能的变化
规律对未来的产能进行预测，为油田的开采提供一定的理论依据。
油田开发递减模型-传统递减分析
传统递减分析1908年Arnold 和Anderson 首次提出了产量递减的概念，1945年Arps 将其归纳为指数递减、双曲递减和调和递减三种类型。
实际上指数递减、调和递减均是双曲递减的特例。
目前，气田应用最为普遍的产量递减规律仍然是Arps 提出的三种递减形式，尤其是双曲递减规律。
Arps 的产量—时间递减经验公式的4个重要的，但大多数情况下都不符合的假设：✧被分析的井是在恒定井底压力下生产。
如果井底压力改变，井的递减特征也相应改变； ✧被分析的井是在有不渗透边界的无变化泄油面积（即固定大小）内生产。
如果泄油面积发生变化，井的递减特征也会发生变化； ✧被分析的井有恒定的渗透率和表皮系数；✧如果我们想预测未来时间范围内（即时是有限时间范围）的动态，该公式也只能运用于边界确定的（及稳定的）流动数据。
如果只是短期的吻合递减曲线，那么就没有预测长期动态的基础。
只有泄油面积（或储层）的所有边界都已经影响了递减特性，对长期递减速率才是正确和唯一的，除非是纯粹的偶然。
(1)递减率递减率就是单位时间的产量变化率，其表达式为：1dQD Q dt =-(2-1)式中：D —产量递减率，mon -1或a -1；Q —产气量，104m 3/mon 或108m 3/a ；t —递减阶段与q 相应的生产时间，mon 或a ；dQdt —单位时间内产量的变化率。
由(2-1)式可以看出：递减率D 表示产量下降的速度，是一个小数，其单位是时间的倒数。
矿场实际中，经常用递减系数α表示递减的快慢程度，递减系数与递减率的关系为：1D α=-阿普斯（J.J.Arps ）研究认为瞬间递减率与产量遵循下面的关系：nD KQ = (2-2)式中，K —比例常数； n —递减指数；由此可以得到，任意时刻的递减率和产量与初始递减率和初始产量满足如下关系：00()n D Q D Q = (2-3)式中，D —初始递减率；Q —初始产量。
递减指数是判断递减类型、确定递减规律、预测递减动态的重要参数。
油气田产量递减算法
一、产量递减率的定义下面所要叙述和应用的递减率是瞬时递减率，和油田上常用的阶段递减率略有不同。
另外还要叙述两种不同的递减率定义方法。
由于定义方法或表达方式不一样，经验公式的表达方法就不一样，用途也不一样。
首先绘制产量与时间变化的关系曲线，如图6-2所示。
从图中可以看出，产量是随时间而下降的，所谓递减率(decline rate)就是单位时间内的产量变化率，或单位时间内产量递减百分数，其方程式如下：dtdQ Q 1-a ∙= （6-1） 式中a 为产量递减率，用（mon -1）或（a -1）表示，通常采用小数表达和计算；dQ 为()1---k k Q Q 是从阶段初至阶段末的产量递减值，其单位是（t/mon ）或（t/a ）；dt 为阶段初至阶段末的时间间隔，月或年。
这就是递减率的定义。
从公式（6-1）可以看出，递减率表示的是产量下降的速度，是一个小于1的数，单位是时间的倒数，这里的时间单位应与产量中所用的时间单位一致，例如，Q 的单位是（t/mon ），则用月等等。
递减率a 也可以用图解法来确定，由图6-2所示可见，当求t 1时刻的递减率时（此时瞬时产量为Q 1），首先做（Q 1，t 1）点的切线，然后求切线的斜率为△Q/△t ， 再除以此点的产率即得，这就是tQQ Qdt dQ a ∆∆-=-=111 （6-2） 各油田的递减规律是不同的，同一油田在不同开发阶段的递减规律也不相同，因此首先需要对不同的递减规律特性、表达方式和应用方法有切实的了解。
下面就对几种常见的和广泛应用的递减规律分别介绍。
二、产量递减规律油田产量递减规律一般包括指数递减(exponential decline)、双曲线递减(hyperbolic decline)、调和递减(harmonic decline)和产量衰减曲线四种类型，产量与递减率的关系可用下式表示：图6-2 递减率定义示意图()()ni i Q t Q a t a ⎪⎪⎭⎫⎝⎛= （6-3） 式中 Q i —递减期初始产量，t/mon 或t/a ；a i —初始时刻的递减率，1/mon 或1/a ；n —递减指数，是用于判断递减类型、确定递减规律的重要参数，当n=1时为调和递减，当n=0时为指数递减，当n=0.5时为产量衰减，当0<n<1且n ≠0.5时为双曲线递减。
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气井产量递减理论分析
【摘要】利用统计实际生产数据的方法预测油气井产量是油藏工程主要研究内容之一，具有重要的现实意义和应用价值。
本文主要研究了正常压力气藏气井和异常高压气藏气井产量递减的自动拟合方法，利用数值数学模型进行了实例计算，将李闽产量递减模型的计算结果同fetkovich的图版拟合方法的计算结果进行了比较、分析。
【关键词】产量递减图版拟合异常高压
1 正常压力气藏气井产量递减分析1.1 正常压力气藏的定义
气藏是指一个在周围有一定边界并由不渗透岩层限制的孔隙性地层系统，并且在水动力学上是一个独立的含气体系。
一个气藏可以含有几个层，这时称为多层气藏：但也可以只有一个层，称为单层气藏。
根据气藏有无边底水的侵入，可将气藏划分为水驱气藏和定容封闭气藏。
当气藏内流体的压力等于或相当于其埋深的静水柱压力，且两者的比值在0.9与1.1之间时，这时就称为正常压力气藏。
对于定容封闭气藏来说，在整个开发过程中只有气相的流动，并表现为一个压力连续下降的过程。
由于天然气的密度小、粘度低，在气藏压力很低的情况下，只要有一个很小的压差作用，气井便能继续生产。
1.2 气藏的驱动方式
气藏的驱动方式，是气藏中排气的主要动力来源。
这种动力可以
来自于自然界，也可来自人工措施。
对于封闭气藏，一般采用衰竭式气驱进行开采，衰竭式气驱是靠气藏本身的压降膨胀能量进行开采的一种驱动方式。
在气田开发中，由于衰竭式气驱是没有水影响的单相流动，而且作为能量来源的气体就是开采的对象。
因此，衰竭式气驱的开采效率比较高。
对于凝析气田，由于凝析液在地下处于气相状态，用循环注气开采的效果比较好，但在缺少天然气的地区往往是很难实现的。
1.3 定容封闭气藏的物质平衡
物质平衡是对储层以往和未来动态进行估算的一种油气藏工程
的基本方法，它以储层的质量守恒定律为基础，一般情况下，可以把储层看作一个处于均一压力下的大储灌，应用此方法可分析气层开发动态、开采机理、可采储量和原始地质储量。
最简单的物质平衡方程是：
1.4 定容封闭气藏地层压力和产量变化
若气井以定井底流压生产，当井未打开之前，地层中各点压力都等于静止地层压力 p。
于某时刻开井之后，井筒流体首先膨胀流出，井底压力下降，并形成一定的压降漏斗kk。
经过一段较短暂的时间t=th之后，井底压力才达到要控制的定压pw，井壁内外压力趋于一致，并形成压降漏斗fh。
此后压降漏斗不断扩大，井底压力却总是保持在pw这一过程将延续到压降漏斗扩大到地层边界为止。
设t=tb时压力波达到地层边界，由于没有供给，边界压力将不断下降，地层内各点压力也相应下降。
到某一时刻，地层内各点压力下降的
速度相同，即达到拟稳态，此时压降漏斗曲线相互平行。
对于渗透性好的地层，气井很快达到拟稳态；对于渗透性差的地层，达到拟稳态的时间很长或者根本达不到拟稳态。
当∞→
t时，压力分布曲线又成为水平线，如fy所示。
此时，地层中各点压力都等于井底压力wp。
当t=0时，由于不可能使井底压力突然降至pw，此时井筒流体首先膨胀流出，然后产量逐步增加并达到最大值；随着压力波不断向地层传播，渗流阻力逐渐增大，产量逐渐变小；当压力波传至边界之后，因为边界没有供给，所以产量会一直下降至零。
1.4.1？正常压力气藏气井产量递减自动拟合方法
fraim结合物质平衡方程与气井的拟稳态产能方程，定义了标准化时间，推导并建立了产量递减分析的图版拟合方法。
该方法可以用样板曲线拟合任意形状气藏气井的指数递减曲线，并可比较准确地确定出地质储量、地层系数和φ k值。
李闽在fraim提出的产量递减图版拟合方法的基础上，结合线性回归分析，提出了根据气井的生产史自动拟合气藏地层参数和地质储量的方法。
应用该方法无需进行人为图版拟合就可以确定气井的地层参数、递减参数和地质储量。