气井压裂后稳态产能模型

针对均质等厚气藏中的一口压裂气井，文章从广义达西定律出发，并考虑近井地带的非达西渗流、压裂裂缝壁面污染以及支撑裂缝限制性入口对渗流的影响。依据气井压裂后的渗流规律，假定气井压裂后，气体渗流流量可以近似看作是两部分的叠加：一是远裂缝区域气体的流动为径向流，裂缝左右两端的径向流合为一个完整的径向流，气体径向流入缝端；二是支撑裂缝壁面区域气体的流动为线性流，气体沿垂直裂缝壁面方向线性流入裂缝。两部分气体最终汇流在裂缝内，而裂缝内气体的流动为线性流，流量逐渐增加。根据此原理，文章推导出稳态情况下和拟稳态情况下的压裂气井产能模型，由此求得无阻流量。为了现场应用的方便，考虑压裂后气井渗流能力的变化，一点法α值与裂缝的无因次导流能力有关，故利用榆林气田多口压裂气井测试资料，拟合了变系数的压裂气井一点法无阻流量公式，可用于预测该气田的各气井压裂后的无阻流量，其它气藏也可以借鉴推广。     

地层产水影响气井产能的定量分析

基于气井渗流特征及稳定产能方程，提出采用复合模型确定地层产水时气井的稳定产能方程及无阻流量，从而定量分析了地层出水后气井产能方程发生的较大变化，即二项式系数均增大，无阻流量均降低；若发生水锥，无阻流量比产水前降低得更多。     

低渗透气藏特殊渗流机理的产能评价分析

低渗透储层具有应力敏感性、启动压力等极其复杂的渗流特征，西南石油大学“油气藏地质及开发工程国家重点实验室”利用长岩心实验验证了低渗透气藏中反渗吸水锁启动压力这一新的特殊渗流机理的存在。在此基础上，通过分析推导了考虑启动压力（反渗吸启动压力和常规启动压力）的低渗透气井产能公式；同时由于低渗透储层普遍具有强或极强的应力敏感性，故而进一步推导了考虑启动压力和渗透率应力敏感性同时存在的低渗透气藏产能公式。在公式推导的基础上对其进行了实例计算分析，以此评价了低渗透气井考虑特殊渗流机理的产能特征。由分析结果可发现：①随着反渗吸水锁程度的加大，气井无阻流量逐渐减小，且在形成了反渗吸水锁后，气井开井不再是一有压差就有产量，而是表现出一定的启动压力现象；②随着应力敏感性指数的增加，气井无阻流量逐渐减小；③同时考虑应力敏感和启动压力后的气井无阻流量较单纯只考虑一个因素的无阻流量要低。     

确定气井不同地层压力下无阻流量的新方法

为得到气井不同地层压力下的无阻流量，基于气井产能方程通式，推导出地层压力与无阻流量的关系式。该公式只需已知气井某地层压力时的产能试井无阻流量及当前地层压力，并考虑各地层压力对应的天然气粘度和偏差系数的变化，便可以得到当前无阻流量。实例计算表明，该方法简便易行，结果可靠。     

致密砂岩气藏拟稳态流动阶段气井产能分析

为研究致密砂岩气藏应力敏感对拟稳态流动阶段气井产量及无阻流量的影响,基于气体非达西渗流特性,考虑渗透率幂函数式应力敏感,推导了致密砂岩气藏在拟稳态流动阶段的气井产能方程,并得到了气井无阻流量计算公式。实例计算结果表明:渗透率幂函数式应力敏感使拟稳态流动阶段气井产量及无阻流量减少;受到渗透率幂函数式应力敏感影响,生产井产能曲线向压力轴弯曲,在相同的生产压差下,气井产量比不考虑渗透率幂函数式应力敏感的产量低;渗透率幂函数式应力敏感系数越大,产能方程曲线弯曲越早、弯曲度越大,气井产量越低,产量下降率越大;地层压力下降后,生产井受渗透率幂函数式应力敏感影响减弱,在平均地层压力较低时,可适当放大生产压差进行生产。     

考虑应力敏感的气井非达西渗流产能方程

储层应力敏感性是低渗透气藏普遍存在的现象,通过实验的方法研究了低渗透气藏储层岩样围压与渗透率的变化规律.基于此规律推导了考虑应力敏感和非达两渗流共同影响下的气井产能方程,研究了储层应力敏感对气井无阻流量的影响程度.研究结果表明:储层的应力敏感会导致气井无阻流量降低,储层的应力敏感性越强,气井无阻流量降低的幅度越大.实例计算结果显示考虑应力敏感时,苏X井无阻流量与不考虑应力敏感相比降低了13%左右.该研究对确定低渗透气藏产能及制定气井合理生产制度有一定的指导意义.     

水平气井无阻流量的计算方法及应用

针对目前对水平气井产能和无阻流量研究较少的现状,通过分析水平气井产能公式,研究了在没有系统试井资料的情况下,根据地层参数预测水平气井无阻流量的方法,给出了在系统试井后水平井无阻流量的具体计算公式.并根据新疆油田水平气井的实际试气情况,对预测值和实际结果进行了对比分析,发现两者比较接近,说明该方法可以用于水平气井的产能预测.     

求取压裂后气井产能的椭圆流方法

气井的绝对无阻流量是确定气井产量的主要指标。通常在确定压裂后气井的产能从而求取无阻流量时，采用近似的流动模式来表征压裂后流体渗流规律的变化，而没有考虑其真实流动形态。文章根据气藏的渗流机理，对于有对称双翼人工裂缝的均质等厚气藏，地层中的真实渗流情形是拟径向非达西渗流，流动等势线为以井眼为中心的椭圆族，流线为垂直椭圆族的放射线。根据椭圆族的特征与渗流规律，从广义的达西定律出发，可推导出裂缝区域外椭圆族内的流动公式。而对于c椭圆内区域的渗流，由于存在两种渗流介质，认为压裂裂缝内和垂直裂缝附近区域的流动为非达西单向渗流，从而推导出裂缝区域附近的流动公式。综合裂缝区域内外的渗流，可以推导出稳态情况下的气藏产能公式，根据该公式便可求取无阻流量，其中c可根据协调条件求出，给出的计算实例结果与试井数据相吻合。     

塔里木油田气井无阻流量计算公式探讨

根据以往塔里木盆地计算气井产能的常用方法，对塔里木油田高压气井产能测试资料进行了分析研究，讨论了拟压力形式分析方法与压力形式分析方法之间存在的关系，建立了高压气井拟压力计算无阻流量与压力平方计算无阻流量的经验关系，组出了适合于高压气井的拟压力及压力形式一点法无组流量计算公式。通过大量的实例计算，证实该方程计算结果与产能测试（回压试井，等时试井、修正等时试井）数据分析结果一致，计算结果可靠适用，能正确预测塔里木盆地高压气井的生产动态，指导高压气井的合理生产。     

不重复试井确定气井当前无阻流量的简易方法

随着气井地层压力的下降，其无阻流量相应降低。在开发过程中，为了得到气井当前无阻流量，可在气井产能方程通式的基础上，推导出地层压力与无阻流量的关系式。只要知晓气井在地层压力条件下的产能试井无阻流量、当前地层压力，以及各地层压力对应的天然气粘度和偏差系数，便可以由该公式计算当前无阻流量。实例计算表明，该方法简便易行，实用有效。     

低渗透气藏拟稳态三项式产能方程及应用

低渗透气藏具有常规气藏不具备的诸多特征,其低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等导致了气体渗流类似液体渗流的“启动压力梯度效应”显著,用常规二项式渗流方程难以描述气体在低渗透气藏中的真实渗流特征,用常规的二项式产能方程不能分析低渗透气藏气井的产能。因此,在常规二项式渗流方程中添加了启动压力梯度项,并结合气井在正常生产期内的生产状态,建立了考虑启动压力梯度的拟稳态三项式产能方程,给出了低渗透气藏气井无阻流量的计算公式,为低渗透气藏气井合理产量的确定提供了理论依据。     

用广义拟压力法确定产液气井流入动态

单相气体产能方程有其自身的局限性。广泛使用的压力和压力平方法是对气井在不同的压力区间通过简化而得到的;尽管单相气体拟压力产能方程采用了更严格的处理方法,但也不再适用于油、气、水多相渗流。为此,提出了广义的拟压力函数,从而导出适用于气井多相渗流的产能方程。通过实例计算证明该方法是正确、可行的。     

井口产量不当调节对气藏产能预测影响的研究

气藏产能试井要求每一工作制度下的压力和产气量都必须保持恒定，在实际试井过程有时通过频繁地调节针型阀来保持工作制度的稳定，同时在试井解释过程中也常在其他参数不变的情况下，将变化的产气量或压力值仅进行简单平均后就直接带入方程进行计算，这些都会导致试井解释结果不准确，给气藏的合理配产及开发带来不利影响。基于气藏产能试井模型，阐述了二项式产能方程的适用条件，从机理上分析了频繁调节针型阀和仅将产气量和压力值进行简单平均对产能预测所造成的影响，并通过实例进行验证。结果表明：对产气量仅进行简单平均后就直接带入方程将改变二项式产能方程的系数，其系数B随计算所用产气量值的减小而增大，计算得到的无阻流量值随计算所用产气量数据的增加而增加，产气量增加1%，无阻流量增加约1.5%；对压力进行简单平均后带入方程有可能使二项式特征曲线出现异常。     

考虑变启动压降和高速非达西渗流的产能计算新方法

为了研究启动压力梯度引起的与产量有关的变启动压力降和近井地带高速非达西渗流引起的高速非达西附加压力降对气井产能的影响,基于气体稳定渗流微分方程,对启动压力降和高速非达西附加压降进行修正,推导了既考虑变启动压降又考虑井筒附近高速非达西渗流的产能方程。实际情况表明,常规的产能方程只是该方程的简化,并模拟了启动压力梯度和高速非达西渗流区域的变化对产能的影响。随着启动压力梯度和高速非达西渗流区域的变化 ,地层渗流分为3个阶段:启动压力梯度控制阶段、启动压力梯度和高速非达西渗流共同控制阶段和高速非达西渗流控制阶段。分析了3个阶段的产能方程系数变化和产能变化,得到了气井无阻流量的范围和产能方程系数与产能的变化规律。      

异常高压气藏应力敏感性及其对产能的影响

针对异常高压气藏开发实践,利用气体稳定渗流理论,推导得到考虑异常高压气藏应力敏感性的产能方程,并对某异常高压气藏实例井的产能进行了预测,预测效果较好.本次研究提出的产能方程符合异常高压气藏的开发实际,具有重要的指导意义.     

确定气井产能方程的简易方法

基于气体渗流力学理论和二项式产能方程通式, 推导出二项式系数A、B 是地层系数“Kh”的函数表达式, 从而根据测得的已知参数、气藏工程计算的参数(使用试井解释参数更好) 、经验类比取值的参数等, 建立了以“Kh”为未知量的二项式形式的方程, 求解该式中的未知量“Kh”, 得到气井的稳定产能方程, 进而求得无阻流量。计算实例表明,该方法实用、简便, 结果可靠。     

水平气井二项式方程的推导与应用

由于水平井具有渗流面积大、流动阻力小和负性表皮因子的特点,因此,其产能远远高于垂直井。近20 a来,水平井在我国油气开发中得到了甚为广泛的应用,据悉,长庆气区二叠系气藏的开发,已打水平井800余口。无论是探井或是生产井,当气井出气之后,都需要进行产能测试,确定气井的绝对无阻流量、IPR曲线和合理的气井产量。对于垂直井来说,产能测试的重要方法有二项式和指数式2种。前者是考虑到湍流影响的完善理论方法,后者是考虑湍流影响的修正方法。对于水平气井,目前尚未看到有关二项式和指数式的理论推导,文中基于水平井等效驱动半径的原理,利用拟压力法完成了对水平气井二项式的理论推导,并建立了一点法的无因次IPR方程。通过实例应用表明,文中提供的水平气井多点法的二项式方程和一点法的IPR方程是正确有效的。     

异常高压气藏气井三项式产能方程

在异常高压气藏中，气井非达西流动不能由传统的二项式产能方程表达，必须采用考虑了气井非达西流动效应和脉动效应的三项式产能方程。对于方程的建立，陈春艳给出的方法精度较低，且计算麻烦，还必须已知地层静压。为此，提出了一种精度高且计算简便的方法，不需要已知地层静压，只通过井底流压与产气量数据，利用多元线性回归方法，既可确定气井三项式产能方程，还可求得气井绝对无阻流量和地层静压。将该方法应用于四川盆地西35-1异常高压气井试井资料的整理，所获得的气井三项式产能方程精度高。实例对比分析结果表明，所提出的方法准确、可靠。     

低渗透气藏无阻流量的另一种求法

在低渗透气藏开发过程中,气井稳产条件差,导致气井的经济效益较低,所以合理配产,尽可能延长气井生产寿命是高效开发气藏的关键。生产实践中通常取绝对无阻流量(以下简称无阻流量)的1/3~1/5作为气井的合理产量,故准确确定气井的无阻流量至关重要。分析了常用确定无阻流量的各种产能试井方法,并比较其优缺点,阐述了测井资料评价无阻流量的理论基础,应用遗传神经网络技术实现了利用测井资料对无阻流量的准确预测。研究结果表明,利用测井资料和遗传神经网络方法建立无阻流量预测模型具有较强的可靠性,探索了一条在测试之前判断气层产能的新途径,对高效、合理地开发低渗透气藏具有一定的指导作用。