油气井动态分析
目录
第一节直井生产动态分析 (2)
第二节水平井生产动态分析 (24)
第三节气井生产动态分析 (34)
第一节 直井生产动态分析
在油井动态分析中,油井流入动态特征,是指原油从油层内向采油井底流动过程中,产量与流动压力之间的变化特征,它主要决定于油藏的驱动类型和采油井底各相流体的流动状态,这种变化特征是预测油井产能、确定采油井合理工作制度以及分析油井产能变化规律的主要依据。
气井的绝对无阻流量又称无阻流量,以Q AOF 表示,它是判断气井产能大小和进行气井之间产能对比的重要指标,也是确定气井合理产能的重要依据。
气井的绝对无阻流量定义为:当气井生产时势井底流动压力降为一个绝对大气压(即无井底回压)时,气井的最大潜在理论产量。
实际生产时,气井的绝对无阻流量是不可能达到的。
它主要作为确定允许合理产量的基础。
气井投产后的允许合理产量的,限定为绝对无阻流量的1/4和1/5,需要说明的是气井的绝对无阻流量,并不是一成不变的。
对于定容封闭消耗气藏来说,它随气藏压力的降低而减小,有效的增产措施也会提高气井的绝对无阻流量。
因此,需要根据气井的生产动态和压力、产量变化情况,结合地层压力的测试,不失时机地进行气井绝对无阻流量的测试,以便调整气井的合理产量。
一、生产指数和IPR
1、生产指数:通常用生产指数J 表示油井的生产能力,生产指数J 定义为产量与生产压差之比。
P
Q
P P Q J o
wf r o ∆=-=
1
o Q ——原油产量,bbl/d ;
J ——生产指数,bbl/(d.psi);
r P ——油井泄油区的平均压力(静压);psi ; wf P ——井底流压,psi ;P ∆——压差,psi 。
2、生产指数测试
①一般在生产测试中测得。
现关井使地层压力恢复到静压,然后油井以定产量Q o 在稳态井底流压下P wf 下生产。
由于井口压力稳定不一定表明井底压力Pwf 也稳定,因此油井开始生产后要连续测量井底流压。
②只有当油井处于拟稳态时,测得的生产指数才能反映油井的产能。
因此,为准确计算生产指数,油井必须在一个固定产量下开井足够时间达到稳定。
下图表示当油井处于不稳定流动期间,生产指数随时间发生变化,同时可以测得对应时间的P wf 。
油井处于拟稳态流动时,生产指数由方程:
]
75.0)[ln()
(00708.0s r r
B u P P h K Q e
e o o w
f r o o +--=
2
]
75.0)[ln(00708.0]75.0)[ln(00708.0s r r
B u h
KK s r r B u h K J e
e o o ro e e o o o +-=
+-=
3
J ——生产指数,bbl/(d.psi);o K ——油相的有效渗透率mD ;
s ——表皮系数;h ——厚度,ft 。
③由于井的大多数时间处于近似拟稳态流动,生产指数是预测油井生产指数动态的有效参数。
④通过对生产指数监测,可以判断油井是否在完井、修井、生产、注水等环节中出现损害和机械故障。
如果J 意外下降,就可以对可能的问题进行分析。
⑤比生产指数:由于生产指数因为井设开油藏厚度不同而不同,可以将生产指数除以射开厚度Js 。
P
h Q P P h Q h J J o wf r o s ∆=-==
)( 4
3、流入动态曲线IPR
如果生产指数是常数,)(wf r o P P J Q -=,o Q 与P ∆是以J 为斜率的直线关系。
同样:o r wf Q J P P )1
(-=,P ∆与o Q 是以J /1-为斜率的直线关系。
该图代表
了油井产量与井底流压之间的关系,称为流入动态曲线(IPR 曲线)
①当wf P 等于平均油藏压力,由于没有压差,流量为0;
②当当wf P 等于0,流量最大,这个流量为无阻流量AOF ,尽管实际中不可能达到这个值,但在石油工业被广泛应用,用于对比油井不同井的产能。
r P J AOF =
5
③斜率等于生产指数的负倒数。
④Muskat 和Evinger(1942)以及V ogel(1968)发现,当压力降低到泡点压力以后,IPR 曲线将偏离直线。
根据采油指数的定义:
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=o
o ro
B
u K c J ;s
r r Kh c w
e +-=75.0)ln(00708/0 6
上式表明,影响生产指数的变量与压力有关,即原油粘度o 、原油体积系数
o B 和油相的相对渗透率ro K 。
这些变量都与压力有关。
当压力高于泡点压力时,ro K 等于1,o B 降低,o u 增大。
o o ro B u K /几乎为常数。
当压力低于泡点压力时,油中脱出的天然气引起o o ro B u K /很快下降。
下图说明压力变化对o o ro B u K /的总影响。