一點法產能公式在延安氣田上古生界氣藏中的應用

鄭 艷

（陜西延長石油（集團）有限責任公司延長氣田采氣一廠，陜西延安 716000）

延安氣田處于鄂爾多斯盆地東南部，構造上位于鄂爾多斯盆地較為穩(wěn)定的伊陜斜坡構造單元之上，主力含氣層位為上古生界中二疊統(tǒng)石盒子組8 段、下二疊統(tǒng)山西組、上石炭統(tǒng)本溪組，具有多層系含氣特征。延安氣田整體為低產、低豐度的低滲致密砂巖氣藏，縱向氣層多、單氣層厚度薄、差異性大、氣層（沉積單元）疊置關系復雜。

氣井產能試井包括回壓試井、等時試井、修正等時試井和一點法試井等，其中一點法試井較其他試井方法具有縮短測試時間，減少氣體防控，節(jié)約測試費用，降低資源浪費等優(yōu)點，但測試資料的分析帶有一定的經驗性和統(tǒng)計性，分析結果有一定的偏差，國內各大氣田也推導出了適合所研究區(qū)塊的一點法產能公式。由于延安氣田存在多套層系開發(fā)、儲層非均質性強等特征，常用的α 系數(shù)值為整個氣田平均值，則會出現(xiàn)較大差異[1，2]。延安氣田修正等時試井成果較為豐富，本文利用已有的資料獲取不同層系和不同產能范圍內的平均α 系數(shù)值，細化修正延安氣田的一點法產能公式，為將來的產能核算、氣田單井的合理開發(fā)提供依據(jù)。

1 一點法產能公式在延安氣田的修正

對于單點法測試，理論要求滲流必須達到擬穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，計算的無阻流量才是可靠的。然而對于低孔、低滲以及連通性較差的氣藏，由于氣井生產時壓力波傳播速度慢，氣體滲流達到穩(wěn)定狀態(tài)或擬穩(wěn)態(tài)需要數(shù)月，甚至更長的時間。在短期試采過程中，難以出現(xiàn)穩(wěn)定階段，表現(xiàn)出隨著時間延續(xù)，井底流壓持續(xù)下降的特點，進而計算的無阻流量不斷降低。

目前常用的單點法公式（陳元千公式）：

長慶油田根據(jù)鄂爾多斯盆地上古生界氣藏的特點，提出了單點法公式：

式中：qAOF－無阻流量，104m3/d；PR－原始地層壓力，MPa；Pwf－井底流動壓力，MPa；qg－測試產量，104m3/d。

根據(jù)前面的修正等時試井，可以建立延安氣田的一點法計算公式[3]，應用Forchheimer 描述氣井滲流壓降的二次方程可得到二項式產能方程：

式中：k-地層有效滲透率，10-3μm2；s-井壁污染表皮系數(shù)，無因次；rw-井筒半徑，m；T-地層溫度，K；h-地層有效厚度，m；β-巖石速度系數(shù)，m-1；rg-天然氣相對密度，無因次；μg-天然氣平均黏度，mPa·s；hp-射孔厚度，m；z-天然氣平均偏差系數(shù)，無因次。

取Pwf=0.101 MPa，式（3）中變?yōu)椋?/p>

上式可見α 受地層壓力、滲透率、供給半徑及表皮系數(shù)等參數(shù)的影響，且氣田產能差別較大，因此α 系數(shù)值受儲層的物性參數(shù)和改造效果影響較大，對于多層系開發(fā)氣井使用平均α 系數(shù)值，對于評價整個氣田的產能存在較大的誤差[4]。

2 氣井分類分析

一類氣井生產特征表現(xiàn)為單位壓降采氣量大，初始無阻高，日產氣量大，壓降速度慢特點。一類氣井中無阻流量大于10×104m3/d，其中大于50×104m3/d 的氣井生產管理的原則為保護產能，調峰首選，（10～20）×104m3/d 的部分氣井日產氣量小于臨界攜液流量，長時間連續(xù)生產，井筒易形成積液，在生產管理中需定期分析壓力與產量的變化，根據(jù)生產特征適當進行排水。

二類氣井生產特征表現(xiàn)為單位壓降采氣量較小，初始無阻較低，日產氣量偏小，壓降速度較快的特點。二類氣井中無阻流量（5～10）×104m3/d，此類氣井生產管理的原則為控制壓降，穩(wěn)定生產。部分二類氣井日產氣量小于臨界攜液流量，井筒易積液，生產管理過程中，通過動態(tài)分析，精準判斷氣井積液情況，并通過排水采氣工藝將積液帶出井筒，保證氣井正常穩(wěn)產。氣井初始無阻較低，生產管理中，根據(jù)壓降速度變化情況，實時調整配產，控制壓降速度，從而延長穩(wěn)產期，提高氣井儲量動用程度。

三類氣井生產特征表現(xiàn)為單位壓降采氣量小，初始無阻低，日產氣量小，壓降速度快的特點。三類氣井中無阻流量小于5×104m3/d，此類氣井生產管理的原則為挖潛產能，延長壽命。三類氣井中，多數(shù)氣井生產時壓力下降快，穩(wěn)產時間短，且不能連續(xù)生產，建議實施間歇生產制度。間歇生產的關井階段，氣井外圍低滲區(qū)儲量可以部分被動用，使近井地帶的地層壓力得到一定恢復，再次開井后有助于提高氣井攜液能力，同時，提高了外圍低滲儲量的動用程度，最大化挖潛了氣井產能，提高了氣井的經濟價值。

3 一點法產能公式α 系數(shù)校正及公式驗證

為了減少不同儲層物性和不同改造效果對產能評價結果的影響，針對延安氣田按照不同層位、不同產能高低劃分，校正一點法產能公式系數(shù)α 值，進而得到相對準確的一點法產能公式[5-7]。根據(jù)延安氣田歷年修正等時試井數(shù)據(jù)成果，然后按照一點法經驗公式的確定流程，確定經驗系數(shù)α 值，得到延安氣田的一點法經驗公式（見表1，表2）。

表1 研究區(qū)α 系數(shù)取值情況表

通過修正延安氣田的一點法公式，結合研究區(qū)實測數(shù)據(jù)進行計算對比，發(fā)現(xiàn)該公式的整體平均誤差為0.5%，充分證實該公式的準確性，為后期更好地評價產能提供了有效的依據(jù)[8]。

表2 研究區(qū)修正一點法產能公式計算對比表

4 結論

（1）根據(jù)研究區(qū)氣井生產動態(tài)特征，將氣井分為三類氣井，以便氣井的精細化管理，從而達到高效開發(fā)的目的。

（2）針對延安氣田的儲滲特征，按照不同層位、不同產能高低劃分，校正一點法產能公式系數(shù)α 值，進而得到相對準確的一點法產能公式，并通過實測數(shù)據(jù)驗證，整體平均誤差為0.5%。