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第三章气井产能分析第一节稳定状态流动的气井产能公式第二节拟稳定状态流动的气井产能公式第三节气井产能经验方程第四节完井方式对气流入井动态的影响1采气工程-气井生产系统分析
气井产能分析气井产能是指一定回压下的气井供气量。地层压力一定,以不同的井底流动压力测试气井的产气量,称气井的产能试井。气井流入动态特性通常是通过产能试井工艺认识的。根据短期产能试井录取的资料,经过整理,可以确定反映该井流入动态特性的产能方程,或称流入动态方程。根据方程描绘出一条完整的流入动态曲线,简称气井的IPR曲线。2采气工程-气井生产系统分析
第一节稳定状态流动的气井产能公式一、稳定状态流动达西公式拟压力:简化:3采气工程-气井生产系统分析
第一节稳定状态流动的气井产能公式一、稳定状态流动达西公式将表皮效应产生的压降合并到总压降中,则稳定流动达西产能公式为:绝对无阻流量:井底流压等于0时所解出的流量。简化:4采气工程-气井生产系统分析
第一节稳定状态流动的气井产能公式二、非达西流动产能公式井轴周围的高速流动相当于紊流流动,称为非达西流动。Forchheimer通过实验,提出下面的二次方程来描述非达西流动:一般地:5采气工程-气井生产系统分析
第二节拟稳定状态流动的气井产能公式在一定范围的排气面积内,气井定产量生产一段较长时间,层内各点压力随时间的变化相同,不同时间的压力分布曲线依时间变化互成一组平行的曲线族。此时这种情况称为拟稳定状态。6采气工程-气井生产系统分析
第二节拟稳定状态流动的气井产能公式压力衰竭方式开发、多井采气的气田,在正常生产期内呈拟稳定状态。气井采气全靠排气范围内气体本身的弹性膨胀,没有外部气源补给。对此情况,由气体等温压缩的定义式可以推得:设想圆形气层中心一口井,则:7采气工程-气井生产系统分析
第三节气井产能经验方程1.气井的达西(Darcy)公式假设条件:不可压缩气体在定压边界下,以某一稳定产量在均匀介质中作平面径向流动。x为供气面积系数:8采气工程-气井生产系统分析
第三节气井产能经验方程地层的总表皮系数S的构成:S1为机械伤害(堵塞等)表皮系数S2为气层打开不完善系数S3为射孔几何形态表皮系数S4为射孔压实带表皮系数一般地,气层降压弹性开采,气层压力和产量是采出程度的函数。S(q,t)为产量和时间诱导表皮系数Dq为紊流表皮系数9采气工程-气井生产系统分析
第三节气井产能经验方程2.紊流条件下的非达西渗流公式地层层流系数(径向):地层紊流系数(径向):10采气工程-气井生产系统分析
第三节气井产能经验方程3.费特柯维奇(Fetkovich)公式当n=1时,完全符合达西渗流定律:当0.5n1时,表示气流入井符合非达西渗流定律:11采气工程-气井生产系统分析
第三节气井产能经验方程3.费特柯维奇(Fetkovich)公式C与n与值可由试井数据分析确定。12采气工程-气井生产系统分析
第四节完井方式对气流入井动态的影响⒈裸眼完井一般不考虑井筒与岩石表面之间的压力损失。如果地层岩面在钻井和完井过程中受到损害,可在流入动态计算中的表皮系数内加以考虑。13采气工程-气井生产系统分析
第四节完井方式对气流入井动态的影响2.射孔完井影响流入动态的主要参数有孔密、孔径、孔深、相位角等。流体通过射孔孔眼的流入特性,采用紊流条件下的非达西渗流公式修改形式来描述:射孔孔眼层流系数射孔孔眼紊流系数14采气工程-气井生产系统分析
第四节完井方式对气流入井动态的影响3.射孔—砾石充填完井砾石衬管层流系数:砾石衬管紊流系数:15采气工程-气井生产系统分析
需要说明的几个问题(1)无论气井还是油井的流入动态研究与计算均是比较复杂的。l基于上述方法的修正(井型、流体相态等)l基于油藏数值模拟技术(繁琐、要求的基础资料多、工作量大)(2)气井流入动态还需要考虑多相流体流动的影响l含水率的影响l地层压力、温度变化的影响l水相流入动态的计算采气工程-气井生产系统分E析ND16
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