利用压降法确定气井关井时间

2012-11-14文远超陈小飞李媛媛郑海亮罗国文刘庆军

石油化工应用 2012年3期

张歧，文远超，陈小飞，李媛媛，郑海亮，罗国文，刘庆军

（1.中国石油长庆油田分公司第一采气厂，宁夏银川 718500；2.中国石化胜利油田分公司河口采油厂，山东东营 257200；3.山东省第五地质矿产勘查院，山东泰安 271021）

利用压降法确定气井关井时间

张歧1，文远超1，陈小飞1，李媛媛2，郑海亮1，罗国文3，刘庆军1

气田在开发过程中地层压力是不断变化的。每口井的静压就代表这口井所处泄流范围内的平均地层压力。靖边气田每年都在开展大量动态监测工作，目的之一就是求取气井目前地层压力，如定点测压、压力恢复试井、区块整体关井测压等，由于靖边气田具有低渗、非均质性强的特点，井间物性变化大，关井时间很难确定，通常情况下，为获得较为稳定的静压，一般采取长时间关井，但通过研究，大部分气井有缩短关井时间的潜力，在供气压力越来越大的情况下，缩短关井时间就意味着增加了产气量，因此，本文着力于应用压降法求取气井关井时间这一命题，在缩短气井关井时间的同时，求准气井目前地层压力，为开展各项研究工作奠定基础。

压降法；动储量；气井关井时间；目前地层压力

1 目前确定气井关井时间所用的方法

1.1 目前确定气井关井时间所用的方法

目前在确定气井关井时间时主要依据压力恢复试井结果和计算泄流面积得到。

1.1.1 压力恢复试井结果对于表皮系数S>0的情况下，压恢曲线半对数直线段起始时间可由下式估计：

由（1）式，所需关井时间Δtsl正比于井储系数C，反比于值，并随S作指数增加。压恢曲线半对数直线段起始时间用下面的方法估计。

由无因次量：

可得：

式中Δte是Argwarl的等价时间，定义为：

表1 出现半对数直线段的无因次时间

此即关井出现半对数直线段时间。这对于S为正为负都可使用。

为了使修正后的压恢曲线有足够长的半对数直线段，设短关井至少应有2/3对数周期的长度，即关井时间不少于 Δts=4.64tsl。

1.1.2 单井泄流面积的确定在一个多井生产的封闭油气藏中，在各井生产的初期，各井的控制面积基本按井数平均，与单井产量大小无关。随着生产时间的增长，高产井控制面积逐步增大，低产井控制面积逐步缩小，当生产处于拟稳态时，各井所控制的孔隙体积将与各井的产量成正比。若近似认为孔隙度不变，则各井的控制面积满足下式：

设两井之间井距为R，供气面积分界线距1井为R1，距 2 井为 R2，则有：

依据（10）式可划出各井供气区的控制面积Aj及其几何形状。

对于储层物性，能够根据产能大小进行大致估算，然而对于外围边界，在做试井前是无法估计它距离井的远近。由于边界的影响在气井生产过程中可以确实反映出来，因此气井生产数据是储层物性和供给条件的综合反映。显然，通过分析气井生产数据，不但可以确定储层物性，而且还可确定单井实际泄流范围和控制储量。

在算出该井泄流面积后,进一步就可以利用下面探测半径公式计算该井需要测试的时间。

1.1.3 存在的问题以上方法在计算气井关井时间时需要的参数只能通过压力恢复试井才能得到，也就是说，要计算气井的关井时间，前提是进行压力恢复试井，这样，对于现场来说，因为供气任务的紧张，每口井进行压力恢复试井操作起来很困难，同时，因为靖边气田气藏非均质性强，井与井之间类比的可能性很小，因此，该方法只能存在理论上的可能性，现场迫切需要一种更为简单的方法求得气井的实际关井时间，进而准确地求得气井的目前地层压力。

1.2 缩短关井测试时间的可行性

但是要想测准一口井的静压并非易事，时间短，没有达到径向流段，造成外推的平均地层压力偏差较大，时间如果过长又可能会发生邻井干扰，因此，选择合适的关井测压时间是准确确定平均地层压力及储层参数的保证。

统计靖边气田近两年来压力恢复测试情况，单井平均测试时间为36.25天，平均后期压力恢复速率为0.007 MPa/d。根据实际压力恢复程度分析，不难得出如下结论：靖边气田有相当一部分气井，特别是中高产井，有缩短关井测试时间的潜力。

2005年3～6月，对陕45井区进行整体关井测压，进一步证实了这一点。由表2可以看出：关井31天，平均地层压力为19.5 MPa，恢复到原始地压的64.46%；关井60天，平均地层压力为19.84 MPa，恢复到原始地压的65.59%；关井74天，平均地层压力19.95MPa，恢复到原始地层压力的65.95%，后期14天平均恢复速率0.008 MPa/d。

实践表明：对于靖边气田部分气井，特别是中高产井，有缩短关井测试时间的可能性。

2 压降法确定气井关井时间及目前地层压力

气田开发过程中，要不断核实气井的动态储量，压降法确定气井关井时间及目前地层压力就是在物质平衡计算动储量的基础上推导出来的。

2.1 压降储量计算原理方法

压降法实质上是物质平衡方法的一个特例，即定容消耗性气藏的物质平衡方法。

计算公式如下：

对于（12）式如果设A=Pi/Zi，B=Pi/（Zi×Gd），则（12）式又可改写为：

可见，根据气藏不同时刻的视地层压力Pe/Z和对应累计产气量Gp，在直角坐标系上可得到一条直线（见图1），其直线方程见（13）式，该直线在纵坐标（Pe/Z）上的截距为A、斜率为B。对方程（13），设Pe=0时，所求得的Gp即为该气藏所控制的地质储量（动态储量）。

图1 压降储量曲线图

2.2 关井时间的确定

通过对靖边气田大部分气井泄流半径的计算，发现目前大部分气井仍没有达到泄流半径，即井与井之间的干扰还很小，因此大部分气井的压降曲线还没有发生拐点，还是一条直线，在计算压降储量的时候，由于测试点相对较少，大部分气井仅有2～3个点，所以常需要将关井套压折算以求取地层压力，然后结合测试点，这样更能求准压降储量，同时依据压降曲线及气井累井产气量，可求出任意时刻气井的地层压力，本方法就是在此基础上建立起来的。

通过测试压力点能够建立一条压降曲线，在气井的生产过程中，常常因为各种原因关井，选择关井时间在一周以上的点进行折算，在折算之前，对相应的静压折算软件进行了精度评估，折算结果能够达到足够的精度要求，选择2～3个点进行折算。