邻井影响下高压气井地层压力求取方法探讨

2013-01-06郭康良孙晓瑞长江大学地球科学学院湖北武汉430100

长江大学学报(自科版) 2013年8期

景欢，郭康良，任婷，孙晓瑞，李婧（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

当一口井开井生产时，在井底形成压降漏斗，随着开井时间的延长逐渐向外扩展。实际上，一个气藏中有大批气井同时生产，此时地层中各点的压力降应是各井单独工作时在该点造成的压降的叠加和。气井生产早期，由于开采时间短，所在储层渗透率低，压力变化的波及范围很小，地层中各点的压降则可以忽略认为是各井单独工作造成的；但是随着气井的不断生产，影响范围越来越大，产生了井间干扰，则地层中各点的压降应为各井单独工作时在该点造成的压降的叠加和。由常规试井解释或井下压力计测得的地层压力通常仅考虑单独一口井的测试情况（干扰试井除外），所以在考虑邻井干扰情况下计算地层压力更符合井底压力分布状况，从而更加准确地反映。下面，笔者对地层特征邻井影响下高压气井地层压力求取方法进行探讨。

1 井间干扰理论

对于整装气田，在区域井都保持稳定生产时，整个气田处于相对稳定状态；若区域中的井改变工作制度或者有新井投入生产时，会使原来的压力平衡遭到破坏，引起整个渗流场发生变化，导致地层中压力的重新分布，而分布方式按照压降的叠加原则来进行［1］，此即井间干扰的实质。下面以2口生产井之间的相互干扰为例来分析井间干扰现象及其本质。设在地层中有A、B 2口井同时工作，其压力分布曲线如图1所示。若只有A井单独生产，则地层内各点的压力分布如曲线Ⅰ所示；若只有B井单独生产，则地层内的压力分布如曲线Ⅱ所示；当2口井同时生产时，地层内各点的压力分布如曲线Ⅲ所示。在地层中M点处，若A井单独工作，则在M点的压降ΔP1=M1M3；若B井单独工作，则M点的压降为ΔP2=M1M2；若2口井同时工作时，则M点的压降ΔP3=M1M4，即ΔP3=ΔP1＋ΔP2，这表明当多井同时工作时，地层中各点的压力降是各井单独工作时在该点产生的压降的叠加和［2］。

根据渗流基本方程，气井在地层中任一点N处造成的压降为［3］：

图1 2口井同时工作的压力分布曲线

为平均压力，MPa；K为气井渗透率，μm2；h为气层有效厚度，m；T为气层温度，K；Ct为综合弹性系数，1／MPa；r为邻井到测试井的距离，m；φ为气藏孔隙度；t为生产时间，h；η为导压系数，μm2·MPa／（mPa·s）；q为气井产量，104m3／d；μ为气体粘度，mPa·s；z为气体压缩因子。式中，pi为地层压力；Δp为压差，MPa；pwf为井底流压，MPa；K为气井渗透率，μm2

1．1 2口井同时生产情形

1．2 多井同时生产情形

地层中多口井同时生产时的示意图如图2所示。根据压降叠加原则，当多口井同时生产时，地层中任一点的压降等于每口井单独生产时在该点所产生的压降的叠加和，其数学表达式为［5］：

2 应用实例

以P303-莲3井为例，其周围邻井分别为P302-3井、P201-2井和P202-1井，根据上述公式计算各井的附加压降。

2．1 计算平均产量

第i口气井生产ti时间后产气量为qi，其平均产量为，计算公式如下：

式中，qi为第i口气井的产量，104m3／d；ti为第i口井产量qi对应的生产时间，d。

用式（6）计算P303-3井及其邻井的平均产量如表1所示。

图2 多口井工作示意图

2．2 计算邻井到测试井距离

计算P303-3井与邻井的距离，见表2。

表1 P303-3井及其邻井的平均产量

表2 P303-3邻井的距离

2．3 计算P303-3井的真实地层压力

根据P303-3井各个邻井的参数（见表3），利用式（5）计算各个邻井在该井产生的附加压降，进而得出该井的真实地层压力，计算结果如表4所示。

表3 P303-3邻井的参数

气藏中多井同时生产会产生井间干扰，测试井的压力会受其邻井影响。P303-3井周围包括P302-3、P201-2、P202-1井，当这几口井同时生产时，P302-3、P201-2、P202-1 3口井会在P303-3井处产生压降，分别为0．076391MPa、0．179849MPa、0．223488MPa，3口井在 P303-3井处产生的总压降为0．4798MPa。测试的P303-3井处地层压力为46．56MPa，其中包括了P302-3、P201-2、P202-1井生产时在该井产生的压降，使P303-3井处地层压力值偏小。因此需要加上这3口井在P303-3井处产生的总压降值，P303-3井实际地层压力为47．0398MPa。