吉林油田黑59区块注气井地层压力的计算

王 焱 王怒涛 蒋 佩

西南石油大学石油工程学院，四川 成都 610500

0 前言

目前计算注气井地层压力的方法有很多［1-5］，传统方法基本上是通过关井进行压力恢复来求取，需要耗费大量时间，给油气田的生产带来较大影响。为克服此不足，应用实测法、产能方程反算法和流压—产量外推法对吉林油田黑59 区块进行注气井地层压力计算，优选出计算注气井地层压力的主要方法。

1 区块概况

注气井地层压力是油气藏地质研究和评价、储量计算、产能计算和评价、动态分析等各项科研工作的重要参数。因此，研究和确定注气井地层压力的大小，是油气藏工程的重要内容之一。吉林油田已经进入中高含水阶段，通过CO2驱油可提高采收率和未动用储量，特别是低渗储量的有效动用率，因此注气井地层压力的计算极为重要。

吉林油田黑59 区块位于松辽盆地南部中央坳陷区长岭凹陷中南部，具有优越的油气生成、运移、聚集和成藏的条件。平均储层孔隙度为12.77%，渗透率为3.57 mD，属低孔低渗储层；黑59 区块共规划部署54 口井（包括2007 年部署的油井19 口，注入井6口），其中油井43 口，注入井11 口。CO2驱先导试验区含油面积1.9 km2，石油地质储量78.0×104t；后在实验区南扩一个井组黑59-1，试验区含油面积扩大为2.2 km2，石油地质储量扩大为102.0×104t。

2 注气井地层压力计算

为准确得到注气井地层压力，应用实测法、产能方程反算法和流压—产量外推法进行注气井地层压力计算。通过将实例计算结果与实测地层压力进行比较，分析这些方法的优缺点。

2.1 实测法

实测法是在现场使用较多的方法，能获得稳定、可靠的注气井地层压力。其原理［6］为：关闭生产井，同时在井下放入压力计，用点测或连续监测压力恢复曲线的方法，测得关井后的井底静压力，获取注气井地层压力。

这种方法存在以下问题：对于低渗透气层，要从关井后测得的井底静压力获取注气井地层压力，往往需要关井数月甚至半年以上，影响气井正常生产，测压成本也较高。如果由于某种原因，压力计下入井筒遇阻或故障，导致无法测压或测试结果误差大，会对科研工作和生产管理带来困难。因此这种方法存在一定的使用局限性。

2.2 产能方程反算法

产能方程反算法是在实际生产中，利用产能方程组拟合来求取不同阶段的注气井产能方程系数［7-8］的方法，可以估算不同时期的注气井地层压力。其原理为收集注气井每一工作制度下的产量及相应的井底压力。注气井产能方程的二项式可以表示为：

式中：pe为气井平均地层压力，MPa ；pwf为气井井底流压，MPa；qg为气井产量，m3/d。

在所收集的某一段时间内，油气藏的地层压力pe变化很小，每一个测试点数据均满足产能方程。整理每个测试点的产能方程可得：

2.3 流压—产量外推法

此方法根据油井地层压力的计算公式类比得出。

2.3.1 二流压—二产量线性比例法

二流压—二产量线性比例法［9-10］是测取注气井的两次稳定流压和两次稳定产量后，按线性比例关系计算注气井地层压力。

2.3.2 多流压—多产量线性拟合法

多流压—多产量线性拟合法是在取得多个流压和多个产量后，在流压与产量的直角坐标上拟合出直线段，计算地层压力的公式为：

式中：A 为直线段的截距；B 为直线段的斜率。

2.4 方法应用

吉林油田黑59 区块的实测原始地层压力为24.3 MPa，某注气井测试数据见表1。

表1 生产测试数据表

应用实测法、产能方程反算法和流压—产量外推法对吉林油田黑59 区块进行计算，结果见表2。

表2 注气井地层压力计算结果

根据表2 分析知，实测法虽可获得稳定可靠的注气井地层压力，但有一定的使用局限性；产能方程反算法在注气井生产过程中获取的每个产量及压力数据的准确性要求高［11］，其计算精度较高，适用性强；流压—产量外推法相对误差大，不建议使用此方法。

3 注采系统法

进行油气藏动态分析时，注气是否产生效果，地层压力的动态预测更为重要，注采系统法就是一种井间地层压力动态预测的方法。

在注气初期，还没有形成有效驱替压力时，注气井与生产井的地层压力仍然是原始地层压力pi。随着注气前缘不断向前推进，当Ri+Rp=井间距离时，地层压力发生变化，这时形成有效的驱替压差，注气井开始对生产井产生效果，见图1。

图1 有效驱替压差

注气见效后，对于生产井：

注气见效后，对于注气井：

根据注气井与生产井的动态数据进行生产历史拟合，可以确定注气驱替前缘及目前的地层压力。

吉林油田黑59 区块某注气井和生产井之间的地层压力分布见图2。

图2 注气井和生产井之间地层压力分布

在油井到油气井连线上的任一点距离r=180 m时，油井和气井压力相等，注气开始产生效果。

注采系统法所需数据容易获得，计算精度高，利于现场应用，推荐用于井间地层压力的动态预测。

4 结论

a）实测法能够获得稳定、可靠的注气井地层压力，但关井时间长，影响注气井的正常生产，而且测压成本高，有一定的使用局限性。

b）产能方程反算法在注气井生产过程中获取的每个产量及压力数据的准确性要求高，根据实例计算可知，其计算精度较高，更利于现场应用，实用性强，可以优选利用此方法进行注气井地层压力的计算。

c）流压—产量外推法适合于流体流动过程中非达西效应较弱的生产井，同时要求有相对较准确的井口压力数据，这对于注气井的适应性可能较差，因为气体的可流动性较强，易出现高速非达西流。根据实例计算可知，其相对误差较大，不建议使用此方法进行注气井地层压力的计算。

d）注采系统法是针对井间地层压力动态预测的一种有效方法。其所需数据容易获得，实用性强，更利于在现场适用，可以优先考虑用此方法进行井间地层压力的动态预测。

［1］杨 进，李贵川，李庆彤.高温高压气井地层压力随钻监测方法研究［J］.石油钻采工艺，2005，27（3）：19-21.Yang Jin，Li Guichuan，Li Qingtong.Research of Inspecting While Drilling in High-Temperature and High-Pressure Formation［J］.Oil Drilling &Production Technology，2005，27(3)：19-21.

［2］田婉玲，齐二坡，吴茂富.气井试井产能分析新方法与新模型应用［J］.天然气与石油，2012，30（4）：46-50.Tian Wanling，Qi Erpo，Wu Maofu.Application of New Method and New Model of Gas Well Test Capacity［J］.Natural Gas and Oil，2012，30(4)：46-50.

［3］王建国，何顺利，兰朝利.低渗透气藏无阻流量的另一种求法［J］.石油钻采工艺，2006，28（6）：61-64.Wang Jianguo，He Shunli，Lan Chaoli.New Method on Forecasting the Absolute Open-Flow Capacity of Low Permeability Gas Reservoir ［J］.Oil Drilling &Production Technology，2006，28(6)：61-64.

［4］熊 健，王 婷，郭 平.考虑非达西效应的非低渗气藏压裂井产能分析［J］.天然气与石油，2012，30(1)：64-66.Xiong Jian，Wang Ting，Guo Ping.Analysis on Fractured Well Productivity in Low-Permeability Gas Reservoirs Considering Non-Darcy Effect［J］.Natural Gas and Oil，2012，30(1)：64-66.

［5］张小龙，李晓平，谢维扬.不同泄油体模式下水平井产能方程分析［J］.天然气与石油，2012，30（2）：45-48.Zhang Xiaolong，Li Xiaoping，Xie Weiyang.Analysis on Deliverability Equation for Horizontal Well in Different Oil Drainage Body Models［J］.Natural Gas and Oil，2012，30(2)：45-48.

［6］魏文杰，郭青华，习丽英.确定气井地层压力的几种方法［J］.石油化工应用，2009，28（9）：61-65.Wei Wenjie，Guo Qinghua，Xi Liying.SeveralMethodsof Define Gas Well Formation Pressure［J］.Petrochemical Industuy Application，2009，28（9）：61-65.

［7］李 允，李治平.气井及凝析气井产能试井与产能评价［M］.北京：石油工业出版社，2000.79-81.Li Yun，Li Zhiping.Wells and Condensate Gas Well Deliverability Testing Evaluation and Capacity［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，2000.79-81.

［8］黄炳光，刘蜀知，唐 海.气藏工程与动态分析方法［M］.北京：石油工业出版社，2004.112-115.Huang Bingguang，Liu Shuzhi，Tang Hai.Gas Reservoir Engineering and Dynamic Analysis Methods［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，2004.112-115.

［9］周继德，韩江国，卢祥国.对不关井测算地层压力方法的认识［J］.油气井测试，1994，3（3）：51-55.Zhou Jide，Han Jiangguo，Lu Xiangguo.Understanding of Calculation Method of Formation Pressure without Well Shutin［J］.Well Testing，1994，3（3）：51-55.

［10］王福林.实用油田压力恢复曲线分析方法［M］.北京：石油工业出版社，1979.Wang Fulin.The Practical Analysis Method of Oil Field Pressure Build-up Curve［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，1979.

［11］胡建国.注水开发中低渗透油藏用油井生产资料计算目前地层压力［J］.油气井测试，1991，4（4）：27-32.Hu Jianguo.Formation Pressure Calculation Based on Oil Well Production Data for Low Permeability Oil Reservoirs in Waterflooding［J］.Well Testing，1991，4（4）：27-32.