压降法在井间干扰气井组中的应用研究

张晓斌 李文宏 范伟 刘蕾

1．中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安710021;

2．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安710021

压降法在井间干扰气井组中的应用研究

张晓斌1，2李文宏1，2范伟1，2刘蕾1，2

1．中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安710021;

2．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安710021

准确的动储量计算值对气田的开发具有重要意义。但在气田开发中后期，气井井间干扰普遍存在，传统压降法在计算气井动储量时仅把单井压力测试资料及因其他原因关井时间较长的压力资料作为依据，导致计算结果出现很大偏差。为解决这一难题，首先引入压降跟踪曲线，把单井生产资料应用到压降曲线绘制过程中，降低了存在井间干扰气井组单井传统压降法动储量计算误差，然后对传统压降法进行改进，采用以井间干扰的气井组为计算对象的整体压降法计算整个井组的动储量，大大提高动储量计算的准确性。选取鄂尔多斯盆地靖边气田山2储层的两口气井对文章提出的方法进行验证，证实了方法的可行性及可靠性。

井间干扰;气井动储量;压降法;压降跟踪曲线

0 前言

气井动储量是气田开发规模、稳产时间、井网合理性及储量动用情况评价等的重要依据，其计算的准确性直接影响到气田开发方案的实施效果及气藏的总体开发效果［1－5］。目前，常见动储量的计算方法主要有压降法、产量不稳定法、流动物质平衡法、产量递减法、产量累积法等［5－10］。其中，可靠程度最高、应用最广的是压降法。但是，在气田开发中后期，气井间干扰影响普遍存在，传统压降法在绘制压降曲线时，仅把压力测试资料及因其他原因关井时间较长的压力资料作为依据。对于测压资料少且生产状况好的气井，传统压降曲线绘制时可参考的地层拟压力点较少，多认为其压降曲线为直线型，无法反应因井间干扰因素造成的曲线偏转，即无法反应其动储量的变化情况，使得动储量计算结果出现较大偏差［11－20］，而且由于井间干扰的存在，井间干扰气井组单井动储量计算往往存在储量的叠加，计算不准确。

为了使井间干扰气井组动储量计算结果更加准确，本文引入该井的压降跟踪曲线，采用气井生产数据中油压、套压的变化来反应地层压力的变化，以解决测压资料有限的气井传统压降法无法准确反应单井气井压降曲线偏转趋势的问题，从而判断井间干扰的存在，并在应用中对传统压降法进行改进，对已产生井间干扰的气井组采用整体法计算，以解决井间干扰造成的动储量计算结果偏大问题，提高动储量计算的准确性。

1 理论依据及计算过程

1.1压降曲线偏转判断

对于气田开发后期生产时间较长且生产状况良好，但压力测试资料有限的气井(只有3个或3个以下测压点的气井)，引入该井的压降跟踪曲线，利用气井生产资料绘制压降曲线，判断压降曲线偏转。

根据Cullendet-Smith方法计算井底流压与井口压力的关系:

式中:pwf为井底流动压力，MPa;pwh为井口流动压力，MPa;f为天然气管流摩擦系数，无纲量;qg为气井产气量，104m3/d;L为从气井井口到产层中部的深度，m;d为油管或套管内径，m;¯T为井筒气柱平均温度，℃;¯Z为井筒气柱平均偏差系数，无量纲;γg为气体相对密度，无量纲。

根据产能二项式计算地层压力与井底流压的关系:

式中:pR为地层压力，MPa;qg为气井产气量，104m3/d; A、B为产能方程系数，无量纲。

利用上述方法计算的地层压力，绘制地层拟压力与累计产气量的关系曲线(即压降跟踪曲线)，则可查看压降曲线偏转情况。

1.2 井间干扰气井组动储量计算

对于因井间干扰造成压降跟踪曲线偏转的气井，把互相干扰的气井组作为一个相对封闭的压力系统，用整体压降法计算井组整体动储量。

对于定容、封闭、消耗式气藏，在开采过程中没有水驱作用，同时气藏压力下降所引起的束缚水膨胀和孔隙体积的减小量也极其小，可以忽略不计，则地层压力与天然气储量关系:

式中:p为某时刻地层压力，MPa;Z为对应于地层压力p的气体压缩因子，无量纲;pi为原始地层压力，MPa;Zi为原始状态下的压缩因子，无量纲;GP为累计采出气量，108m3;G为动储量，108m3。

对于一个相对封闭的压力系统，本文在计算式(3)中地层压力时，采用累计产量加权平均的计算方法:

式中:pm为m井地层压力，MPa;qm为m井累计产气量，108m3。

1.3 计算过程

1)根据气井生产数据中的油、套压数据通过Cullendet-Smith方法计算井底流压;

2)通过产能二项式计算地层压力，绘制单井的地层拟压力与累计产气量关系曲线(即压降跟踪曲线)，分析曲线偏转趋势;

3)对压降跟踪曲线发生偏转的气井，分析其发生偏转的原因，如果是由于井间干扰而产生的压降曲线偏转，则把互相干扰的气井井组作为一个相对封闭的压力系统，利用整体压降法计算井组的动储量。

2 现场应用

2.1 压降曲线偏转判断

以上古生界山2储层生产状况良好的A、B气井为例，两井的传统压降曲线见图1～2。

图1 A井压降曲线图

图2 B井压降曲线图

由图1～2可知，由于A、B井的测压资料及因其他原因关井时间较长的压力资料有限，其传统压降曲线均为直线型，未出现偏转。利用气井生产数据计算单井地层压力，分别绘制两井的压降跟踪曲线，见图3～4。

由图3～4可知，A、B井的压降跟踪曲线均出现了偏转的现象，而传统压降曲线均为直线型。故本文引入的压降跟踪曲线更能反应气井生产过程中井间干扰、外围储层供气等因素的影响，即更能反映动储量的变化情况。

图3 A井压降跟踪曲线图

图4 B井压降跟踪曲线图

2.2 井间干扰气井组动储量计算

由图3～4可知，A井压降跟踪曲线为下偏型，B井压降跟踪曲线为上翘型，两压降曲线呈互补的偏转状态，且两压降跟踪曲线发生偏转的日期相近。加之，A、B两井的生产层位同为上古生界山2储层，且两井的井距小于两井泄流半径之和。分析认为，A井与B井间存在井间干扰现象。

综合分析A、B两井与邻井的连通情况后认为可把该两井作为一个压力系统相对独立的井组，用整体压降法计算井组动储量，计算结果见图5。

图5 井间干扰井组动储量计算曲线

若对A、B井分别应用传统压降法计算其动储量，则两井动储量的和为7.71×108m3。若A、B两井使用本文介绍的方法计算动储量，则两井动储量的和为6.87×108m3，较单井压降法累加计算值降低了0.84×108m3，说明对于井间干扰的气井传统压降法计算的总动储量值偏大。对比其他动储量评价方法的计算结果，本文提出的动储量计算方法的计算结果更加符合实际。

3 结论与认识

1)对于生产时间较长，压力测试资料有限的气井，通过气井生产数据处理后绘制的压降跟踪曲线，能真实地反应压降曲线的偏转情况。

2)对压力系统相对独立的井间干扰气井组，通过累产加权平均的整体压降法计算井组动储量，使得动储量计算结果更加准确。

3)选取上古生界山2储层的气井对本文提出的方法进行了验证，证实了方法的可行性及可靠性。

［1］张明禄．长庆气区低渗透非均质气藏可动储量评价技术［J］．天然气工业，2010，30(4):50－53．Zhang Minglu．Evaluation Techniques of Dynamic Reserves: CaseHistoryofLow-PermeabilityandHeterogeneous Reservoirs in Changqing Gas Fields［J］．Natural Gas Industry，2010，30(4):50－53．

［2］李骞，郭平，黄全华．气井动态储量方法研究［J］．重庆科技学院学报:自然科学版，2008，10(6):34－36．Li Jian，Guo Ping，Huang Quanhua．Comparative Study of Gas Well Dynamic Reserves Determination Methods［J］．Journal of Chongqing University of Science and Technology (Natural Science Edition)，2008，10(6):34－36．

［3］Agarwal R G，Gardner D C，Kleinsteiber S W，et al．Analyzing Well Production Data Using Combined Type Curve andDecline Curve Analysis Concepts［J］．SPE 57916，1998，(9):27－30．

［4］Doublet L E，Pandie P K，McCollum T J，et al．Decline Curve Analysis Using Type Curves Analysis of Oil Well Production Data Using Material Balance Application To Field Cases［J］．SPE 28688，1994，(10):10－13．

［5］史玉成，陈明强，等．低渗透气田单井控制储量计算的流动单元方法研究［J］．岩性油气藏，2007，19(14):16－21．Shi Yucheng，Chen Mingqiang，et al．Flow Unit Method for Calculation of Single Well Controlled Reserves in Low Permeability Gas Field［J］．Lithologic Reservoirs，2007，19 (14):16－21．

［6］谷宁，朱学谦，邢丽雯．非常规气储量计算方法分析［J］．天然气与石油，2014，32(6):45－49．Gu Ning，Zhu Xueqian，Xin Liwen．Analysis on Calculation Method of Unconventional Gas Reserves［J］．Natural Gas and Oil，2014，32(6):45－49．

［7］肖鹏，刘洪，于希南．水驱气藏采收率计算及影响因素分析［J］．重庆科技学院学报:自然科学版，2013，15(1): 116－119．Xiao Peng，Liu Hong，Yu Xinan．Compution and Analysis on Affecting Factors of Recovery Ratio of Water-Drive Gas Reservoir［J］．Journal of Chongqing University of Science and Technology(Natural Science Edition)，2013，15(1):116－119．

［8］李爽，贾旭峰，井元帅．苏10区块低渗透气藏动态储量预测研究［J］．断块油气田，2010，17(1):70－72．Li Shuang，Jia Xufeng，Jing Yuanshuai．Dynamic Reserves Prediction of Low Permeability Gas Reservoir in Block Su10［J］．Fault-Block Oil and Gas Field，2010，17(1):70－72．

［9］廖科健，刘波，姚猛．有限水侵页岩气藏物质平衡方程及储量计算［J］．天然气与石油，2014，32(6):50－57．Liao Jianke，Liu Bo，Yao Meng．Material Balance Equation and Reserve Estimation Method for Shale Gas Reservoirs with Limited Water Influx［J］．Natural Gas and Oil，2014，32 (6):50－57．

［10］唐川，赵家辉，张俊松．考虑水封气的水驱气藏动态储量计算新方法［J］．天然气与石油，2014，32(6):63－67．Tang Chuan，Zhao Jiahui，Zhang Junsong．New Method for Calculation of Dynamic Reserves in Water Drive Gas Reservoir by Considering Water-Sealed Gas［J］．Natural Gas and Oil，2014，32(6):63－67．

［11］Blasingame T A，Lee W J．Variable-Rate Reservoir Limits Testing［C］．//．SPE．Permian Basin Oil and Gas Recovery Conference，13－15March，Midland，Texas．USA: SPE，1986．

［12］Palacio J C，Blasingame T A．Decline Curve Analysis Using Type Curves Analysis of Gas Well Production Data［J］．SPE 25909，1993，(4):26－28．

［13］Blasingame T A，McCray T L，Lee W J．Decline curve A-nalysisforVariablePressureDrop/VariableFlowrate Systems［J］．SPE 21513，1991，(1):23－24．

［14］ANDERSON D M，MATTARET L．Practical Diagnostics U-sing Production Data and Flowing Pressures［C］．//．SPE．AnnualTechnicalConferenceandExhibition．USA: SPE，2006．

［15］张雅玲，李琪，张建国，等．靖边气田压降曲线偏转特征及原因分析［J］．低渗透油气田，2009，20(3):76－79．Zhang Yaling，Li Qi，Zhang Jianguo．Deflection Characteristics and Cause Analysis of Pressure Drop Curve of Jingbian Gasfleld［J］．Oil and Gas Field Development，2009，20 (3):76－79．

［16］王旭，高远，刘茂果，等．定容气藏压降曲线变化原因分析．石油化工应用，2011，30(9):16－19．Wang Xu，Gao Yuan，Liu Maoguo，et al．Pressure Decline Analysis of Constant-Volume Gas Reservoir［J］．Petrochemical Industry Application，2011，30(9):16－19．

［17］袁清芸，王洋，黄召庭，等．井间干扰造成的气藏储量叠加问题研究［J］．天然气地球科学，2013，24(3):639－642．Yuan Qingyun，Wang Yang，Huang Zhaoting，etal．Research on Superimposed Dynamic Reserves of Gas Reservoir Caused By Well Interference［J］．Natural Gas Geoscience，2013，24(3):639－642．

［18］程时清，杨秀祥，谢林峰，等．物质平衡法分区计算定容气藏动储量和压力［J］．石油钻探技术，2007，35(3):66－68．Cheng Shiqing，YangXiuxiang，XieLinfeng，etal．Multi-Region Calculation of Dynamic Reserve and Pressure of Constant Volume Reservoirs Using Material Balance［J］．Petroleum Drilling Techniques，2007，35(3):66－68．

［19］张俊法，汤达祯，赵梅叶．一种计算单井动储量的新方法［J］．石油天然气学报，2009，31(1):96－101．Zhang Junfa，Tang Dazhen，Zhao Meiye．A New Method for Determining Dynamic Reserves in a Single Well［J］．Journal of Oil and Gas Technology，2009，31(1):96－101．

［20］申颍浩，何顺利，王少军．低渗透气藏动态储量计算新方法［J］．科学技术与工程，2010，10(28):6994－6997．Shen Yinghao，He Shunli，Wang Shaojun．A New Method to Calculate Dynamic Reserves of Low-Permeability Gas Reservoir［J］．Science Technology and Engineering，2010，10 (28):6994－6997．

10.3969/j．issn．1006－5539.2016.06.011

2016－06－25

张晓斌(1987－)，女，山东潍坊人，工程师，硕士，主要从事油田化学及提高采收率方面的研究。