积液气井产能方程校正

黄强强，李炼民，周春香

（大港油田勘探开发研究院，天津300280）

1 井筒积液原因分析[1]

气井生产初期，气体有足够能量将全部液体携带出井筒，井筒中没有液体回落。随着气井生产时间的延长，气井产量达不到最小携液流量，导致气井没有足够能量将油管内的液体带至地面，造成液体开始回落，这样就造成了井底积液。积液不仅会影响气井正常生产并污染气层，甚至降低气井产能。

井筒积液主要来源于地层水和天然气凝析产出的自由水。井筒中液体存在有2种形式，一种以小液滴形式存在于井底，另一种是以液膜形式附着在管壁中、上部。

一般情况下，当压力一定时，温度越低，饱和水蒸汽就越容易凝析出来；当温度一定时，压力越低，饱和水蒸汽也越容易凝析出来。

2 判断积液方法

判断积液方法有直观法、临界气体速度法、动能因子法、压力梯度法、产能试井分析法[4]。

本文着重从产能试井分析法来判断积液类型，然后对其进行修正，从而求取准确的产能方程，得到准确的气井无阻流量，指导气藏合理开发和生产。气井在进行系统试井前都要排尽井筒液，这样才能得到真实的压力测试资料。如果井筒积液未及时排干净就进行测试，会直接影响测试压力的准确性，稳定试井曲线会出现异常。

稳定试井气体渗流方程式[2]：

式中：Q——单位时间内标准体积流量，m3/d；

A、B——二项式产能方程系数，小数；

Pr——地层压力，MPa；

Pwf——稳定井底流动压力，MPa；

C、n——经验参数。

正常情况下，在直角坐标系中，ΔP2/Q-Q、lgΔP2-lgQ为直线关系。正常指示曲线关系图如图1、图2所示。

图1 ΔP2/Q-Q关系图

在气井井底有积液的条件下，其产能关系曲线ΔP2/Q-Q、lgΔP2-lgQ并不是线性关系，而会出现异常现象，主要表现为以下3种类型。

（1）井底积液，使得井底压力测量过高，而气层压力测量过低，其典型曲线如图3、图4所示。

（2）井底虽有积液，但随着测试产量增大积液逐渐被带出，其曲线特征如图5、图6所示。

（3）产量由大变小测试时，积液不能带至地面，其产能曲线特征如图7、图8所示。

图2 lg△P2-lg Q关系图

图3 ΔP2/Q-Q关系图

图4 lgΔP2-lg Q关系图

图5 ΔP2/Q-Q关系图

图6 lg△P2-lg Q关系图

图7 ΔP2/Q-Q关系图

图8 lgΔP2-lg Q关系图

实例分析：某气田M 5-6井，2009年3月12～14日分别用3mm、4mm、5mm油嘴进行稳定试井，具体测试数据如表1所示。

表1 M 5-6井稳定试井测试数据

利用二项式作ΔP2/Q-Q关系曲线，利用指数式做lgΔP2-lgQ关系曲线如图9、图10所示。

与正常指示曲线图l、图2进行对比，M 5-6井的指示曲线存在明显异常[2]，并且与B类积液类型非常相似。由此可以判断出，该井井底存在积液，但随着油嘴逐渐放大，测试产量也相应增大，井底积液逐渐被携带出井筒至地面。

图9 M 5-6井ΔP2/Q-Q关系图

图10 M 5-6井lgΔP2-lg Q关系图

3 产能方程校正

通过上面的分析，我们知道M 5-6井井底存在积液，使得实测井底压力值比实际值偏小。因此，我们采用压力校正[3]方法进行校正。

假设δj=Pwfj-P′wfj，则由二项式产能方程和指数式产能方程，有：

选取不同的δj值，通过试凑法，利用公式（3）和（4），做lgQ的关系曲线，不断地调整δj的值，直至所有数据点近似在一条直线上为止（图9、图10）。

通过上述方法，得到该井的二项式产能方程系数A、B分别为0.2262、16.671，指数式产能方程的系数和指数分别为0.06、0.9951。从而得到校正后的二项式产能方程：

图11 校正后二项式产能方程处理曲线

图12 校正后指数式产能方程处理曲线

指数式产能方程：

此时，令Pwf=0.101 ，将其分别代入（5）式和（6）式，计算得到二项式和指数式产能方程的无阻流量分别为1.43×104m3/d、1.45×104m3/d。

4 结论及建议

对于积液气井，应先通过系统试井曲线判断其积液类型，然后再对其进行校正，从而得到正确的气井产能方程，并求得可靠的产能参数，为合理开发利用气藏提供有力的依据。

[1]李晓平.浅谈判别气井井底积液的几种方法[J].钻采工艺，1992，2（15）：43-44.

[2]王坤.陈明强，曹宝格,等.气井系统试井异常资料分析及处理方法[J].油气井测试，2008,17（4）：29-31.

[3]黄强强，彭飞飞.利用系统试井资料计算气井无阻流量[J].内蒙古石油化工，2015(4)：33-34.

[4]熊巍.气井积液规律及排水采气优化[D].长江大学硕士研究生学位论文，2012.