天然气井合理配产技术研究

张建，官斌

天然气井合理配产技术研究

张建，官斌

（陕西延长石油（集团）有限责任公司延长气田采气三厂，陕西 延安 716000）

天然气作为一种清洁能源，随着经济的发展以及对环保越来越高的要求，其在我国经济社会中将会扮演越来越重要的角色，天然气的需求会不断加大，如何保证天然气高效开发就显得越来越重要。配产是天然气开采过程中关键环节之一，其对气井的开采具有重要影响。不合理的配产易造成气井快速水侵、出砂、积液，气井产能快速递减，采收率极低。因此，如何确定天然气合理配产，保证天然气持续稳定高效开采具有重要意义。对天然气井合理配产方法进行了研究，指导气井配产，为气田科学高效开发提供依据。

天然气藏；配产方法；合理配产；高效开发

石油天然气为人类社会的发展进步做出了巨大贡献，成为经济社会发展不可或缺的重要原料。但随着近年来对环保的要求愈来愈高，天然气作为环保型能源将占据越来越多的比重，加大天然气的开采就显得尤为重要。天然气井的合理配产是实现天然气高效、稳定开采的关键环节。若产能配产值低，天然气的流速较低，无法携带液体到地面，造成井底积液，气井产量急剧下降甚至因积液关停，另外较小的产能也会增加气井开采周期，延长了投资回收期，经济效益较差；若产能配产值高，生产压差较大，对储层造成伤害，另外产能也递减较快，稳产周期大大缩减，气藏采收率低[1-2]。本文对气井合理配产进行了研究分析。

1 采气指示曲线法

采气指数为单位生产压差下的产气量，其大小等于气井产量与生产压差的比值。国内外多数学者经过研究认为采气指数越大越有利于气井的生 产[3-4]。

气井的产能方程如下：

式中：e—地层压力，MPa；

wf—井底流压，MPa；

—气井产量，104m3；

、—常数。

参数的大小可以通过原始地层压力、试井时产量、流压等参数确定，然后可计算不同生产压差下的产气量，进而绘制生产压差与产气量关系曲线，即采气指示曲线。当气井产量较低时，天然气在储层流动缓慢，采气指示曲线为直线，当气井产量较高时，天然气在储层中为非达西渗流，采气指示曲线为曲线，需克服额外的非达西渗流阻力，影响气井产能。

绘制M-1井采气指示曲线如图1所示。由图1可以看出，随着产气量增加，采气指示曲线由直线变为曲线，（e-wf）～关系曲线斜率越来越大，即单位生产压差下的产气量越来越小，生产单位产气量的天然气需要的能量越来越多，为保证气井合理能量消耗，确保气井具有尽可能长的稳产周期及采收率，取最早偏离直线段的那个点作为气井合理产气量，对应的生产压差为气井合理生产压差。

图1 M-1井采气指示曲线

采用采气指数曲线法对M、N区块20口气井进行合理配产，结果如表1所示。

表1 采气指示曲线法配产结果

采气指示法配产结果表明，M区块气井合理产能主要分布在（1.77～2.21）×104m3·d-1，平均大小为2.00×104m3·d-1；N区块气井合理产能主要分布在（0.99～1.34）×104m3·d-1，平均大小为 1.19×104m3·d-1。M区块气井配产明显大于N区块，主要原因为，M区块气藏井控储量、储层连通性、物性等条件均优于N区块。

2 无阻流量法

天然气井无阻流量是反映气井合理产能的关键指标。气井的无阻流量只需测定气井在单个工作制度下的产气量、流压、地层压力等。目前国内外多为学者建立了气井无阻流量计算模型。在这里采用国内使用较为广泛且应用效果较好的陈元千无阻流量计算模型，对研究区气井进行合理配产[5-7]。

式中：AOF—无阻流量，104m3；

g—气井单个工作制度下的稳定产量，104m3；

R—地层压力，MPa；

wf—地层压力，MPa。

一般常用无阻流量的四分之一作为气井的合理配产，该方法简单、成本低、效率高。采用无阻流量法对M、N区块20口气井进行合理配产，结果如表2所示。

表2 无阻流量法配产结果

无阻流量法配产结果表明，M区块气井合理产能主要分布在（1.87～2.36）×104m3·d-1，平均大小为2.12×104m3·d-1；N区块气井合理产能主要分布在（1.12～1.45）×104m3·d-1，平均大小为1.29×104m3·d-1。与采气指示法配产结果一致，M区块气井配产大于N区块。

3 综合配产

取采气指示法配产结果与无阻流量法配产结果平均值作为M、N区块配产结果，如表3所示。M区块气井合理产能主要在（1.83～2.25）×104m3·d-1，平均大小为 2.06×104m3·d-1；N区块气井合理产能主要分布在（1.06～1.39）×104m3·d-1，平均大小为1.24×104m3·d-1。

表3 综合配产结果 104m3·d-1

4 结 论

M区块气井合理产能平均为2.06×104m3·d-1，N区块气井合理产能平均为1.24×104m3·d-1。M区块气井配产明显大于N区块，主要原因为，M区块气藏井控储量、储层连通性、物性等条件均优于N区块。

[1] 彭小东，杨朝强，汪来潮，等. 对水驱气藏生产指示曲线的新认识[J].天然气与石油，2020，38（3）：72-78.

[2] 石军太，李骞，张磊，等. 多层合采气井产能指示曲线异常的原因与校正方法[J].天然气工业，2018，38（3）：50-59.

[3] 石军太，张玲，李根，等. 基于稳产期的天然气藏配产方法研究[A]. 中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会.2015年全国天然气学术年会论文集[C].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会:中国石油学会天然气专业委员会，2015.

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Research on Reasonable Production Allocation Technology for Natural Gas Wells

,

（Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co., Ltd. Yanchang Gas Field No.3 Gas Production Plant, Yan'an Shaanxi 716000, China）

As a kind of clean energy, natural gas will play an increasingly important role in my country's economy and society with the development of the economy and higher and higher requirements for environmental protection. The demand for natural gas will continue to increase. How to ensure the efficient development of natural gas becomes more and more important. Production allocation is one of the key links in the process of natural gas extraction, and it has an important impact on the extraction of gas wells. Unreasonable production allocation is likely to cause rapid water invasion, sand production, and liquid accumulation in gas wells, rapid decline in gas well productivity, and extremely low recovery efficiency. Therefore, how to determine the reasonable allocation of natural gas to ensure continuous, stable and efficient exploitation of natural gas is of great significance. In this paper, the reasonable production allocation method of natural gas wells was studied to guide the production allocation of gas wells and provide a basis for the scientific and efficient development of gas fields.

Natural gas reservoir; Production allocation method; Reasonable production allocation; Efficient development

2021-04-06

张建（1987-），男，山东省寿光市人，地质工程师， 2010年毕业于中国石油大学（华东）资源勘查工程专业，研究方向：气田地质。

TE37

A

1004-0935（2021）12-1881-03