中原油田分公司勘探开发研究院 河南濮阳 457001
摘 要 注采能力的准确评价是保障储气库安全高效运行的重要依据,卫11储气库投产运行时间短,监测资料录取少,在注采气期间尚未进行过产能测试分析,因此,本文提出以开发期产能测试资料为依据,结合储气库注采井地层系数,建立单井产能方程,准确评价储气库气井井注采能力。
关键词:储气库;产能方程;注采能力
因卫11气藏开发期产能测试井仅2口,资料点较少,代表性不充分,不利于气藏全区产能的评价,为了增加气藏产能评价可靠性,选取更多气藏开发阶段中具有稳定生产历史且同期具有地层压力监测资料的部分气井,采用一点法求取无阻流量,并利用稳定生产历史数据,反推得到气井二项式产能方程系数A、B。根据上述原理评价及系统试井产能评价,共建立9口气井的产能方程,评价气藏单井无阻流量分布在25.89-67.66×104m3/d,卫11气藏气井属于中产能气井(表1)。
表1 卫11气藏单井产能解释结果表
类型 | 井号 | 测试 时间 | 层位 | 地层 压力 | 无阻 流量 | 修正无阻流量 104m3 | 二项式 | |
A | B | |||||||
系统 试井 | 卫气2 | 1997.8 | 沙三下1-2 | 23.05 | 40.04 | 50.41 | 8.656 | 0.115 |
卫11-5 | 1982.5 | 沙三下3 | 27.4 | 32.29 | 32.29 | 11.828 | 0.333 | |
一 点 法 | 卫264 | 1998.7 | 沙三下1-2 | 23.23 | 37.10 | 46.19 | 9.490 | 0.136 |
卫侧11-18 | 2001.4 | 沙三下1 | 26.3 | 36.58 | 38.03 | 12.337 | 0.180 | |
卫2-31 | 1999.1 | 沙三下1 | 11.46 | 21.37 | 67.66 | 4.010 | 0.100 | |
卫11-5 | 1995.1 | 沙三下3 | 24.35 | 44.24 | 51.47 | 8.744 | 0.105 | |
卫11-4 | 2000.8 | 沙三下1-2 | 18.64 | 15.31 | 25.89 | 14.809 | 0.515 | |
卫11-14 | 1999.8 | 沙三下2 | 22.61 | 25.02 | 32.37 | 13.332 | 0.284 | |
卫11-24 | 1998.8 | 沙三下1-2 | 15.1 | 22.51 | 50.34 | 6.609 | 0.156 |
1、产能方程建立
储气库的采气过程可以视为气藏的开发过程,因此利用卫11气藏开发阶段9口气井的产能方程,可以建立气藏的平均产能方程。
根据二项式产能方程的定义,产能方程的产能系数A、B主要与储层的K、h有关。对于一个气藏,可以用统计方法建立A、B与kh的关系,进而求出气井的产能方程。具体步骤如下,假如气藏有N口井进行了产能测试,得到以下产能方程:
(1-1)
对于这些测试产层,都可通过测井资料得到地层系数Khi(i=1,2,3……N)。作出Ai、Bi与(Kh)i之间的关系图,即可得到他们之间的关系式。
通过回归可以得到:
带入方程,得到气田的产能方程为:
根据以上方法,开展卫11气藏具有产能方程的9口气井的评价,评价9口气井的A、B与地层系数(KH)之间相关性均较差,分析主要是因为气井储层物性好,投产井段长、层内存在块状特征,射开厚度能有效沟通块状连通体。各井完善程度差异大,测试或测井平均渗透率代表性差,因而进行系数回归数据点分散(图1),相关性较差,因此该种方法不适用卫11块气藏。
图1 卫11气藏无阻流量与层流系数a关系图版
拟在上述方法的基础之上,改采用单位无阻流量与产能方程系数回归,再进行气井产能方程确定。具体步骤如下:
(1)以产能试井单位地层系数无阻流量为基础,应用气藏平均地层系数求取气藏单井无阻流量;
(2)应用气藏各单井产能公式回归无阻流量Qaof与紊流系数B关系式;
(3)结合已得到的气藏单井无阻流量及紊流系数B,反求层流系数A,进而确定二项式产能方程(表2)。
表2 卫11气藏储层物性与产能关系统计表
井号 | 孔隙度 (%) | 渗透率 (md) | 二项式 | 无阻流量 (104m3) | 储层厚度 (m) | 单位厚度无阻流量 | |
A | B | ||||||
卫气2 | 15.9 | 8.0 | 8.656 | 0.115 | 50.41 | 33.66 | 1.5 |
卫11-5 | 17.2 | 13.8 | 11.828 | 0.333 | 32.29 | 23.8 | 1.36 |
卫264 | 20.2 | 47.9 | 9.490 | 0.136 | 46.19 | 27.965 | 1.65 |
卫侧11-18 | 17.9 | 18.7 | 12.337 | 0.180 | 38.03 | 14.28 | 2.66 |
卫2-31 | 14.5 | 13.7 | 4.010 | 0.100 | 67.66 | 25.16 | 2.69 |
卫11-5 | 17.2 | 13.8 | 8.744 | 0.105 | 51.47 | 23.8 | 2.16 |
卫11-4 | 18.1 | 19.7 | 14.809 | 0.515 | 25.89 | 28.56 | 0.91 |
卫11-14 | 22.0 | 12.1 | 13.332 | 0.284 | 32.37 | 22.78 | 1.42 |
卫11-24 | 18.2 | 21.0 | 6.609 | 0.156 | 50.34 | 28.645 | 1.76 |
小计 | 394.65 | 228.65 | 1.73 |
依据上述方法,建立卫11气藏单井二项式产能方程(图2):
图2 卫11气藏单井无阻流量与紊流系数关系图版
2、注气能力评价
在上述产能方程基础上,根据储气库注采井储层厚度,例如储1井储层厚度31.4m,评价无阻流量46.1万方/天,确定储1井产能方程:
结合气井管流方程联立,进而确定气井的合理采气量,也就是IPR与OPR曲线交汇方法确定气井合理采气量。
评价目前5口井注气能力,与实际运行相比,气井注气能力符合率达到96.8%,表明该方法可靠(表3),采用该方法评价在卫11储气库运行压力15-27MPa运行采气期间单井的采气能力为14.46-42.74万方/天,注气能力17.96-45.87×10万方/天。
表3 卫11储气库单井注采能力对比表
井号 | 地层压力(MPa) | 计算注气能力(万方/天) | 实际日注气量(万方/天) | 符合率(%) |
卫11储1 | 22.9 | 24.8 | 22.6 | 91.0 |
卫11储2 | 22.9 | 35.4 | 32.8 | 92.6 |
卫11储3 | 18.6 | 47.1 | 45.3 | 96.1 |
卫11储4 | 15.3 | 52.6 | 53.7 | 102.2 |
卫11储5 | 12.1 | 52.7 | 53.8 | 102.0 |
3、.结论
1.采用产能方程系数回归法建立气井产能方程,可以较为准确地评价卫11储气库气井不同压力的注采能力。
2.卫11储气库气井的注采能力高,在设计的运行压力区间,评价气井的最大吸气能力在17.96-45.87×104m3/d,气井的最大采气能力14.46-42.74×104m3/d。