油气井流入动态:在一定的油层压力下,流体(油,
气,水)产量与相应的井底流压的关系,反映了油藏向该井供油气的能力。
流入动态曲线
IPR曲线 (Inflow Performance Relationship Curve)
指示曲线产量与流压关系的曲线,又称指示曲线。
第八章 油气井流入动态用途,IPR曲线是油气层特性的综合反映,是确定油气井合理工作方式的依据,又是分析油气井动态的基础。
IPR曲线的因素:油藏驱动类型;完井状况;
油藏及流体物性。
第八章 油气井流入动态直线型,Pwf>Pb,单相渗流,牛顿流体(水驱)
曲线型,a,非牛顿流体单相驱,
b,Pwf>Pb,两相流,溶解气驱,
粘弹流体。
复合型,Pwf<Pb <Pe,单 ------两相渗流第一节单相流体渗流时的流入动态单相液体,单相气体一,单相液体渗流时的流入动态条件,Pwf>Pb
1.符合线性渗流规律时的流入动态达西公式 单向
L
p
B
kAq
L
pkAq
x
pkv
面下
dr
dp
B
krhq
dr
dpkrhq
r
pkv
22
面下
1)圆形油藏对式( 2)积分得圆形供给边界油层中心一口井的产量公式径向
A.定压边界,Pe=C,井底 Pwf
)l n (
(2 )
w
e
oo
wfeo
o
r
rB
pphkq
考虑井深:
)l n (
)(2
s
r
r
B
pphk
q
w
e
oo
wfeo
o
B.封闭边界式中,m3/s ; m2
H-----m Pas Pa,
2)非圆形油藏对非圆形泄油面积,需要进行泄油面积和井位校正
ACrr ACxrr xe
ww
e
其中校正因子 Cx如表 8-1所示
3)用 平均地层压力)表示的产量公式(
RR PP
RP
pR用压力分布公式求,对单相稳定渗流
01 drdprdrdp
边界条件,r=rw,p=pwf;r=re,p=pe
分离变量:
r
r
r
r
pppp e
w
e
wfe
e ln
ln
面积加权求
1ln2
ln2
)2
ln2
)(
2
w
e
wfR
w
e
e
w
w
e
wfe
e
we
R
r
r
pP
r
r
p
r
r
r
pp
p
rr
r d rp
A
p d A
P (略去
代入产量公式得 定压边界
)
2
1(l n
)(2
s
r
rB
pPhk
q
w
e
oo
wfRo
封闭边界
)
4
3(l n
)(2
s
r
rB
pPhk
q
w
e
oo
wfRo
4)采油指数 Jo
定义:单相液体渗流条件下,单位生产压差下的油井产量。 M3/(d Mpa)
意义:它是一个表示油井产能大小的指标,这一指标反映了油层性质,流体性质,完井条件及泄油面积与油井产量之间的关系用途:评价油井生产能力,Jo越大,油井生产能力越强产量公式
wfR
o
o
wfRoo
pP
q
J
pPJq
油井流动方程)(
定压边界
2
)
2
1
(l n
)
2
1
(l n
2
s
r
r
BJ
hk
s
r
r
B
hk
J w
e
oo
o
o
w
e
oo
o
o
封闭边界
2
)
4
3
(l n
)
4
3
(l n
2 sr
r
BJhk
s
r
r
B
hk
J w
e
oo
o
o
w
oo
o
o
e
地层系数,流动系数:
hko o
ohk
5) 采油指数的确定:系统试井 3到 5 个点,绘制 IPR曲线截距斜率
:
1
12
12
R
wfwf
o
P
pp
J
6)采油指数的实质(物理意义)
单相,曲线是直线变化,I P RCJopBk
ooo,,,,
多相(非牛顿流体)
:曲线变化,随 I PRCJpBk oooo,,,
实质:在某一流压下,每增加单位生产压差,油井产量的增加值。
定义:
wfdp
dqJ 多相流时,必须指明相应的流压单相流是特殊情况例; A井位于正方形泄油面积的中心,
,3,2.1,1.0,104 24 sBrmA ow 根据系统试井计算采油指数时的产量(流动系数)及 M p aphkPJ wf
o
o
Ro 8.8,,
pwf 11.2 10.2 9.7 9.1
q 16.1 35.9 46.1 57.9
1.绘制 IPR曲线
M p a
m
pp
qqJ
wfwf
oo
o
3
21
12 20
911
2060?
2.
3.查表得
m p a s
mm
pasm
s
r
r
BJ
hk
r
r
C
w
e
o
o
o
w
e
x
2
39
4 1 0 7.0))/((104 1 0 7.0
2
)
4
3
( l n
1 1 4 2
1.0
4 0 0 0 05 7 1.0
,5 7 1.0
4.直线外推至 q=0,求
.12 M p aP R?
当
dmpPJqM p ap wfRowf /64)8.812(20)(,8.8 3 时
6,dmPJp
Rwf /2 4 01220q,0 3m a x 最大产量
2.符合非线性渗流规律时的流入动态条件:油井产量很高时,在井底附近不再符合线性渗流,呈现高速非线性渗流。
非线性渗流方程有:
o
o
wfR
oowfR
BqA
q
pP
BqAqpP
2
A,B与油层及流体的性质有关如果试井资料在单相渗流呈现非线性渗流,可绘制 与 的关系曲线
owfR qpp )(?
oq
oq
然后由上式预测非达西渗流范围内的油井流入动态。
二,单相气体渗流时的流入动态
1,符合线性渗流规律时的流入动态条件:定压边界,圆形气层中心有一口气井稳定生产时,距井轴 r处的流量为:
dr
dpr h kq
g
g
r?
2?
根据气体连续方程和状态方程,将半径 r处的流量折算为标准状态下的气井产量 qg
p
p
w
sc
scscg
g
wf
dp
Z
p
r
r
Tp
ZhTK
q
2
ln
引用假 (拟 )压力的概念,
p
p wf
dp
Z
p
2
)(
ln
wf
w
sc
scscg
g
r
r
Tp
ZhTK
q
wf
wf o
p
p
p
p
p
p
dp
Z
pdp
Z
pdp
Z
p
222
wf
r
e
因为 r=
er
所以
wf?
gq
e?
e?
用数值积分法或其它方法求得假压力,
后,再由式 (8-12)求得气井产量 。
优点;具有可靠的理论基础缺点;计算过程复杂在工程中常近似地用平均压力求 μ和 Z,2 )( wfe ppp
dpp
r
r
ZTp
ZhTK
q
e
wf
p
p
w
e
gsc
scscg
g 2
ln?
即积分有
w
e
gsc
wfescscg
g
r
r
ZTp
ppZhTK
q
ln
)( 22
w
e
gsc
scscg
r
r
ZTp
ZhTK
D
ln?
令 则
)( 22 wfeg ppDq
1).绘制 与 的关系曲线
)( 22 wfe pp? gq
应用:
2).斜率为 D
3).预测稳定线性渗流条件下的气井流入动态 。
2,符合非线性渗流规律时的流入动态
(1) 二项式方程
222
ggwfe BqAqpp
g
g
wfe BqA
q
pp
22
矿场上将 与 的关系曲线称为二项式特征曲线。gqp 2?
gq
22 gg BqAqp
gq B
pBAA
2
4 22
将 = =1.03× Pa时的产量称为气井的绝对无阻流量
wfp ap
AO Fq
B
ppBAA wfe
2
)(4 222
用途:衡量气井生产能力的大小及进行气井间生产能力的比较 。
( 2)指数式方程
nwfeg ppCq )( 22
式中 C ——与气层及流体性质
n——渗流指数,0.5≤< 1。
)l g (lglg 22 wfeg ppnCq
naeA O F ppCq )( 22
利用试井资料求出 C,n值 求得其绝对无阻流量与液体相比,气体具有更大的压缩性,
气体的产量均指标准状态下的产量气井的压力均采用绝对压力而非表压力