天然氣井合理配產技術研究

張建，官斌

天然氣井合理配產技術研究

張建，官斌

（陜西延長石油（集團）有限責任公司延長氣田采氣三廠，陜西 延安 716000）

天然氣作為一種清潔能源，隨著經濟的發展以及對環保越來越高的要求，其在我國經濟社會中將會扮演越來越重要的角色，天然氣的需求會不斷加大，如何保證天然氣高效開發就顯得越來越重要。配產是天然氣開采過程中關鍵環節之一，其對氣井的開采具有重要影響。不合理的配產易造成氣井快速水侵、出砂、積液，氣井產能快速遞減，采收率極低。因此，如何確定天然氣合理配產，保證天然氣持續穩定高效開采具有重要意義。對天然氣井合理配產方法進行了研究，指導氣井配產，為氣田科學高效開發提供依據。

天然氣藏；配產方法；合理配產；高效開發

石油天然氣為人類社會的發展進步做出了巨大貢獻，成為經濟社會發展不可或缺的重要原料。但隨著近年來對環保的要求愈來愈高，天然氣作為環保型能源將占據越來越多的比重，加大天然氣的開采就顯得尤為重要。天然氣井的合理配產是實現天然氣高效、穩定開采的關鍵環節。若產能配產值低，天然氣的流速較低，無法攜帶液體到地面，造成井底積液，氣井產量急劇下降甚至因積液關停，另外較小的產能也會增加氣井開采周期，延長了投資回收期，經濟效益較差；若產能配產值高，生產壓差較大，對儲層造成傷害，另外產能也遞減較快，穩產周期大大縮減，氣藏采收率低[1-2]。本文對氣井合理配產進行了研究分析。

1 采氣指示曲線法

采氣指數為單位生產壓差下的產氣量，其大小等于氣井產量與生產壓差的比值。國內外多數學者經過研究認為采氣指數越大越有利于氣井的生 產[3-4]。

氣井的產能方程如下：

式中：e—地層壓力，MPa；

wf—井底流壓，MPa；

—氣井產量，104m3；

、—常數。

參數的大小可以通過原始地層壓力、試井時產量、流壓等參數確定，然后可計算不同生產壓差下的產氣量，進而繪制生產壓差與產氣量關系曲線，即采氣指示曲線。當氣井產量較低時，天然氣在儲層流動緩慢，采氣指示曲線為直線，當氣井產量較高時，天然氣在儲層中為非達西滲流，采氣指示曲線為曲線，需克服額外的非達西滲流阻力，影響氣井產能。

繪制M-1井采氣指示曲線如圖1所示。由圖1可以看出，隨著產氣量增加，采氣指示曲線由直線變為曲線，（e-wf）～關系曲線斜率越來越大，即單位生產壓差下的產氣量越來越小，生產單位產氣量的天然氣需要的能量越來越多，為保證氣井合理能量消耗，確保氣井具有盡可能長的穩產周期及采收率，取最早偏離直線段的那個點作為氣井合理產氣量，對應的生產壓差為氣井合理生產壓差。

圖1 M-1井采氣指示曲線

采用采氣指數曲線法對M、N區塊20口氣井進行合理配產，結果如表1所示。

表1 采氣指示曲線法配產結果

采氣指示法配產結果表明，M區塊氣井合理產能主要分布在（1.77～2.21）×104m3·d-1，平均大小為2.00×104m3·d-1；N區塊氣井合理產能主要分布在（0.99～1.34）×104m3·d-1，平均大小為 1.19×104m3·d-1。M區塊氣井配產明顯大于N區塊，主要原因為，M區塊氣藏井控儲量、儲層連通性、物性等條件均優于N區塊。

2 無阻流量法

天然氣井無阻流量是反映氣井合理產能的關鍵指標。氣井的無阻流量只需測定氣井在單個工作制度下的產氣量、流壓、地層壓力等。目前國內外多為學者建立了氣井無阻流量計算模型。在這里采用國內使用較為廣泛且應用效果較好的陳元千無阻流量計算模型，對研究區氣井進行合理配產[5-7]。

式中：AOF—無阻流量，104m3；

g—氣井單個工作制度下的穩定產量，104m3；

R—地層壓力，MPa；

wf—地層壓力，MPa。

一般常用無阻流量的四分之一作為氣井的合理配產，該方法簡單、成本低、效率高。采用無阻流量法對M、N區塊20口氣井進行合理配產，結果如表2所示。

表2 無阻流量法配產結果

無阻流量法配產結果表明，M區塊氣井合理產能主要分布在（1.87～2.36）×104m3·d-1，平均大小為2.12×104m3·d-1；N區塊氣井合理產能主要分布在（1.12～1.45）×104m3·d-1，平均大小為1.29×104m3·d-1。與采氣指示法配產結果一致，M區塊氣井配產大于N區塊。

3 綜合配產

取采氣指示法配產結果與無阻流量法配產結果平均值作為M、N區塊配產結果，如表3所示。M區塊氣井合理產能主要在（1.83～2.25）×104m3·d-1，平均大小為 2.06×104m3·d-1；N區塊氣井合理產能主要分布在（1.06～1.39）×104m3·d-1，平均大小為1.24×104m3·d-1。

表3 綜合配產結果 104m3·d-1

4 結 論

M區塊氣井合理產能平均為2.06×104m3·d-1，N區塊氣井合理產能平均為1.24×104m3·d-1。M區塊氣井配產明顯大于N區塊，主要原因為，M區塊氣藏井控儲量、儲層連通性、物性等條件均優于N區塊。

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[3] 石軍太，張玲，李根，等. 基于穩產期的天然氣藏配產方法研究[A]. 中國石油學會天然氣專業委員會、四川省石油學會.2015年全國天然氣學術年會論文集[C].中國石油學會天然氣專業委員會、四川省石油學會:中國石油學會天然氣專業委員會，2015.

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Research on Reasonable Production Allocation Technology for Natural Gas Wells

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（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

張建（1987-），男，山東省壽光市人，地質工程師， 2010年畢業于中國石油大學（華東）資源勘查工程專業，研究方向：氣田地質。

TE37

A

1004-0935（2021）12-1881-03