气井的动态分析综述
摘要：随着天然气的不断开采，地层压力的下降，使得开采难度愈来愈大。因此，国内外的许多专家都在气井的生产方面做了大量的研究，并提出一系列计算产能的公式，其经过不断地改进，气井产能公式不断接近于油田生产实际。从国内外专家学者研究气井产油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量、油气藏的产能指数以及GOR和WOR等油气井生产数据综述了国内外气井产能公式的研究进展，并针对产能公式的不足之处指出了下步的研究方向。 关键词：天然气；气井；动态；生产；公式
1. 气井生产动态分析的基本内容
1.1气井生产动态分析的简介
气井生产动态主要是指油气从油藏流到井底的动态，油藏动态分析的主要任务就是较准确地油气从油藏流到井底的流量。
气井生产动态分析的主要任务是依据单井试井测试资料作出油气井产能曲线，然后确定出油气井产油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量、油气藏的产能指数数据以及GOR和WOR等油气井生产数据；除了分析得到油气井的产能数据外，还必须分析研究油气井试采过程中油气产量和地层压力的递减情况以及含水上升情况，并以此为基础预测油气生产动态、研究确定相应的开发措施。
1.2注水状况分析
分析注水量、吸水能力变化及其对油田生产形势的影响，提出改善注水状况的有效措施；分析分层配水的合理性，不断提高分层注水合格率；搞清见水层位、来水方向，分析注水见效情况，不断改善注水效果。
1.3油层压力状况分析
分析油层压力、流动压力、总压降变化趋势及其对生产的影响；
分析油层压力与注水量、注采比的关系，不断调整注水量，使油层压力维持在较高的水平上；搞清各类油层压力水平，减少层间压力差异，使各类油层充分发挥作用。
1.4含水率变化分析
分析综合含水、产水量变化趋势及变化原因，提出控制含水上升的有效措施；分析含水上升与注采比、采油速度、总压降等关系，确定其合理界限。
分析注入水单层突进、平面舌进、边水指进、底水推进对含水上升的影响，提出解决办法。
1.5气油比变化分析
分析气油比变化及其对生产的影响，提出解决办法；分析气油比与地饱压差、流饱压差的关系，确定其合理截面；分析气顶气、夹层气气窜对气油比上升的影响，提出措施意见。
1.6油田生产能力变化分析
分析采油指数、采液指数变化及其变化原因；分析油井利用率、生产时率变化及其对油田生产能力的影响；分析（自然或综合）递减率变化及其对油田生产能力的影响；分析油田
增产措施效果变化及其对油田生产能力的影响；分析新投产区块及调整区块效果变化及其对油田生产能力的影响。
2. 气井的产能
2.1气井的产能简介
气井的产能，即气井的产气能力，是指在特定的压力条件下气井的日产气量，包括气井的绝对无阻流量和不同井底压力下的产量。要确定气井的产能，首先必须确定气井的产能方程（气井产量与气井压力之间在稳定条件下的关系方程）。 由于气井的产量比较高，特别是一些高产井，产量每天可达数百万方。因此，气体流动破坏了线性渗流规律，气体的非线性渗流规律在气井稳定试井中已被广泛应用。特别是新井产量的预算、确定生产能力及合理的工作制度等，稳定试井已成为目前采用的重要手段。 由于气体渗流一般服从非线性渗流规律，所以可分别按二项式和指数式公式来整理试井资料。因此，常用的气井产能方程有两种基本的形式：二项式和指数式。
2.2气井产能方程
2.2.1二项式
气井产能方程的二项式形式可以表达为：
或者
根据上式，气井的稳定刘亚与稳定产量之间的关系曲线如图所示，该曲线称做气井的生产指示曲线
气井生产指示曲线
从图中可以看出，井底流压越小，气井的产量就越大。井底流压为0时，气井的产量达到最大，该产量定义为气井的绝对无阻流量，用符号QAOF表示。矿产上常用QAOF来评价气井的产能大小。
在确定了气井的二项式产能方程后，就可以计算出气井的绝对无阻流量：
2.2.2指数式
气井产能方程的指数形式可以表达为：
或者 其中
绝对无阻流量为：
2.3常规产能试井
为了获得气井的产能方程，必须对气井进行测试。由于产能方程是气井稳定渗流条件下的产量与井底流压之间的关系方程，因此，气井稳定试井是产能试井的标准方法。气井稳定试井通常称作常规产能试井或常规回压测试。气井的常规产能试井与油井的系统试井十分类似。在进行试井之前，需做产能试井设计。试井设计包括测试程序和测试时间等内容。 在开井之前把压力计下入井底，并首先测量气井的静压数据，对于初次投产井，一般为原始地层压力，而对于老井，一般为平均地层压力或地层静压。
气井常规产能正序测试产量和压力变化
正序测试的程序为：第一步，让气井以较小的气嘴生产，待井底压力稳定后进入下一步测试；第二步，把气井换成较大的气嘴继续生产，待井底压力稳定后进入下一步测试；如此进行3-4步。
测试完成后关井。关井时间可以选择进行一次压力恢复试井测试。待测试完毕后，从井底取出压力计。
3. 产量递减规律分析
无论何种储集类型，也无论何种驱动类型的油气田，随着油气田开发的深入和发展，都会进入产量递减阶段。根据递减阶段的产量和累积产量数据，利用产量递减分析法，既可预测油气田未来时间的产量和累积产量的变化，又可对油气田的可采储量和剩余可采储量做出有效的预测。本节将介绍产量递减规律和油田产量递减的分类、递减类型的确定和递减规律的应用。
3.1产量变化规律
产量递减分析方法是针对处于产量递减阶段的油田，预测和分析油藏的一种数理统计奋斗。就油田开发全过程而言，任何油田的开发都要经历产量上升、产量稳定、产量递减三个阶段（如下图所示）
油田开发模式图
油气田开发的实际经验表明，进入递减阶段的时间主要取决于油气藏的储集类型、驱动类型、稳产阶段的采出程度、以及开发调整（细分层系、打加密井）和强化开采工艺技术的效果等。历史统计资料表明，对于水驱开发油田，当采出油田可采储量的60% 左右时就有可能进入产量递减阶段。
前苏联23个水驱砂岩油田的无量纲产量（不同年份的产量除以最高年产量）与可采储量的采出程度的关系见下图，这些油田的采出程度已达80~99.8%。从下图可以看出，对于水驱开发的油田来说，大约采出可采储量的60%左右，就有可能进入产量递减阶段。
4. 结论
（1）较传统的气井产能预测方法，如采用稳态流动下的二项式、指数式等已经不能十分有效的预测复杂地层等情况下的气井产能，势必需要改进或采用新的方法。
（2）评价气井产能，确定合理的工作制度，并非一定要依据其无阻流量，而根据气井试井或生产动态特征（主要指稳定生产压差和压降速率）分析，同样可以达到目的。
（3）评价气井产能的气井无阻流量与许多因素有关，如井底的污染情况、气井的探测半径、湍流的影响等等。要准确评价气井的产能，就必须综合考虑各种因素。
参考文献
[1]廖锐全，曾庆恒，杨玲《采气工程》
[2]黄天虎，段永刚《气井产能预测综述》
[3]石在虹，王雅茹《气井生产动态分析及流压计算》
[3]刘莎莎，李晓平，雷跃雨《水平气井产能分析理论与方法研究综述》
[5]金海英《油气井生产动态分析》；石油工业出版社（2010-04出版）
[6]《气藏和气井动态分析及计算程序》石油工业出版社（1996）
气井的动态分析综述
摘要：随着天然气的不断开采，地层压力的下降，使得开采难度愈来愈大。因此，国内外的许多专家都在气井的生产方面做了大量的研究，并提出一系列计算产能的公式，其经过不断地改进，气井产能公式不断接近于油田生产实际。从国内外专家学者研究气井产油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量、油气藏的产能指数以及GOR和WOR等油气井生产数据综述了国内外气井产能公式的研究进展，并针对产能公式的不足之处指出了下步的研究方向。 关键词：天然气；气井；动态；生产；公式
1. 气井生产动态分析的基本内容
1.1气井生产动态分析的简介
气井生产动态主要是指油气从油藏流到井底的动态，油藏动态分析的主要任务就是较准确地油气从油藏流到井底的流量。
气井生产动态分析的主要任务是依据单井试井测试资料作出油气井产能曲线，然后确定出油气井产油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量、油气藏的产能指数数据以及GOR和WOR等油气井生产数据；除了分析得到油气井的产能数据外，还必须分析研究油气井试采过程中油气产量和地层压力的递减情况以及含水上升情况，并以此为基础预测油气生产动态、研究确定相应的开发措施。
1.2注水状况分析
分析注水量、吸水能力变化及其对油田生产形势的影响，提出改善注水状况的有效措施；分析分层配水的合理性，不断提高分层注水合格率；搞清见水层位、来水方向，分析注水见效情况，不断改善注水效果。
1.3油层压力状况分析
分析油层压力、流动压力、总压降变化趋势及其对生产的影响；
分析油层压力与注水量、注采比的关系，不断调整注水量，使油层压力维持在较高的水平上；搞清各类油层压力水平，减少层间压力差异，使各类油层充分发挥作用。
1.4含水率变化分析
分析综合含水、产水量变化趋势及变化原因，提出控制含水上升的有效措施；分析含水上升与注采比、采油速度、总压降等关系，确定其合理界限。
分析注入水单层突进、平面舌进、边水指进、底水推进对含水上升的影响，提出解决办法。
1.5气油比变化分析
分析气油比变化及其对生产的影响，提出解决办法；分析气油比与地饱压差、流饱压差的关系，确定其合理截面；分析气顶气、夹层气气窜对气油比上升的影响，提出措施意见。
1.6油田生产能力变化分析
分析采油指数、采液指数变化及其变化原因；分析油井利用率、生产时率变化及其对油田生产能力的影响；分析（自然或综合）递减率变化及其对油田生产能力的影响；分析油田
增产措施效果变化及其对油田生产能力的影响；分析新投产区块及调整区块效果变化及其对油田生产能力的影响。
2. 气井的产能
2.1气井的产能简介
气井的产能，即气井的产气能力，是指在特定的压力条件下气井的日产气量，包括气井的绝对无阻流量和不同井底压力下的产量。要确定气井的产能，首先必须确定气井的产能方程（气井产量与气井压力之间在稳定条件下的关系方程）。 由于气井的产量比较高，特别是一些高产井，产量每天可达数百万方。因此，气体流动破坏了线性渗流规律，气体的非线性渗流规律在气井稳定试井中已被广泛应用。特别是新井产量的预算、确定生产能力及合理的工作制度等，稳定试井已成为目前采用的重要手段。 由于气体渗流一般服从非线性渗流规律，所以可分别按二项式和指数式公式来整理试井资料。因此，常用的气井产能方程有两种基本的形式：二项式和指数式。
2.2气井产能方程
2.2.1二项式
气井产能方程的二项式形式可以表达为：
或者
根据上式，气井的稳定刘亚与稳定产量之间的关系曲线如图所示，该曲线称做气井的生产指示曲线
气井生产指示曲线
从图中可以看出，井底流压越小，气井的产量就越大。井底流压为0时，气井的产量达到最大，该产量定义为气井的绝对无阻流量，用符号QAOF表示。矿产上常用QAOF来评价气井的产能大小。
在确定了气井的二项式产能方程后，就可以计算出气井的绝对无阻流量：
2.2.2指数式
气井产能方程的指数形式可以表达为：
或者 其中
绝对无阻流量为：
2.3常规产能试井
为了获得气井的产能方程，必须对气井进行测试。由于产能方程是气井稳定渗流条件下的产量与井底流压之间的关系方程，因此，气井稳定试井是产能试井的标准方法。气井稳定试井通常称作常规产能试井或常规回压测试。气井的常规产能试井与油井的系统试井十分类似。在进行试井之前，需做产能试井设计。试井设计包括测试程序和测试时间等内容。 在开井之前把压力计下入井底，并首先测量气井的静压数据，对于初次投产井，一般为原始地层压力，而对于老井，一般为平均地层压力或地层静压。
气井常规产能正序测试产量和压力变化
正序测试的程序为：第一步，让气井以较小的气嘴生产，待井底压力稳定后进入下一步测试；第二步，把气井换成较大的气嘴继续生产，待井底压力稳定后进入下一步测试；如此进行3-4步。
测试完成后关井。关井时间可以选择进行一次压力恢复试井测试。待测试完毕后，从井底取出压力计。
3. 产量递减规律分析
无论何种储集类型，也无论何种驱动类型的油气田，随着油气田开发的深入和发展，都会进入产量递减阶段。根据递减阶段的产量和累积产量数据，利用产量递减分析法，既可预测油气田未来时间的产量和累积产量的变化，又可对油气田的可采储量和剩余可采储量做出有效的预测。本节将介绍产量递减规律和油田产量递减的分类、递减类型的确定和递减规律的应用。
3.1产量变化规律
产量递减分析方法是针对处于产量递减阶段的油田，预测和分析油藏的一种数理统计奋斗。就油田开发全过程而言，任何油田的开发都要经历产量上升、产量稳定、产量递减三个阶段（如下图所示）
油田开发模式图
油气田开发的实际经验表明，进入递减阶段的时间主要取决于油气藏的储集类型、驱动类型、稳产阶段的采出程度、以及开发调整（细分层系、打加密井）和强化开采工艺技术的效果等。历史统计资料表明，对于水驱开发油田，当采出油田可采储量的60% 左右时就有可能进入产量递减阶段。
前苏联23个水驱砂岩油田的无量纲产量（不同年份的产量除以最高年产量）与可采储量的采出程度的关系见下图，这些油田的采出程度已达80~99.8%。从下图可以看出，对于水驱开发的油田来说，大约采出可采储量的60%左右，就有可能进入产量递减阶段。
4. 结论
（1）较传统的气井产能预测方法，如采用稳态流动下的二项式、指数式等已经不能十分有效的预测复杂地层等情况下的气井产能，势必需要改进或采用新的方法。
（2）评价气井产能，确定合理的工作制度，并非一定要依据其无阻流量，而根据气井试井或生产动态特征（主要指稳定生产压差和压降速率）分析，同样可以达到目的。
（3）评价气井产能的气井无阻流量与许多因素有关，如井底的污染情况、气井的探测半径、湍流的影响等等。要准确评价气井的产能，就必须综合考虑各种因素。
参考文献
[1]廖锐全，曾庆恒，杨玲《采气工程》
[2]黄天虎，段永刚《气井产能预测综述》
[3]石在虹，王雅茹《气井生产动态分析及流压计算》
[3]刘莎莎，李晓平，雷跃雨《水平气井产能分析理论与方法研究综述》
[5]金海英《油气井生产动态分析》；石油工业出版社（2010-04出版）
[6]《气藏和气井动态分析及计算程序》石油工业出版社（1996）