天然氣井產(chǎn)能方程研究

【摘要】：本文從分析天然氣不穩(wěn)定滲流數(shù)學(xué)模型入手。利用擬壓力函數(shù)和擬時間函數(shù)將非線性的天然氣滲流方程化簡為線性的方程,然后利用“擬穩(wěn)態(tài)”階段的特點,將不穩(wěn)態(tài)滲流方程化簡為穩(wěn)態(tài)方程,再求解穩(wěn)態(tài)方程得到天然氣井的產(chǎn)能方程,最后對產(chǎn)能方程進行分析計算,并且分析對比了另外三種改善的氣井產(chǎn)能方程。根據(jù)擬函數(shù)的定義,本文給出了常規(guī)儲層、壓敏儲層擬壓力函數(shù)和普通擬時間、物質(zhì)平衡擬時間函數(shù)的計算方法和計算結(jié)果。在直角坐標(biāo)圖中展示了擬壓力函數(shù)曲線、壓敏擬壓力函數(shù)曲線、采出程度與物性參數(shù)(μgcg)關(guān)系曲線、采出程度與擬時間函數(shù)關(guān)系曲線。針對圓形均質(zhì)氣藏偏心氣井的不穩(wěn)定滲流模型,利用Laplace變換和Bessel函數(shù)加法定理求解,然后通過漸近分析得到了晚期擬穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程,計算分析了偏心距對氣井產(chǎn)能的影響。計算結(jié)果表明:偏心距的存在使得邊界影響提前,平面徑向流動持續(xù)時間相對變短,無量綱壓力導(dǎo)數(shù)后期產(chǎn)生上翹,這種上翹類似于單一直線斷層的影響,但本質(zhì)上是不同的,在壓力導(dǎo)數(shù)曲線上不能產(chǎn)生半徑向流直線段;對于給定的儲層,大偏心距的井產(chǎn)量遞減相對較快,在彈性開采條件下,擬穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)階段的中后期偏心距大的井彈性產(chǎn)量其實是小的,只是在末期相對大些。針對矩形均質(zhì)壓敏氣藏不穩(wěn)定滲流模型,利用點源函數(shù)結(jié)合Newman乘積方法給出了其解析解式,通過重新定義壓敏擬壓力函數(shù)和壓敏擬時間因子,應(yīng)用漸近分析給出了晚期擬穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程。計算結(jié)果表明:隨著滲透率敏感性的增加,定流量生產(chǎn)過程中井壁壓力下降增大,定流壓生產(chǎn)則井產(chǎn)量下降幅度增加,表明滲透率的下降引起地層滲流阻力相對增大。本文的研究結(jié)果可用于產(chǎn)能分析和預(yù)測,為天然氣井的生產(chǎn)方案設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：擬函數(shù) 擬穩(wěn)態(tài) 氣藏不穩(wěn)定滲流 氣井產(chǎn)能方程
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE328
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 天然氣產(chǎn)能方程的發(fā)展情況9-11
• 1.2 天然氣非線性滲流方程解法的演化11-13
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線13-14
• 1.4 特色研究結(jié)果14-15
• 第2章 天然氣PVT方法15-22
• 2.1 Sutton方法計算天然氣擬臨界參數(shù)15-17
• 2.2 DAK方法計算天然氣偏差因子17-19
• 2.3 Lucas方法計算天然氣粘度19-20
• 2.4 HY方法計算天然氣壓縮系數(shù)20-21
• 2.5 小結(jié)21-22
• 第3章 天然氣滲流之?dāng)M函數(shù)計算方法22-32
• 3.1 天然氣微分物質(zhì)平衡方程22-24
• 3.2 常規(guī)儲層擬壓力函數(shù)及其計算方法24-26
• 3.3 壓敏儲層擬壓力函數(shù)及其計算方法26-27
• 3.4 擬時間及其計算方法27-30
• 3.5 物質(zhì)平衡擬時間函數(shù)30-31
• 3.6 小結(jié)31-32
• 第4章 天然氣井?dāng)M穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程32-46
• 4.1 Darcy流動和Non-Darcy流動32-34
• 4.2 圓形均質(zhì)氣藏擬穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程34-40
• 4.3 矩形均質(zhì)壓敏氣藏擬穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程40-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第5章 氣井常規(guī)產(chǎn)能方程及其改善46-59
• 5.1 基本的產(chǎn)能方程46
• 5.2 “p2”形式產(chǎn)能方程46-50
• 5.3 “(p/z)~2”形式產(chǎn)能方程50-54
• 5.4 新型-半解析產(chǎn)能方程及繪圖函數(shù)54-58
• 5.5 小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論與建議59-60
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 建議59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-64
• 附錄64

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