强小龙，任正城，颉红霞，贾连超，高 磊，贾 腾，石羽亮

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

1 气井产能影响因素

在流动进入拟稳态时，气井的产量表达式表示为：

式中：qg-气井产量，104m3/d；K-地层有效渗透率，mD；h-地层有效厚度，m；PR-地层压力，MPa；pwf-井底流动压力,-平均状态下的气体地下黏度，mPa·s；re-供气半径，m；rw-井的折算半径，m；psc、Tsc-标准状态下的气体压力和温度；、Tf-地层条件下的平均气体偏差系数和平均温度；Sa-气井拟表皮系数。

从上面公式看到，影响一口气井产量大小的主要有三个因素，即：地层系数Kh、生产压差、气井的完井质量（表皮系数Sa）。

1.1 地层系数

地层系数Kh 值是三个因素中最重要的、起决定作用的，但又是很难确定的。用测井或钻井取心分析方法，得到的仅仅是“一孔之见”，而且又是分散零碎的数据，与气层的实际情况往往存在差距。只有通过气井的实际产能表现，才能真实地确认供气部位的Kh 综合影响值[1-4]。

1.2 生产压差

生产压差Δp2，或者说地层压力PR的大小，也是重要因素。它可以通过现场测压求得，但它在气井生产中是一个变量，随着气井连续生产将不断衰竭。

1.3 表皮系数

影响气井产能的第三个重要因素就是完井质量，可以用表皮系数Sa来表示。表皮系数又可分为两个部分，表达为下面公式：

1.3.1 机械表皮系数S 的确定 一般通过不稳定试井方法即从压力恢复曲线解释得到机械表皮系数S，例如对于S 气田表皮系数S 为-5.5。

1.3.2 气井非达西流系数D 的确定 非达西流系数D最终要应用现场修正等时试井实测的实际无阻流量对D 值加以核实和确认。经过反复研究调整，确定S 气田气井的非达西流系数为：D＝0.001（104m3/d）-1。

把上述影响一口井产能的主要影响因素搞清楚了，数值大小确定了，气井产能也就大致确定了。公式中的其他参数，像等，可以从气体物性分析得到，变化范围不大；地层温度T 值从井下温度测试得到；re、rw值由井网条件和完井条件确定。一般来说，可以取re＝500 m，而rw则等于完井半径。由于这些数值在对数运算符下，所以对于产能值的变化影响不大。

因此，只要投产前准确求取地层产能系数Kh，即可达到先期推断气井产能的目的。

2 地层产能系数Kh 与气井无阻流量关系的理论推导

在气井进入拟稳态生产时，气井产量qg与压力和各项参数的关系式为：

公式可以改写为：

并可以变换为下面的写法，即：

式中A2、B2表达为：

当pwf=0.01 MPa 时，气井产量达到无阻流量qAOF，即：

由于qAOF>0.01 从而得到产能系数Kh 与无阻流量qAOF之间的关系为：

把上式画成关系曲线（见图1）。从图1 看到，虽然理论上讲，产能系数Kh 与无阻流量间呈二次方关系，但是由于产能方程中B 系数很小，所以得到的关系曲线十分近似于通过坐标原点的直线关系，在图1 中近似地表达为线性关系，即：qAOF=3.549 9Kh+0.311 2。

图1 气井无阻流量与产能系数Kh 理论关系曲线

3 建立产能预测图版

通过统计S 气田75 口气井打开层位对应的测井解释有效小层、对应的渗透率K 值和有效厚度h 值，计算有效小层的产能系数Kh，并累加出射开井段的ΣKh（见表1），按照上述方法建立图版（见图2）。

表1 无阻流量与地层产能系数Kh（测井）关系表

图2 无阻流量与地层产能系数关系散点图

从图2 看出，绝大多数井产能系数≤10 mD·m，无阻流量qAOF<15×104m3/d，只有极少数井试气无阻流量qAOF＞50×104m3/d。数据点的分布大致形成4 个区域：可预测区、无阻流量较预测值偏高的区域（Ⅰ区）、无阻流量特别高的区域（Ⅱ区）、无阻流量明显偏低的区域（Ⅲ区）。

在可预测区分布有数量较多的气井，总数62 口，占总井数（75 口）的近83%。且这一区域无阻流量与产能系数的关系大致是：qAOF=1.5ΣKh。

4 结论

（1）从渗流力学角度分析，决定气井产能主要因素为气层的地层系数Kh、地层压力或生产压差、气井的完井状况，而地层系数又是最为重要的。

（2）利用图版法预测气井产能有较高的准确率，准确率可达80%以上。

（3）对于部分预测较高或较低的井，可能钻遇在河道砂岩体的边部，在井底较远的部分储层发生物性变化导致，这类井可以通过简易测试确定气井产能。