An Investigation of Constant Pressure Gas Well Testing Influenced by High Velocity Flow

摘要

This paper presents the results of a study of transient pressure analysis of gas flow under either constant bottom-hole conditions or the constant wellhead pressure conditions. The effect of formation damage, wellbore storage and high velocity flow are included in the model. The analysis of simulated well tests showed that the interpretation methods used for liquid flow are generally accurate when the p_p(p) is used. For these conditions, a graph of 1/qD vs log to presents gradually lower values of 1.1513 as the value of pwf decreases: for pressure buildup conditions a graph of p_pD(1,Δt_(aD))/qD(Δt_(aD)=0) vs (t_(aD)+Δt_(aD))/Δt_(aD) shows values of this slope within 1 % of the 1.1513 value. The maximum error was in the rate performance simulated cases that included high-velocity flow, being less than 13 %. This upper limit occurs when the formation has a relatively »high« permeability (around 1mD) and the rate performance test is affected by high-velocity flow. It was found that pressure buildup tests are superior to rate performance tests because high-velocity flow does not affect the slope of the straight line portion of the buildup curve. However, it was also found, through derivative analysis of simulated buildup tests, that the skin factor is sensibly miscalculated when the high-velocity flow effect is significant. This problem could lead to errors in the calculation of the skin factor, s, up to 300 %.%Vorgestellt werden instationäre Testergebnisse an Gas-Sonden unter konstanten Bohrlochsohlenbedingungen bzw. konstantem Bohrlochkopfdruck. Folgende Störeffekte: Sondennahe Tragerschädigung, Speicherkapazität des Bohrloches und die bei der Gasströmung eintretende hohe Fließgeschwindigkeit werden berücksichtigt. Die Auswertung von simulierten Testergebnissen zeigt, daß die zur Interpretation von Erdölsonden bewährten Verfahren in der Darstellung p_p(p) gute Ergebnisse liefern. Unter diesen Bedingungen, ergibt die Darstellung (1/qD) in Abhängigkeit von (log t_D) kleinere Werte als 1, 1513 mit abnehmenden (pwf): Für Druckaufbaumessungen in der Darstellung p_pD(1,Δt_(aD))/qD(Δt_(aD)=0) in Abhängigkeit von (t_(aD)+Δt_(aD))/Δt_(aD) liegen dagegen die Steigungswerte innerhalb 1 % von 1,1513. Testergebnisse mit konstantem Druck und hoher Fließgeschwindigkeit ergaben einen maximalen Fehler von 13 %. Diese obere Grenze wurde mit einer relativ hohen Durchlässigkeit (ca. 1mD) des Trägers erreicht. Die Ergebnisse zeigen, daß Druckaufbaumessungen besser geeignet sind als die mit konstantem Druck durchgeführten Tests, da die hohe Fließgeschwindigkeit die Steigung des geradlinigen Abschnitts der Druckaufbaukurve nicht beeinträchtigt. Weiterhin wurde durch Ableitungsanalyse von simulierten Druckaufbaumessungen festgestellt, daß der ermittelte Skinfaktor mit Unsicherheiten behaftet ist, die wesentlich durch die hohe Fließgeschwindigkeit hervorgerufen sind. Der daraus sich ergebende Rechenfehler kann eine Größenordnung von bis zu 300 % erreichen.