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（1西南石油大学石油与天然气工程学院 成都 610500； 2中国石化西南油气分公司川东北采气厂 四川 阆中 637400）
摘 要：在气藏开发过程中，气井产水是制约气井产能的一个重要因素。基于直井井筒周围平面径向渗流原理，考虑地层气水两相渗流，定义气水两相拟压力，推导出了产水气井产能公式。实例论证表明本文公式具有较高的准确性，且产水使得气井产能大大降低。本文研究可为产水气藏的开发提供理论基础。
关键词：含水气藏；产水；气水两相拟压力；流入动态；无阻流量
气藏开发后期，气井产水已成为一种趋势，严重影响了气井产能[1-3]，也为气井流入动态的研究带来较大的困难。目前已有大量的学者对气井产能做了充分地研究[4-5]，为气田开发作出了巨大的贡献，然后产水气井的研究仍然众说纷纭，没有一致的结论。本文基于平面径向渗流原理，考虑地层气水同产，建立了产水气井产能新模型，并利用实例验证了新模型的准确性，分析了产水对气井产能的影响，可为气水同产井流入动态的研究提供理论依据。
1 产水气井产能公式推导
当地层中出现气水两相渗流时，气水两相运动方程分别为
式中：Kg为气相渗透率，mD；μg为气相黏度，mPa.s；Kw为水相渗透率，mD；μw为水相黏度，mPa.s；vg为气相渗流速度，m/d。
将式（1）、式（2）进一步转化为
式中：qg为气体地层条件下体积流量，m3/d；ρg为气体地下密度，g/cm3；qw为水相地层条件下体积流量，m3/d；ρw为水相密度，g/cm3；Krg为气相相对渗透率，mD；Krw為水相相对渗透率，mD； h为气层厚度，m；K为储层气测渗透率，mD。
在气水两相渗流过程中遵循质量守恒定律，即
式中：ρgsc为地面条件下气体密度，g/cm3；qgsc为地面条件下气体体积流量，m3/d。
将式（5）代入式（3）、式（4）中，两式相加得
考虑表皮因子的影响，式（6）两边同时在对应区间积分得到
式中：rw为井筒半径，m；re为泄气半径，m；pwf为井底流压，Mpa；pe为气藏驱动压力，Mpa；Rwg为水气体积比；S为表皮系数。
定义气水两相拟压力为
将式（8）代入式（7），得到产水气井产能公式为
3 实例计算及影响因素分析
某气藏中一口气井，目前产气、产水均较为稳定，平均日产气2.5×104m3/d，平均日产水量2.3m3/d，平均日生产水气体积比为0.0001m3/m3，天然气相对密度为0.6052，井筒半径为0.0932m，气藏中部温度为362K，气藏平均压力为35MPa，目前井底流压26MPa，泄气半径500m，储层厚度为18m，表皮系数为3，通过岩心测试得到储层渗透率K为0.3mD，气水两相相对渗透率曲线如图1所示。
为了分析气井产水前、后各个生产压差下气井流入动态，作产水前、后气井流入动态曲线，由图2可以看出，气井产水后，IPR曲线左移，无阻流量大大减小。这就表明地层渗流由单相渗流变为两相渗流渗流阻力大大增加，产量急剧减小。因此在气藏开发过程中，防止气井过早见水是保持气井稳产的关键措施。
4 结论
敏感性分析表明，在任一生产压差下，气井产水后产量均降低，无阻流量也随着气井产水而降低，因此气井产水能够严重制约气井产能，气田开发防水是保证气井稳产的一个关键因素。
参考文献
[1] 李锦，王新海，朱黎鹞，等.气藏产水来源综合判别方法研究[J].天然气地球科学，2012，23（6）：1185-1190.
[2] 高树生，侯吉瑞，杨洪志，等.川中地区须家河组低渗透砂岩气藏产水机理[J].天然气工业，2012，32（11）：40-42.
[3] 张合文，冯其红，鄢雪梅.气水两相流二项式产能方程研究[J].断块油气田，2008，15（6）：62-64.
[4] 王怒涛， 黄炳光， 梁尚斌， 等. 气井产能分析方法研究[J]. 大庆石油地质与开发， 2004， 23（1）：33-34.
[5] 王卫红， 沈平平， 马新华，等. 低渗透气藏气井产能试井资料分析方法研究[J]. 天然气工业， 2005， 25（11）：76-78.
摘 要：在气藏开发过程中，气井产水是制约气井产能的一个重要因素。基于直井井筒周围平面径向渗流原理，考虑地层气水两相渗流，定义气水两相拟压力，推导出了产水气井产能公式。实例论证表明本文公式具有较高的准确性，且产水使得气井产能大大降低。本文研究可为产水气藏的开发提供理论基础。
关键词：含水气藏；产水；气水两相拟压力；流入动态；无阻流量
气藏开发后期，气井产水已成为一种趋势，严重影响了气井产能[1-3]，也为气井流入动态的研究带来较大的困难。目前已有大量的学者对气井产能做了充分地研究[4-5]，为气田开发作出了巨大的贡献，然后产水气井的研究仍然众说纷纭，没有一致的结论。本文基于平面径向渗流原理，考虑地层气水同产，建立了产水气井产能新模型，并利用实例验证了新模型的准确性，分析了产水对气井产能的影响，可为气水同产井流入动态的研究提供理论依据。
1 产水气井产能公式推导
当地层中出现气水两相渗流时，气水两相运动方程分别为
式中：Kg为气相渗透率，mD；μg为气相黏度，mPa.s；Kw为水相渗透率，mD；μw为水相黏度，mPa.s；vg为气相渗流速度，m/d。
将式（1）、式（2）进一步转化为
式中：qg为气体地层条件下体积流量，m3/d；ρg为气体地下密度，g/cm3；qw为水相地层条件下体积流量，m3/d；ρw为水相密度，g/cm3；Krg为气相相对渗透率，mD；Krw為水相相对渗透率，mD； h为气层厚度，m；K为储层气测渗透率，mD。
在气水两相渗流过程中遵循质量守恒定律，即
式中：ρgsc为地面条件下气体密度，g/cm3；qgsc为地面条件下气体体积流量，m3/d。
将式（5）代入式（3）、式（4）中，两式相加得
考虑表皮因子的影响，式（6）两边同时在对应区间积分得到
式中：rw为井筒半径，m；re为泄气半径，m；pwf为井底流压，Mpa；pe为气藏驱动压力，Mpa；Rwg为水气体积比；S为表皮系数。
定义气水两相拟压力为
将式（8）代入式（7），得到产水气井产能公式为
3 实例计算及影响因素分析
某气藏中一口气井，目前产气、产水均较为稳定，平均日产气2.5×104m3/d，平均日产水量2.3m3/d，平均日生产水气体积比为0.0001m3/m3，天然气相对密度为0.6052，井筒半径为0.0932m，气藏中部温度为362K，气藏平均压力为35MPa，目前井底流压26MPa，泄气半径500m，储层厚度为18m，表皮系数为3，通过岩心测试得到储层渗透率K为0.3mD，气水两相相对渗透率曲线如图1所示。
为了分析气井产水前、后各个生产压差下气井流入动态，作产水前、后气井流入动态曲线，由图2可以看出，气井产水后，IPR曲线左移，无阻流量大大减小。这就表明地层渗流由单相渗流变为两相渗流渗流阻力大大增加，产量急剧减小。因此在气藏开发过程中，防止气井过早见水是保持气井稳产的关键措施。
4 结论
敏感性分析表明，在任一生产压差下，气井产水后产量均降低，无阻流量也随着气井产水而降低，因此气井产水能够严重制约气井产能，气田开发防水是保证气井稳产的一个关键因素。
参考文献
[1] 李锦，王新海，朱黎鹞，等.气藏产水来源综合判别方法研究[J].天然气地球科学，2012，23（6）：1185-1190.
[2] 高树生，侯吉瑞，杨洪志，等.川中地区须家河组低渗透砂岩气藏产水机理[J].天然气工业，2012，32（11）：40-42.
[3] 张合文，冯其红，鄢雪梅.气水两相流二项式产能方程研究[J].断块油气田，2008，15（6）：62-64.
[4] 王怒涛， 黄炳光， 梁尚斌， 等. 气井产能分析方法研究[J]. 大庆石油地质与开发， 2004， 23（1）：33-34.
[5] 王卫红， 沈平平， 马新华，等. 低渗透气藏气井产能试井资料分析方法研究[J]. 天然气工业， 2005， 25（11）：76-78.