一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及頁巖氣開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頁巖氣是指賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方 式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源。與常規(guī)油氣資源對比 主要存在以下特征，頁巖氣在油氣產(chǎn)生的地方聚集，聚集在極小孔隙（納米）內(nèi)，賦存形式 多樣，包括游離態(tài)、吸附態(tài)及溶解態(tài)，頁巖氣資源儲量豐富，但開發(fā)難度大。
[0003] 頁巖氣作為一種新興非常規(guī)能源，是需要經(jīng)過大規(guī)模水力加砂壓裂改造的"人工 氣藏"，因此頁巖氣水平初期產(chǎn)能的大小同時受到地質(zhì)、工程等因素的影響。
[0004] 與常規(guī)天然氣不同，由于頁巖氣有大量吸附氣的存在，早期產(chǎn)能預(yù)測主要以經(jīng)驗 法、解析法、數(shù)值模擬法這三種產(chǎn)能分析方法作為切入點，對頁巖氣產(chǎn)能進行分析。
[0005]目前利用鉆完井資料、測井資料及壓裂施工的參數(shù)進行頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù) 測方法尚未開展該類研宄。為了在完井后，在實施壓裂施工前就能預(yù)測頁巖氣水平井初期 產(chǎn)能，有必要建立產(chǎn)能預(yù)測方程，提高頁巖氣水平井地質(zhì)參數(shù)、壓裂施工參數(shù)與初期產(chǎn)能符 合率，更有效的指導(dǎo)頁巖氣水平井軌跡鉆遇目的層及壓裂施工參數(shù)優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種頁巖氣水平井初 期產(chǎn)能預(yù)測方法。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方 法，包括以下步驟：
[0008] 1)建立待測區(qū)塊頁巖氣鉆井、測井解釋及施工壓裂參數(shù)數(shù)據(jù)庫；
[0009] 2)利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)頁巖進行氣產(chǎn)能影響單因素分析，所述頁巖氣產(chǎn)能主要影響單 因素包括：有機碳含量、孔隙度、滲透率、含氣性、脆性指數(shù)等；工程因素：單段液量、單段砂 量、破裂壓力、停泵壓力、施工壓力和施工排量在內(nèi)的單井地質(zhì)、工程參數(shù)。
[0010] 3)利用正交試驗法進行多因素敏感性分析，定量化評價主控因素對頁巖氣水平 井產(chǎn)能影響的敏感程度，根據(jù)敏感程度排序確定影響頁巖氣水平井初期產(chǎn)能的最主要參 數(shù)；分析確定影響產(chǎn)能的3個主控因素，所述影響產(chǎn)能的主控因素與預(yù)測產(chǎn)能的相關(guān)系數(shù) R彡0? 9;
[0011] 4)根據(jù)產(chǎn)能與主控因素中的單因素呈指數(shù)相關(guān)性，建立頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù) 測方程，
[0012] Q=b〇^ebl*xl+b2*x2+b3*x3；
[0013] 兩邊取自然對數(shù)后，
[0014] 建立多元線性回歸模型：y = bd+b^Xi+t^xfb^xv
[0015] 5)采用多元線性回歸擬合法，根據(jù)擬合結(jié)果確定多元線性回歸模型的系數(shù)，獲得 頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方程。
[0016] 按上述方案，所述步驟4)中每個單因素的測試值具有不同的數(shù)量級和不同的測 量單位，在進行多元回歸以前，采用極大值標準化法進行數(shù)據(jù)標準化處理。
[0017] 按上述方案，所述步驟5)中初期產(chǎn)能預(yù)測方程系數(shù)滿足R大于0.90。
[0018]按上述方案，所述步驟3)中確定影響產(chǎn)能的3個主控因素為有機碳含量（T0C)，脆 性指數(shù)（BI)，單段液量（L)。
[0019] 按上述方案，所述步驟4)中產(chǎn)能與主控因素中的單因素呈指數(shù)相關(guān)性通過頁巖 氣水平井地質(zhì)、工程參數(shù)與初期穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點圖圖版獲得。
[0020] 按上述方案，所述步驟2)中單因素單井地質(zhì)、工程參數(shù)通過加權(quán)平均計算得到。
[0021] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明提供了一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方法， 具有較高的產(chǎn)能預(yù)測精度。本發(fā)明預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果對比，相對誤差小于20%，該方法已 在我國首個頁巖氣勘探開發(fā)示范基地四川盆地涪陵焦石區(qū)塊80多口頁巖氣水平井進行了 應(yīng)用，現(xiàn)場實用性強。
【附圖說明】
[0022] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[0023] 圖1是本發(fā)明實施例的頁巖氣水平井產(chǎn)能預(yù)測方法流程圖；
[0024] 圖2為頁巖氣水平井實測產(chǎn)能與有機碳（T0C)指數(shù)相關(guān)性圖版；
[0025] 圖3為頁巖氣水平井實測產(chǎn)能與脆性指數(shù)（BI)指數(shù)相關(guān)性圖版；
[0026] 圖4為頁巖氣水平井實測產(chǎn)能與單段液量（L)指數(shù)相關(guān)性圖版；
[0027] 圖5為頁巖氣水平井實測產(chǎn)能與含氣量（q)指數(shù)相關(guān)性圖版；
[0028] 圖6為涪陵焦石壩區(qū)塊頁巖氣水平井產(chǎn)能預(yù)測與實際無阻流量相關(guān)圖。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
[0030] 如圖1所示，一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方法，包括以下步驟：
[0031]1)建立頁巖氣水平井測井解釋及施工壓裂參數(shù)數(shù)據(jù)庫。
[0032] 2)根據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，利用加權(quán)平均計算得到每口井的有機碳含量（T0C)，脆性指 數(shù)（BI)，單段液量（L)，繪制頁巖氣水平井地質(zhì)、工程參數(shù)與初期穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點圖圖 版，有機碳（TOC)-Qg、脆性指數(shù)（BI)-Qg、單段施工液量（L)-Qg以及含氣量（q) - Qg等相關(guān) 性圖版呈指數(shù)相關(guān)關(guān)系的特點，如圖2至圖5,取相關(guān)系數(shù)R多0. 9參數(shù)進行分析。
[0033] 3)采用正交試驗法進行多因素敏感性分析定量化判斷地質(zhì)、工程參數(shù)對頁巖氣水 平井產(chǎn)能影響的敏感程度大小，根據(jù)定指標一選因素一定水平一列因素表一多因素敏感性 分析的工作流程進行定量判斷頁巖氣水平井產(chǎn)能影響的敏感程度。
[0034] a.定指標：本次發(fā)明為頁巖氣水平井初期產(chǎn)能；
[0035] b.選因素：根據(jù)單因素分析結(jié)果選擇有機碳T0C、脆性指數(shù)BI及單段液量L三個 主控因素進行分析；
[0036] c.定水平：結(jié)合單因素值的集中分布范圍，確定各因素的變化水平（表1為焦石 壩區(qū)塊頁巖氣產(chǎn)能影響因素變化區(qū)間劃分表）；
[0037] 表 1
[0038]
【主權(quán)項】
1. 一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 建立待測區(qū)塊頁巖氣鉆井、測井解釋及施工壓裂參數(shù)數(shù)據(jù)庫； 2) 利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)頁巖進行氣產(chǎn)能影響單因素分析，所述頁巖氣產(chǎn)能主要影響單因 素包括：有機碳含量、孔隙度、滲透率、含氣性、脆性指數(shù)等；工程因素：單段液量、單段砂 量、破裂壓力、停泵壓力、施工壓力和施工排量在內(nèi)的單井地質(zhì)、工程參數(shù)； 3) 利用正交試驗法進行多因素敏感性分析，定量化評價主控因素對頁巖氣水平井產(chǎn)能 影響的敏感程度，根據(jù)敏感程度排序確定影響頁巖氣水平井初期產(chǎn)能的最主要參數(shù)；分析 確定影響產(chǎn)能的3個主控因素，所述影響產(chǎn)能的主控因素與預(yù)測產(chǎn)能的相關(guān)系數(shù)R多0. 9 ; 4) 根據(jù)產(chǎn)能與主控因素中的單因素呈指數(shù)相關(guān)性，建立頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方 程， Q_ bl^xl+b2^x2+b3^x3^ 兩邊取自然對數(shù)后， 建立多元線性回歸模型：yzba+bdxAt^xjb^xv 5) 采用多元線性回歸擬合法，根據(jù)擬合結(jié)果確定多元線性回歸模型的系數(shù)，獲得頁巖 氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中單因素單井地質(zhì)、工程參數(shù) 通過加權(quán)平均計算得到。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4)中每個單因素的測試值具有 不同的數(shù)量級和不同的測量單位，在進行多元回歸以前，采用極大值標準化法進行數(shù)據(jù)標 準化處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5)中初期產(chǎn)能預(yù)測方程系數(shù)滿 足R大于0. 90。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中確定影響產(chǎn)能的3個主控 因素為有機碳含量TOC，脆性指數(shù)BI，單段液量L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4)中產(chǎn)能與主控因素中的單因 素呈指數(shù)相關(guān)性通過頁巖氣水平井地質(zhì)、工程參數(shù)與初期穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點圖圖版獲得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方法，屬于油氣田開發(fā)中的頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域。該方法主要包括如下步驟：建立頁巖氣水平井測井解釋及施工壓裂參數(shù)數(shù)據(jù)庫；利用厚度加權(quán)計算獲得單井地質(zhì)、工程相關(guān)參數(shù)；利用正交試驗法進行多因素敏感性分析，確定影響頁巖氣水平井產(chǎn)能的主控因素；利用多元回歸線性建立頁巖氣水平井初期產(chǎn)能預(yù)測方程，并以此為模型預(yù)測新鉆頁巖氣水平井產(chǎn)能。本發(fā)明預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果對比，相對誤差小于20％，具有較高的產(chǎn)能預(yù)測精度。
【IPC分類】E21B49-00
【公開號】CN104832166
【申請?zhí)枴緾N201510124601
【發(fā)明人】梁榜, 盧文濤, 李繼慶, 陸亞秋, 李爭, 曾勇, 黃燦
【申請人】中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月20日