1.一種用于確定頁(yè)巖氣井井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的方法,包括:
獲取頁(yè)巖氣藏原始地層壓力,并通過(guò)氣井結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算井底流壓;
基于壓力與擬壓力轉(zhuǎn)換關(guān)系建立第一插值表,用以建立壓力p與擬壓力m(p)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
基于給定的基礎(chǔ)參數(shù)和頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程定義的Za(p)建立第二插值表,用以建立壓力p、壓力p與Za(p)比值的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
基于所述原始地層壓力、所述井底流壓及所述生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用所述第一插值表、所述第二插值表及產(chǎn)能方程確定頁(yè)巖氣井井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程考慮吸附氣解吸及異常高壓影響,所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程通過(guò)以下步驟得到:
基于頁(yè)巖氣藏壓力系數(shù)確定巖石孔隙壓縮系數(shù)的影響,對(duì)于異常高壓頁(yè)巖氣藏,考慮巖石孔隙壓縮系數(shù)隨地層壓力變化;
基于所述巖石孔隙壓縮系數(shù),計(jì)算地層壓力變化時(shí)由于巖石骨架壓縮及流體膨脹造成的地下孔隙體積減少量;
基于所述地下孔隙體積減少量和蘭格繆爾等溫吸附方程計(jì)算地層壓力降低后的頁(yè)巖氣藏剩余自由氣儲(chǔ)量和剩余吸附氣儲(chǔ)量;
根據(jù)物質(zhì)守恒定律:原始自由氣儲(chǔ)量+原始吸附氣儲(chǔ)量=剩余自由氣儲(chǔ)量+剩余吸附氣產(chǎn)量+累產(chǎn)氣量,建立所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程定義的Za(p)為:
其中,p為地層壓力,pi為原始地層壓力,cw為地層水壓縮系數(shù),Swi為氣藏原始含水飽和度,Sgi為氣藏原始含氣飽和度,φ為有效孔隙度,ρB為頁(yè)巖密度,VL為蘭格繆爾體積,PL為蘭氏壓力,psc標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體壓力,T為溫度,Tsc為標(biāo)準(zhǔn)溫度,z為壓縮因子,zsc為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓縮因子,
在異常高壓頁(yè)巖氣藏條件下,需要考慮頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)對(duì)物質(zhì)平衡方程的影響,如果頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)隨地層壓力變化大,則將頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)表示為多項(xiàng)式形式:
a0+a1peff+a2peff2+a3peff3,
其中,peff為圍壓與流體流壓差,a0-a3為多項(xiàng)式系數(shù),
如果頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)隨地層壓力變化不大,則頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)可以取為常數(shù),
在低壓氣藏條件下,巖石彈性能影響可以忽略,則頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)可取為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,確定頁(yè)巖氣井井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的步驟進(jìn)一步包括:
設(shè)定動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量初值G=G0,并基于所述第二插值表,將生產(chǎn)時(shí)間轉(zhuǎn)換為物質(zhì)平衡擬時(shí)間;
基于所述第一插值表獲取所述原始地層壓力對(duì)應(yīng)的擬壓力mpi和所述井底流壓對(duì)應(yīng)的擬壓力mpwf,并繪制(mpi-mpwf)/qg與物質(zhì)平衡擬時(shí)間的關(guān)系曲線,擬合直線并確定截距bpss,qg為生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的氣井日產(chǎn)氣量;
根據(jù)所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的氣井日產(chǎn)氣量qg、井底流壓pwf以及bpss值,基于產(chǎn)能方程計(jì)算井底流壓pwf對(duì)應(yīng)的平均地層擬壓力值其中,所述產(chǎn)能方程為:
基于所述第一插值表將所述平均地層擬壓力值轉(zhuǎn)換為平均地層壓力值
基于所述第二插值表繪制與累產(chǎn)氣量Gp的關(guān)系曲線,擬合該關(guān)系曲線并確定在x軸上的截距,該截距為氣井預(yù)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量;
基于所述預(yù)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量與設(shè)定動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量G0確定最終氣井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量G,
如果則G為最終的氣井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量,其中,ε為誤差參數(shù),否則,以新的G值作為設(shè)定預(yù)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量初值,進(jìn)入確定動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的步驟進(jìn)行重新迭代。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,將生產(chǎn)時(shí)間轉(zhuǎn)換為物質(zhì)平衡擬時(shí)間的步驟進(jìn)一步包括:
設(shè)置生產(chǎn)時(shí)間t=0時(shí),累計(jì)產(chǎn)氣量Gp=0,平均地層壓力為
根據(jù)所述第二插值表,計(jì)算原始地層壓力pi對(duì)應(yīng)的值,其中,
針對(duì)每個(gè)生產(chǎn)時(shí)間t=ti(d),計(jì)算氣井累計(jì)產(chǎn)氣量Gp(ti)、值,其中計(jì) 算公式如下:
根據(jù)值,由所述第二插值表查找對(duì)應(yīng)的平均地層壓力值
根據(jù)平均地層壓力計(jì)算天然氣粘度及壓縮系數(shù)
根據(jù)日產(chǎn)氣量qg、天然氣粘度及壓縮系數(shù)由數(shù)值積分計(jì)算任意時(shí)間ti對(duì)應(yīng)的物質(zhì)平衡擬時(shí)間tca(ti):
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,壓力與擬壓力轉(zhuǎn)換關(guān)系為:
其中,psc為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣壓力,μ(p)為天然氣粘度,z(p)為天然氣偏差因子。
7.一種用于確定頁(yè)巖氣井井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的系統(tǒng),包括,
參數(shù)獲取模塊,其獲取頁(yè)巖氣藏原始地層壓力,并通過(guò)氣井結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算井底流壓;
第一插值表建立模塊,其基于壓力與擬壓力轉(zhuǎn)換關(guān)系建立第一插值表,用以建立壓力p與擬壓力m(p)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
第二插值表建立模塊,其基于給定的基礎(chǔ)參數(shù)和頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程定義的Za(p)建立第二插值表,用以建立壓力p、壓力p與Za(p)比值的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算模塊,基于所述原始地層壓力、所述井底流壓及所述生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用所述第一插值表、所述第二插值表及產(chǎn)能方程確定頁(yè)巖氣井井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程考慮吸附氣解吸及異常高壓影響,所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程通過(guò)以下步驟得到:
基于頁(yè)巖氣藏壓力系數(shù)確定巖石孔隙壓縮系數(shù),對(duì)于異常高壓頁(yè)巖氣藏,考慮巖石孔隙壓縮系數(shù)隨地層壓力變化;
基于所述巖石孔隙壓縮系數(shù),計(jì)算地層壓力變化時(shí)由于巖石骨架壓縮及流體膨脹造成的地下孔隙體積減少量;
基于所述地下孔隙體積減少量和蘭格繆爾等溫吸附方程計(jì)算地層壓力降低 后的頁(yè)巖氣藏剩余自由氣儲(chǔ)量和剩余吸附氣儲(chǔ)量;
根據(jù)物質(zhì)守恒定律,原始自由氣儲(chǔ)量+原始吸附氣儲(chǔ)量=剩余自由氣儲(chǔ)量+剩余吸附氣產(chǎn)量+累產(chǎn)氣量,建立所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程定義的Za(p)為:
其中,p為地層壓力,pi為原始地層壓力,cw為地層水壓縮系數(shù),Swi為氣藏原始含水飽和度,Sgi為氣藏原始含氣飽和度,φ為有效孔隙度,ρB為頁(yè)巖密度,VL為蘭格繆爾體積,PL為蘭氏壓力,psc標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體壓力,T為溫度,Tsc為標(biāo)準(zhǔn)溫度,z為壓縮因子,zsc為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓縮因子,
在異常高壓頁(yè)巖氣藏條件下,需要考慮頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)對(duì)物質(zhì)平衡方程的影響,如果頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)隨地層壓力變化大,則將頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)表示為多項(xiàng)式形式:
a0+a1peff+a2peff2+a3peff3,
其中,peff為圍壓與流體流壓差,a0-a3為多項(xiàng)式系數(shù),
如果頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)隨地層壓力變化不大,則頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)可以取為常數(shù),
在低壓氣藏條件下,巖石彈性能影響可以忽略,則頁(yè)巖孔隙壓縮系數(shù)可取為零。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng),其特征在于,所述井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算模塊通過(guò)以下步驟確定頁(yè)巖氣井井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量:
設(shè)定動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量初值G=G0,并基于所述第二插值表,將生產(chǎn)時(shí)間轉(zhuǎn)換為物質(zhì)平衡擬時(shí)間;
基于所述第一插值表獲取所述原始地層壓力對(duì)應(yīng)的擬壓力mpi和所述井底流壓對(duì)應(yīng)的擬壓力mpwf,并繪制(mpi-mpwf)/qg與物質(zhì)平衡擬時(shí)間的關(guān)系曲線,擬合直線并確定截距bpss,qg為生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的氣井日產(chǎn)氣量;
根據(jù)所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的氣井日產(chǎn)氣量qg、井底流壓pwf以及bpss值,基于產(chǎn)能方程計(jì)算井底流壓pwf對(duì)應(yīng)的平均地層擬壓力值其中,所述產(chǎn)能方程為:
基于所述第一插值表將所述平均地層擬壓力值轉(zhuǎn)換為平均地層壓力值
基于所述第二插值表繪制與累產(chǎn)氣量Gp的關(guān)系曲線,擬合該關(guān)系曲線并確定在x軸上的截距,該截距為氣井預(yù)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量;
基于所述預(yù)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量與設(shè)定動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量G0確定最終氣井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量G,
如果則G為最終的氣井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量,其中,ε為誤差參數(shù),否則,以新的G值作為設(shè)定預(yù)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量初值,進(jìn)入確定動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的步驟進(jìn)行重新迭代。