一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体地涉及一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法。

背景技术

产量劈分系数是多层合采气井的核心参数，直接决定了动态分析的准确性。从获取途径划分，产量劈分系数包括测试法和计算法，测试法包括产气剖面测试、物模实验等方法，但测试法耗时较长且成本较高，导致现场应用受限，气田现场以计算法为主。

产量劈分系数受到储层渗流和井筒管流的共同作用，且影响参数众多，根据计算原理和使用参数的不同，计算法可分为静态参数法、数值模拟、井筒压力梯度法、渗流力学方法等，其中：静态参数法误差较大；数值模拟法耗时较长；井筒压力梯度法要求准确获取各产层的井底流压、温度等数据；渗流力学方法需要采用递归、迭代等多重循环的方式进行求解。不同计算法对参数要求不同，由于气井拥有的参数存在差异，导致部分气井无法采用现行方法进行计算，建立一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法，是对产量劈分系数计算法的补充和完善，对气藏开发具有指导意义。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法。

本发明的技术方案在于：

一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法，该方法如下：

根据天然气的物理化学性质，天然气等温压缩系数为：

式中：C

V

为产层j的平均地层压力，MPa；

对(1)式分离变量，对时间求导，得到：

式中：t为生产时间，d；

q

对于定容气藏，产层j的天然气体积写为：

V

式中：r

r

h

为产层j的孔隙度，无量纲；

S

将(3)式代入到(2)式，分离变量，积分，推导得到：

体积系数的定义为：

式中：B

q

Z

T

p

T

将(5)式代入到(4)式，得到地面产气量的表达式：

另外，产量劈分系数的定义为：

式中：◇

n为产层数，无量纲；

将(6)式代入到(7)式，得到产量劈分系数的理论公式：

(8)式中，产层j的天然气等温压缩系数C

根据(8)式看出，产量劈分系数◇

一方面，根据气藏工程原理，定产气井生产过程中，平均地层压力

式中：a

b

对(9)式对时间t求导，得到：

另一方面，天然气的高压物性实验数据显示，

式中：C

p

Z

本发明的技术效果在于：

本发明建立了一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法，明确了产量劈分系数的决定因素，提出了简洁的计算步骤，丰富了产量劈分系数的计算方法，对气藏开发具有指导意义。

附图说明

图1为具体实验例中各产层的平均地层压力随生产时间t的变化曲线及线性拟合关系图。

具体实施方式

一种基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法，具体方法如下：

步骤1：通过公式(11)计算地层压力项；

/>

步骤2：通过公式(8)计算各产层的产量劈分系数◇

具体实验例--利用数值模拟井用于本发明计算方法的实施和计算结果的验证本实施例数值模拟井的产层数为4层，以50000m

数值模拟结果显示各产层的产量和产量劈分系数分别为：

j＝1时，平均q

j＝2时，平均q

j＝3时，平均q

j＝4时，平均q

经过数值模拟得到的产量劈分系数视为真实值。

通过本发明提供的基于等温压缩系数的产量劈分系数计算方法计算各产层的产量劈分系数◇

各产层的参数见表1。

表1产量劈分系数计算参数表

步骤1：计算地层压力项

利用公式(11)计算得到各产层的地层压力项

j＝1时，

j＝2时，

j＝3时，

j＝4时，

步骤2：计算产量劈分系数◇

利用公式(8)计算得到各产层的产量劈分系数◇

j＝1时，本发明的◇

j＝2时，本发明的◇

j＝3时，本发明的◇

j＝4时，本发明的◇

将本发明计算得到的产量劈分系数与数值模拟得到的产量劈分系数进行对比，对比结果见表2。从表2可以看出，通过本发明提供的方法计算得到的产量劈分系数计算值与真实值之间的相对误差绝对值介于0.16％到3.88％之间，平均误差1.44％；表明本发明具有较高的精度。

表2产量劈分系数计算结果对比

。