一种见水井井口日产水量计算方法、系统、介质及设备

技术领域

本发明属于油气藏开发管理技术领域，具体涉及一种见水井井口日产水量计算方法、系统、介质及设备。

背景技术

井筒积液是指气井中由于气体不能有效携带出液体而使液体在井筒中聚集的现象。对于低渗气藏，由于气井生产能力低，携液能力不足，极易产生井筒积液，致使气井降产或停产。因此，及时、准确判识井筒积液对充分发挥气井产能、提高采收率具有十分重要的意义。

目前积液判识方法主要分为现场测试法、携液模型计算法和矿场曲线特征分析法三类，各类方法适用性有所不同。

现场测试法是最为准确的判识方法，包括流压探测液面法和回声仪探液面法等。该类方法是通过压力计、回声仪等测试设备计算流压梯度偏转时的深度、声速和反射时间等，确定气井井口与液面距离。该类方法的优点是直观、准确，缺点是工作量大、费用高，难以满足低渗气藏众多井数条件下的低成本开发需求。

携液模型计算法主要有Turner模型、李闽模型、王毅忠模型等，其实质是液滴在被携带的过程中受力平衡，由此推导出不同液滴形状下的临界携液流速。该方法的优点是无需现场测试、仅需理论公式即可方便计算积液的流量条件，但存在不同气田各个公式适应性差异大的问题，需要该地区的大量气井进行携液流量模型中曳力系数的修正，导致其应用受到限制。

矿场曲线特征分析法是目前现场最为常用的方法，其原理是利用井筒积液状况下，气井产量突然降低或频繁波动、油套压差逐渐变大等特征来判识积液情况。该方法的优点是操作简单、应用方便，缺点是判识结果滞后，仅能判断已经发生严重积液的气井，难以防止井筒积液对储层造成不可逆转伤害。

目前，库车山前高温高压裂缝性砂岩有水气藏分布广，水淹后治水难度大，产水已经成为影响气井长期平稳生产和气田高效开发的重大风险之一。准确核实气田产水规模，精确评价水侵速度、水体规模，对制定合理、可行的整体治水对策极为重要。常用的计量手段为采用移动计量撬或者安排地面队去核实日产量：包括地面分离器+流量计(孔板、质量)，流体流出井口后通过分离器相态分离，气相通过孔板流量计、液相通过质量流量计，测试费用高、周期长、操作复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种见水井井口日产水量计算方法、系统、介质及设备，利用常规动态生产资料，简单、快速、精确获取产水井的日产水量，为水侵特征分析、水侵规律分析提高准确的基础数据。

本发明采用以下技术方案：

一种基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法，包括以下步骤：

S1、获取见水气井开井生产状态下的井筒内流压梯度，根据见水气井开井生产状态下井筒内流压梯度确定测试时井筒内的混相流体密度；

S2、根据理论流体密度和步骤S1得到的井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；

S3、获取产水井的井口日产气量，在井口或井底取气或水化验样，得到流体的地层气体积系数、天然气相对密度和水密度；根据井口日产气量，天然气相对密度和常数空气密度确定产出气的质量，根据产出气的质量得到计算井口日产水量的第二个等式；

S4、通过步骤S3得到的地层气体积系数确定井口日产气量在地层条件下的体积，得到计算井口日产水量的第三个等式；

S5、将步骤S3得到的第二个等式和步骤S4得到的第三个等式带入步骤S2得到的第一个等式中，得到计算井口日产水量的第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量。

具体的，步骤S1中，测试时井筒内的混相流体密度ρ为：

其中，G

具体的，步骤S2中，第一个等式具体为：

其中，G

具体的，步骤S4中，第二个等式为：

M＝M

其中，M

具体的，步骤S4中，第三个等式为：

V＝V

其中，V为产出气、水地层条件下的体积，V

具体的，步骤S5中，第四个等式为：

其中，V

具体的，步骤S5中，待计算井口日产水量V

其中，V

第二方面，本发明实施例提供了基于流压梯度的见水井井口日产水量计算系统，其特征在于，包括：

流压梯度模块，获取见水气井开井生产状态下的井筒内流压梯度，根据见水气井开井生产状态下井筒内流压梯度确定测试时井筒内的混相流体密度；

第一计算模块，根据理论流体密度和流压梯度模块得到的井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；

第二计算模块，获取产水井的井口日产气量，在井口或井底取气或水化验样，得到流体的地层气体积系数、天然气相对密度和水密度；根据井口日产气量，天然气相对密度和常数空气密度确定产出气的质量，根据产出气的质量得到计算井口日产水量的第二个等式；

第三计算模块，通过第二计算模块得到的地层气体积系数确定井口日产气量在地层条件下的体积，得到计算井口日产水量的第三个等式；

日产水量模块，将第二计算模块得到的第二个等式和第三计算模块得到的第三个等式带入第一计算模块得到的第一个等式中，得到计算井口日产水量的第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量。

第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法的步骤。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法，利用常规动态生产资料，简单、快速、精确获取产水井的日产水量，为水侵特征分析、水侵规律分析提高准确的基础数据，可节省大量人力、财力，具有较大的实用价值和经济价值。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的计算机设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等，但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一预设范围也可以被称为第二预设范围，类似地，第二预设范围也可以被称为第一预设范围。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明提供了一种基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法，根据理论流体密度和井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；根据产出气的质量得到计算井口日产水量的第二个等式；通过地层气体积系数确定井口日产气量在地层条件下的体积，得到计算井口日产水量的第三个等式；将第二个等式和第三个等式带入第一个等式中，得到计算井口日产水量的第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量，简单、快速、精确获取产水井日产水量，为水侵特征分析、水侵规律分析提高准确的基础数据。

请参阅图1，本发明一种基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法，包括以下步骤：

S1、通过钢丝试井作业获取见水气井开井生产状态下的井筒内流压梯度G

油气井在开井生产时，将单位深度流动压力的变化值作为见水气井开井生产状态下井筒内流压梯G

G

其中，ρ为测试时井筒内的混相流体密度，g为重力加速度。

测试时井筒内的混相流体密度ρ为：

S2、根据理论流体密度和步骤S1得到的井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；

计算井口日产水量的第一个等式具体为：

混相流体密度ρ为总质量除以体积：

S3、通过井口计量装备获得产水井的井口日产气量V

产出气质量M

M

其中，ρ

令待计算井口日产水量为V

M＝M

水的质量M

M

S4、通过步骤S3得到的地层气体积系数B

计算井口日产水量得第三个等式为：

V＝V

体积V

V

S5、将步骤S3得到的第二个等式和步骤S4得到的第三个等式带入步骤S2得到的第一个等式中，得到计算井口日产水量第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量。

待计算井口日产水量V

根据流压梯度测试结果判断井底是否存在积液；若存在积液特征，则采用井筒上部未出现积液段回归压力梯度计算理论流压梯度G

其中，M

M

V

B

ρ

ρ

M为产出气、水的重量，kg；

V为产出气、水地层条件下体积，m

V

V

ρ为井筒内混相流体密度，kg/m

g为重力加速度，g＝10N/kg；

G

ρ

本发明再一个实施例中，提供一种基于流压梯度的见水井井口日产水量计算系统，该系统能够用于实现上述基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法，具体的，该基于流压梯度的见水井井口日产水量计算系统包括流压梯度模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块以及日产水量模块。

其中，流压梯度模块，获取见水气井开井生产状态下的井筒内流压梯度，根据见水气井开井生产状态下井筒内流压梯度确定测试时井筒内的混相流体密度；

第一计算模块，根据理论流体密度和流压梯度模块得到的井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；

第二计算模块，获取产水井的井口日产气量，在井口或井底取气或水化验样，得到流体的地层气体积系数、天然气相对密度和水密度；根据井口日产气量，天然气相对密度和常数空气密度确定产出气的质量，根据产出气的质量得到计算井口日产水量的第二个等式；

第三计算模块，通过第二计算模块得到的地层气体积系数确定井口日产气量在地层条件下的体积，得到计算井口日产水量的第三个等式；

日产水量模块，将第二计算模块得到的第二个等式和第三计算模块得到的第三个等式带入第一计算模块得到的第一个等式中，得到计算井口日产水量的第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量。

本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法的操作，包括：

获取见水气井开井生产状态下的井筒内流压梯度，根据见水气井开井生产状态下井筒内流压梯度确定测试时井筒内的混相流体密度；根据理论流体密度和井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；获取产水井的井口日产气量，在井口或井底取气或水化验样，得到流体的地层气体积系数、天然气相对密度和水密度；根据井口日产气量，天然气相对密度和常数空气密度确定产出气的质量，根据产出气的质量得到计算井口日产水量的第二个等式；通过地层气体积系数确定井口日产气量在地层条件下的体积，得到计算井口日产水量的第三个等式；将第二个等式和第三个等式带入第一个等式中，得到计算井口日产水量的第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量。

本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(Non-Volatile Memory)，例如至少一个磁盘存储器。

可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：

获取见水气井开井生产状态下的井筒内流压梯度，根据见水气井开井生产状态下井筒内流压梯度确定测试时井筒内的混相流体密度；根据理论流体密度和井筒内的混相流体密度确定计算井口日产水量的第一个等式；获取产水井的井口日产气量，在井口或井底取气或水化验样，得到流体的地层气体积系数、天然气相对密度和水密度；根据井口日产气量，天然气相对密度和常数空气密度确定产出气的质量，根据产出气的质量得到计算井口日产水量的第二个等式；通过地层气体积系数确定井口日产气量在地层条件下的体积，得到计算井口日产水量的第三个等式；将第二个等式和第三个等式带入第一个等式中，得到计算井口日产水量的第四个等式，根据日产水量的第四个等式确定待计算井口日产水量。

请参阅图2所示，该实施例的计算机设备60包括：处理器61、存储器62以及存储在存储器62中并可在处理器61上运行的计算机程序63，该计算机程序63被处理器61执行时实现实施例中的基于流压梯度的见水井井口日产水量计算方法，为避免重复，此处不一一赘述。或者，该计算机程序63被处理器61执行时实现实施例基于流压梯度的见水井井口日产水量计算系统中各模型/单元的功能，为避免重复，此处不一一赘述。

计算机设备60可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备60可包括，但不仅限于，处理器61、存储器62。本领域技术人员可以理解，图2仅仅是计算机设备60的示例，并不构成对计算机设备60的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器61可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器62可以是计算机设备60的内部存储单元，例如计算机设备60的硬盘或内存。存储器62也可以是计算机设备60的外部存储设备，例如计算机设备60上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

进一步地，存储器62还可以既包括计算机设备60的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器62用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其它程序和数据。存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

首选判断是否是油体发生变化，然后计量是否有产出水或产出液，通过监测反算流体性质变化判断水淹程度。

确定A气藏A

确定A

其中，A

通过PVT化验分析报告、软件计算得到地层气体积系数(m

通过天然气化验分析报告得到天然气相对密度，本实施例为0.577；

通过产出水化验分析报告得到地层水密度，本实施例为1.1623g/cm

常数ρ

根据以上确定参数计算井口日产水量V

本发明方法已应用于塔里木油田库车山前固井气田产水规模判识，截至目前，利用本发明计算方法，已评价气井生产和气田开发，通过对积液气井进行分类评价，指导现场积液预警、强化排液，准确、快捷，可节省大量人力、财力，具有较大的实用价值和经济价值。

综上所述，本发明一种见水井井口日产水量计算方法、系统、介质及设备，适用于所有见水井，在掌握真实、准确的单井生产数据情况下，节约了上地面队核实水产量的成本；也适用于油井计算井口日产水量。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。