一种复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法

技术领域

本发明属于天然气开采领域，具体涉及一种复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法。

背景技术

鄂尔多斯盆地发育多套含气层系，其中下古生界为海相低渗碳酸盐岩气藏，上古生界为陆相致密砂岩气藏。为落实上古生界、下古生界气藏分层产能、动储量、泄流范围等开发指标，指导气藏井网井距确定、开发层系划分和开采工艺设计，需开展多层合采气井分层产量贡献评价。目前常用的多层合采气井产量贡献率评价方法有产气剖面测试法、有效厚度法、地层系数法、数值模拟法等。

产气剖面测试法是利用多参数组合的生产测井仪，测量井筒内流体流量、持水量、密度、井温、压力等参数，确定生产井分层产气、产水情况，从而获得各层位产气贡献的方法。该方法是评价分层产量最直接、最可靠的方法。鄂尔多斯盆地气藏渗透率低、井数多，受测试费用、供气需求、井筒条件等影响，气田产气剖面测试井数少(不足3％)，难以满足全面、准确评价气田小层产气贡献率需求。

有效厚度劈分法和地层系数劈分法是通过地层有效厚度、地层系数等储层参数与产能关系模型来评价分层产量贡献的方法。该类方法操作简单，在沉积条件单一、微裂缝发育程度低气藏应用广泛。对于鄂尔多斯盆地陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏，各层产能主控因素差异较大，其中陆相致密砂岩产能及产气贡献主要受储层有效厚度、含气饱和度控制，而海相碳酸盐岩气藏产能及产气贡献受有效渗透率控制作用较强，但受裂缝发育影响，测井解释渗透率无法准确反映储层真实渗流能力。因此，难以通过有效厚度和地层系数实现分层产气贡献的准确评价。

数值模拟法是在建立储层地质模型及数值模拟模型的基础上，通过生产历史拟合，评价多层系气藏分层产量贡献。该方法考虑了储层条件和生产条件的差异性，但多解性强，且过程较复杂。

总之，目前鄂尔多斯盆地，受测试费用、供气需求和井筒条件等影响，气藏产气剖面测试资料有限。有效厚度劈分法、地层系数劈分等理论方法未考虑不同沉积体气藏分层产量贡献主控因素的差异性，不能满足陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏分层产量贡献评价需求。

发明内容

本发明目的在于通过陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩气藏分层产量贡献主控因素研究，建立了一种复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法，为该类气藏产能、泄流范围等开采指标评价、开发技术政策优化及数值模拟研究提供依据。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法，包括以下步骤：

S1，确定分层产气贡献主控因素

根据渗流理论，确定影响合层开采气井产量劈分的主控因素为各小层储能系数；

S2，获取分层产气贡献率

选取陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采并且具有产气剖面测试结果的气井，然后根据所选气井的产气剖面测试数据，获得陆相致密砂岩储层和海相低渗碳酸盐岩储层的产气贡献率；

S3，获取分层储能系数

根据陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采气井的测井参数，分别计算海相低渗碳酸盐岩储层、陆相致密砂岩储层储能系数及各自占比；

S4，建立分层产气贡献率与储能系数关系模型

绘制海相低渗碳酸盐岩储层和陆相致密砂岩储层储能系数占比的比值与海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率交会图，并通过单参数回归得到海相低渗碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型；

S5，确定待评价气井海相低渗碳酸盐岩储层产气量及陆相致密砂岩储层产气量

根据S4建立的海相低渗碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型，结合待评价气井储层测井参数，计算待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率，进而获待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气量及陆相致密砂岩储层产气量。

进一步地，所述S1分层产气贡献主控因素分析是根据储量计算公式，并通过分层产气贡献理论分析，确定气井分层产量贡献主控因素为各小层储能系数。

具体地，所述S2中陆相致密砂岩储层产气贡献率为陆相致密砂岩储层中各小层产气贡献率之和；海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率为海相低渗碳酸盐岩储层中各小层产气贡献率之和。

具体地，所述储能系数为储层有效厚度、孔隙度和含气饱和度的乘积，其计算公式为hΦS

作为进一步地优选方案，所述S3中海相低渗碳酸盐岩储层储能系数为海相低渗碳酸盐岩储层各小层储能系数之和；陆相致密砂岩储层储能系数为陆相致密砂岩储层各小层储能系数之和。

作为进一步地优选方案，所述海相低渗碳酸盐岩储层储能系数占比ω

即

陆相致密砂岩储层储能系数占比ω

式中，h

φ

S

作为进一步地优选方案，所述S5待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率f

作为进一步地优选方案，所述待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气量为待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率与总量气井井口产量的乘积。

作为进一步地优选方案，所述待评价气井的陆相致密砂岩储层产气量为气井井口产量减去待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气量。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明以渗流理论为基础，在多层合采气井分层产量贡献影响因素分析的基础上，提出了陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏分层产量劈分方法。该方法解决了鄂尔多斯盆地储层非均质性强、井数多、产气剖面测试资料缺乏情况下，不同沉积体系的多层合采气井产量劈分问题，为致密砂岩、海相低渗碳酸盐岩储层分层产量、动储量、采出程度及泄流范围等参数的准确评价提供了依据。

2.对于未开展产气剖面测试的致密砂岩-低渗碳酸盐岩复合沉积气藏气井，采用本发明所述的复合沉积气藏分层产量贡献率评价方该，求取分层产气贡献率，进而实现分层含量劈分。该方法简便、适用，可节省大量现场测试费用，并具有较大的实用价值和经济价值。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的设计方案和附图。

图1为海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率与海相低渗碳酸盐岩储层和陆相致密砂岩储层储能系数占比的倍数回归关系图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1：

本实施例提供了一种复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法，包括以下步骤：

S1，确定分层产气贡献主控因素

根据渗流理论，确定影响合层开采气井产量劈分的主控因素为各小层储能系数；

S2，获取分层产气贡献率

选取陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采并且具有产气剖面测试结果的气井，然后根据所选气井的产气剖面测试数据，获得陆相致密砂岩储层(以下简称为砂岩储层)和海相低渗碳酸盐岩储层(以下简称为碳酸盐岩储层)碳酸盐岩储层的产气贡献率；

S3，获取分层储能系数

根据陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采气井的测井参数，分别计算海相低渗碳酸盐岩储层、陆相致密砂岩储层储能系数及各自占比；

S4，建立分层产气贡献率与储能系数关系模型

绘制海相低渗碳酸盐岩储层和陆相致密砂岩储层储能系数占比的比值与海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率交会图，并通过单参数回归得到海相低渗碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型；

S5，确定待评价气井海相低渗碳酸盐岩储层产气量及陆相致密砂岩储层产气量

根据S4建立的海相低渗碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型，结合待评价气井储层测井参数，计算待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率，进而获待评价气井的海相低渗碳酸盐岩储层产气量及陆相致密砂岩储层产气量。

本发明通过陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩气藏分层产量贡献主控因素研究，建立复合沉积气藏产量劈分方法，为该类气藏产能、泄流范围等开采指标评价、开发技术政策优化及数值模拟研究提供依据。对于未开展产气剖面测试的致密砂岩-低渗碳酸盐岩复合沉积气藏气井，通过上述方法，可利用常规测井解释参数，求取分层产气贡献率，进而实现分层含量劈分。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步地，所述步骤S1中分层产气贡献主控因素分析，是从渗流基本理论出发，结合储量计算公式，对多层采气井分层产量进行研究。

根据气井试井理论，合层开采气藏气井生产初期，分层产出比例按地层系数进行分配，当压力波传播到边界形成拟稳态流时，分层产量贡献接近各层的储量占比。根据储量计算公式(式1)，分层产量贡献率受到分层储能系数占比

其中,f

h

φ

S

h

在温压系统、流体性质相近条件下，当压力波传递至泄流边界后，分层储能系数占比

因此，通过分层产气贡献理论分析，落实气井分层产量贡献主控因素为各小层储能系数。

实施例3：

在上述实施例的基础上，分层产气贡献率来源于致密砂岩-低渗碳酸盐岩复合沉积气藏中合层开采井的产气剖面测试数据，具体地，针对陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采并且具有产气剖面测试结果的气井，分别对砂岩储层和碳酸盐岩储层各小层产气贡献率求和，获得砂岩储层和碳酸盐岩储层的产气贡献率，即砂岩储层产气贡献率为砂岩储层中各小层产气贡献率之和；碳酸盐岩储层产气贡献率为碳酸盐岩储层中各小层产气贡献率之和。

需要说明的是，对于具有连续多次产气剖面测试资料气井，分别将致密砂岩储层和海相低渗碳酸盐岩储层产气贡献率比例进行算术平均数运算，从而获得各层产气贡献率。

实施例4：

在上述实施例的基础上，储能系数为储层有效厚度、孔隙度和含气饱和度的乘积，其计算公式为hφS

因此，作为进一步地优选方案，根据陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采且具有产气剖面测试的气井，分别计算砂岩储层、碳酸盐岩储层储能系数及各自占比(ω

其中：

ω

ω

进一步地，通过回归，得到碳酸盐岩储层产气贡献率与碳酸盐岩储层储能系数占比的关系模型，如式(3)所示。

其中，

式中，f

h

φ

S

根据所建立的碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型，结合待评价气井储层测井解释有效厚度、孔隙度、含气饱和度参数，计算待评价气井的碳酸盐岩储层的产气贡献率；在此基础上将碳酸盐岩储层的产气贡献率乘以气井井口产量，即可得到待评价气井的碳酸盐岩储层产气量；用气井井口产量减去碳酸盐岩储层产气量，可得到待评价气井的砂岩储层产气量。

本发明通过陆相致密砂岩—海相低渗碳酸盐岩气藏分层产量贡献主控因素研究，建立复合沉积气藏产量劈分方法，为该类气藏产能、泄流范围等开采指标评价、开发技术政策优化及数值模拟研究提供依据。

实施例5：

本实施例提供了一种复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法，包括以下步骤：

S1，分层产气贡献主控因素分析

结合陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏储层特征，通过分层产气贡献理论分析并确定影响合层开采气井产量劈分的主控因素为各小层储能系数；

S2，分层产气贡献率的获取

选取陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采并且具有产气剖面测试结果的气井，然后根据所选气井的产气剖面测试数据，分别对砂岩储层和碳酸盐岩储层各小层产气贡献率求和，获得砂岩储层和碳酸盐岩储层的产气贡献率；

S3，分层储能系数的获取

计算陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏合层开采气井各小层的储能系数(hΦS

S4，分层产气贡献率与储能系数关系模型建立

绘制碳酸盐岩储层和砂岩储层储能系数占比的比值与碳酸盐岩储层产气贡献率交会图，并通过单参数回归得到碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型；

S5，待评价气井碳酸盐岩储层产气量及砂岩储层产气量的确定

根据S4建立的碳酸盐岩储层的产气贡献率评价关系模型，结合待评价气井储层测井解释有效厚度、孔隙度、含气饱和度参数，计算碳酸盐岩储层的产气贡献率；在此基础上将碳酸盐岩储层的产气贡献率乘以气井井口产量，即可得到碳酸盐岩储层产气量；用气井井口产量减去碳酸盐岩储层产气量，可得到砂岩储层产气量。

将本实施例所述的复合沉积气藏分层产量贡献率评价方法应用于靖边气田，评价合采井下古碳酸盐岩产层产气贡献700余口，气井的产量劈分比例由2.6％提高到85.2％以上；同时，利用该方法可节约了测试费用210万元/年(按706口合采开采井测试井数比例5％，单井测试费用5.95万元折算)。

综上所述，本发明以渗流理论为基础，在多层合采气井分层产量贡献影响因素分析的基础上，提出了陆相致密砂岩-海相低渗碳酸盐岩复合沉积气藏分层产量劈分方法。该方法解决了鄂尔多斯盆地储层非均质性强、井数多、产气剖面测试资料缺乏情况下，不同沉积体系的多层合采气井产量劈分问题，为陆相致密砂岩、海相低渗碳酸盐岩储层分层产量、动储量、采出程度及泄流范围等参数的准确评价提供了依据。且靖边、榆林、苏里格等气田的应用证明，该方法简便、适用，可节省大量现场测试费用，具有较大的实用价值和经济价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。