一种海上气井产能评价新方法

技术领域

本发明涉及气藏动态分析领域，具体涉及一种海上气井产能评价新方法。

背景技术

产能评价是气藏动态分析研究的重要内容之一，准确预测气井产能也是气田科学合理开发的基础。目前气井产能分析主要方法有：(1)已知气层储层物性参数，利用气井产量公式计算气井产能，简称为公式法；(2)根据流体在储层中的渗流原理，采用稳定产气量测试，根据流压与气井产量的关系进行气井产能分析，该方法称为产能测试法。

公式法计算气井产能：只要储层的物性参数比较准确确定，便可以预测气井的产量。但该方法中储层的物性参数需要进行实验测定，特别是储层渗透性相差较大，计算其产能偏差也较大，因此现场生产不便于应用。

测试法计算气井产能：通过改变若干次气井的工作制度，测量在各个工作制度下的稳定产量和对应的稳定井底流压，根据测试资料，地层压力为已知条件，绘制气井产能系数分析曲线，如图1所示，

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种海上气井产能评价新方法，能够避免海上气井产能测试成本，方便有效地测出海上气井的产能。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种海上气井产能评价新方法，包括以下步骤：

S1、根据海上气井生产数据，绘制气井产能系数确定图；

S2、根据初始地层压力和步骤S1中的气井产能系数确定图，确定初始最大产能系数；

S3、确定当前地层压力并计算当前地层压力下的产能系数；

S4、根据步骤S2中的初始地层压力、初始最大产能系数和步骤S3中的当前地层压力，计算当前产能系数；

S5、根据步骤S3中的当前地层压力下的产能系数和步骤S4中的当前产能系数，确定最终的产能系数；

S6、根据步骤S3中的当前地层压力和步骤S5中的最终的产能系数，计算气井的产能。

进一步地，步骤S1包括以下分步骤：

S11、根据海上气井生产数据，确定日产气量数据和海上井口压力数据；

S12、根据分步骤S11中的海上井口压力数据和井筒流动特征计算井底流压，并计算井底流压的平方；

S13、以日产气量为横坐标，井底流压平方为纵坐标建立坐标系；

S14、根据分步骤S11中的日产气量数据、分步骤S12中井底流压的平方和分步骤S13中建立的坐标系，绘制气井产能系数确定图。

进一步地，步骤S2包括以下分步骤：

S21、根据初始地层压力确定初始地层压力坐标点；

S22、过初始地层压力坐标点作步骤S1中的气井产能系数确定图的切线；

S23、计算分步骤S22中切线的斜率，并确定所述切线的斜率为初始最大产能系数。

进一步地，步骤S3包括以下分步骤：

S31、确定当前地层压力；

S32、根据分步骤S31中的当前地层压力，计算当前地层压力下的产能系数。

进一步地，在分步骤S32中，计算当前地层压力下的产能系数，表示为：

其中：A

进一步地，步骤S4包括以下分步骤：

S41、根据步骤S2中的初始地层压力，计算初始地层压力下天然气的偏差因子，表示为：

其中：Z

S42、根据步骤S2中的初始地层压力，计算初始地层压力下天然气的黏度，表示为：

其中：μ

μ

S43、根据步骤S3中的当前地层压力，计算当前地层压力下天然气的偏差因子，表示为：

其中：Z为当前地层压力下天然气的偏差因子，T′

S44、根据步骤S3中的当前地层压力，计算当前地层压力下天然气的黏度，表示为：

其中：μ

S45、根据步骤S2中的初始最大产能系数、分步骤S41中初始地层压力下天然气的偏差因子、分步骤S42中初始地层压力下天然气的黏度、分步骤S43中当前地层压力下天然气的偏差因子和分步骤S44中当前地层压力下天然气的黏度，计算当前产能系数，表示为：

其中：A为当前产能系数，μ

进一步地，步骤S5包括以下分步骤：

S51、比较步骤S4中的当前产能系数与步骤S3中当前地层压力下的产能系数；

S52、判断分步骤S51中的当前产能系数是否满足计算精度；若是则确定当前产能系数为最终的产能系数，否则将地层压力增大一个步长并跳转到步骤S3。

进一步地，在步骤S6中，计算气井的产能，表示为：

其中：q

本发明的有益效果为：

(1)本发明在已知初始地层压力情况下，便能计算初始最大产能系数，进而得到任何地层压力下的产能系数；

(2)本发明相较公式法和测试法，操作简便，能够有效地测出海上气井的产能，降低海上气井产能的测试成本。

附图说明

图1为测试法计算气井产能分析图；

图2为一种海上气井产能评价新方法流程图；

图3为一种海上气井产能评价新方法气井产能系数确定示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图2所示，一种海上气井产能评价新方法，包括步骤S1-S6：

S1、根据海上气井生产数据，绘制气井产能系数确定图。

在本发明的一个可选实施例中，因为产能测试成本较高，海上气田在生产过程中许多气井没有进行产能测试和压恢测试，因此本发明根据生产数据来确定气井的产能。根据渗流规律，当流动没有达到边界时，定产量生产时，井底流压不断下降，当流动达到边界或地层能量下降时，产量开始下降，此时井底流压也开始下降，如图3所示，随产气量的增大，井底流压降低，与生产数据相切是地层能量逐渐衰竭的结果，此时地层能量衰竭最慢，按此地层能量衰竭达到稳定，因此与生产数据相切的为初始产能曲线，初始产能曲线斜率对应的就是初始最大产能系数，初始产能曲线斜率对应的产能就是初始最大产能。

步骤S1包括以下分步骤：

S11、根据海上气井生产数据，确定日产气量数据和海上井口压力数据。

具体地，本发明在选取海上气井生产数据时，选取每天生产时间在16个小时以上的生产数据进行分析，生产时间太短流压波动较大，将影响分析结果。

S12、根据分步骤S11中的海上井口压力数据和井筒流动特征计算井底流压，并计算井底流压的平方。

S13、以日产气量为横坐标，井底流压平方为纵坐标建立坐标系。

S14、根据分步骤S11中的日产气量数据、分步骤S12中井底流压的平方和分步骤S13中建立的坐标系，绘制气井产能系数确定图。

S2、根据初始地层压力和步骤S1中的气井产能系数确定图，确定初始最大产能系数。

在本发明的一个可选实施例中，本发明根据初始地层压力计算得到初始地层压力的平方值，并取纵坐标为初始地层压力的平方值，横坐标为零的初始地层压力坐标点，过该坐标点作步骤S1中的气井产能系数确定图的切线，计算该切线的斜率即可确定初始最大产能系数。

步骤S2包括以下分步骤：

S21、根据初始地层压力确定初始地层压力坐标点。

具体地，本发明根据初始地层压力计算得到初始地层压力的平方值，并确定纵坐标为初始地层压力的平方值，横坐标为零的初始地层压力坐标点，即初始地层压力坐标点

S22、过初始地层压力坐标点作步骤S1中的气井产能系数确定图的切线。

S23、计算分步骤S22中切线的斜率，并确定所述切线的斜率为初始最大产能系数。

S3、确定当前地层压力并计算当前地层压力下的产能系数。

在本发明的一个可选实施例中，地层压力从井底流压开始增加，增加步长设定为p

步骤S3包括以下分步骤：

S31、确定当前地层压力。

S32、根据分步骤S31中的当前地层压力，计算当前地层压力下的产能系数。

在分步骤S32中，计算当前地层压力下的产能系数，表示为：

其中：A

S4、根据步骤S2中的初始地层压力、初始最大产能系数和步骤S3中的当前地层压力，计算当前产能系数。

在本发明的一个可选实施例中，本发明首先计算初始地层压力p

步骤S4包括以下分步骤：

S41、根据步骤S2中的初始地层压力，计算初始地层压力下天然气的偏差因子，表示为：

其中：Z

S42、根据步骤S2中的初始地层压力，计算初始地层压力下天然气的黏度，表示为：

其中：μ

μ

具体地，本发明计算上述式子时，先计算对数

其中：a0＝-2.46211820，a1＝2.97054714，a2＝-0.286264054，a3＝0.00805420522，a4＝2.80860949，a5＝-3.49803305，a6＝0.360373020，a7＝-0.0104432413，a8＝-0.793385684，a9＝1.39643306，a10＝-0.149144925，a11＝0.00441015512，a12＝0.0839387178，a13＝-0.186408848，a14＝0.0203367881，a15＝-6.09579263E-3。

S43、根据步骤S3中的当前地层压力，计算当前地层压力下天然气的偏差因子，表示为：

其中：Z为当前地层压力下天然气的偏差因子，T′

S44、根据步骤S3中的当前地层压力，计算当前地层压力下天然气的黏度，表示为：

其中：μ

具体地，本发明计算上述式子时，先计算对数

S45、根据步骤S2中的初始最大产能系数、分步骤S41中初始地层压力下天然气的偏差因子、分步骤S42中初始地层压力下天然气的黏度、分步骤S43中当前地层压力下天然气的偏差因子和分步骤S44中当前地层压力下天然气的黏度，计算当前产能系数，表示为：

其中：A为当前产能系数，μ

S5、根据步骤S3中的当前地层压力下的产能系数和步骤S4中的当前产能系数，确定最终的产能系数。

在本发明的一个可选实施例中，本发明将步骤S3中的当前地层压力下的产能系数和步骤S4中的当前产能系数进行比较，并判断步骤S4中的当前产能系数是否满足计算精度(一般取计算精度e＝0.0001,如果计算结果不收敛，可以调整计算精度)，如果满足则确定当前产能系数为最终的产能系数，否则增大一个步长的地层压力并跳转到步骤S3，直到步骤S4中的当前产能系数满足计算精度。

步骤S5包括以下分步骤：

S51、比较步骤S4中的当前产能系数与步骤S3中当前地层压力下的产能系数。

S52、判断分步骤S51中的当前产能系数是否满足计算精度；若是则确定当前产能系数为最终的产能系数，否则将地层压力增大一个步长并跳转到步骤S3。

具体地，本发明中计算精度可根据实际需求进行设置，使计算得到的最终的产能系数更加符合实际情况。

S6、根据步骤S3中的当前地层压力和步骤S5中的最终的产能系数，计算气井的产能。

本发明计算气井的产能，表示为：

其中：q

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。