气井的水侵识别方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及气藏开发领域，特别涉及一种气井的水侵识别方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

异常高压气藏一般储量大、产量高、深度大，随着开发进度的推进，地层压力逐渐下降，气井外部边底水体会渐渐侵入气井，而一旦气井见水成为产水井，会增加气藏开采的难度、减少气井产能、降低开采效率，因此需要识别气井的水侵情况。

相关技术是在气井已经见水的情况下进行水侵量的计算，即，是在已经确定当前时期的气井处于产水阶段的情况下，才对其水侵情况进行评价。

上述技术不能识别出气井已发生水侵但还未进入产水阶段的状况，难以及时识别气井的水侵情况。

发明内容

本申请实施例提供了一种气井的水侵识别方法、装置及可读存储介质，以解决相关技术中难以及时识别气井的水侵情况的问题。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种气井的水侵识别方法，所述方法包括：

对气井进行数据测量，得到生产数据；

将所述生产数据代入异常高压气藏的流动物质平衡关系，得到所述气井的归整化压力数据以及归整化产气量数据，所述归整化压力数据中包括用于表示所述气井的压力状况的数据，所述归整化产气量数据中包括用于表示所述气井的产气状况的数据；

根据所述归整化压力数据以及所述归整化产气量数据确定所述气井的压力变化趋势信息；

根据所述压力变化趋势信息确定压力偏离点；

将所述压力偏离点所对应的第一时刻确定为所述气井发生水侵的时刻。

可选地，所述压力变化趋势信息包括压力曲线，所述根据所述压力变化趋势信息得到压力偏离点，包括：

获取所述压力曲线的斜率；

将所述压力曲线的斜率突变点作为所述压力偏离点。

可选地，所述生产数据包括：各时间节点对应的单位产气数据；

所述将所述压力偏离点所对应的第一时刻确定为所述气井发生水侵的时刻，包括：

获取所述压力偏离点对应的归整化产气量值；

从所述单位产气数据中获取与所述归整化产气量值匹配的单位产气值；

将所述单位产气值所对应时间节点作为所述第一时刻。

可选地，所述将得到所述单位产气值的目标时间节点作为第一时刻，包括：

根据所述单位产气值，在气井生产动态曲线图中确定所述单位产气值对应的时间节点作为所述第一时刻，所述气井生产动态曲线图是根据所述生产数据生成的。

可选地，所述方法还包括：

根据处于所述第一时刻之前的所述归整化压力数据拟合得到未水侵期拟合数据；

根据处于所述第一时刻之后的所述归整化压力数据与所述未水侵期拟合数据之间的压力偏离量确定所述气井的水侵量。

可选地，所述气井的水侵量包括所述气井在进入产水阶段之前的第一水侵量，所述根据处于所述第一时刻之后的所述归整化压力数据与所述未水侵期拟合数据之间的压力偏离量确定所述气井的水侵量，包括：

根据所述归整化压力数据与所述未水侵期拟合数据之间的压力偏离量，利用预设的第一表达式确定所述气井的第一水侵量。

可选地，所述气井的水侵量包括所述气井处于产水阶段的第二水侵量，所述根据处于所述第一时刻之后的所述归整化压力数据与所述未水侵期拟合数据之间的压力偏离量确定所述气井的水侵量，包括：

根据所述归整化压力数据与所述未水侵期拟合数据之间的压力偏离量，利用预设的第二表达式确定所述气井的第二水侵量。

可选地，其特征在于，所述基于气井的生产数据计算所述气井的归整化压力数据以及归整化产气量数据，包括：

将所述生产数据输入归整化压力计算公式，得到所述归整化压力数据；

将所述生产数据输入归整化产气量计算公式，得到所述归整化产气量数据。

另一方面，本申请实施例提供了一种气井的水侵识别装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取气井的生产数据；

计算模块，用于将所述生产数据代入异常高压气藏的流动物质平衡关系，得到所述气井的归整化压力数据以及归整化产气量数据；

所述获取模块，还用于根据所述归整化压力数据以及所述归整化产气量数据获取压力变化趋势信息；

识别模块，用于根据所述压力变化趋势信息得到压力偏离点；

所述识别模块还用于根据所述压力偏离点确定第一时刻，所述第一时刻表示所述气井发生水侵的时刻。

另一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行以实现上述的气井的水侵识别方法。

另一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述的气井的水侵识别方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

通过气井的生产数据得到与该气井关联的归整化压力数据以及归整化产气量数据，并获取该气井的归整化压力变化趋势信息，通过对压力曲线的斜率进行识别，结合归整化压力的变化趋势确定出的压力偏离量可靠性更高，根据测得单位产气数据的时间节点，结合确定出的压力偏离点得到第一时刻，方法容易实现，易于推广，将出现压力偏离点的第一时刻视为气井发生水侵的时刻，表示气井在该第一时刻进入水侵早期，能够提前得知气井在水侵早期的情况，对气藏开发工程具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一示例性实施例提供的一种气井的水侵识别方法的流程图；

图2为本申请另一示例性实施例提供的一种气井的水侵识别方法的流程图；

图3为本申请一示例性实施例提供的一个实例中的气井生产动态曲线图；

图4为基于图3所示实例提供的一个水侵诊断图；

图5为基于图3所示实例得到的一种水侵识别结果的示意图；

图6为本申请另一示例性实施例提供的一种水侵诊断模型的示意图；

图7为本申请另一示例性实施例提供的另一个实例中的水侵诊断图；

图8为本申请另一示例性实施例提供的再一个实例中的水侵诊断图；

图9为本申请另一示例性实施例提供的一种气井的水侵识别装置的功能结构框图；

图10为本申请另一示例性实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法的例子。

下面将对本申请中的一些概念和原理进行解释，以便理解方案。

异常高压气藏：表示气藏压力高于静水压力，且地层压力系数大于固定值的气藏。其中，固定值可能是1、1.27、1.3、1.4、1.5等。例如，在一些地区，将地层压力系数大于等于1.3的气藏称为异常高压气藏，在另外一些地区，将地层压力系数大于等于1.27的气藏称为异常高压气藏。异常高压气藏发生水侵是在实际开发过程中会遇到的问题。

测井：通常指地球物理测井或石油测井。把利用电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器，由测井电缆下入井内，沿井筒连续记录随深度变化的各种参数，以测量井眼周围地层的物理参数。例如，通过测井可以得到井筒附近区域的地层渗透率、饱和度等地层特征。

试井：是一种用于进行储层评价的技术，是研究井及地层特性的一种矿场试验，包括试井测试、试井解释两部分。其中，试井测试就是通过一些测试工艺和测试手段对油井、气井或水井进行测试，测试内容包括产量、压力、温度、取样等。试井解释就是以渗流力学理论为基础，通过对油、气、水井测试信息的研究，确定反映测试井和地层特性的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间、井与井之间连通关系的方法。

对于异常高压气藏(以下简称气藏)，该气藏所在区域中的一口气井通常会依次经历三大阶段：未水侵阶段(或称未水侵期)、水侵早期、产水阶段。处于未水侵期的气井和处于水侵早期的气井产能都比较高，但是一旦气井进入产水阶段成为了产水井，气井的生产组织将陷入被动，产气能力将下降，气井产能降低、气井开采难度增加。

相关技术中是难以及时得知水侵情况的，对于气藏水体能量的认识总是较为滞后，主要是由以下原因造成的：

在相关技术中，通常是在气井已经见水的情况下进行水侵量的计算，即，传统做法是在一口气井已经进入产水阶段后才了解到水侵情况，实际上此时的水侵情况已经比较严重了。例如，相关技术的处理流程是：先根据获取到的气井的生产数据来判断日产水量有没有发生明显提升，若是通过生产数据发现气井的产水量明显提升，才开始准备了解水侵量的具体情况，以得到具体的水侵量。

这样的做法存在滞后性，能够得知的只是水侵现象已经比较明显且已转化为产水井的水侵量。

请参看图1，图1为本申请一示例性实施例提供的一种气井的水侵识别方法的流程图，该方法包括：

步骤101，对气井进行数据测量，得到生产数据。

其中，每个气井都可以得到与该气井对应的生产数据，生产数据是随着气井的开发进度获取的。

可选地，该生产数据可以视为与时间节点关联的动态数据，会随着气井开发进度而变化。对于生产数据，可以按照预设的周期进行获取，周期可以是一个小时、半天、一天、两天、一个星期等。生产数据中可以包括测到的产气数据、产水数据、油压数据等。

步骤102，将所述生产数据代入异常高压气藏的流动物质平衡关系，得到气井的归整化压力数据以及归整化产气量数据。

可选地，归整化压力数据中包括用于表示气井的压力状况的数据，归整化产气量数据中包括用于表示气井的产气状况的数据。

需要说明的是，生产数据中的产水数据并不等于气井的水侵量，因为在实际场景中有可能是气井已经发生水侵，但气井还未转换为产水井而产水，仅对产水数据进行识别是难以确定气井发生水侵的时刻的，也难以确定气井的水侵量。

利用生产数据、气井的原始压力、高压物性实验结果、气井开发初期的试井解释资料和产能试井资料，并结合异常高压气藏的流动物质平衡关系，可以计算得到归整化压力数据、归整化产气量数据。在得到归整化压力数据与归整化产气量数据后，执行步骤103。其中，归整化压力数据与归整化产气量数据是相互对应的。

步骤103，根据归整化压力数据以及归整化产气量数据确定气井的压力变化趋势信息。

其中，压力变化趋势信息可以通过表格、散点图、曲线图等数据表现形式呈现。可选地，本申请实施例中，以该压力变化趋势信息通过曲线图的表现形式进行表达为例进行说明，也即该压力变化趋势信息包括压力曲线。

步骤104，根据压力变化趋势信息确定压力偏离点。

其中，可以根据压力变化趋势信息中的压力变化量、斜率确定压力偏离点。作为一种实施方式，可以利用预设的计算机程序对归整化压力数据/压力变化趋势信息进行自动识别，以确定出压力偏离点。

步骤105，将压力偏离点所对应的第一时刻确定为气井发生水侵的时刻。

其中，由于压力偏离点是源于归整化压力数据、归整化产气量数据而确定的，而归整化压力数据、归整化产气量数据是根据气井的生产数据(与时间有关的动态数据)进行计算的，那么在确定压力偏离点后就能够进一步得到出现该压力偏离点的第一时刻。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，可以在气井进入产水阶段之前就得知该气井发生水侵的时刻。例如，在不断获取气井的生产数据的过程中，从生产数据上看，对于生产数据中的产水数据未发生明显变化或者产水数据一直是低于一个水量阈值，但实际上气井已经进入水侵早期，传统做法是无法得知气井是否已经发生水侵的，而通过上述方法能够识别出气井发生水侵的时刻。即，相较于相关技术，上述方法能够提前识别出气井进入水侵早期的时刻。

进一步地，提前得知气井进入水侵早期对于整个气藏开发工程具有重要意义。因为若是能够提前得知气井进入水侵早期的时刻，将有利于提前对开发策略进行调整。例如，若是识别到了气井进入水侵早期的时刻，可以对相应的气井采取主动降产措施，在主动降产后，生产压差会变化，那么压力影响将减小，这可以延长水侵早期的时间，从而将气井的产水阶段往后推移，以提升采收率。

简言之，提前得知气井进入水侵早期的时刻不仅可以提示用户提前开始计算水侵量，还有利于用户主动调整开发策略以提升采收率。

其中，前述“归整化”表示的是，对除了生产数据以外的其他部分数据(例如气藏的原始压力、高压物性实验结果等)进行归一化处理，以此得到适用于整个气藏开发区域中任一气井的综合数据。其中，除了生产数据以外的其他数据/资料在气藏开发初期就能够确定。通过适用于整个气藏开发区域中任一气井的综合数据以及适用于指定井的生产数据，计算出的归整化压力数据、归整化产气量数据更为准确。

请参看图2，图2为本申请另一示例性实施例提供的一种气井的水侵识别方法的流程图，该方法包括：

步骤201，对气井进行数据测量，得到生产数据。

在实际应用场景中，执行步骤201之前，可以在开发初期钻井以获取岩心，基于岩心开展相渗实验、高压物性实验以得到气藏开发工程的一些特征参数(包括渗透率、各种介质的压缩系数、各种介质的体积系数等)，还可以在开发初期对气井进行测井、试井，以得到开发初期的试井解释资料、产能试井资料。这些特征参数、开发初期的试井解释资料、产能试井资料将用于确定适用于异常高压气藏的流动物质平衡关系，基于异常高压气藏的流动物质平衡关系可以得到归整化产气量与归整化压力之间的关系。

步骤202，将所述生产数据代入异常高压气藏的流动物质平衡关系，得到气井的归整化压力数据以及归整化产气量数据。

可选地，基于异常高压气藏的流动物质平衡关系可以得到归整化产气量与归整化压力之间的关系，从而计算出归整化产气量数据和归整化压力数据。

其中，异常高压气藏的流动物质平衡关系，通过本申请实施例提供的异常高压气藏的流动物质平衡方程呈现，异常高压气藏的流动物质平衡方程请参考如下式(1)：

在上述异常高压气藏的流动物质平衡方程中，将等号左边的表达式作为本申请实施例中的归整化压力计算公式，将等号右边的表达式作为本申请实施例中的归整化产气量计算公式。在气井的未水侵期，归整化压力数据与归整化产气量数据呈线性关系。需要说明的是，上述方程只是异常高压气藏的流动物质平衡关系的其中一种表现形式，方程可以有其他呈现形式，例如可以对方程进行移项、同比例放缩等变形后得到其他方程。

基于本申请实施例提供的异常高压气藏的流动物质平衡方程，上述步骤202具体可以包括：基于生产数据，利用归整化压力计算公式确定归整化压力数据，以及利用归整化产气量计算公式确定归整化产气量数据。

归整化压力计算公式请参考如下式(2)：

其中，Y表示归整化压力数据。p

归整化产气量计算公式请参考如下式(3)。

其中，X表示气井的归整化产气量数据。B

通过上述方法，能够计算出满足异常高压气藏的流动物质平衡关系的归整化压力、归整化产气量。基于计算出的归整化压力数据、归整化产气量数据能够确定出气井进入水侵早期的时刻，且识别结果精确可靠，还能够计算得到气井在不同时期的水侵量，于气藏开发领域具有重要意义。

步骤203，根据归整化压力数据以及归整化产气量数据确定气井的压力变化趋势信息。

作为一种实施方式，可以将归整化产气量作为横坐标，归整化压力作为纵坐标，得到与上述归整化压力数据以及归整化产气量数据对应的压力曲线。

可选地，还可以将归整化压力作为横坐标，归整化产气量作为纵坐标，得到与上述归整化压力数据以及归整化产气量数据对应的压力曲线。

步骤204，获取压力曲线的斜率。

可选地，可以利用预设的计算机程序自动识别压力曲线的斜率，获取压力曲线的斜率及其斜率变化情况。

步骤205，将压力曲线的斜率突变点作为所述压力偏离点。

若是压力曲线的斜率发生突变，判定压力曲线存在压力偏离点。需要说明的是，上述的“斜率发生突变”可以表示归整化压力数据整体趋势发生变化。例如，在一个月或三个月内，若斜率整体趋于恒定值，视作斜率未发生突变。

步骤206，将压力偏离点所对应的第一时刻确定为气井发生水侵的时刻。

其中，在气井从未水侵期进入水侵早期时会出现第一压力偏离点，在气井从水侵早期进入产水阶段时会出现第二压力偏离点。通过第二压力偏离点能够得到第二时刻，第二时刻表示气井进入产水阶段(或称产水期)的时刻。

关于第二压力偏离点、第二时刻的确定方式请参见关于上述压力偏离点、第一时刻的相关描述，在此不再赘述。

通过上述方法不仅能够识别出气井从未水侵期进入水侵早期的时刻，还能够识别出气井从水侵早期进入产水阶段的时刻。

为了避免出现斜率持续变化的情况而造成难以识别真正的压力偏离点的问题，可以先对归整化压力数据进行过滤等预处理和/或对归整化压力数据进行拟合，以得到压力曲线，以此降低异常数据所带来的干扰，提高水侵识别结果的准确率。

另外，由于归整化压力数据、归整化产气量数据是对部分数据进行了归一化处理后得到的，即使存在极少数的异常数据也不会影响对于压力变化趋势的判断结果，识别出的第一时刻具有可靠性。

作为一种实施方式，可以直接根据压力偏离点确定出第一时刻。由于归整化压力数据、归整化产气量数据的计算过程是与生产数据关联的，而生产数据必然是在气井开发过程中的各个时间节点所得到的。可以将归整化压力数据、归整化产气量数据都理解成这些时间节点的函数，通常情况下，归整化产气量数据的值会随着开发进度的推进而增加，在确定出压力偏离点后就可以直接得到第一时刻。

作为一种实施方式，生产数据中可以包括：单位产气数据以及测出单位产气数据的时间节点，单位产气数据可以是日产气数据，也可以是周产气数据，还可以是累计产气数据，累计产气数据可以表示对日产气数据、周产气数据等进行累加所得到的产气数据。相应地，上述步骤206具体可以包括如下步骤：

第一步，获取压力偏离点对应的归整化产气量值。

其中，归整化产气量值是上述归整化产气量数据中的其一个值。

第二步，从单位产气数据中获取与归整化产气量值匹配的单位产气值。

第三步，将得到单位产气值所对应时间节点作为第一时刻。

若单位产气数据是日产气数据，可以根据归整化产气量值从日产气数据中获取到与归整化产气量值匹配的日产气值，将测得该日产气值的时间节点作为第一时刻；若单位产气数据是累计产气数据，可以根据归整化产气量值从累计产气数据中获取到与归整化产气量值匹配的累计产气值，将测得该累计产气值的时间节点作为第一时刻。

可选地，作为一种实现方式，可以根据单位产气值，在气井生产动态曲线图中确定单位产气值对应时间节点，作为第一时刻。其中，气井生产动态曲线图是根据生产数据生成的。

在一个实例中，根据一个气井的生产数据生成的气井生产动态曲线图如图3所示。图3中，“⑦”表示一个气井的油压数据，对应图3中左上方的坐标轴(单位是MPa)，“⑧”表示该气井的日产气数据，对应图3中左下方的坐标轴(单位是万立方米)，“⑨”表示该气井的日产水数据，对应图3中右边的坐标轴(单位是立方米)，图3中的横坐标是时间，例如“16.9.6”表示2016年9月6日。从图3中的数据中，虽然能够得知在B点所对应的时间节点产水数据明显提升，但是无法得知是什么时候进入水侵早期的。而在利用上述方法确定压力偏离点后，根据压力偏离点可得到该压力偏离点所对应的归整化产气量值，将归整化产气量值与气井生产动态曲线图中的日产气数据进行匹配，以从日产气数据中确定出与归整化产气量值对应的日产气值，并将测出该日产气值的时间节点作为第一时刻。

通过上述实施方式能够在识别出压力偏离点后，进一步得到出现该压力偏离点的时间节点，并将该时间节点作为第一时刻。以此实现水侵识别，识别出气井进入水侵早期的时刻。

可选地，在执行步骤202之前，方法还包括根据生产数据判断气井是否处于产水阶段；若气井未处于产水阶段，执行步骤202。

其中，当生产数据中的日产水数据发生明显突变或日产水数据高于水量阈值时，判定气井处于产水阶段。

需要说明的是，对于已经利用上述方法进行识别后才出现产水阶段的情况，仍然可以继续进行识别以计算水侵量。

可选地，为了计算出气井的水侵量，本申请实施例还可以包括步骤207至208。

步骤207，根据处于第一时刻之前的归整化压力数据拟合得到未水侵期拟合数据。

其中，可以根据部分归整化压力数据拟合得到未水侵期拟合数据。例如，可以取气井开始投产后的一周/半个月/一个月内的归整化压力数据拟合得到未水侵期拟合数据。根据未水侵期拟合数据可以得到未水侵期拟合直线，该未水侵期拟合直线的斜率值会因不同气井的实际生产数据而有所差异。

步骤208，根据处于第一时刻之后的归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量确定气井的水侵量。

其中，上述步骤207至208可以在得到压力偏离点后就执行，也可以是更早开始执行。

通过上述方法能够计算得到气井在各个阶段的水侵量。其中，在出现第一压力偏离点之后、出现第二压力偏离点之前计算得到的水侵量，能够反映出气井在水侵早期的水侵情况，对于出现第二压力偏离点之后计算得到的水侵量能够反映出气井在产水阶段的水侵情况。

作为一种实施方式，可以将根据归整化压力数据或根据归整化压力数据得到的压力曲线、未水侵期拟合直线显示在水侵诊断图中，将压力曲线与未水侵期拟合直线之间的压力偏离量(或称压力差)，作为归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量。其中，利用压力偏离量计算出的水侵量也可以显示在水侵诊断图中。

如图4所示的是与图3实例相对应的一个水侵诊断图，图4中横坐标是归整化产气量(单位是：MPa/万立方米)，纵坐标是归整化压力(单位是：MPa/万立方米)，通过上述方法确定出压力偏离点在A点处并得到压力偏离点A点之后的压力偏离量。其中，图4中仅显示了根据一个气井的部分压力数据得到的压力散点以及拟合得到的未水侵期拟合直线，根据多个压力散点是可以得到压力曲线的。

通过将该A点与图3中的日产气数据进行匹配后，可以得到发生压力偏离点的时间，即确定第一时刻，得到水侵识别结果。其中，图5中左边竖直虚线对应的时间表示第一时刻，图5中右边竖直虚线对应的时间表示气井进入产水阶段的第二时刻。

在确定出图4中A点这一压力偏离点后，可以根据压力偏离量计算气井的水侵量。

可选地，气井的水侵量包括气井在进入产水阶段之前的第一水侵量。若要计算第一水侵量，上述步骤208具体可以包括：根据归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量，利用预设的第一表达式确定气井的第一水侵量。

第一表达式请参考如下式(4)：

其中，ΔY

可选地，气井的水侵量还可以包括气井处于产水阶段的第二水侵量。若要计算第二水侵量，上述步骤208具体可以包括：根据归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量，利用预设的第二表达式确定气井的第二水侵量。

第二表达式请参考如下式(5)：

其中，ΔY

其中，第二水侵量通常情况下大于第一水侵量，但若是存在局部封存水等特殊情况，气井的水侵情况可能发生变化，导致出现第二水侵量等于或者小于第一水侵量的情况。

另外，在相关技术中，水侵监测的定性分析过程一般需要开展多次压力恢复试井，通过对比双对数曲线后端的压力导数曲线判断水侵前缘的推进位置；相关技术中定量评价水侵量的方式通常是基于广义物质平衡方程间接求取水侵量，或，利用非稳态水侵模型、拟稳态水侵模型、稳态水侵模型来直接求取水侵量。不论是定性还是定量监测，均会不断依赖井底静压测试资料或者压力恢复试井资料等压力资料，且计算水侵量的各个方程都要不断依赖这些压力资料(即需要多次进行关井测压)，一旦这些压力资料缺失就难以认识气井水侵现象。而实际生产过程中是难以做到随时关井录取资料的，关井的时间长了会对气井的生产组织造成影响，影响气井产能，甚至让处于工况的井无法恢复。而在本申请实施例中，只需在气井开发初期进行关井操作得到初期的压力资料即可，关井次数少，在后续开发过程中无需再多次进行“关井”以录取压力资料。一旦正式对气井正式进行开采后，就无需再进行关井操作以录取压力资料了，仅通过开发初期就得到的压力资料、综合数据、特征参数以及后续开发过程中的生产数据所记录的信息就能够描述水侵现象，并计算得到水侵量，相较于相关技术，减少了关井次数，降低了对于关井录取压力资料这一方式的依赖性。

可选地，在本申请实施例中，在一口井已经经历了完整的未水侵阶段、水侵早期，并进入产水阶段后，可以将得到的水侵诊断图与预设的水侵诊断模型(见图6)进行对比，以此得知相应气井的类型。

图6中，“①”表示未水侵期的特征曲线，“②”表示水侵早期的特征曲线，“③”、“④”、“⑤”、“⑥”这四条线表示产水阶段可能出现的特征曲线。在气井的实际生产开发过程中，可能出现特征曲线①～⑥的任意组合形态。距离边底水较远或者裂缝欠发育，水体能量有限的纯气井一般呈现特征曲线①或者①-②的形态；距离边底水较近或者裂缝发育的井，一般呈现特征曲线①-②-③/④/⑤/⑥的形态。对于产水期，不同能量的水体对应的特征曲线可能出现③～⑥的形态，依次对应水体能量由强到弱。其中，③和④对应的情况能够表示出气井的水侵量大于排水量，水侵加剧，其中③多表现于裂缝水窜或底水锥进，表示水体较活跃，④多表现为舌进～弱舌进水侵，表示水体能量相对较弱；⑤与①的曲线平行，说明产水量与排水量达到平衡，水侵量不再变化；⑥说明排水量大于水侵量，表示水侵量在减小。

通过上述方法，若将根据归整化压力数据、归整化产气量数据得到的水侵诊断图与水侵诊断模型进行对比，可以得知气井的水侵情况是在加剧还是缓解。

下面将描述本申请实施例的理论基础，以得到归整化压力与归整化产气量的关系。

当气井的生产状态达到稳定时，满足下列流动方程，请参考下式(6)，。

式(6)中，ψ表示真实气体的拟压力，MPa

气井的拟压力表达式请参考如下式(7)。

式(7)中，p是压力，MPa。p

经过对典型天然气的研究，认为当气体压力较高(例如大于14MPa)时，拟压力与压力呈近似直线关系，那么式(6)可简化为适用于矿场的式(8)。

其中，对于式(8)，存在式(9)、式(10)的关系。

a”表示气井的Darcy渗流项系数，MPa/(10

对于已经开展产能试井的气井，a”和b”可以由产能方程拟合获取，对于未开展产能试井的气井，则可通过气藏开发初期的测井、压力恢复试井解释资料计算得出，无需在后期多次进行关井操作。

对于封闭气藏的物质平衡方程，考虑异常高压气藏的岩石弹性能量，气井的采出气量与地层压力之间的关系表达式见式(11)，式(11)是物质平衡方程的一种表现形式。

式(11)中，C

考虑到天然气开采过程中气体的体积系数会受到压力变化影响，结合气体的原始体积系数B

假设气井开发为等温渗流，将B

其中，p

根据上述式(8)和式(13)就可以得到上述方法中的式(3)，得到适用于异常高压气藏的流动物质平衡方程。

在气井还未产水前，气井产生方程系数不变，无需对a”、b”进行修正。对于水侵中后期，气井产出地层水，井底渗流规律变化将引起气井产生方程系数改变，需要对a”、b”进行修正，以得到气井产水时的产能方程系数a、b。关于气井产水时产能方程系数的修正过程，本申请不作限制。

经过实例验证，利用上述原理以及上述方法能够对大部分气井进行水侵评价，得到气井进入水侵早期的时刻。对于图3所示的实例对应的气井，结合图4的水侵诊断图得知，该气井的归整化压力偏离了未水侵期拟合直线，在2016年5月底进入水侵早期。由于此时识别到了该气井进入了水侵早期，因此调整了开发策略，以延长水侵早期的长度。随着开发进度的推进，直到在一年后的2017年7月初，归整化压力才偏离水侵早期的数据，识别到第二压力偏离点(由于通过图3也能够发现，因此在图4中未标示出第二压力偏离点)，表明气井进入产水阶段。将该气井的水侵诊断图与预设的水侵诊断模型进行对比，得知该气井呈现出水侵诊断模型中①-②-④的形态，表现出了“舌进水侵”的特征。从该气井投产时至2018年初，该气井累计生产了1947天，累计产气为8.47×10

除了能够对“舌进水侵”的井进行识别外，上述方法还能够适用于“弱舌进水侵”、“底水锥进～弱舌进水侵”等类型的井进行识别和计算。关于“弱舌进水侵”、“底水锥进～弱舌进水侵”类型的井可能出现的水侵诊断图分别如图7、图8所示。从图7中仍然可以得出压力偏离点A，而对于图8实例中的井，由于目前该井从投产以来，实际上还未出现水侵早期的特征，因此在图8中并未标示压力偏离点。其中，在图7、图8中，左边的纵坐标表示归整化压力(单位是：MPa/万立方米)，右边的纵坐标表示计算出的水侵量(单位：万立方米)，底部的横坐标表示归整化产气量。从图8中的水侵量数据可以看出，计算出的水侵量值远低于图7中的水侵量值，基本上可以忽略不计，原因是图8对应的气井实际上还未表现出水侵早期的特征。

请参阅图9，图9为本申请实施例提供的一种气井的水侵识别装置900的功能结构框图。该装置用于执行前述的气井的水侵识别方法。

如图9所示，该装置包括：获取模块910、计算模块920、识别模块930。

获取模块910，用于获取气井的生产数据；

计算模块920，用于将所述生产数据代入异常高压气藏的流动物质平衡关系，得到气井的归整化压力数据以及归整化产气量数据；

获取模块910，还用于根据归整化压力数据以及归整化产气量数据获取压力变化趋势信息；

识别模块930，用于根据压力变化趋势信息确定压力偏离点；

识别模块930，还用于根据压力偏离点确定第一时刻，第一时刻表示气井发生水侵的时刻。

可选地，压力变化趋势信息包括压力曲线，获取模块910，还用于：获取压力曲线的斜率，将压力曲线的斜率突变点作为压力偏离点。

可选地，生产数据包括各时间节点对应的单位产气数据，识别模块930，还用于：获取压力偏离点对应的归整化产气量值；从单位产气数据中获取与归整化产气量值匹配的单位产气值；将单位产气值所对应时间节点作为第一时刻。

可选地，识别模块930，还用于：根据单位产气值，在气井生产动态曲线图中确定单位产气值对应的时间节点作为第一时刻，气井生产动态曲线图是根据生产数据生成的。

可选地，获取模块910，还用于：根据处于第一时刻之前的归整化压力数据拟合得到未水侵期拟合数据；根据处于第一时刻之后的归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量确定气井的水侵量。

可选地，气井的水侵量包括气井在进入产水阶段之前的第一水侵量，计算模块920，还用于：根据归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量，利用预设的第一表达式确定气井的第一水侵量。

可选地，气井的水侵量包括气井处于产水阶段的第二水侵量，计算模块920，还用于：根据归整化压力数据与未水侵期拟合数据之间的压力偏离量，利用预设的第二表达式确定气井的第二水侵量。

可选地，计算模块920，还用于：将生产数据输入归整化压力计算公式，得到归整化压力数据；将生产数据输入归整化产气量计算公式，得到归整化产气量数据。

除了上述实施例以外，本申请实施例还提供了一种电子设备1000。如图10所示，电子设备1000包括：处理器1020、存储器1010和总线，存储器1010存储有处理器1020可执行的机器可读指令，当电子设备1000运行时，处理器1020与存储器1010之间通过总线通信，机器可读指令被处理器1020执行以实现上述气井的水侵识别方法。

在实际应用中，该电子设备1000还可以包括显示单元1030，显示单元1030用于显示上述气井的水侵识别方法中的各种数据以及图，例如显示水侵诊断图、第一时刻、计算出的水侵量等。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述气井的水侵识别方法。

综上所述，本申请实施例提供一种气井的水侵识别方法、装置、电子设备及可读存储介质，不仅能够识别出气井发生水侵，进入水侵早期的时刻，还能够计算出气井在各个阶段的水侵量，得到气井从投产开始至当前时间所发生的累计水侵量。此外，通过将上述方法得到的水侵诊断图与水侵诊断模型进行对比，还能够得出气井所满足的水侵类型。以此能够为实际气藏开发工程带来重要作用，有利于为用户提供技术支持，方便用户制定并调整后续开发策略，从长远角度上看，能够节约大量的人力、物力、财力。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

上述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。