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储气库注气井吸气能力和采气井供气能力确定方法及装置

文献发布时间:2023-06-19 16:20:42



技术领域

本发明涉及天然气地下储存、注采气工程、气藏工程技术领域,特别涉及一种储气库注气井吸气能力和采气井供气能力的确定方法及装置。

背景技术

储气库为了冬季向市场供气,需要利用夏季吸满气体保持满库状态,衡量储气库吸满气体快慢的重要指标是吸气能力,衡量储气库向市场供气能力的重要指标是供气能力,整个储气库吸气能力/供气能力是由一口一口储气库井提供,储气库井包括注气直井、注气水平井、采气直井和采气水平井,其中,水平井是注采量最大的一种井,直井是数目最多的一种井。

目前,获取储气库注气井实际注气时吸气能力、采气井实际采气时供气能力手段有限,基本都没有考虑注气井/采气井实际注气/采气过程中地层渗流范围和地层渗透性的变化,应用最为广泛的方法是试井测试,根据试井测试可得到注气井吸气能力方程和采气井供气能力方程,但是该方法完全没有考虑试井测试与储气库实际注气/采气时地层渗流范围的差异,更没有考虑后续注气/采气地层渗透性的变化,根据气体在地层中的经典渗流规律易知,地层渗流范围与气井吸气能力/供气能力呈负相关关系,现有的试井测试获取了比实际较大的地层供给范围,导致计算的得到的注气井吸气能力和采气井供气能力偏小,使得注气井吸气能力和采气井供气能力的计算精度较差,此外,理论计算方法也能够计算出注气井吸气能力和采气井供气能力,但因为理论公式中众多参数无法准确获取,比如地层范围、厚度和渗透率等关键参数,实践中只能靠经验进行估计,因此计算精度同样较差。

针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种储气库注气井吸气能力确定方法,用于提高储气库注气井吸气能力的计算精度,该方法包括:

根据储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,确定注气井的渗流参数;

根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数;

将注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定注气井的实时吸气能力的产能方程;

根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

本发明实施例提供一种储气库注气井吸气能力确定装置,用于提高储气库注气井吸气能力的精度,该装置包括:

注气井渗流参数确定模块,用于根据储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,确定注气井的渗流参数;

注气井层流系数和紊流系数确定模块,用于根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数;

注气井产能方程确定模块,用于将注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定注气井的实时吸气能力的产能方程;

注气井吸气能力确定模块,用于根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

本发明实施例提供一种储气库采气井供气能力确定方法,用于提高储气库采气井供气能力的精度,该方法包括:

根据储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,确定采气井的渗流参数;

根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数;

将采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定采气井的实时供气能力的产能方程;

根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

本发明实施例提供一种储气库采气井供气能力确定装置,用于提高储气库采气井供气能力的精度,该装置包括:

采气井渗流参数确定模块,用于根据储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,确定采气井的渗流参数;

采气井层流系数和紊流系数确定模块,用于根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数;

采气井产能方程确定模块,用于将采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定采气井的实时供气能力的产能方程;

采气井供气能力确定模块,用于根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述储气库注气井吸气能力确定方法、储气库采气井供气能力确定方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有执行上述储气库注气井吸气能力确定方法、储气库采气井供气能力确定方法的计算机程序。

本发明实施例通过:根据储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,确定注气井的渗流参数;根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数;将注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定注气井的实时吸气能力的产能方程;根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力,本发明基于储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,能够得到准确性较高的注气井的渗流参数,充分考虑了储气库注气时的渗流范围和地层渗透性的变化,进而能够提高注气井的实时吸气能力的计算精度,为准确预测储气库在夏季的整体吸气能力提供可靠依据。

根据储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,确定采气井的渗流参数;根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数;将采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定采气井的实时供气能力的产能方程;根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力,本发明基于储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,能够得到准确性较高的采气井的渗流参数,充分考虑了储气库采气时的渗流范围和地层渗透性的变化,进而能够提高采气井的实时供气能力的计算精度,为准确预测储气库冬季的整体供气能力提供科学依据。

此外,与现有的试井测试方法相比,本发明只需采集实际生产数据,不影响储气库的注气/采气时间,也不需要布设仪器进行试井,节约了成本,具有显著的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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附图。在附图中:

图1为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法流程的示意图;

图2为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法另一流程的示意图;

图3为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法又一流程的示意图;

图4为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法整体流程框架的示意图;

图5为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定装置结构的示意图;

图6为本发明实施例中储气库采气井供气能力确定方法流程的示意图;

图7为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法另一流程的示意图;

图8为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法又一流程的示意图;

图9为本发明实施例中储气库采气井供气能力确定方法整体流程框架的示意图;

图10为本发明实施例中储气库采气井供气能力确定装置结构的示意图。

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,所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例提供一种储气库注气井吸气能力确定方法,用于提高储气库注气井吸气能力的计算精度,图1为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法流程的示意图,如图1所示,该方法包括:

步骤101:根据储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,确定注气井的渗流参数;

步骤102:根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数;

步骤103:将注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定注气井的实时吸气能力的产能方程;

步骤104:根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

具体实施时,步骤101中,可以借助产量不稳定分析软件工具(比如Topaze等),输入注气井的井身结构、地层厚度h、本周期每日注气压力和注气量数据,通过对比实际生产数据和理论曲线的符合程度,做好实际生产曲线与理论图版拟合,在进行产量不稳定分析之后,可以得到注气井的渗流参数,包括:地层渗流面积Area、渗透率K、井的表皮系数s等渗流参数。

在一个实施例中,步骤102中,根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数,包括:

在注气井为注气直井时,按照如下方式确定确定注气直井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,μ为气体粘度,h为储层有效厚度,γ

在一个实施例中,步骤102中,根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数,包括:

在注气井为注气水平井时,按照如下方式确定确定注气水平井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,

具体实施时,步骤102中,由于注气井包括注气水平井和注气直井,注气水平井和注气直井计算层流系数和紊流系数的方式不同,在注气井为注气直井时,将上述步骤101中得到的渗流参数输入公式(1)和公式(2),得到注气直井对应的层流系数和紊流系数,在注气井为注气水平井时,将上述步骤101中得到的渗流参数输入公式(3)和公式(4),得到注气水平井对应的层流系数和紊流系数。

在一个实施例中注气井的实时吸气能力的产能方程如下:

P

式中,P

具体实施时,步骤103中,可以将步骤102中得到的注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,如公式(5)所示,得到注气井的实时吸气能力的产能方程,根据注气井的实时吸气能力的产能方程,可以确定注气井的实时吸气能力。

面对渗流参数,现有技术主要是分析动态储量,认为其他参数在求解过程中不是十分确定、数值有一定的变化幅度,因此可信度不大。而发明人通过大量的模拟和实践发现,虽然单个渗流参数在求解时有变化幅度,但聚集起来之后,计算得到渗流场差别不大。正是基于这一点发现,本发明实施例通过不稳定分析方法求解得到的所有渗流参数,进而求解产能方程,能够得到准确性较高的注气井的渗流参数,充分考虑了储气库注气时的渗流范围和地层渗透性的变化,能够提高注气井的实时吸气能力的计算精度,为准确预测储气库在夏季的整体吸气能力提供可靠依据。

图2为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法另一流程的示意图,如图2所示,在一个实施例中,该方法还包括:

步骤201:根据产量不稳定分析结果,从注气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的目标实际生产数据;

步骤202:将目标实际生产数据代入气井二项式产能方程,得到目标实际生产数据对应的注气井的层流系数和紊流系数;

步骤203:根据目标实际生产数据对应的注气井的层流系数和紊流系数,调整注气井的实时吸气能力的产能方程;

根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力,包括:

步骤204:根据调整后的注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

具体实施时,可以根据步骤101中实际生产数据点和理论图版拟合结果,获得两个实际注气数据点(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2),由于该过程是从多个生产数据点中选择两个,传统的选择方式具有盲目性,本发明实施例是从注气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的两个实际注气数据点,进而得到少数符合要求的实际生产数据点,实现了从产量不稳定分析功能拓展到获取气井产能的功能。具体的,可以根据步骤101中实际生产数据点和理论图版拟合结果,对比实际生产数据点与理论图版的关系,直接从数百个生产点中选取两个距离理论曲线最近的实际生产点(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2),不需要额外求解,进一步保证了获取实际生产点的准确性。

接着,将(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2)代入如公式(5)所示的气井二项式产能方程,联立方程组,求解得到层流系数A和紊流系数B的数值,根据求解得到层流系数A和紊流系数B的数值确定气井二项式产能方程,进而确定注气井的实时吸气能力。

从数百个生产点中选择最合适的两个点比较困难,需要重新编写类似常规软件(如Topaze中间计算过程)的中间计算过程,而本发明实施例根据产量不稳定分析结果,从注气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的两个实际生产数据,解决了实际生产数据点选择困难的问题,并且能够提高注气井的实时吸气能力的计算精度。

图3为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法又一流程的示意图,如图3所示,在一个实施例中,该方法还包括:

步骤301:根据产量不稳定分析结果,从注气井的理论生产数据中选择预设数目的无因次注气数据;

步骤302:对无因次注气数据进行数值反演,确定无因次注气数据对应的压力和注气量;

步骤303:将无因次注气数据对应的压力和注气量代入气井二项式产能方程,得到无因次注气数据对应的的注气井的层流系数和紊流系数;

步骤304:根据无因次注气数据对应的的注气井的层流系数和紊流系数,调整注气井的实时吸气能力的产能方程;

根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力,包括:

步骤305:根据调整后的注气井的实时注采能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

具体实施时,还可以根据步骤101中实际生产数据点和理论图版拟合结果,任意选取理论曲线上的两个无因次注气数据点,对无因次注气数据进行数值反演,求得无因次注气数据对应的压力和气量(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2),由于因为该过程不能直接提取,需要通过重新编写一套程序、或者打开步骤101中的软件程序进行提取,本发明实施例通过任意选取理论曲线上的两个无因次注气数据点,对无因次注气数据进行数值反演,改变了传统软件的功能,实现了从产量不稳定分析功能拓展到获取气井产能的功能。接着,将(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2)代入如公式(5)所示的气井二项式产能方程,联立方程组,求解得到层流系数A和紊流系数B的数值,根据求解得到层流系数A和紊流系数B的数值确定气井二项式产能方程,进而确定注气井的实时吸气能力。

从数百个生产点中选择最合适的两个点比较困难,而本发明实施例根据产量不稳定分析结果,任意选取理论曲线上的两个无因次注气数据点,对无因次注气数据进行数值反演,解决了实际生产数据点选择困难的问题,并且能够提高注气井的实时吸气能力的计算精度。

图4为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法整体流程框架的示意图,如图4所示,还可以将步骤103、步骤203以及步骤304得到的三个注气井的实时吸气能力的产能方程进行比较分析,选择最优的注气井的实时吸气能力的产能方程,进一步提高了注气井的实时吸气能力的计算精度。

本发明在获取注气井实时吸气能力时,没有像现有技术那样直接取试井数值,而是获取注气时的实际地层渗流范围,并且充分考虑岩石渗透率在未来注气过程中的变化规律,将这些改进后的参数代入经典二项式方程,进而得到当前吸气能力方程。以某储气库为例,运行近9年来试井方法获取注气直井吸气能力100万方/天,注气水平井吸气能力160万方/天,且始终按照该数值配注,而通过本发明实施例计算得到的注气直井吸气能力85万方/天,注气水平井吸气能力128万方/天,据此实际配注生产,没问出现任何异常,并且快速实现了该井的注气任务,证明了本发明提供的预测方法相对可靠。

此外,现有技术获取储气库注气井实时吸气能力的方法,大都来自试井解释,但是该方法在测试的时候,需要打扰到储气库正常注气,而且需要支付大笔仪器测试和解释费用,而本发明只需采集实际生产数据,不影响储气库的注气/采气时间,也不需要布设仪器进行试井,节约了成本,在提高注气井的实时吸气能力的计算精度的同时具有显著的经济效益。

基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种储气库注气井吸气能力确定装置,如下面的实施例。由于储气库注气井吸气能力确定装置解决问题的原理与储气库注气井吸气能力确定方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本发明实施例提供一种储气库注气井吸气能力确定装置,用于提高储气库注气井吸气能力的精度,图5为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定装置结构的示意图,如图5所示,该装置包括:

注气井渗流参数确定模块501,用于根据储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,确定注气井的渗流参数;

注气井层流系数和紊流系数确定模块502,用于根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数;

注气井产能方程确定模块503,用于将注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定注气井的实时吸气能力的产能方程;

注气井吸气能力确定模块504,用于根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

在一个实施例中,该装置还包括:

根据产量不稳定分析结果,从注气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的目标实际生产数据;

将目标实际生产数据代入气井二项式产能方程,得到目标实际生产数据对应的注气井的层流系数和紊流系数;

根据目标实际生产数据对应的注气井的层流系数和紊流系数,调整注气井的实时吸气能力的产能方程;

根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力,包括:

根据调整后的注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

在一个实施例中,该装置还包括:

根据产量不稳定分析结果,从注气井的理论生产数据中选择预设数目的无因次注气数据;

对无因次注气数据进行数值反演,确定无因次注气数据对应的压力和注气量;

将无因次注气数据对应的压力和注气量代入气井二项式产能方程,得到无因次注气数据对应的的注气井的层流系数和紊流系数;

根据无因次注气数据对应的的注气井的层流系数和紊流系数,调整注气井的实时吸气能力的产能方程;

根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力,包括:

根据调整后的注气井的实时注采能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力。

在一个实施例中,注气井层流系数和紊流系数确定模块502具体用于:

在注气井为注气直井时,按照如下方式确定确定注气直井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,μ为气体粘度,h为储层有效厚度,γ

在一个实施例中,注气井层流系数和紊流系数确定模块502具体用于:

在注气井为注气水平井时,按照如下方式确定确定注气水平井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,

在一个实施例中,注气井的实时吸气能力的产能方程如下:

P

式中,P

本发明实施例提供一种储气库采气井供气能力确定方法,用于提高储气库采气井供气能力的精度,图6为本发明实施例中储气库采气井供气能力确定方法流程的示意图,如图6所示,该方法包括:

步骤601:根据储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,确定采气井的渗流参数;

步骤602:根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数;

步骤603:将采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定采气井的实时供气能力的产能方程;

步骤604:根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

具体实施时,步骤601中,可以借助产量不稳定分析软件工具(比如Topaze、RTA等),输入采气井的井身结构、地层厚度h、本周期每日采气压力和采气量数据,通过对比实际生产数据和理论曲线的符合程度,做好实际生产曲线与理论图版拟合,在进行产量不稳定分析之后,可以得到采气井的渗流参数,包括:地层渗流面积Area、渗透率K、井的表皮系数s等渗流参数。

在一个实施例中,步骤602根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数,包括:

在采气井为采气直井时,按照如下方式确定确定采气直井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,μ为气体粘度,h为储层有效厚度,γ

在一个实施例中,步骤602根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数,包括:

在采气井为采气水平井时,按照如下方式确定确定采气水平井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,

具体实施时,步骤602中,由于采气井包括采气水平井和采气直井,采气水平井和采气直井计算层流系数和紊流系数的方式不同,在采气井为采气直井时,将上述步骤601中得到的渗流参数输入公式(6)和公式(7),得到采气直井对应的层流系数和紊流系数,在采气井为采气水平井时,将上述步骤601中得到的渗流参数输入公式(8)和公式(9),得到采气水平井对应的层流系数和紊流系数,

在一个实施例中,采气井的实时供气能力的产能方程如下:

P

式中,P

具体实施时,步骤603中,可以将步骤602中得到的采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,如公式(10)所示,得到采气井的实时供气能力的产能方程,根据采气井的实时供气能力的产能方程,可以确定采气井的实时供气能力。

面对渗流参数,现有技术主要是分析动态储量,认为其他参数在求解过程中不是十分确定、数值有一定的变化幅度,因此可信度不大。而发明人通过大量的模拟和实践发现,虽然单个渗流参数在求解时有变化幅度,但聚集起来之后,计算得到渗流场差别不大。正是基于这一点发现,本发明实施例通过不稳定分析方法求解得到的所有渗流参数,进而求解产能方程,能够得到准确性较高的采气井的渗流参数,充分考虑了储气库采气时的渗流范围和地层渗透性的变化,能够提高采气井的实时供气能力的计算精度,为准确预测储气库冬季的整体供气能力提供科学依据。

图7为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法另一流程的示意图,如图7所示,该方法还包括:

步骤701:根据产量不稳定分析结果,从采气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的目标实际生产数据;

步骤702:将目标实际生产数据代入气井二项式产能方程,得到目标实际生产数据对应的采气井的层流系数和紊流系数;

步骤703:根据目标实际生产数据对应的采气井的层流系数和紊流系数,调整采气井的实时供气能力的产能方程;

根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力,包括:

步骤704:根据调整后的采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

具体实施时,可以根据步骤601中实际生产数据点和理论图版拟合结果,对比实际生产数据点与理论图版的关系,直接从数百个生产点中选取两个距离理论曲线最近的实际生产点(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2),接着,将(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2)代入如公式(10)所示的气井二项式产能方程,联立方程组,求解得到层流系数A和紊流系数B的数值,根据求解得到层流系数A和紊流系数B的数值确定气井二项式产能方程,进而确定采气井的实时供气能力。

从数百个生产点中选择最合适的两个点比较困难,需要重新编写类似常规软件(如Topaze中间计算过程)的中间计算过程,而本发明实施例根据产量不稳定分析结果,从采气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的两个实际生产数据,实现了从产量不稳定分析功能拓展到获取气井产能的功能,解决了实际生产数据点选择困难的问题,并且能够提高采气井的实时供气能力的计算精度。

图8为本发明实施例中储气库注气井吸气能力确定方法又一流程的示意图,如图8所示,该方法还包括:

步骤801:根据产量不稳定分析结果,从采气井的理论生产数据中选择预设数目的无因次采气数据;

步骤802:对无因次采气数据进行数值反演,确定无因次采气数据对应的压力和采气量;

步骤803:将无因次采气数据对应的压力和采气量代入气井二项式产能方程,得到无因次采气数据对应的的采气井的层流系数和紊流系数;

步骤804:根据无因次采气数据对应的的采气井的层流系数和紊流系数,调整采气井的实时供气能力的产能方程;

根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力,包括:

步骤805:根据调整后的采气井的实时注采能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

具体实施时,还可以根据步骤601中实际生产数据点和理论图版拟合结果,任意选取理论曲线上的两个无因次采气数据点,对无因次采气数据进行数值反演,求得无因次采气数据对应的压力和气量(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2),由于因为该过程不能直接提取,需要通过重新编写一套程序、或者打开步骤601中的软件程序进行提取,本发明实施例通过任意选取理论曲线上的两个无因次采气数据点,对无因次采气数据进行数值反演,改变了传统软件的功能,实现了从产量不稳定分析功能拓展到获取气井产能的功能。接着,将(Pwf1,Q1)和(Pwf2,Q2)代入如公式(10)所示的气井二项式产能方程,联立方程组,求解得到层流系数A和紊流系数B的数值,根据求解得到层流系数A和紊流系数B的数值确定气井二项式产能方程,进而确定采气井的实时供气能力。

从数百个生产点中选择最合适的两个点比较困难,而本发明实施例根据产量不稳定分析结果,任意选取理论曲线上的两个无因次采气数据点,对无因次采气数据进行数值反演,解决了实际生产数据点选择困难的问题,并且能够提高采气井的实时供气能力的计算精度。

图9为本发明实施例中储气库采气井供气能力确定方法整体流程框架的示意图,如图9所示,还可以将步骤603、步骤703以及步骤804得到的三个采气井的实时供气能力的产能方程进行比较分析,选择最优的采气井的实时供气能力的产能方程,进一步提高了采气井的实时供气能力的计算精度。

本发明在获取采气井实时供气能力时,没有像现有技术那样直接取试井数值,而是获取采气时的实际地层渗流范围,并且充分考虑岩石渗透率在未来采气过程中的变化规律,将这些改进后的参数代入经典二项式方程,进而得到当前供气能力方程。以某储气库为例,运行近9年来试井方法获取采气直井供气能力100万方/天、采气水平井供气能力170万方/天,且始终按照该数值配注,而通过本发明实施例计算得到的采气直井供气能力85万方/天,采气水平井供气能力135万方/天,据此实际配注生产,没问出现任何异常,并且快速实现了该井的采气任务,证明了本发明提供的预测方法相对可靠。

此外,现有技术获取储气库采气井实时供气能力的方法,大都来自试井解释,但是该方法在测试的时候,需要打扰到储气库正常采气,而且需要支付大笔仪器测试和解释费用,而本发明只需采集实际生产数据,不影响储气库的采气时间,也不需要布设仪器进行试井,节约了成本,在提高采气井的实时供气能力的计算精度的同时具有显著的经济效益。

基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种储气库采气井供气能力确定装置,如下面的实施例。由于储气库采气井供气能力确定装置解决问题的原理与储气库采气井供气能力确定方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本发明实施例提供一种储气库采气井供气能力确定装置,用于提高储气库采气井供气能力的精度,图10为本发明实施例中储气库采气井供气能力确定装置结构的示意图,如图10所示,该装置包括:

采气井渗流参数确定模块1001,用于根据储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,确定采气井的渗流参数;

采气井层流系数和紊流系数确定模块1002,用于根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数;

采气井产能方程确定模块1003,用于将采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定采气井的实时供气能力的产能方程;

采气井供气能力确定模块1004,用于根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

在一个实施例中,该装置还包括:

根据产量不稳定分析结果,从采气井的实际生产数据中筛选与理论生产数据拟合程度最高的目标实际生产数据;

将目标实际生产数据代入气井二项式产能方程,得到目标实际生产数据对应的采气井的层流系数和紊流系数;

根据目标实际生产数据对应的采气井的层流系数和紊流系数,调整采气井的实时供气能力的产能方程;

根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力,包括:

根据调整后的采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

在一个实施例中,该装置还包括:

根据产量不稳定分析结果,从采气井的理论生产数据中选择预设数目的无因次采气数据;

对无因次采气数据进行数值反演,确定无因次采气数据对应的压力和采气量;

将无因次采气数据对应的压力和采气量代入气井二项式产能方程,得到无因次采气数据对应的的采气井的层流系数和紊流系数;

根据无因次采气数据对应的的采气井的层流系数和紊流系数,调整采气井的实时供气能力的产能方程;

根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力,包括:

根据调整后的采气井的实时注采能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力。

在一个实施例中,采气井层流系数和紊流系数确定模块1002具体用于:

在采气井为采气直井时,按照如下方式确定确定采气直井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,μ为气体粘度,h为储层有效厚度,γ

在一个实施例中,采气井层流系数和紊流系数确定模块1002具体用于:

在采气井为采气水平井时,按照如下方式确定确定采气水平井的层流系数和紊流系数:

式中,A为层流系数,B为紊流系数,K为渗透率,T为地层温度,

在一个实施例中,采气井的实时供气能力的产能方程如下:

P

式中,P

本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述储气库注气井吸气能力确定方法、储气库采气井供气能力确定方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有执行上述储气库注气井吸气能力确定方法、储气库采气井供气能力确定方法的计算机程序。

综上所述,本发明实施例通过:根据储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,确定注气井的渗流参数;根据注气井的渗流参数,确定注气井的层流系数和紊流系数;将注气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定注气井的实时吸气能力的产能方程;根据注气井的实时吸气能力的产能方程,确定注气井的实时吸气能力,本发明基于储气库注气井的实际生产数据和理论生产数据进行注气井的产量不稳定分析,能够得到准确性较高的注气井的渗流参数,充分考虑了储气库注气时的渗流范围和地层渗透性的变化,进而能够提高注气井的实时吸气能力的计算精度,为准确预测储气库在夏季的整体吸气能力提供可靠依据。

根据储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,确定采气井的渗流参数;根据采气井的渗流参数,确定采气井的层流系数和紊流系数;将采气井的层流系数和紊流系数代入气井二项式产能方程,确定采气井的实时供气能力的产能方程;根据采气井的实时供气能力的产能方程,确定采气井的实时供气能力,本发明基于储气库采气井的实际生产数据和理论生产数据进行采气井的产量不稳定分析,能够得到准确性较高的采气井的渗流参数,充分考虑了储气库采气时的渗流范围和地层渗透性的变化,进而能够提高采气井的实时供气能力的计算精度,为准确预测储气库冬季的整体供气能力提供科学依据。

此外,与现有的试井测试方法相比,本发明只需采集实际生产数据,不影响储气库的注气/采气时间,也不需要布设仪器进行试井,节约了成本,具有显著的经济效益。

本领域技术技术人员知道,本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、方法或计算机程序产品。因此,本发明公开可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),或者硬件和软件结合的形式。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明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,本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

相关技术
  • 一种低渗透气藏型储气库气井注采能力评价方法
  • 一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法
技术分类

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