[發明專利]一種利用煤層氣井生產數據測量氣水相滲曲線的方法

有效

• 申請號: 201410221806.3
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104018829B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 許浩;趙俊龍;孟艷軍;陶樹;李松
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司11407
• 代理人: 彭麗芳

技術領域

本發明涉及煤層氣開發的測量方法，尤其涉及一種利用煤層氣井生產數據測量氣水相滲曲線的方法。

背景技術

近年來，中國沁水盆地高煤階儲層煤層氣商業化開發已取得了成功。然而，煤層氣開發技術研究薄弱，仍然是制約中國煤層氣產業深入發展的關鍵因素。煤儲層滲透率便是煤層氣開發評價的重要內容之一，相滲曲線則是煤層氣井從單相水流到單相氣流整個排采過程的真實反映。煤儲層氣水相對滲透率不僅強烈影響氣體產率，更能夠決定煤層氣井能否實現經濟產氣。此外，相對滲透率也是數值模擬必不可少的參數之一。

煤儲層尤其是高煤階煤儲層，具有特低孔特低滲的特點，在排采過程中，由于有效應力和基質收縮效應的影響，儲層的物性參數會發生動態變化，進而相滲曲線發生變化。然而，當前煤儲層氣水相對滲透率分析廣泛采用常規油氣測試方法，即穩態法和非穩態法，其理論基礎與測試方法是否適用于具有特殊性質的煤儲層尚需探討。同時，實驗儀器和技術手段的局限性，既不能模擬開發過程中正負效應引起的儲層物性參數的動態變化，又容易導致測量誤差增大。因此，開展能夠反映煤層氣產出過程的相滲實驗十分困難。此外，一些間接獲取相對滲透率曲線的方法，如利用測井數據，毛管壓力曲線等亦主要來自于常規油氣，對常規油氣儲層比較適用，對煤儲層誤差較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用煤層氣井生產數據測量氣水相滲曲線的方法，克服了目前煤儲層氣水相對滲透率測定誤差大的技術缺點，這種方法綜合考慮煤儲層正負效應，基于高煤階煤儲層的特殊性質及煤層氣井生產數據，在同一狀態下，耦合絕對滲透率和相對滲透率，建立有效滲透率模型，對于準確量化正負效應的影響意義重大，也能夠為生產提供更可靠的預測依據。

本發明基于以下原理：

通過物質平衡方法計算平均儲層壓力與平均含水飽和度，進而得到絕對滲透率與相對滲透率變化；利用束縛水飽和度和孔隙度的關系，預測束縛水飽和度的變化；將絕對滲透率和端點標定后的相對滲透率在同一狀態下耦合，得到區域平均有效滲透率動態預測模型，進而可以繪制有效滲透率曲線。

本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的：

一種利用煤層氣井生產數據測量氣水相滲曲線的方法，包括以下步驟：

(1)選擇合理生產井，現場獲取累計產氣、產水數據，包括累計產氣量G_p、累計產水量W_p，整理得到兩相滲流氣水同產階段的累計產氣量和累計產水量；

所述合理生產井是指：a.該生產井在穩定產氣階段沒有受到人為因素的干擾，如二次壓裂、停泵修井、更改工作制度等；b.該生產井也不位于斷層附近，沒有發生竄流或者水侵現象；c.該生產井氣水產出符合煤層氣井產出的正常規律，即依次經歷排水降壓、解吸產氣、達到產氣高峰、產氣衰竭的過程，沒有出現產量突變的情況；

所述整理指的是用累計產水量減去煤層氣產出之前的累計產水量，從而獲得氣水同產階段的累計產氣量和累計產水量；

(2)一種通過數據裝置處理的過程：包括建立物質平衡方程，模擬得到生產過程中儲層壓力值的變化值，并將含水飽和度表示為所述儲層壓力值的函數，獲得該儲層壓力值下降過程中含水飽和度數據的變化值；

所述物質平衡方程模擬，是利用氣相和水相物質平衡方程，將累計產氣量、累計產水量及儲層物性參數，如煤層厚度h、泄流面積A、蘭氏體積V_L、蘭氏壓力P_L等代入到方程中，通過這兩個物質平衡方程求解得到儲層壓力值的變化，再將含水飽和度表示為儲層壓力的函數，獲得儲層壓力值下降過程中含水飽和度數據的變化；

本發明所述數據處理裝置包括計算機以及其他已知的數據處理功能的設備。

(3)一種通過數據裝置處理的過程：包括建立絕對滲透率模型，將所述儲層壓力值設定在絕對滲透率模型中，得到絕對滲透率的變化；將所述含水飽和度代入相對滲透率模型中，得到相對滲透率的變化，并標定端點相對滲透率；

(4)一種通過計算機數據處理的過程：將同一時刻，即相同儲層壓力與含水飽和度條件下獲取的標定后的相對滲透率與絕對滲透率耦合，得到該時刻有效滲透率。

所述的利用煤層氣井生產數據測量氣水相滲曲線的方法，進一步包括：

(5)一種通過計算機數據處理的過程：以含水飽和度為橫坐標，有效滲透率為縱坐標，繪制有效滲透率曲線，將其應用于生產測定。