[發(fā)明專利]一種欠飽和煤儲(chǔ)層開發(fā)的氣水產(chǎn)出動(dòng)態(tài)相滲曲線測量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410334538.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN104196524A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙俊龍;湯達(dá)禎;許浩;孟艷軍;陶樹;李松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00
• 代理公司: 北京彭麗芳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層氣藏開發(fā)的測量方法，尤其涉及一種欠飽和煤儲(chǔ)層開發(fā)的氣水產(chǎn)出動(dòng)態(tài)相滲曲線測量方法。

背景技術(shù)

近年來，中國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，先后建成了沁水盆地、鄂爾多斯盆地兩大煤層氣商業(yè)區(qū)，技術(shù)的進(jìn)步也相繼帶來了一些新的生產(chǎn)難題。其中，煤層氣藏的欠飽和特征與煤層外部水源補(bǔ)給所引起的儲(chǔ)層壓力難以降低是煤層氣開發(fā)過程中面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

煤儲(chǔ)層裂縫系統(tǒng)主要由基質(zhì)和割理組成，原始狀態(tài)下，煤層氣吸附于基質(zhì)內(nèi)表面，割理飽和煤層水。依據(jù)基質(zhì)中吸附態(tài)氣體飽和度大小，煤儲(chǔ)層分為飽和與欠飽和兩類。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球大部分煤層氣藏均具有欠飽和特征。由于飽和煤層氣藏的臨界解吸壓力不低于原始儲(chǔ)層壓力，一旦排水導(dǎo)致儲(chǔ)層壓力降低，氣體就能從基質(zhì)中解吸出來，進(jìn)入兩相流階段。相反，欠飽和煤層氣藏則需要經(jīng)歷較長的單相排水階段，直到儲(chǔ)層壓力降到臨界解吸壓力，煤層氣才開始大量產(chǎn)出，因此，兩類煤層氣藏開發(fā)機(jī)理存在很大的差別。

在煤層氣生產(chǎn)過程中，與生產(chǎn)井產(chǎn)能關(guān)系最為密切的是有效滲透率。不僅煤層氣井從單相水流到氣水兩相流整個(gè)排采過程可以從相滲曲線真實(shí)反映，而且相滲曲線變化最終能夠決定氣井能否實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)氣。因此，申請(qǐng)?zhí)枮?01410221806.3的專利公開了一種利用煤層氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)測量氣水相滲曲線的方法，該方法綜合考慮了排采過程中儲(chǔ)層物性參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化(如孔隙度、滲透率、束縛水飽和度等)，成功耦合了絕對(duì)滲透率和相對(duì)滲透率，首次建立了一種能夠反映煤儲(chǔ)層開發(fā)特征的氣水有效滲透率動(dòng)態(tài)預(yù)測模型。然而，該方法以飽和煤層氣藏開發(fā)機(jī)理為基礎(chǔ)，僅考慮氣水兩相流階段的相滲曲線的變化，缺乏對(duì)單相水階段的表征，也就是說，該方法適用于飽和煤層氣藏，將其直接應(yīng)用于存在水侵的欠飽和煤層氣藏并不合適，并不能全面反映經(jīng)歷較長排水降壓過程的欠飽和煤層氣藏的實(shí)際開發(fā)，具有一定的局限性。因此，建立一種能夠反映欠飽和煤層氣藏開發(fā)過程中氣水產(chǎn)出動(dòng)態(tài)的相滲曲線測量方法，不僅對(duì)于準(zhǔn)確量化單相水階段的有效滲透率變化具有十分重要的實(shí)際意義，同時(shí)，對(duì)于制定合理開發(fā)策略和技術(shù)開發(fā)方案也有深遠(yuǎn)影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供煤層氣藏開發(fā)的測量方法，尤其提供一種欠飽和煤儲(chǔ)層開發(fā)的氣水產(chǎn)出動(dòng)態(tài)相滲曲線測量方法，是利用煤層氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定欠飽和煤儲(chǔ)層相滲曲線的測量方法，克服了上述以飽和煤層氣藏開發(fā)機(jī)理為基礎(chǔ)的氣水兩相流階段的相滲曲線測量方法存在的問題，反映了欠飽和煤層氣藏開發(fā)機(jī)理為基礎(chǔ)的單相水相階段的相滲曲線測量方法，使整個(gè)煤層氣藏開發(fā)的定位和開采更為準(zhǔn)確。

本發(fā)明基于以下原理：

測量生產(chǎn)井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過欠飽和煤層氣藏物質(zhì)平衡方程計(jì)算儲(chǔ)層壓力與含水飽和度，將其分別代入改進(jìn)的絕對(duì)滲透率與改進(jìn)的相對(duì)滲透率模型中，預(yù)測絕對(duì)滲透率與相對(duì)滲透率變化；利用核磁共振手段，測試樣品，得到束縛水飽和度和孔隙度指數(shù)關(guān)系曲線，預(yù)測開發(fā)過程中束縛水飽和度的變化；將絕對(duì)滲透率和相對(duì)滲透率在相同儲(chǔ)層壓力與含水飽和度下耦合，得到該時(shí)刻有效滲透率的變化，進(jìn)而可以得到有效滲透率曲線，該方法解決了欠飽和煤儲(chǔ)層氣水相滲曲線的測量問題。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種欠飽和煤儲(chǔ)層開發(fā)的氣水產(chǎn)出動(dòng)態(tài)相滲曲線測量方法，包括以下步驟：

(1)獲取氣井累積產(chǎn)量Q；

(2)判斷生產(chǎn)井的生產(chǎn)階段：以臨界解吸壓力為界，確定是否產(chǎn)氣；如果產(chǎn)氣，判斷為氣、水兩相物質(zhì)平衡；如果不產(chǎn)氣，判斷為單相水相物質(zhì)平衡；

(3)獲得單相水階段儲(chǔ)層壓力р和儲(chǔ)層含水飽和度S_w及其變化值；獲得兩相共流階段儲(chǔ)層壓力р和儲(chǔ)層含水飽和度S_w及其變化值；

將所述兩相共流階段儲(chǔ)層壓力р引入改進(jìn)的絕對(duì)滲透率模型，得到絕對(duì)滲透率k；利用核磁共振方法測量開發(fā)過程中實(shí)際樣品的孔隙度Φ，進(jìn)一步得到束縛水飽和度S_wr，將所述儲(chǔ)層含水飽和度S_w、束縛水飽和度S_wr引入改進(jìn)的相對(duì)滲透率模型中，得到相對(duì)滲透率k_r；。

(4)將所述儲(chǔ)層壓力與含水飽和度下獲取的相對(duì)滲透率與絕對(duì)滲透率耦合，得到該時(shí)刻有效滲透率k_e。

所述步驟中，

所述步驟(1)中氣井累積產(chǎn)量Q是指選擇沒有人為干擾氣井，通過常規(guī)測定方法從現(xiàn)場獲取累計(jì)產(chǎn)氣量G_p、累計(jì)產(chǎn)水量W_p；