[發明專利]一種氣藏狀態參數隨鉆數值反演分析方法

有效

• 申請號: 201810238082.1
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108509703B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 宋洵成;王皓琰;彭杰;劉永旺;管志川
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 曹少華

本發明公開了一種氣藏狀態參數隨鉆數值反演分析方法，包括：建立控制方程；求解域網格劃分與節點布置；控制方程離散；氣藏參數數值反演算法；編制氣藏狀態參數分析模擬器；邊界條件與初始條件設置。在本發明的優點在于：氣藏狀態參數隨鉆實時準確分析，提高氣井開發效益。集成了多個控制方程，綜合考慮了氣藏到井筒的滲流、井筒內的氣液兩相流動與換熱、氣相在鉆井液中的溶析、溫壓對氣相熱物性的影響，可依據地面氣測參數反演得到氣藏狀態參數沿井深剖面，氣藏狀態參數更精細；準確識別井涌程度和井涌風險，對防范井噴風險和保證鉆井作業安全具有重要意義。

技術領域

本發明涉及氣井測試技術領域，特別涉及一種氣藏狀態參數隨鉆數值反演分析方法。

背景技術

氣井測試作業是油氣井勘探開發行業常用的直接獲取氣藏參數的技術手段。氣井測試通常有兩種方法：氣井完井測試和中途測試，完井測試是在氣井完鉆后下入測試關注，采出天然氣，分析氣體流量和壓力反應，分析采出氣樣的物性，從而獲取氣層狀態參數。中途測試則是在氣層鉆進過程中進行，用鉆柱代替測試管柱，執行測試作業，實現氣層狀態參數的描述。二者主要區別是用于測試的管柱不同和時間節點不同，但主要技術特點相似。

氣井測試方法獲取氣層狀態參數的主要缺點表現為：

1.延長建井周期，增加建井成本。氣井測試作業需要在停鉆狀態下進行，并需要下入和取出測試管柱，耗時長。此外，由于測試作業進行時鉆井作業處于靜止狀態，極易引發井下卡鉆等復雜事故，進一步延長建井周期，增加建井成本。

2.測試參數為氣層總體均值，難以獲取氣藏狀態參數隨井深變化剖面。由于完井測試和中途測試作業耗時長、成本高，故測試作業僅在特殊層位開展，測試作業僅能做出完鉆氣層段狀態參數的整體反應，難以反映氣藏隨深度的差異性。

氣測錄井是一種隨鉆天然氣地面測試技術，利用安置在振動篩前的脫氣器獲得從井底返回的鉆井液所攜帶的氣體，對其進行組分和含量的監測和編錄，據此判斷地層流體性質，間接對儲層進行評價和解釋。

氣測錄井技術對儲層評價解釋的依據為地面返出氣，天然氣自氣藏到地面的輸運過程中經歷溶解、析出和氣液兩相運移復雜過程，該技術主要具有兩個缺點：

1.時間滯后性。從鉆遇氣藏，天然氣侵入鉆井液到地面檢出天然氣，存在較大時間滯后性，從而導致地面獲得的氣藏參數與氣藏深度難以準確對應；

2.分析結果誤差大。地面獲取的天然氣量是氣藏產出氣量與井筒內溶解和滯留天然氣量的差，且不同的氣體存在溶解度差異，故地面捕獲氣量和氣體組分與井底氣藏侵入量及組分存在較大差異，直接依據地面獲取的天然氣進行組分和含量分析，誤差較大。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷，提供了一種氣藏狀態參數隨鉆數值反演分析方法，能有效的解決上述現有技術存在的問題。

為了實現以上發明目的，本發明采取的技術方案如下：

一種氣藏狀態參數隨鉆數值反演分析方法，包括以下步驟：

1)建立控制方程，包括如下步驟：

11)建立單液相井筒壓力場模型；公式如下：

式中：為總壓力梯度，Pa/m；

Z_v為垂深，m；

為單液相鉆井液摩阻壓力梯度，Pa/m；

采用Herschel-Bulkley流變模型計算液體鉆井液摩阻壓力梯度；

12)建立單液相井筒換熱模型，包括如下步驟：

121)建立鉆柱內鉆井液模型