[發明專利]一種致密氣藏壓裂氣井產能確定方法及裝置

在審

• 申請號: 201811269498.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111188610A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 丁景辰;曹桐生;吳建彪;張占楊;郭輝;楊帆;路建欣;郝廷;周淑娟;馬雪娟;周家林
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司華北油氣分公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/26;G06Q50/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發明涉及一種致密氣藏壓裂氣井產能確定方法及裝置，屬于油氣田開發技術領域。本發明充分考慮了致密氣藏壓裂氣井壓裂改造后存在區域差異性的滲流特征，將儲層分為壓裂改造區和原始儲層區，根據不同的滲流機理將高速非達西滲流、裂縫和常規儲層的應力敏感、啟動壓力梯度和氣相滑脫因素考慮在內，根據不同區域的氣體滲流模型計算壓裂氣井的產能，和常規產能計算方法相比，本發明得到壓裂氣井產能更為準確，更能反應氣井實際產能情況。

技術領域

本發明涉及一種致密氣藏壓裂氣井產能確定方法及裝置，屬于油氣田開發技術領域。

背景技術

隨著油氣工業的不斷發展，常規油氣資源和儲量日益減少，油氣行業的發展重心逐漸轉移到以致密油/氣和頁巖油/氣等為主體的非常規油氣資源上來。特別對于致密氣藏來說，由于環境保護的需要和國家天然氣大發展戰略的支持，致密氣藏的勘探開發在近年來實現了快速發展。然而和常規氣藏不同，致密氣藏儲層致密、孔喉狹小、非均質性強，流體在儲層中滲流能力極差，且儲層中的流體滲流受到了多種因素的共同影響。因此，致密氣藏的流體滲流機理一直是氣田開發方面的難題之一。為了使致密氣藏能夠得到經濟有效的開發，現場普遍采用壓裂作為提高儲層流動能力，改善氣井生產效果的主要手段。然而，氣井壓裂后，壓裂改造區由于壓裂縫網的存在，改造區內的流體滲流機理和原始儲層完全不同，氣井整體的滲流行為更為復雜。

氣井的產能是氣田開發中的重要參數之一，準確的氣井產能評價/計算是確定單井合理生產制度、保證氣井開發效果的基礎。一直以來，在致密氣藏的產能計算普遍沿用常規氣藏產能計算的方法和原理開展，但是常規氣藏產能計算方法沒有考慮致密氣藏更為復雜的滲流機理，也沒有考慮致密儲層壓裂后不同區域滲流機理不同的情況，常規的產能計算方法是假設儲層均質，且不存在高速非達西流、啟動壓力梯度和氣相滑脫等因素，在氣體穩定滲流方程的基礎上推導得到。具體為：

其中為q_sc氣井標準狀況下的產氣量，單位為10⁴m³/d；K為儲層滲透率，單位為D；h為儲層厚度，單位為m；p_e為原始地層壓力，單位為MPa；p_wf為井底流壓，單位為MPa；T為地層溫度，單位為K；為平均壓力和溫度下的氣體黏度，mPa.s；為為平均壓力和溫度下的天然氣偏差因子，無量綱；r_e為氣井控制井徑，單位為m；r_w為有效井徑，單位為m；S為視表皮系數，無量綱。

這些方法并不適用于致密氣藏：一方面，和常規氣藏相比，致密氣藏滲流機理更為復雜，影響因素更多。非達西流動，儲層應力敏感等都會對儲層的滲流造成影響；另一方面，致密氣藏壓裂開發后，壓裂改造區內外的滲流機理和影響因素也截然不同，常規的產能計算模型不能準確描述這種存在區域差異的滲流特征。例如，申請公布號為CN106545336A的中國發明專利申請文件公開了一種考慮致密氣藏滲流機理的產能計算方法，該方法首先建立考慮壓敏效應和啟動壓力梯度的滲流方程，然后根據該滲流方程描述流體在氣藏中的滲流作用，并以此建立對應的產能方程，該方法雖然能夠較為便捷的確定致密氣藏開發過程中氣井理論產能，但是該方法沒有考慮壓裂改造區和原始儲層區的滲流機理完全不同，沒有分區考慮各自的影響因素，導致得到的致密氣藏產能計算模型不能準確反映致密氣藏壓裂氣井產能實際，其計算結果不能反映真實的氣井產能。

發明內容

本發明的目的是提供一種致密氣藏壓裂氣井產能確定方法及裝置，以解決目前壓裂氣井產能的計算方式沒有考慮區域差異性導致計算結果不準確的問題。

本發明為解決上述技術問題而提供一種致密氣藏壓裂氣井產能確定方法，該方法包括以下步驟：

1)將壓裂氣井的儲層分為壓裂改造區和原始儲層區；

2)在壓裂改造區內，根據高速非達西流和裂縫儲層應力敏感建立氣體滲流方程；