[發明專利]基于碳同位素演化確定頁巖氣井生產遞減曲線的方法

有效

• 申請號: 201911181946.1
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110878690B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 仰云峰;朱地;張煥旭;彭宇;徐志堯
• 申請（專利權）人: 蘇州冠德能源科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 王艷

本發明公開了一種基于碳同位素演化確定頁巖氣井生產遞減曲線的方法，包括步驟為：同時連續監測頁巖氣井生產數據與碳同位素變化，采用雙曲遞減模型擬合生產數據，獲得雙曲遞減模型參數，得到雙曲遞減模型；采用同位素分餾模型擬合頁巖氣井監測碳同位素變化，確定與最后監測碳同位素值對應的采收率，計算頁巖氣井總儲量；聯立方程組，確定雙曲遞減模型轉換為指數遞減模型的時間點和指數遞減模型參數；得到頁巖氣井遞減曲線，預測最終可采儲量。通過上述方式，本發明公開的方法能用于頁巖氣井生產產量預測與最終可采儲量的估算。

技術領域

本發明涉及非常規頁巖氣開發技術領域，特別是涉及一種基于碳同位素演化確定頁巖氣井生產遞減曲線的方法。

背景技術

利用頁巖氣井早期生產數據預測可采儲量是頁巖氣開發過程中一項非常重要的工作。對于頁巖儲層，由于其孔隙結構的致密性和有機質吸附作用，頁巖氣藏生產周期長達數十年，地層中的流動將長期處于非穩態流階段，其可采儲量的預測非常困難。在過去的幾十年里，人們一直在努力尋找一種實用方法來預測和分析產量遞減現象，估計最終可采儲量(EUR)，其中主要的方法有物質平衡計算、數值模擬、遞減曲線分析、體積分析和類比法。低滲透率頁巖氣藏往往需要長時間的關井達到穩定，很難準確獲得井底壓力值，因此物質平衡計算方法很少被頁巖氣藏采用。不確定的采收率和真實排泄面積參數限制了體積法的應用。類比法從生產-氣藏-完井參數來預測頁巖氣藏的儲量，大量的變量和參數會導致預測儲量的高度不確定。對已有大量數據的頁巖氣井開展數值模擬可提供對未來生產的穩健估計，但前提是頁巖氣藏生產機理已取得成熟的認識，而當下頁巖納米孔隙中氣體流動機理是另一個爭論的熱點。

遞減曲線分析憑借相對簡單和快速的特點成為頁巖氣藏最頻繁使用的生產預測工具，它的基礎是用模型來匹配過去開采動態歷史，預測未來開采趨勢。假定未來的開采動態符合這個趨勢，就可以用這些模型來估算原地的初始含氣量，并且預測在未來某儲層廢棄壓力下或某經濟產量下的氣體儲量，或者確定單井或氣藏的剩余開采期。經典Arps遞減模型適用于擬徑向邊界控制流的中高滲透率儲層，因此不適用于頁巖氣藏。對于致密頁巖儲層來說，Arps遞減模型會產生無限非真實的EUR預測(b1)。為了解決這個問題，通常早期生產采用雙曲遞減模型，后期生產采用指數遞減模型的組合模型，或是其他類似的MHD、PLE、SEPD、EEDCA、Duong、LGM、FDC等遞減模型。由于這些模型預測結果之間的不一致，反而加劇了產量遞減和最終可采儲量預測的爭論。另外，遞減曲線分析通常需要一段較為長期的處于穩定條件下的生產數據用于參數的擬合確定，而頁巖氣井開發策略或開采操作實踐可能經常需要調整，無法滿足穩定條件下的足量生產數據，從而嚴重影響儲量估算，甚至無法再適用遞減曲線分析。