[發明專利]一種三孔介質氣藏水平井產量遞減及生產動態預測方法

有效

• 申請號: 202010620528.4
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111502652B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 徐有杰;劉啟國;李曉平;譚曉華;毛正林;申公昰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三孔介質氣藏水平井產量遞減及生產動態預測方法，其特征在于，包括下列步驟：

S100、采集三孔介質氣藏水平井日產氣量、井底流壓和油壓數據，根據日產氣量、井底流壓和油壓實測數據對應的采集時間，計算得到三孔介質氣藏水平井的實際日產氣量變化關系值，并繪制三孔介質氣藏水平井的日產氣量變化關系雙對數曲線；

S200、根據三孔介質氣藏水平井的井底壓力表達式和輸入的模擬參數值，根據定產生產與定壓生產在Laplace空間之間的關系，計算得到三孔介質氣藏水平井的模擬產量變化關系值，并繪制三孔介質氣藏水平井產量遞減曲線理論圖版，根據實際日產氣量變化關系值，對模擬日產氣量變化關系值對應的模擬參數值進行修正，修正模擬之后的參數取值就是三孔介質氣藏水平井解釋出來的儲層參數和水平井參數值；繪制三孔介質氣藏水平井的典型產量遞減曲線理論圖版的方法包括以下步驟：

S201、根據三孔介質氣藏特征，建立三孔介質氣藏水平井物理模型；

S202、根據建立的三孔介質氣藏水平井物理模型，建立三孔介質氣藏水平井的數學模型包括以下步驟：

A、建立頂底封閉、側向圓形封閉氣藏單相微可壓縮氣體Laplace空間無因次不穩定滲流微分方程；

式中：為氣藏天然裂縫系統擬壓力；為氣藏溶洞系統擬壓力；為氣藏基質系統擬壓力；u為Laplace算子，無量綱；ω_f為裂縫彈性儲容比，無量綱；ω_m為基質彈性儲容比，無量綱；λ_mf為基質到裂縫的竄流系數，無量綱；λ_vf為溶洞到裂縫的竄流系數，無量綱；L_D為無因次水平井長度；

Laplace空間無因次不穩定滲流微分方程中所用到的無因次變量定義如下：

式中：T為儲層溫度，單位為K；K_m為儲層基質系統滲透率，單位為D；K_f為儲層天然裂縫系統滲透率，單位為D；K_i為原始狀態下儲層滲透率，單位為D；K_v為儲層溶質系統滲透率，單位為D；t為生產時間，單位為h；φ_f為裂縫孔隙度，無量綱；φ_m為基質孔隙度，無量綱；φ_v為溶洞孔隙度，無量綱；C_tv為溶洞綜合壓縮系數，單位為MPa^-1；C_tm為基質綜合壓縮系數，單位為MPa^-1；C_tf為裂縫綜合壓縮系數，單位為MPa^-1；μ為氣體粘度，單位為mPa.s；L_h為水平井長度，單位為m；h為儲層厚度，單位為m；q為定產生產產量，單位為m³/d；α_m為基質形狀因子，無量綱；α_v為溶洞形狀因子，無量綱；p為儲層壓力，單位為MPa；m(p)為儲層擬壓力，單位為MPa/(mPa.s)；

B、給定三孔介質氣藏的數學模型的初始條件方程；

式中：r_D為柱坐標半徑；z_D為柱坐標縱向位置；

C、給定三孔介質氣藏的數學模型的邊界條件方程；

內邊界條件：

式中：ε_D為垂直方向無因次無窮小量，無量綱；z_wD為垂直方向點源所在位置，無量綱；δ為點源直徑，單位為m；

外邊界條件為：

式中：r_eD為無因次封閉外邊界半徑，無量綱；

S203、采用Laplace積分變換對建立的數學模型進行求解，得到三孔介質氣藏水平井井底壓力變化值，根據Laplace空間定產與定壓生產之間的關系，結合產量遞減分析所用到的擬時間定義，最終得到定壓生產產量遞減變化值，繪制三孔介質氣藏水平井產量遞減典型曲線理論圖版；三孔介質氣藏水平井井底壓力變化值和定壓生產產量遞減變化值為：

其中：β_n＝nπ；

式中：K₀(x)為第一類零階修正貝塞爾函數；K₁(x)為第一類一階修正貝塞爾函數；I₀(x)為第二類零階修正貝塞爾函數；I₁(x)為第二類一階修正貝塞爾函數；x_D為無因次計算點，取0.732；α為積分變量，無量綱；為無因次井底壓力；為無因次產量；

S300、結合定容氣藏物質平衡方程和三孔介質氣藏水平井井底壓力解，構建“先定產后定壓”生產動態預測模型，計算水平井定產生產結束時間及定產生產結束時刻的平均地層壓力，確定定壓生產階段初始產量值，迭代計算三孔介質氣藏水平井定井底壓力生產階段氣體產量變化值，繪制三孔介質氣藏水平井“先定產后定壓”生產動態預測曲線；

S400、根據得到的三孔介質氣藏水平井產量遞減解釋參數值分析儲層狀況，結合解釋結果進行氣井“先定產后定壓”生產動態預測和最佳配產研究。

2.如權利要求1所述的一種三孔介質氣藏水平井產量遞減及生產動態預測方法，其特征在于，所述步驟S300中，結合定容氣藏物質平衡方程和井底壓力解，構建“先定產后定壓”生產動態預測模型，計算水平井定產生產結束時間及定產生產結束階段平均地層壓力，確定定壓生產階段初始產量值，迭代計算三孔介質氣藏水平井定井底壓力生產階段產氣量值，繪制“先定產后定壓”生產動態預測曲線，包括以下步驟：

Ⅰ)構建三孔介質氣藏水平井“先定產后定壓”生產動態預測模型；

Ⅱ)計算定產生產階段井底壓力變化值、平均地層壓力變化值和累計產氣量變化值；

Ⅲ)計算水平井定產生產結束時間、定產生產結束時刻平均地層壓力值及定壓生產階段初始日產氣量值，通過迭代計算定壓生產階段產量變化值、平均地層壓力變化值和累計產氣量變化值；

Ⅳ)繪制三孔介質氣藏水平井“先定產后定壓”特征曲線。