[發明專利]一種強非均質儲層氣井早期產能評價方法

有效

• 申請號: 202110243161.3
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112610205B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 譚曉華;崔苗逢;李曉平;孟展;徐有杰;金永強;王寧
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G06F17/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種強非均質儲層氣井早期產能評價方法，其特征在于，該評價方法包括以下步驟：

S100、收集目標儲層巖心實驗數據、地震數據、測井數據，得出裂縫參數數據，建立目標儲層數據庫；所述巖心實驗數據包括通過巖心薄片分析、巖心電鏡掃描得出的巖心孔隙度、滲透率、裂縫數據；所述地震數據包括裂縫數據；所述測井數據包括通過聲波測井、密度測井、中子測井得出的孔隙度、滲透率數據，通過多臂井徑測井、傾角測井、成像測井、井下電視得出裂縫數據；所述裂縫參數數據包括方位角數據、傾斜角數據、長度數據和寬度數據；

S200、根據S100建立的目標儲層數據庫，運用數字巖心分析，對基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率進行分類提取，得出基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率占比，繪制基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率三元圖；

S300、利用基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率三元圖，繪制基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率正態分布圖；

S400、利用基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率正態分布圖，采用蒙特卡洛隨機算法進行目標儲層的基質、裂縫、溶洞的隨機搭配，生成不同概率下的基質、裂縫、溶洞搭配模型；

S401、在計算機中輸入基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率正態分布圖中的最小值、最大值以及概率最大的值并進行1000次隨機抽樣；

S402、根據隨機抽樣結果進行統計學處理，求出基質、裂縫、溶洞搭配的最小概率模型、最大概率模型以及數學期望值和單位標準偏差；

S403、根據統計學處理結果自動生成概率分布曲線以及累積概率曲線；

S404、根據概率分布曲線以及累積概率曲線生成不同概率下的基質、裂縫、溶洞搭配模型；

S500、基于S100得出的裂縫參數數據，結合S404生成的不同概率下的基質、裂縫、溶洞搭配模型進行地震反演裂縫形態構建識別，采用隨機模擬的方法將裂縫形態構建識別信息推廣到空間上，預測裂縫的空間分布特征，得出不同概率下的裂縫分布圖；

S600、根據S500生成的不同概率下的裂縫分布圖，結合S300建立的基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率正態分布圖，運用K-means聚類算法將目標儲層劃分為I、II、III類儲層，得到氣井鉆遇I、II、III類儲層的概率；

S601、根據裂縫分布圖與基質、裂縫、溶洞的孔隙度、滲透率正態分布圖，獲取孔隙度、滲透率分布概率數據D＝{x₁，x₂，...，x_m}，將C初始化為即將輸出的I、II、III類儲層表示為C₁、C₂、C₃，其中，D為孔隙度、滲透率分布概率數據集合，單位為％；x為孔隙度、滲透率分布概率數據，單位為％；i為孔隙度、滲透率分布概率數據的個數，無單位；C為簇劃分，無單位；為空集，無單位；j為儲層類型，無單位；從孔隙度、滲透率分布概率數據中選擇孔隙度、滲透率的最小值、最大值以及正態分布圖中概率分布最大的值3個樣本作為初始的3個質心向量{μ₁，μ₂，μ₃}，其中，μ為質心向量，單位為％；

S602、將x_i(i＝1，2，...，m)和μ_j(j＝1，2，3)進行n次迭代，每次迭代計算x_i(i＝1，2，...，m)和μ_j(j＝1，2，3)的距離其中，x為孔隙度、滲透率分布概率數據，單位為％；i為孔隙度、滲透率分布概率數據的個數，無單位；μ為質心向量，單位為％；j為儲層類型，無單位；d_ij為x_i與μ_j的距離，無單位；并將距離最近的簇劃分C作為x_i所屬的簇劃分C；

S603、對C_j(j＝1，2，3)中所有的概率數據點重新計算新的質心直到達到極小值迭代結束，其中，E為簇劃分判別量，單位為％；極小值為小于或等于在E附近任何其他點的函數值，單位為％；并輸出C_j(j＝1，2，3)，得出I、II、III類儲層；

S700、將分段井筒壓降方程與勢的疊加原理耦合，結合氣井井眼軌跡數據與測井解釋數據，得到氣井產能方程組，即與相結合進行產能評價，其中，p(x，y，z)為空間任意一點壓力，單位為MPa；p_e為原始地層壓力，單位為MPa；μ為氣體粘度，單位為mPa·s；k為儲層滲透率，單位為mD；a為井筒劃分的微元段，無單位；q_a為井筒第a微元段徑向流入量，單位為m³/d；為井筒第a微元段在恒壓邊界的勢，單位為m²/s²；為恒壓邊界的勢，單位為m²/s²；ρ為氣體密度，單位為g/cm³；g為重力加速度，單位為m²/s；z_e為恒壓邊界下的z坐標，單位為m；z為空間任意一點z坐標，單位為m；p_wa、p_w(a-1)為井筒第a、a-1微元段跟端處的流壓，單位為MPa；Δp_wa、Δp_w(a-1)為井筒第a、a-1微元段處的壓降，單位為MPa；f_hw為存在徑向流入時井筒管壁摩擦阻力系數，單位為無因次；Q_a為井筒微元段上游端流量，單位為m³/d；Δx為井筒微元段長度，單位為m；D為井筒直徑，單位為m；θ_a為第a微元段井筒井斜角，單位為°；所述氣井井眼軌跡數據包括氣井井深、氣井井斜角與氣井方位角數據；所述測井解釋數據包括孔隙度與滲透率數據；所述產能評價表示氣井單位生產壓差下的產氣量評價；

S800、結合氣井鉆遇Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲層概率，利用S700所述氣井產能方程組得出鉆遇不同儲層情況的IPR曲線，即壓力與產氣量關系曲線；

S900、在氣井鉆遇Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲層概率的基礎上，利用S700所述氣井產能方程組進行氣井不同生產階段的產能評價，形成強非均質儲層氣井早期產能評價方法。