储气库气水交互区井产能的预测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种储气库气水交互区井产能的预测方法及装置，其中方法包括：确定气藏净水侵量与压力的函数关系，根据所述函数关系确定在改建储气库运行过程中处于气水交互区的研究对象井；处理所述研究对象井的气藏开发数据或试井资料，得到气井二项式产能方程，确定气水交互驱替降低产能的影响因素；根据所述气水交互驱替降低产能的影响因素，设计储气库建库过程的渗流实验，测试储气库设计寿命每一个循环周期的气相渗透率变化情况；用渗流实验结果修正气井二项式产能方程，得到扣除储气库运行过程中由于气水交互驱替而损失渗流能力的所述研究对象井的产能。本发明可以提高水淹气藏改建储气库的井产能预测的准确性。
【专利说明】储气库气水交互区井产能的预测方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明设及天然气地下储存、气藏工程、室内实验【技术领域】，尤其设及储气库气水 交互区井产能的预测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 储气库是调节天然气供需平衡的有力手段，衡量其调节能力的重要指标是采气能 力，采气能力通过储气库井产能实现，准确预测井产能是困扰相关科研人员的技术难题。
[0003] 目前，预测水淹气藏改建储气库井产能时，大都没有考虑气水交驱替作用对产能 的影响。如文献2012年2月第32卷第2期《天然气工业》的文章"相国寺石炭系气藏改建 地下储气库运行参数设计"，直接将气藏开发阶段的井产能等同于改建储气库后的井产能； 文献2011年2月第32卷第1期《新疆石油地质》的文章"永安油田永21块地下储气库气 井产能的确定"，所描述的方法仅适用于储层有一次水侵经历的情况，无法准确描述储气库 运行过程中气水多次交互驱替的物理过程。
[0004] 因此，当前水淹气藏改建储气库的井产能预测方法存在局限性，特别是位于气水 交互区储层的井产能预测方法报道较少，需要相对准确的计算方法出现。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种储气库气水交互区井产能的预测方法，用W提高水淹气藏 改建储气库的井产能预测的准确性，该方法包括：
[0006] 确定气藏净水侵量与压力的函数关系，根据所述函数关系确定在改建储气库运行 过程中处于气水交互区的研究对象井；
[0007] 处理所述研究对象井的气藏开发数据或试井资料，得到气井二项式产能方程，确 定气水交互驱替降低产能的影响因素；
[000引根据所述气水交互驱替降低产能的影响因素，设计储气库建库过程的渗流实验， 测试储气库设计寿命每一个循环周期的气相渗透率变化情况；
[0009] 用渗流实验结果修正气井二项式产能方程，得到扣除储气库运行过程中由于气水 交互驱替而损失渗流能力的所述研究对象井的产能。
[0010] 一个实施例中，确定气藏净水侵量与压力的函数关系，根据所述函数关系确定在 改建储气库运行过程中处于气水交互区的研究对象井，包括：
[0011] 通过气藏工程方法或数值模拟方法得到净水侵量W，与储层平均压力P回归成函 数关系：
[0012] W = f (P)；
[0013] 代入储气库上限压力Pmax，得到储气库运行至上限压力时的水侵量：
[0014] Wmax=f(PmJ ;
[0015] 代入储气库下限压力Pmi。，得到储气库运行至下限压力时的水侵量：
[0016] Wm化=f(PmJ ;
[0017] 根据研究对象井所处的埋藏深度，计算储气库气水界面运移至该埋藏深度时的压 力P#，进而得到储气库运行至压力P#时的水侵量：
[00化]W井=f(P井）；
[0019] 若Wmax<W# <Wmi。，则确定该井为所述研究对象井。
[0020] 一个实施例中，处理所述研究对象井的气藏开发数据或试井资料，得到气井二项 式产能方程，确定气水交互驱替降低产能的影响因素，包括：
[0021] 选择气藏开发阶段两个生产稳定数据点：
[00巧生产数据点l(Pei，P…，Qi);
[002引生产数据点2化2，Pw2，02);
[0024] 其中，口。1是生产数据点1的地层压力，P，fi是生产数据点1的井底流压，Qi是生产 数据点1的气体流速；是生产数据点2的地层压力，P，f2是生产数据点2的井底流压，Q 2 是生产数据点2的气体流速；
[0025] 依据所述两个生产稳定数据点，处理得到拟压力气井产能二项式方程：
[0026] Pe'-P时'=AQ+BQ2;
[0027] 其中，P'为真实气体的拟压力；
[002引
【权利要求】
1. 一种储气库气水交互区井产能的预测方法，其特征在于，包括： 确定气藏净水侵量与压力的函数关系，根据所述函数关系确定在改建储气库运行过程 中处于气水交互区的研宄对象井； 处理所述研宄对象井的气藏开发数据或试井资料，得到气井二项式产能方程，确定气 水交互驱替降低产能的影响因素； 根据所述气水交互驱替降低产能的影响因素，设计储气库建库过程的渗流实验，测试 储气库设计寿命每一个循环周期的气相渗透率变化情况； 用渗流实验结果修正气井二项式产能方程，得到扣除储气库运行过程中由于气水交互 驱替而损失渗流能力的所述研宄对象井的产能。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定气藏净水侵量与压力的函数关系，根据 所述函数关系确定在改建储气库运行过程中处于气水交互区的研宄对象井，包括： 通过气藏工程方法或数值模拟方法得到净水侵量W，与储层平均压力P回归成函数关 系： W=f(P)； 代入储气库上限压力Pmax，得到储气库运行至上限压力时的水侵量： Wmax=f(Pmax)； 代入储气库下限压力Pmin，得到储气库运行至下限压力时的水侵量： Wmin=f(Pmin)； 根据研宄对象井所处的埋藏深度，计算储气库气水界面运移至该埋藏深度时的压力P#，进而得到储气库运行至压力P#时的水侵量： % = f (P井）； 若Wmax〈W# <wmin，则确定该井为所述研宄对象井。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，处理所述研宄对象井的气藏开发数据或试 井资料，得到气井二项式产能方程，确定气水交互驱替降低产能的影响因素，包括： 选择气藏开发阶段两个生产稳定数据点： 生产数据点I(P^PwflA1); 生产数据点2 (Pe2，Pwf2，Q2); 其中，Pel是生产数据点1的地层压力，Pwfl是生产数据点1的井底流压，Q1是生产数据 点1的气体流速；Pe2是生产数据点2的地层压力，Pwf2是生产数据点2的井底流压，Q2是生 产数据点2的气体流速； 依据所述两个生产稳定数据点，处理得到拟压力气井产能二项式方程： Pre-Prwf=AQ+BQ2； 其中，P'为真实气体的拟压力：
P' 地层压力的拟压力，P' #为井底流压的拟压力，Q为气体流速，U为气体粘度， Z为气体压缩因子，A和B是常数，通过所述两个生产稳定数据点联立求解，是渗透率K的函 数； 确定气水交互驱替降低产能的影响因素为储层渗透率K。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述气水交互驱替降低产能的影响因 素，设计储气库建库过程的渗流实验，测试储气库设计寿命每一个循环周期的气相渗透率 变化情况，包括： 根据所述气水交互驱替降低产能的影响因素，设计气驱水-水驱气实验，描述气水交 互区气水互驱替的物理过程，得到气水交互区的端点的气相相对渗透率： K1A:第一次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第一周期储层经过一次气 水互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率； K2A:第二次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第二周期储层经二次气水 互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率； K3A:第三次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第三周期储层经过三次气 水互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率； 直至Kn/K:第n次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第n周期储层经过n次 气水互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，用渗流实验结果修正气井二项式产能方程， 得到扣除储气库运行过程中由于气水交互驱替而损失渗流能力的所述研宄对象井的产能， 包括： 将渗流实验结果代入真实气体的拟压力函数，得到修正的拟压力表达式：
将修正后的拟压力表达式代入气井二项式产能方程，得到修正后二项式产能方程： P"en-P"ewf=AQ+BQ2； 其中，P"m为地层压力的修正拟压力，P"ewf为井底流压的修正拟压力。
6. -种储气库气水交互区井产能的预测装置，其特征在于，包括： 研宄对象井确定模块，用于确定气藏净水侵量与压力的函数关系，根据所述函数关系 确定在改建储气库运行过程中处于气水交互区的研宄对象井； 影响因素确定模块，用于处理所述研宄对象井的气藏开发数据或试井资料，得到气井 二项式产能方程，确定气水交互驱替降低产能的影响因素； 渗流实验模块，用于根据所述气水交互驱替降低产能的影响因素，设计储气库建库过 程的渗流实验，测试储气库设计寿命每一个循环周期的气相渗透率变化情况； 产能预测模块，用于用渗流实验结果修正气井二项式产能方程，得到扣除储气库运行 过程中由于气水交互驱替而损失渗流能力的所述研宄对象井的产能。
7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，研宄对象井确定模块具体用于： 通过气藏工程方法或数值模拟方法得到净水侵量W，与储层平均压力P回归成函数关 系： W=f(P)； 代入储气库上限压力Pmax，得到储气库运行至上限压力时的水侵量： Wmax=f(Pmax)； 代入储气库下限压力Pmin，得到储气库运行至下限压力时的水侵量： Wmin=f(Pmin)； 根据研宄对象井所处的埋藏深度，计算储气库气水界面运移至该埋藏深度时的压力P#，进而得到储气库运行至压力P#时的水侵量： % = f (P井）； 若Wmax〈W# <wmin，则确定该井为所述研宄对象井。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，影响因素确定模块具体用于： 选择气藏开发阶段两个生产稳定数据点： 生产数据点I(P^PwflA1); 生产数据点2 (Pe2，Pwf2，Q2); 其中，Pel是生产数据点1的地层压力，Pwfl是生产数据点1的井底流压，Q1是生产数据 点1的气体流速；Pe2是生产数据点2的地层压力，Pwf2是生产数据点2的井底流压，Q2是生 产数据点2的气体流速； 依据所述两个生产稳定数据点，处理得到拟压力气井产能二项式方程： Pre-Prwf=AQ+BQ2； 其中，P'为真实气体的拟压力：
P' 地层压力的拟压力，P' #为井底流压的拟压力，Q为气体流速，U为气体粘度， Z为气体压缩因子，A和B是常数，通过所述两个生产稳定数据点联立求解，是渗透率K的函 数； 确定气水交互驱替降低产能的影响因素为储层渗透率K。
9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，渗流实验模块具体用于： 根据所述气水交互驱替降低产能的影响因素，设计气驱水-水驱气实验，描述气水交 互区气水互驱替的物理过程，得到气水交互区的端点的气相相对渗透率： K1A:第一次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第一周期储层经过一次气 水互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率； K2A:第二次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第二周期储层经二次气水 互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率； K3A:第三次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第三周期储层经过三次气 水互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率； 直至Kn/K:第n次气水交互驱替后气相相对渗透率，描述储气库第n周期储层经过n次 气水互区造成渗流能力降低后剩余的相对渗透率。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，产能预测模块具体用于： 将渗流实验结果代入真实气体的拟压力函数，得到修正的拟压力函数表达式：
将修正后的拟压力表达式代入气井二项式产能方程，得到修正后二项式产能方程： P"en-P"ewf=AQ+BQ2； p" "为地层压力的修正拟压力，p"ewf为井底流压的修正拟压力。
【文档编号】G06Q50/06GK104504472SQ201410809184
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】唐立根, 王皆明, 丁国生, 郑得文, 白凤娟, 孙莎莎 申请人:中国石油天然气股份有限公司