采气工艺的确定方法及装置的制造方法

文档序号:10656700
采气工艺的确定方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种采气工艺的确定方法及装置,该方法包括:测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据;根据所述碳同位素数据和所述气藏的压力数据,拟合得到天然气碳同位素随所述气藏的压力的变化关系;根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气的类型;测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值;根据所述变化关系、所述类型和所述碳同位素值调整所述待调整生产井的采气工艺。本发明能够提前预测采气弊端以合理调整生产井的采气工艺。
【专利说明】
采气工艺的确定方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及油气勘探开发技术领域,尤其涉及一种采气工艺的确定方法及装置。 【背景技术】
[0002]天然气是清洁能源,随着全球天然气市场的快速发展,勘探开发并开采出更多天然气已成为油气公司的重要使命。常规天然气藏与油藏类似,在地下深处,天然气在浮力作用下,气在上面(为游离气),水在下面,气水分离,但是水中存在大量溶解气,为水溶气。天然气藏开发,主要开发气水界面之上的游离气。但是随着采气量的增加或采气速度不合理或工艺措施不配套,都可导致水窜,造成气藏被水淹,导致天然气不能采出,气藏中大量天然气无法采出,造成重大损失。
[0003]如何制定合理的采气工艺一直是天然气开发的关键难题。也就是说,在天然气藏采集天然气成分中,如果都是游离气,即可加快开采速度;如果发现有水溶气混入,必须调整采气速度,并及时调整相应的工艺措施,确保气井正常产出。然而,到目前为止,尚没有有效的方法能够在提前预测采气弊端的情况下合理制定采气工艺。
【发明内容】

[0004]本发明提供一种采气工艺的确定方法及装置,以解决现有技术不能提前预测采气弊端以制定合理采气工艺的问题。
[0005]本发明提供一种采气工艺的确定方法,包括:测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据;根据所述碳同位素数据和所述气藏的压力数据,拟合得到天然气碳同位素随所述气藏的压力的变化关系;根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气的类型;测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值;根据所述变化关系、所述类型和所述碳同位素值调整所述待调整生产井的采气工艺。
[0006]—个实施例中,测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据,包括:测定所述多口生产井由开采初期到出水期从所述气藏所采天然气的各组分的碳同位素数据。
[0007]—个实施例中,所述方法还包括:利用所述多口生产井的生产数据修正所述变化关系。
[0008]—个实施例中,所述生产数据包括:瞬时产气量数据和油压数据。
[0009]—个实施例中,根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气的类型,包括: 根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气由游离气变为混合气的第一碳同位素分界值和由混合气变为水溶气的第二碳同位素分界值。
[0010]—个实施例中,根据所述变化关系、所述类型和所述碳同位素值调整所述待调整生产井的采气工艺,包括:根据所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与所述第一碳同位素分界值和所述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整所述待调整生产井的采气工艺。
[0011]—个实施例中,根据所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与所述第一碳同位素分界值和所述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整所述待调整生产井的采气工艺,包括:判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第一碳同位素分界值且与所述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值;若是,调整所述待调整生产井以第一速率采气;若否,进一步判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第二碳同位素分界值且与所述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设定值;若是,调整所述待调整生产井以第二速率采气;其中,所述第一速率大于所述第二速率。
[0012]本发明还提供一种采气工艺的确定装置,包括:第一碳同位素测定单元,用于测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据;碳同位素与气藏压力关系生成单元,用于根据所述碳同位素数据和所述气藏的压力数据,拟合得到天然气碳同位素随所述气藏的压力的变化关系;天然气类型确定单元,用于根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气的类型;第二碳同位素测定单元,用于测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值;采气工艺调整单元,用于根据所述变化关系、所述类型和所述碳同位素值调整所述待调整生产井的采气工艺。
[0013]—个实施例中,所述第一碳同位素测定单元包括:第一碳同位素测定模块,用于测定所述多口生产井由开采初期到出水期从所述气藏所采天然气的各组分的碳同位素数据。
[0014]—个实施例中,所述装置还包括:碳同位素与气藏压力关系修正单元,用于利用所述多口生产井的生产数据修正所述变化关系。
[0015]—个实施例中,所述碳同位素与气藏压力关系修正单元还用于执行:所述生产数据包括:瞬时产气量数据和油压数据。
[0016]—个实施例中,所述天然气类型确定单元包括:天然气类型确定模块,用于根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气由游离气变为混合气的第一碳同位素分界值和由混合气变为水溶气的第二碳同位素分界值。
[0017]—个实施例中,所述采气工艺调整单元包括:采气工艺调整模块,用于根据所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与所述第一碳同位素分界值和所述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整所述待调整生产井的采气工艺。
[0018]—个实施例中,所述采气工艺调整模块包括:第一判断模块,用于判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第一碳同位素分界值且与所述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值;第一速率调节模块,用于若是,调整所述待调整生产井以第一速率采气;第二判断模块,用于若否,进一步判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第二碳同位素分界值且与所述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设定值;第二速率调节模块,用于若是,调整所述待调整生产井以第二速率采气;其中,所述第一速率大于所述第二速率。
[0019]本发明的采气工艺的确定方法及装置,在发现天然气碳同位素与天然气类型变化关系的基础上,根据生产井所采天然气的碳同位素值调整生产井的采气工艺,能够实现快速准确预测生产井采气状态的节点,据此及时合理调整生产井的采气工艺,能够解决现有技术不能提前预测生产井采气工艺的弊端,能够显著提高生产井的采气速率和气藏开发效率。【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0021]图1是本发明一实施例的采气工艺的确定方法的流程示意图;
[0022]图2是本发明另一实施例的采气工艺的确定方法的流程示意图
[0023]图3是本发明一个实施例中调整待调整生产井的采气工艺的方法的流程示意图;
[0024]图4是本发明一实施例中天然气碳同位素随气藏压力变化的曲线示意图;
[0025]图5是本发明一实施例的采气工艺的确定装置的结构示意图;
[0026]图6是本发明另一实施例的采气工艺的确定装置的结构示意图;
[0027]图7是本发明一实施例中采气工艺调整模块的结构示意图。【具体实施方式】
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
[0029]图1是本发明一实施例的采气工艺的确定方法的流程示意图。如图1所示,本发明实施例的采气工艺的确定方法,可包括步骤:
[0030]S110:测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据;
[0031]S120:根据上述碳同位素数据和上述气藏的压力数据,拟合得到天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系;
[0032]S130:根据上述变化关系确定上述多口生产井所采天然气的类型;
[0033]S140:测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值;
[0034]S150:根据上述变化关系、上述类型和上述碳同位素值调整上述待调整生产井的采气工艺。
[0035]在上述步骤S110中,多个生产时期可以是从开采初期到采气衰竭大量出水期间的一个或多个生产时期,较佳地,从开采初期一直到采气衰竭大量出水,如此一来,碳同位素数据丰富全面,有利于提高调整采集工艺的准确度。多口生产井可以是用于开采同一气藏的气井。该碳同位素数据可以通过多种方法得到。所采天然气中可包含多种组分,该碳同位素数据可以包括天然气的多种组分的碳同位素值。一个实施例中,可选择三口以上的生产井,于不同生产时期跟踪进行天然气取样,并可对每个取样点(时间点)获取生产动态数据和压力数据。
[0036]在上述步骤S120中,天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系可以是天然气碳同位素随开采程度的变化公式。发明人发现天然气碳同位素随气藏的压力的变化关系中,天然气碳同位素随开采程度可具有一定的变化规律,特别是游离气和水溶气二者的碳同位素差异明显,不同地区天然气碳同位素也可有一定差异。上述变化关系可以反映开采程度的变化。
[0037] —个实施例中,发明人发现上述差异可与烃源岩的母质类型和热演化程度有关, 一个地区或一个层系需要依据3 口以上的生产井的生产数据和碳同位素数据,建立拟合公式,可以更准确地反映天然气碳同位素随开采程度的变化。较佳地,所述多口生产井一直正常生产,直至产量下掉到大量出水,如此一来,能够很好地代表气藏天然气基本特征。[〇〇38]在上述步骤S130中,所采天然气的类型可指,天然气为游离气、水溶气或二者混合气的。根据天然气碳同位素随开采程度的变化关系,可确定采出的天然气是游离气还是水溶气还是二者混合。一个实施例中,根据上述变化关系可得到游离气和水溶气二者的碳同位素分界值,这个分界值可以是游离气的衰竭值,此时水溶气逐渐产出,即临界状态,可根据该分界值确定天然气的类型。[〇〇39]在上述步骤S140中,碳同位素值的测定分析方法可与上述步骤S110中的碳同位素数据的测定分析方法相同。
[0040]在上述步骤S150中,根据上述变化关系和上述类型可以知道天然气类型随碳同位素数据的变化情况,结合待调整生产井所采天然气的碳同位素值,可以知道待调整生产井所采天然气的类型,从而通过对待调整生产井所采天然气进行跟踪取样,并获取相应的碳同位素值,可以监测该待调整生产井所采天然气的类型,从而达到合理调整该待调整生产井的采气工艺的目的。
[0041]—个实施例中,在上述步骤S110中,测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据的方法,【具体实施方式】可以是:测定上述多口生产井由开采初期到出水期从上述气藏所采天然气的各组分的碳同位素数据。
[0042]本实施例中,由开采初期到出水期可以包括多个生产时期,例如可包括开采初期、 稳产期间、降产前、降产时、降产后、出水等。天然气采样得到的数据越密集越好,可以得到更丰富的碳同位素数据,有利于得到更精确度更高的天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系。
[0043]—个实施例中,所采天然气可用防腐钢瓶采集,钢瓶内压力可保持在1?2兆帕,容积可为1升。天然气样品开展碳同位素测定分析,分析项目可包括天然气各组分的碳同位素,例如甲烷气体的碳同位素。[〇〇44] —个实施例中,采用的测定仪器可为Thermo Delta V Advantage,分析精度可为 ±0.1%0。
[0045]—个实施例中,不同生产井及不同天然气组分的碳同位素可以一同用于拟合得到天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系。
[0046]图2是本发明另一实施例的采气工艺的确定方法的流程示意图。如图2所示,图1所示的采气工艺的确定方法,还可包括步骤:[〇〇47]S160:利用上述多口生产井的生产数据修正上述变化关系。[〇〇48]在上述步骤S160中,结合生产井的生产数据可以得知步骤S120拟合得到的天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系是否符合实际情况,以此可以提高上述变化关系的正确性。
[0049]—个实施例中,上述生产数据可包括:瞬时产气量数据和油压数据。
[0050]在本实施例中,瞬时产气量数据和油压数据可以通过多种方法获得,例如,每个取样点可获取生产动态数据和/或压力数据,这些数据在取样时,可根据井场仪表盘当时显示的数据进行登记。[0051 ] 一个实施例中,在上述步骤S130中,根据上述变化关系确定上述多口生产井所采天然气的类型的方法,【具体实施方式】可以是:根据上述变化关系确定上述多口生产井所采天然气由游离气变为混合气的第一碳同位素分界值和由混合气变为水溶气的第二碳同位素分界值。
[0052]本实施例中,可根据天然气碳同位素随开采程度(压力变化反映)的变化,确定出两个拐点,这两个拐点可代表采出的天然气是游离气还是水溶气,拐点之间可为混合气,可作为调整采气工艺的关键时间窗口。这两个拐点,也就是两个临界点值,第一个临界点值可代表游离气中开始混入了水溶气,反映了可能发生水窜,气藏可能被水淹的风险,可作为采取工艺措施的黄金时间窗口。第二个临界点值可代表游离气开采衰竭,气藏彻底被水淹。 [〇〇53] 一个实施例中,在上述步骤S150中,根据上述变化关系、上述类型和上述碳同位素值调整上述待调整生产井的采气工艺的方法,可包括步骤:
[0054]S151:根据上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与上述第一碳同位素分界值和上述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整上述待调整生产井的采气工艺。
[0055]在上述步骤S151中,上述第一碳同位素分界值可以是由游离气变为混合气的的拐点,上述第二碳同位素分界值可以是由混合气变为水溶气的拐点,根据上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值相对于这两个拐点的位置,可以判断待调整生产井所采天然气的类型,进而可以采用相应的采集工艺,以达到多采气和快采气的高效采气的目的。
[0056]图3是本发明一个实施例中调整待调整生产井的采气工艺的方法的流程示意图。 如图3所示,在上述步骤S151中,根据上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与上述第一碳同位素分界值和上述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整上述待调整生产井的采气工艺的方法,可包括步骤:
[0057]S1511:判断上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于上述第一碳同位素分界值且与上述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值;[〇〇58]S1512:若是,调整上述待调整生产井以第一速率采气;
[0059]S1513:若否,进一步判断上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于上述第二碳同位素分界值且与上述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设定值;
[0060]S1514:若是,调整上述待调整生产井以第二速率采气;其中,上述第一速率大于上述第二速率。
[0061]上述步骤S1511和S1512中,碳同位素值可为负值,随着天然气的不断开采碳同位素值可不断增大,以此,待调整生产井所采天然气的碳同位素值若小于上述第一碳同位素分界值,可以说明待调整生产井当前所采的天然气为游离气,同时,若上述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值,则可说明待调整生产井当前所采的天然气里变为混合气还较远,此时,可以第一速率快速采气。上述步骤S1513和S1514中,若上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值大于上述第一碳同位素分界值,小于上述第二碳同位素分界值, 则说明待调整生产井当前所采的天然气为混合气,同时,若待调整生产井所采天然气的碳同位素值与上述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设定值,说明待调整生产井当前所采的天然气离变为水溶气较远,此时,可以较小的第二速率采气。
[0062]—个实施例中,可根据单井天然气碳同位素的变化,调整合理的采气方式或采取工程措施。具体而言,例如,对于某一个气藏的天然气样品进行采集,可分析碳同位素,判断其距离游离气采集衰竭的大概时间点,以及时调整工艺措施。一个实施例中,距离第一个拐点较远,可加强采气速度;如果临近,可及时调整采气速度,恢复气水界面;如果到达第一个拐点,必须立即关小气嘴或暂停生产,恢复压力,恢复气水界面,并使之平衡,即气在上,水在下,方可生产。如果达到第二个拐点,则气藏采气衰竭。如此一来,可以达到高效采气的目的。
[0063]图4是本发明一实施例中天然气碳同位素随气藏压力变化的曲线示意图。如图4所示,曲线301是上述多口生产井所采天然气中一种组分(例如甲烷)的碳同位素随气藏压力变化的示意图。曲线301上存在第一拐点302和第二拐点303,第一拐点302的生产状态变化可逆,第二拐点303的生产状态变化不可逆。其中,在第一拐点302之前,天然气生产状态平稳,天然气中甲烷的碳同位素值变化缓慢,此时例如可以上述第一速率采气;当天然气中甲烷的碳同位素值达到第一拐点302时,水溶气开始释放,天然气由游离气开始转变为混合气,天然气中甲烷的碳同位素值快速增大(甲烷的碳同位素值为负值);在第一拐点302和第二拐点303之间,天然气中甲烷为游离气和水溶气的混合气,天然气中甲烷的碳同位素值快速变化;当天然气中甲烷的碳同位素值达到第二拐点303时,天然气由混合气开始转变为水溶气,游离气彻底衰竭;在第二拐点303之后,气藏被水淹没,缓慢生产水溶气,直至气藏最终完全衰竭。曲线304为在天然气中甲烷的碳同位素值邻近第一拐点302时调节生产井采气工艺后天然气中甲烷的碳同位素值随气藏压力变化的示意图。对比曲线304和曲线303可知,利用本发明的方法调整生产井的采气工艺后,天然气平稳生产状态的时间得到延长,天然气的采收率得到提高,气藏的生产寿命得到延长。
[0064]本发明的采气工艺的确定方法,在发现天然气碳同位素与天然气类型变化关系的基础上,根据生产井所采天然气的碳同位素值调整生产井的采气工艺,能够实现快速准确预测生产井采气状态的节点,据此及时合理调整生产井的采气工艺,能够解决现有技术不能提前预测生产井采气工艺的弊端,能够显著提高生产井的采气速率和气藏开发效率。
[0065]基于与图1所示的采气工艺的确定方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种采气工艺的确定装置,如下面实施例上述。由于该采气工艺的确定装置解决问题的原理与采气工艺的确定方法相似,因此该采气工艺的确定装置的实施可以参见采气工艺的确定方法的实施,重复之处不再赘述。
[0066]图5是本发明一实施例的采气工艺的确定装置的结构示意图。如图5所示,本发明实施例的采气工艺的确定装置,可包括第一碳同位素测定单元210、碳同位素与气藏压力关系生成单元220、天然气类型确定单元230、第二碳同位素测定单元240及采气工艺调整单元 250,上述各单元顺序连接。
[0067]第一碳同位素测定单元210用于测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据。
[0068]碳同位素与气藏压力关系生成单元220用于根据上述碳同位素数据和上述气藏的压力数据,拟合得到天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系。
[0069]天然气类型确定单元230用于根据上述变化关系确定上述多口生产井所采天然气的类型。
[0070]第二碳同位素测定单元240用于测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值。
[0071]采气工艺调整单元250用于根据上述变化关系、上述类型和上述碳同位素值调整上述待调整生产井的采气工艺。
[0072]在上述第一碳同位素测定单元210中,多个生产时期可以是从开采初期到采气衰竭大量出水期间的一个或多个生产时期,较佳地,从开采初期一直到采气衰竭大量出水,如此一来,碳同位素数据丰富全面,有利于提高调整采集工艺的准确度。多口生产井可以是用于开采同一气藏的气井。该碳同位素数据可以通过多种方法得到。所采天然气中可包含多种组分,该碳同位素数据可以包括天然气的多种组分的碳同位素值。一个实施例中,可选择三口以上的生产井,于不同生产时期跟踪进行天然气取样,并可对每个取样点(时间点)获取生产动态数据和压力数据。
[0073]在上述碳同位素与气藏压力关系生成单元220中,天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系可以是天然气碳同位素随开采程度的变化公式。发明人发现天然气碳同位素随气藏的压力的变化关系中,天然气碳同位素随开采程度可具有一定的变化规律,特别是游离气和水溶气二者的碳同位素差异明显,不同地区天然气碳同位素也可有一定差异。 上述变化关系可以反映开采程度的变化。
[0074]—个实施例中,发明人发现上述差异可与烃源岩的母质类型和热演化程度有关, 一个地区或一个层系需要依据3口以上的生产井的生产数据和碳同位素数据,建立拟合公式,可以更准确地反映天然气碳同位素随开采程度的变化。较佳地,所述多口生产井一直正常生产,直至产量下掉到大量出水,如此一来,能够很好地代表气藏天然气基本特征。[〇〇75]在上述天然气类型确定单元230中,所采天然气的类型可指,天然气为游离气、水溶气或二者混合气的。根据天然气碳同位素随开采程度的变化关系,可确定采出的天然气是游离气还是水溶气还是二者混合。一个实施例中,根据上述变化关系可得到游离气和水溶气二者的碳同位素分界值,这个分界值可以是游离气的衰竭值,此时水溶气逐渐产出,即临界状态,可根据该分界值确定天然气的类型。[〇〇76]在上述第二碳同位素测定单元240中,碳同位素值的测定分析方法可与上述第一碳同位素测定单元210中的碳同位素数据的测定分析方法相同。[〇〇77] 在上述采气工艺调整单元250中,根据上述变化关系和上述类型可以知道天然气类型随碳同位素数据的变化情况,结合待调整生产井所采天然气的碳同位素值,可以知道待调整生产井所采天然气的类型,从而通过对待调整生产井所采天然气进行跟踪取样,并获取相应的碳同位素值,可以监测该待调整生产井所采天然气的类型,从而达到合理调整该待调整生产井的采气工艺的目的。[〇〇78] 一个实施例中,上述第一碳同位素测定单元210可包括第一碳同位素测定模块 211〇
[0079]第一碳同位素测定模块211用于测定上述多口生产井由开采初期到出水期从上述气藏所采天然气的各组分的碳同位素数据。
[0080]在上述第一碳同位素测定模块211中,由开采初期到出水期可以包括多个生产时期,例如可包括开采初期、稳产期间、降产前、降产时、降产后、出水等。天然气采样得到的数据越密集越好,可以得到更丰富的碳同位素数据,有利于得到更精确度更高的天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系。
[0081]—个实施例中,所采天然气可用防腐钢瓶采集,钢瓶内压力可保持在1?2兆帕,容积可为1升。天然气样品开展碳同位素测定分析,分析项目可包括天然气各组分的碳同位素,例如甲烷气体的碳同位素。[0〇82] —个实施例中,采用的测定仪器可为Thermo Delta V Advantage,分析精度可为 ±0.1%〇。
[0083]—个实施例中,不同生产井及不同天然气组分的碳同位素可以一同用于拟合得到天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系。
[0084]图6是本发明另一实施例的采气工艺的确定装置的结构示意图。如图6所示,图1所示的采气工艺的确定装置还可包括:碳同位素与气藏压力关系修正单元260,连接于碳同位素与气藏压力关系生成单元220和天然气类型确定单元230之间。[〇〇85]碳同位素与气藏压力关系修正单元260用于利用上述多口生产井的生产数据修正上述变化关系。[〇〇86]在上述碳同位素与气藏压力关系修正单元260中,结合生产井的生产数据可以得知碳同位素与气藏压力关系生成单元220拟合得到的天然气碳同位素随上述气藏的压力的变化关系是否符合实际情况,以此可以提高上述变化关系的正确性。[〇〇87] 一个实施例中,上述碳同位素与气藏压力关系修正单元260还可用于执行:上述生产数据包括:瞬时产气量数据和油压数据。
[0088]在本实施例中,瞬时产气量数据和油压数据可以通过多种方法获得,例如,每个取样点可获取生产动态数据和/或压力数据,这些数据在取样时,可根据井场仪表盘当时显示的数据进行登记。
[0089]—个实施例中,上述天然气类型确定单元230可包括天然气类型确定模块231。
[0090]天然气类型确定模块231用于根据上述变化关系确定上述多口生产井所采天然气由游离气变为混合气的第一碳同位素分界值和由混合气变为水溶气的第二碳同位素分界值。
[0091]在上述天然气类型确定模块231中,可根据天然气碳同位素随开采程度(压力变化反映)的变化,确定出两个拐点,这两个拐点可代表采出的天然气是游离气还是水溶气,拐点之间可为混合气,可作为调整采气工艺的关键时间窗口。这两个拐点,也就是两个临界点值,第一个临界点值可代表游离气中开始混入了水溶气,反映了可能发生水窜,气藏可能被水淹的风险,可作为采取工艺措施的黄金时间窗口。第二个临界点值可代表游离气开采衰竭,气藏彻底被水淹。[〇〇92] 一个实施例中,上述采气工艺调整单元250可包括采气工艺调整模块251。[〇〇93]采气工艺调整模块251用于根据上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与上述第一碳同位素分界值和上述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整上述待调整生产井的采气工艺。[〇〇94]在上述采气工艺调整模块251中,上述第一碳同位素分界值可以是由游离气变为混合气的的拐点,上述第二碳同位素分界值可以是由混合气变为水溶气的拐点,根据上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值相对于这两个拐点的位置,可以判断待调整生产井所采天然气的类型,进而可以采用相应的采集工艺,以达到多采气和快采气的高效采气的目的。
[0095]图7是本发明一实施例中采气工艺调整模块的结构示意图。如图7所示,上述采气工艺调整模块251可包括:第一判断模块2511、第一速率调节模块2512、第二判断模块2513 及第二速率调节模块2514,上述各模块顺序连接。[〇〇96]第一判断模块2511用于判断上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于上述第一碳同位素分界值且与上述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值。 [〇〇97]第一速率调节模块2512用于若是,调整上述待调整生产井以第一速率采气。[〇〇98]第二判断模块2513用于若否,进一步判断上述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于上述第二碳同位素分界值且与上述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设定值。[〇〇99]第二速率调节模块2514用于若是,调整上述待调整生产井以第二速率采气;其中, 上述第一速率大于上述第二速率。
[0100]—个实施例中,可根据单井天然气碳同位素的变化,调整合理的采气方式或采取工程措施。具体而言,例如,对于某一个气藏的天然气样品进行采集,可分析碳同位素,判断其距离游离气采集衰竭的大概时间点,以及时调整工艺措施。一个实施例中,距离第一个拐点较远,可加强采气速度;如果临近,可及时调整采气速度,恢复气水界面;如果到达第一个拐点,必须立即关小气嘴或暂停生产,恢复压力,恢复气水界面,并使之平衡,即气在上,水在下,方可生产。如果达到第二个拐点,则气藏采气衰竭。如此一来,可以达到高效采气的目的。
[0101]本发明的采气工艺的确定装置,在发现天然气碳同位素与天然气类型变化关系的基础上,根据生产井所采天然气的碳同位素值调整生产井的采气工艺,能够实现快速准确预测生产井采气状态的节点,据此及时合理调整生产井的采气工艺,能够解决现有技术不能提前预测生产井采气工艺的弊端,能够显著提高生产井的采气速率和气藏开发效率。
[0102]本发明的采气工艺的确定方法及装置,创造性地利用天然气碳同位素变化确定气藏开发工艺的唯一性因素,通过测定天然气藏开采不同时期天然气碳同位素,建立天然气碳同位素随开采程度的变化关系式,根据天然气碳同位素随开采程度的变化公式,确定采出的天然气是游离气还是水溶气还是二者的混合气,以此,能够快速调整采气工艺和确定开采方式,并及时调整相应配套的工程措施,大大提高采收率,避免气藏被水淹,从而能够达到多采气、快采气的目的,能够减少工程时间,从而能够节约勘探开发成本,实现高效规模开发。填补了目前天然气勘探开发行业快速确定采气方式和快速确定工艺措施的空白。
[0103]本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0104]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0105]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0106]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0107]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中, 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0108]以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种采气工艺的确定方法,其特征在于,包括:测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳同位素数据;根据所述碳同位素数据和所述气藏的压力数据,拟合得到天然气碳同位素随所述气藏 的压力的变化关系;根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气的类型;测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值;根据所述变化关系、所述类型和所述碳同位素值调整所述待调整生产井的采气工艺。2.如权利要求1所述的采气工艺的确定方法,其特征在于,测定多口生产井在多个生产 时期从气藏所采天然气的碳同位素数据,包括:测定所述多口生产井由开采初期到出水期从所述气藏所采天然气的各组分的碳同位 素数据。3.如权利要求1所述的采气工艺的确定方法,其特征在于,还包括:利用所述多口生产井的生产数据修正所述变化关系。4.如权利要求3所述的采气工艺的确定方法,其特征在于,所述生产数据包括:瞬时产 气量数据和油压数据。5.如权利要求1所述的采气工艺的确定方法,其特征在于,根据所述变化关系确定所述 多口生产井所采天然气的类型,包括:根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气由游离气变为混合气的第一碳同 位素分界值和由混合气变为水溶气的第二碳同位素分界值。6.如权利要求5所述的采气工艺的确定方法,其特征在于,根据所述变化关系、所述类 型和所述碳同位素值调整所述待调整生产井的采气工艺,包括:根据所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与所述第一碳同位素分界值和所述 第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整所述待调整生产井的采气工艺。7.如权利要求6所述的采气工艺的确定方法,其特征在于,根据所述待调整生产井所采 天然气的碳同位素值与所述第一碳同位素分界值和所述第二碳同位素分界值二者之间的 比较结果,调整所述待调整生产井的采气工艺,包括:判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第一碳同位素分界值 且与所述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值;若是,调整所述待调整生产井以第一速率采气;若否,进一步判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第二碳同 位素分界值且与所述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设定值;若是,调整所述待调整生产井以第二速率采气;其中,所述第一速率大于所述第二速率。8.—种采气工艺的确定装置,其特征在于,包括:第一碳同位素测定单元,用于测定多口生产井在多个生产时期从气藏所采天然气的碳 同位素数据;碳同位素与气藏压力关系生成单元,用于根据所述碳同位素数据和所述气藏的压力数 据,拟合得到天然气碳同位素随所述气藏的压力的变化关系;天然气类型确定单元,用于根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气的类型;第二碳同位素测定单元,用于测定一待调整生产井所采天然气的碳同位素值;采气工艺调整单元,用于根据所述变化关系、所述类型和所述碳同位素值调整所述待 调整生产井的采气工艺。9.如权利要求8所述的采气工艺的确定装置,其特征在于,所述第一碳同位素测定单元 包括:第一碳同位素测定模块,用于测定所述多口生产井由开采初期到出水期从所述气藏所 采天然气的各组分的碳同位素数据。10.如权利要求8所述的采气工艺的确定装置,其特征在于,还包括:碳同位素与气藏压力关系修正单元,用于利用所述多口生产井的生产数据修正所述变 化关系。11.如权利要求10所述的采气工艺的确定装置,其特征在于,所述碳同位素与气藏压力 关系修正单元还用于执行:所述生产数据包括:瞬时产气量数据和油压数据。12.如权利要求8所述的采气工艺的确定装置,其特征在于,所述天然气类型确定单元 包括:天然气类型确定模块,用于根据所述变化关系确定所述多口生产井所采天然气由游离 气变为混合气的第一碳同位素分界值和由混合气变为水溶气的第二碳同位素分界值。13.如权利要求12所述的采气工艺的确定装置,其特征在于,所述采气工艺调整单元包 括:采气工艺调整模块,用于根据所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值与所述第一 碳同位素分界值和所述第二碳同位素分界值二者之间的比较结果,调整所述待调整生产井 的采气工艺。14.如权利要求13所述的采气工艺的确定装置,其特征在于,所述采气工艺调整模块包 括:第一判断模块,用于判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是否小于所述第 一碳同位素分界值且与所述第一碳同位素分界值之差的绝对值大于第一设定值;第一速率调节模块,用于若是,调整所述待调整生产井以第一速率采气;第二判断模块,用于若否,进一步判断所述待调整生产井所采天然气的碳同位素值是 否小于所述第二碳同位素分界值且与所述第二碳同位素分界值之差的绝对值大于第二设 定值;第二速率调节模块,用于若是,调整所述待调整生产井以第二速率采气;其中,所述第 一速率大于所述第二速率。
【文档编号】G06Q50/02GK106022943SQ201610334183
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】朱光有
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
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