低压页岩气井间歇生产管理方法及系统与流程

本发明涉及油气资源开发方法领域，特别是涉及一种低压页岩气井间歇生产管理方法及系统。

背景技术：

页岩气的来源是生化气、热成气，通常以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，或者以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于沥青质中。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。页岩气储层渗透率低，开采难度较大，需要通过水平井钻井、多段压裂技术等多种方法才能实现有效开发。

页岩气为致密气藏，需要经过水力压裂获得产能，页岩气藏在地质上具有非均质性，在工程施工上也导致气井的特殊性，因此说页岩气井具有“一井一藏”的特点，每口井的生产特征不尽相同，因此在气井生产管理中采用“一井一策”的方式，但是针对目前气井数量超过200口，管理人员严重不足，必然对页岩气的生产造成严重影响。另外，通过人工进行管理，管理的精细化也难以得到保证，尤其在气井数量较大的情况下。其次，页岩气井的生产全过程中的伴随着压裂液的排出，压裂液的返排(即气井产水)会导致气井生产的不稳定，尤其在气井生产后期返排液的排出(即气井产水)成为影响气井稳定生产的主要矛盾。在各项工艺措施和增产措施施工前，采用间歇生产的方式(即控制气井的开关)进行管理，因此需要不定期的对气井关井和开井操作。关井需要及时避免气井水淹，开井时机需要合适，而依靠人工，对于大量气井数，根本无法做到有效管理。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种低压页岩气井间歇生产管理方法及系统。

一种低压页岩气井间歇生产管理方法，适于在计算设备中执行，包括下列步骤：

根据采集到的气井生产状态参数，判断气井状态为开井状态或关井状态；

根据所述关井状态和采集到的关井状态特征参数，判断所述关井状态下气井的关井类型；将所述关井类型对应的气井特征参数与预设气井特征参数对比，获取对比数据，根据所述对比数据生成开井提示信息；

或，根据所述开井状态和采集到的气井生产特征参数，判断所述气井的生产阶段类型，依据判断得到的生产阶段类型和与所述生产阶段类型相对应的生产特征参数，生成关井提示信息。

在其中一个实施例中，所述气井生产状态参数包括气井生产时间、开关井操作间隔周期和最近一次气井关井备注；所述关井状态特征参数包括生产压力数据、输压数据、累产水量、累产气量、日产水量和日产气量。

在其中一个实施例中，所述生产阶段类型包括气井递减生产阶段、间歇生产阶段；所述开井状态下的关井类型包括地质因素关井、工程因素关井和管理因素关井。

进一步的，所述判断所述关井状态下递减生产阶段气井的关井类型的步骤具体包括：

判断生产压力与输压差值是否小于预定压力差值；

判断单井累产水与累产气的比值是否处于预定水气比数值范围；

判断单井当日产气量是否位于预设日产气量数值范围；

将所述关井类型判断为自然递减型关井、生产制度型关井或高产水井型关井中的一种。

进一步的，所述判断所述关井状态下气井的关井类型的步骤具体还包括：判断到单井日产气量小于等于预设日产气量，同时进一步判断到单井生产压力与输压差值小于次预设差值范围；

将所述关井类型判断为自然递减型关井。

进一步的，所述判断所述关井状态下间歇生产阶段气井的关井类型的步骤具体包括：

判断气井日产水量或水气比是否处于预设范围；

判断单井当日产气量是否位于预设日产气量数值范围。

在其中一个实施例中，所述根据所述对比数据生成开井提示信息的步骤具体包括：

根据所述关井状态特征参数，通过所述最近一次气井关井备注，判断气井关井类型；

对所述地质因素关井气井，判断到累水气比值小于预定累水气比值，同时关井压力上涨幅度值大于预定压力上涨值，生成维持关井提示信息，或，

根据所述关井状态特征参数，判断到累水气比值小于预定累水气比值，同时关井压力上涨幅度值小于预定压力上涨值，生成开井提示信息，判断水气比处于预设水气比范围内，给出开井产量建议；

根据所述关井状态特征参数，判断到累水气比值大于预定累水气比值，同时所述关井状态特征参数中的关井时长小于预定关井时长，生成维持关井提示信息，或

根据所述关井状态特征参数，判断到累水气比值大于预定累水气比值，同时所述关井状态特征参数中的关井时长大于预定关井时长，生成开井提示信息，判断水气比处于预设水气比范围内，给出开井产量建议。

本发明同时提供一种低压页岩气井间歇生产管理系统，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

根据采集到的气井生产状态参数，判断气井状态为开井状态或关井状态；

根据所述关井状态和采集到的关井状态特征参数，判断所述关井状态下气井的关井类型；将所述关井类型对应的气井特征参数与预设气井特征参数对比，获取对比数据，根据所述对比数据生成开井提示信息；

或，根据所述开井状态和采集到的气井生产特征参数，判断所述气井的生产阶段类型，依据判断得到的生产阶段类型和与所述生产阶段类型相对应的生产特征参数，生成关井提示信息。

本发明提供的低压页岩气井间歇生产管理方法及系统，通过计算机收集分布在气井周围的各项传感器参数，并根据气井实时数据和历史数据实现对气井状态和关井类型的准确判断，在气井数量较大时仍然能够给出每个气井独立开井或关井提示，及时避免气井水淹，掌握开井时机，保证气井开井后的带液生产，最大限度的减少关井带来的经济损失。

附图说明

图1为本发明一实施例中低压页岩气井间歇生产管理方法的方法流程图；

图2为本发明一实施例中生产阶段判断后提示信息生成方法流程示意图；

图3为本发明另一实施例中低压页岩气井间歇生产管理方法的方法流程图；

图4为本发明一实施例中气井关井类型和开井提示信息生产方法流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例中提供了一种低压页岩气井间歇生产管理方法，适于在计算设备中执行，如图1所示，包括下列步骤：

步骤s100：根据采集到的气井生产状态参数，判断气井状态为开井状态或关井状态。低压页岩气生产过程中会产生众多参数，其中表征气井生产状态的气井状态参数包括气井生产时间、开关井操作间隔周期；所述关井状态特征参数包括生产压力数据、输压数据、累产水量、累产气量、日产水量和日产气量。首先确定当下气井的状态，具体是开井状态还是关井状态，然后通过分析动态气井生产状态参数，具体给出对已经处于开井状态的气井是否进行关井提示，或者对于关井状态的气井，随着生产情况的变化，在一段时间之后，符合生产要求，进行自动化开井，或者仍然保持关井状态。因此，与该方法对应的，在相关的生产管理系统中，包括开井提示功能模块、关井提示功能模块，其用于自动判断页岩关井类型并根据关井类型有针对做出开井提示或关井提示。进一步的，关井提示功能模块包括页岩气井生产类型判断单元、低压预警单元及关井提示单元：类型判断单元为后台自动判断，通过参数判断初次进入低压状态的气井和长期处于低压状态的气井。低压预警单元则针对初次进入低压状态的气井根据参数判断低压原因，低压预警的同时给予对应建议，可通过列表形式展示，并且以不同颜色区分预警类型。关井提示单元则针对长期处于低压状态的气井根据现生产参数对比预设关井提示参数给予关井提示，也可通过列表形式展示。开井提示模块包括判断关井类型及开井提示模块，关井类型判断单元根据关井状态和采集到的关井状态特征参数，以及根据技术人员预先设置的判断策略，其内容包括判断关键字、判断类型界定等，自动判断关井状态下气井的关井类型。开井提示单元在判断关井类型的基础上，只针对地质因素关井的气井，将关井类型对应的气井特征参数与预设气井特征参数对比，获取对比数据，根据对比数据生成开井提示信息，以列表的形式展示。

步骤s200：根据所述关井状态和采集到的关井状态特征参数，判断所述关井状态下气井的关井类型。通过步骤s100和步骤s200判断气井状态和关井类型后，才能选出需要进行预警的气井，并非对全部井进行判断，生产阶段类型包括气井递减生产阶段和间歇生产阶段，只对间歇生产井气井进行关井提示，以提高系统判断效率。根据气井生产特征参数，判断到气井并非处于间歇生产阶段，则根据气井递减生产阶段的特征参数进行如下判断和信息生成：

判断递减阶段的气井，生产压力与输压差值是否小于预定压力差值；

判断单井累产水与累产气的比值是否处于预定水气比数值范围；

判断单井当日产气量是否位于预设日产气量数值范围；

判断水气比值是否位于预定水气比值范围内；

判断关井时间或关井压力上涨幅度值是否处于预设范围。

根据上述几个方面的判断，将所述关井类型判断为自然递减型关井、生产制度型关井或高产水井型关井中的一种。更具体地，判断关井状态下气井的关井类型的步骤具体包括：判断到生产压力与输压差值小于预定压力差值，单井累产水与累产气的比值小于预定水气比，单井当日产气量小于等于预设日产气量，单井累产气量大于预设累产气量，同时进一步判断到生产压力与输压差值小于次预定压力差值，将关井类型判断为自然递减型关井。

或者，进一步优选的，判断关井状态下气井的关井类型的步骤具体还包括：判断到单井当日产气量大于预设日产气量，生产压力与输压差小于次预定压力差值，生成生产制度低压预警，同时进一步判断到单井当日产气量小于预设日产气量，将关井类型判断为生产制度型关井。在生成生产制度低压预警后，可根据预警信息做出调整制度提示。

而当单井累产水与累产气的比值大于等于预定水气比时，同时判断当日产气量小于等于其他预设日产气量，首先发出高产水井低压预警，给出关井类型为高产水井型关井的预警。当然，判断出类型时，还可在判断信息中添加更详细的信息，例如进一步判断单井目前产水与目前产气的比值，以及油套压差的数值范围，日产气量的数值范围。

步骤s300：将关井类型对应的气井特征参数与预设气井特征参数对比，获取对比数据，根据对比数据生成开井提示信息或关井提示信息。如图2所示，以案例对上述方法步骤作更详细的说明：

当生产压力与输压的差值小于1mpa，气井即为进入低压阶段，首先判断气井是首次进入低压阶段还是长期处于低压阶段即间歇生产井，对于首次进入低压阶段的气井(即气井递减生产阶段的气井)进行单井产水与产气作比值，当水气比小于5，关井类型基本上可判断为自然递减型、储层影响型和生产制度型中的一种。进一步进行当日产气量的判断，当日产气量小于等于6万方/天时，若是，则说明该井的关井类型为自然递减型，对于此类型的气井，生产压力与输压差小于0.5mpa时，进行自然递减低压预警，同时根据需要获取其他相关参数，例如分析水气比的范围，获取到不同的自然递减关井预警。当判断气井为间歇生产井则判断日产水或水气比是否在相应范围内，当均产水量小于1方或水气比小于0.2方/万方，则在日产气量低于2万方/天时做出关井提示。其他类型判定及预警信息生成的方法流程详见图2。

在其中一个实施例中，如图3所示，由于步骤s100中还能判断出气井状态为开井状态，因此低压页岩气井间歇生产管理方法还包括下列步骤：

步骤s200’：根据所述开井状态和采集到的气井生产特征参数，判断所述气井的生产阶段类型。

步骤s300’：依据判断得到的生产阶段类型和与该生产阶段类型相对应的生产特征参数，判断与之对应的关井类型，再针对性地生成关井提示信息或开井提示信息。优选的，此种情况下关井类型包括地质因素关井、工程因素关井和管理因素关井。

此外，步骤s300’生成开井提示信息的步骤具体包括：根据所述生产特征参数，判断到累水气比值小于预定累水气比值，同时关井压力上涨幅度值大于预定压力上涨值，生成维持关井提示信息，或，根据所述生产特征参数，判断到累水气比值小于预定累水气比值，同时关井压力上涨幅度值小于预定压力上涨值，生成开井提示信息。

根据所述生产特征参数，判断到累水气比值大于预定累水气比值，同时所述生产特征参数中的关井时长小于预定关井时长，生成维持关井提示信息，或根据所述生产特征参数，判断到累水气比值大于预定累水气比值，同时所述生产特征参数中的关井时长大于预定关井时长，生成开井提示信息。

如图4所示，为便于区分气井状态为开井状态和关井状态中操作过程的不同，分别定义关井状态特征参数和生产特征参数，实际上该两项参数具有相同的分项参数。除根据计算机获取到的生产特征参数或关井状态特征参数等参数进行开关井提示管控外，还可以通过人工输入参数的方式，进一步细化管理，例如在系统中输入当天备注，如本领域常见的参数或状态“与输压持平”、“出水量大”、“维修”、“销售”关井信息等，根据情况自动判断为该井处于人工维护阶段，提示不具备开井条件，同时显示井号。

如图4所示，以案例对上述方法步骤作更详细的说明：

当气田日报中备注有“关井”的气井，首先根据备注内关键字判断关井类型，当关键字中有“与输压持平”则判断为地质因素关井，若有“维修”关键字则判断为工程因素关井，工程因素关井的气井不再进行判断，当气井判断为地质因素则进一步对其是否需要开井进行判断，首先判断气井的累产水和累产气的比例进行判断，当累产水和累产气的比例小于4，则再次判断压力上涨幅度是否小于0.05mpa/h，上涨幅度小于0.05mpa时则再起对气井日产水和日产气的比例进行判断，小于0.2的气井建议6万方/天开井。

上述低压页岩气井间歇生产管理方法能够在计算机上执行，对于数量庞大的页岩气井群，可以实现自动探测、自动判断并自动提示，操作人员可根据提示进行相应的开关井，开井保持或关井保持操作，实现对低压页岩气井的自动化间歇生产管理。

本发明同时提供一种低压页岩气井间歇生产管理系统，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，指令适于由处理器加载并执行：

根据采集到的气井生产状态参数，判断气井状态为开井状态或关井状态；

根据所述关井状态和采集到的关井状态特征参数，判断所述关井状态下气井的关井类型；

将所述关井类型对应的气井特征参数与预设气井特征参数对比，获取对比数据，根据所述对比数据生成开井提示信息或关井提示信息。

进一步的，所述低压页岩气井间歇生产管理系统还适用于执行：

根据所述开井状态和采集到的气井生产特征参数，判断所述气井的生产阶段类型；

依据判断得到的生产阶段类型和与所述生产阶段类型相对应的生产特征参数，生成开井提示信息或关井提示信息。

上述提到的低压页岩气井间歇生产管理系统可详细执行前述低压页岩气井间歇生产管理方法，包括各个详细具体的方法步骤，因已经在前述篇章中做出说明，此处不再赘述。另外，该系统可通过账号划分多用户权限，包括修改参数、查看结果、执行反馈权限等。

另外，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。