页岩气井变压变产阶段生产制度适应性判别方法与流程

本发明涉及一种页岩气井变压变产阶段生产制度适应性判别方法，属于油气田开发应用方法研究领域。

背景技术：

页岩气井在投产前期日产气量高，国内外页岩气井大多数页岩气井处于变压-变产生产阶段，进入平输压或增压开采阶段后气井日产气量较低，近似于定压-定产生产。页岩气井全生命周期具有一下特点：(1)投产前期累产占页岩气井可采储量比例超过二分之一；(2)低产期生产时间长、单位时间内气井产量贡献比例较低；(3)水平多段压裂页岩气井普遍存在的应力敏感特性。为提高相对高产阶段气井产量贡献率、提高气井可采储量，避免由于气井生产制度与气井的工程-地质条件不匹配引起产能损失，有必要进行变压-变产生产阶段合理产能评价。

常规气藏气井的生产制度合理性评价方法主要有：无阻流量经验配产系数法、采气指数曲线法、压降速率法等以上方法都是基于定压生产或定产生产。由于页岩气井早期具有变压-变产的生产特点，页岩气井产能试井获得二项式产能方程指示曲线的线性相关性不高、甚至出现斜率为负的情况，因此无法建立产能方程，不能获得无阻流量导致无阻流量经验配产系数法、采气指数曲线法无法使用。另外页岩气井受埋深影响压力差别较大压降速率法也无法使用。目前页岩气井生产制度主要是考虑产量安排，没有考虑气井与储层条件是否匹配，配产是否科学合理。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种页岩气井变压变产阶段生产制度适应性判别方法。本发明不需要难以取得的多项储层参数，而是利用分析得到的储层参数团用于生产制度合理性分析，可为下一步页岩气水平井的生产制度调整提供指导。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种页岩气井变压变产阶段生产制度适应性判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

1、筛选出井区内的标准井；

2、收集标准井及待判别井的水平段长、压裂段数、压裂规模数据；

3、作标准井及待判别井的物质平衡时间～产量规整化拟压力关系曲线，分别得到拟生产指数值jp、线性流结束时间telf；

4、对比水平段长相差不超过水平典型井10％长度、压裂工艺相同的目标井与标准井的拟生产指数值jp、线性流结束时间telf，判别生产制度与储层条件是否匹配、生产制度是否合理。

所述步骤1中，标准井是指投产时间1年以上，且生产动态表现较好：峰值日产气量至1年末日产气量递减率不超过60％的典型井。

所述步骤3中，拟生产指数值jp、线性流结束时间telf的计算步骤如下：

a、计算物质平衡时间tc，将变产量生产时间转换为定产量生产：

tc＝np/qgnp为累计产气量，qg为当前产量；

b、计算产量规整化拟压力rnp(ratenormalizedpressure):

上式中m(pi)为地层压力下的拟压力，m(pwf)为井底流压下的拟压力，拟压力计算如下：

c、作物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力关系曲线图，线性流阶段物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力满足如下关系：

其中b为表皮系数项；

xf表示裂缝半长，m；k表示基质渗透率，md；t表示地层温度，k；n表示裂缝条数；h，表示储层有效厚度，m；φ表示孔隙度；μ表示黏度，mpa·s；ct表示综合压缩系数，mpa^-1；下角i表示初始条件；

d、选取同区块生产时间长，按a～c步骤作典型井物质平衡时间～产量规整化拟压力关系曲线图，从曲线图上得到拟生产指数值，及线性流结束时间telf；

e、按步骤a～d计算目标井的物质平衡时间～规整化拟压力关系曲线得到拟生产指数值，及线性流结束时间telf。

所述步骤4中，如果拟生产指数值差异不超过典型井拟生产指数值的10％时，线性流结束时间telf差异较小，说明生产制度与储层条件匹配、生产制度合理；如果线性流结束时间telf小于典型井50％，说明目标井的生产制度与储层条件不匹配、生产制度不合理。

采用本发明的优点在于：

1、本发明以生产压力、产量数据拟合直线斜率可得出拟生产指数，可用于判断储层参数。

2、本发明考虑了产量-压力同时变化情况下生产制度适应性的判别方法，可为页岩气水平井的生产制度调整提供指导。

附图说明

图1为本发明实施例提供的物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力图；

图2为标准井与待判断井的物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力关系图；

图3为标准井与待判断井的压力、产量递减曲线图。

具体实施方式

实施例1

本示例中，针对威远页岩气田的投产井的生产制度与储层匹配性进行判断，包括如下步骤：

1、筛选出井区内投产时间1年～1年半以上，且生产动态表现较好：峰值日产气量至1年末日产气量递减率不超过60％的典型井为标准井；收集标准井及待判别井的水平段长、压裂段数、压裂规模数据；

表标准井及待判别井基本数据统计

2、作标准井的物质平衡时间～产量规整化拟压力关系曲线，得到分别的拟生产指数值jp、线性流结束时间telf；

计算物质平衡时间

a、计算物质平衡时间tc：tc＝np/qgnp为累计产气量，qg为当前产量；

b、计算产量规整化拟压力rnp(ratenormalizedpressure):

m(pi)为地层压力下的拟压力，m(pwf)为井底流压下的拟压力，拟压力计算如下：

c、作物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力关系曲线图，拟合直线段得到如下关系：斜率为拟生产指数jp及线性流结束时间telf。

3、按步骤2作待判断井的物质平衡时间～产量规整化拟压力关系曲线，得到分别的拟生产指数值jp、线性流结束时间telf。

4、对比标准井与待判断井的拟生产指数值jp、线性流结束时间telf。

由图2中可以得到标准井拟生产指数值jp＝0.082、线性流结束时间telf＝373，待判定井的拟生产指数值jp＝0.267、线性流结束时间telf＝61。

从图3可以看出，在投产100天内气井压力、气量均在下降，待判定井产气量与标准井基本一致，待判定井套压高于标准井，待判断井的拟生产指数值jp、线性流结束时间telf与标准井有明显差异，后期生产气量低于标准井证实了前期用拟生产指数、线性流结束时间判断生产制度是否合理的结果是正确的。

实施例2

一种页岩气井变压变产阶段生产制度适应性判别方法，包括如下步骤：

1、筛选出井区内的标准井；

2、收集标准井及待判别井的水平段长、压裂段数、压裂规模数据；

3、作标准井及待判别井的物质平衡时间～产量规整化拟压力关系曲线，分别得到拟生产指数值jp、线性流结束时间telf；

4、对比水平段长相差不超过水平典型井10％长度、压裂工艺相同的目标井与标准井的拟生产指数值jp、线性流结束时间telf，判别生产制度与储层条件是否匹配、生产制度是否合理。

所述步骤1中，标准井是指投产时间1年以上，且生产动态表现较好：峰值日产气量至1年末日产气量递减率不超过60％的典型井。

所述步骤3中，拟生产指数值jp、线性流结束时间telf的计算步骤如下：

a、计算物质平衡时间tc，将变产量生产时间转换为定产量生产：

tc＝np/qgnp为累计产气量，qg为当前产量；

b、计算产量规整化拟压力rnp(ratenormalizedpressure):

上式中m(pi)为地层压力下的拟压力，m(pwf)为井底流压下的拟压力，拟压力计算如下：

c、作物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力关系曲线图，如图1所示，线性流阶段物质平衡时间^0.5～产量规整化拟压力满足如下关系：

其中b为表皮系数项；

xf表示裂缝半长，m；k表示基质渗透率，md；t表示地层温度，k；n表示裂缝条数；h，表示储层有效厚度，m；φ表示孔隙度；μ表示黏度，mpa·s；ct表示综合压缩系数，mpa^-1；下角i表示初始条件；

图1直线的斜率为定义为拟生产指数jp；

d、选取同区块生产时间长，按a～c步骤作典型井物质平衡时间～产量规整化拟压力关系曲线图，从曲线图上得到拟生产指数值，及线性流结束时间telf；

e、按步骤a～d计算目标井的物质平衡时间～规整化拟压力关系曲线得到拟生产指数值，及线性流结束时间telf。

所述步骤4中，如果拟生产指数值差异不超过典型井拟生产指数值的10％时，线性流结束时间telf差异较小，说明生产制度与储层条件匹配、生产制度合理；如果线性流结束时间telf小于典型井50％，说明目标井的生产制度与储层条件不匹配、生产制度不合理。