一种基于压裂施工参数的单采气井无阻流量预测方法与流程

本发明属于油气田勘探开发领域，具体涉及一种基于压裂施工参数的单采气井无阻流量预测方法。

背景技术：

天然气进口量持续攀升给我国能源安全带来较大压力，为保障天然气量供应，各大气田加快产建节奏，从钻井-压裂-试气三个阶段进行优化，尽量缩短新井投产周期，做到当年完钻当年投产。其中，新井试气能够更好指导单井科学开采，提高开发效率。但是，新井试气一是耗费时间较长，二是造成大量天然气浪费，能否跳过试气阶段，通过静态地质及压裂参数分析，预测试气无阻流量，从而指导新井开发，是现阶段重要的研究方向之一。

中国专利公开号：cn109958430a，提供了一种致密气藏产能预测方法，主要内容包括获取目标层的储层物性参数,储层物性参数包括气层厚度、气层孔隙度、渗透率、含气饱和度；将气层孔隙度与气层厚度结合；将含气饱和度与气层孔隙度结合；将试气井的日产气量与对应的似地层系数φ·h、φ·sg分别绘制拟合关系图；将各试气井段的岩性分为火山岩、碎屑岩两个系列,分别作出似地层系数、φ·sg与日产气量的关系图；从似地层系数与日产气量的关系图上,找出异常点；剔除异常点后,根据试气井似地层系数与初期单井产能的关系曲线,分别对火山岩储层和碎屑岩储层回归出相应关系式，预测目前单井日产气量。

期刊论文“基于电测资料的储层产能评价方法研究”（尹涛等，天然气技术与经济，2015,9（2）：31-33）、“苏里格气田新建气井产能预测方法”（侯科锋等，ifedc，2016715），利用试气结果，将地层系数与无阻流量进行回归，建立关系式，预测无阻流量，进行新井配产及合理产量预测。

以上公开专利建立了静态地质参数与日产气量的关系式，没有分析与无阻流量关系；论文仅利用地层系数建立了其与无阻流量的关系式。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于压裂施工参数的单采气井无阻流量预测方法，以在不试气条件下预测单采新井无阻流量，从而达到降低新井投产周期、节约成本、指导新井科学开发的目的。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种基于压裂施工参数的单采气井无阻流量预测方法，包括以下步骤：

第一步，获取已知单试井试气无阻流量q；

第二步，获取已知单试井射孔段所在位置气层储层的声波时差ac，其中声波时差ac作为回归参数x1；

第三步，得到射孔段气层储层地层系数和储能系数，将地层系数和储能系数分别作为另外两个静态地质回归参数x2和x3；

第四步，获取射孔段压裂改造段的破裂压力、压裂液入地总量、平均砂比和反排率这四个压裂施工参数，分别作为参与回归参数x4、x5、x6和x7；

第五步，将静态地质、压裂施工七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7与试气无阻流量q分别绘制交汇图；

第六步，以试气无阻流量q为因变量，以静态地质、压裂施工七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7为自变量，进行多元线性回归，确定各回归参数的权重系数及回归常数c，x1、x2、x3、x4、x5、x6和x7的权重系数依次为a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7；

第七步，获取待测井的七个回归参数，根据第六步中的权重系数和回归常数c得到待测井的试气无阻流量q。

所述第三步中，地层系数和储能系数的获取方法为，获取已知单试井射孔段所在位置气层储层的测井解释气层厚度h、孔隙度φ、渗透率k、含气饱和度sg，则地层系数为k*h，储能系数为h*φ*sg。

所述第五步中，绘制交汇图后还剔除奇异值。

所述第七步中，待测井的试气无阻流量q计算公式为，q=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4+a5*x5+a6*x6+a7*x7+c，

q：无阻流量，单位10⁴m³/d

a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7：权重系数；

x1：声波时差，单位μs/m

x2：地层系数h*k，其中气层厚度h单位m，渗透率k单位10^-3μm²

x3：储能系数h*φ*sg，其中孔隙度φ、含气饱和度sg单位%

x4：破裂压力，单位mpa

x5：入地总量，单位m³

x6：平均砂比，单位%

x7：反排率，单位%

c:回归常数。

本发明的有益效果在于：根据同一层系内已开采井的静态地质、压裂施工参数，对未开采井的无阻流量进行预测，通过反映储层条件的地质参数及反映储层改造效果的压裂施工参数，多元线性回归出单采井无阻流量预测公式，提升了单纯依靠地质参数预测无阻流量的准确度，同时降低新井投产周期，节约开发成本，提升单井开采效益。

附图说明

图1为单采气井预测无阻流量与实际测试无阻流量对比图；

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

一种基于压裂施工参数的单采气井无阻流量预测方法，包括以下步骤：

第一步，获取已知单试井试气无阻流量q；获取已经开采的井的试气无阻流量q。

第二步，获取已知单试井射孔段所在位置气层储层的声波时差ac，其中声波时差ac作为回归参数x1；

第三步，得到射孔段气层储层地层系数和储能系数，将地层系数和储能系数分别作为另外两个静态地质回归参数x2和x3；获取已开采井的地层系数和储能系数。

第四步，获取射孔段压裂改造段的破裂压力、压裂液入地总量、平均砂比和反排率这四个压裂施工参数，分别作为参与回归参数x4、x5、x6和x7；获取已开采井的破裂压力、压裂液入地总量、平均砂比和反排率。

第五步，将静态地质、压裂施工七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7与试气无阻流量q分别绘制交汇图；根据已开采井的七个回归参数与已开采井的试气无阻流量q分别绘制交汇图。

第六步，以试气无阻流量q为因变量，以静态地质、压裂施工七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7为自变量，进行多元线性回归，确定各回归参数的权重系数及回归常数c，x1、x2、x3、x4、x5、x6和x7的权重系数依次为a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7。得出试气无阻流量q受七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7影响的各个权重系数及回归常数c，得到由七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7与试气无阻流量q的关系。

第七步，获取待测井的七个回归参数，根据第六步中的权重系数和回归常数c得到待测井的试气无阻流量q。获取未开采井的七个回归参数，并将未开采井的七个回归参数带入到第六步中的公式，利用第六步中求得的权重系数及回归常数c，得到未开采井的试气无阻流量q的预测。

所述第三步中，地层系数和储能系数的获取方法为，获取已知单试井射孔段所在位置气层储层的测井解释气层厚度h、孔隙度φ、渗透率k、含气饱和度sg，则地层系数为k*h，储能系数为h*φ*sg。

所述第五步中，绘制交汇图后还剔除奇异值。七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7与试气无阻流量q分别绘制交汇图时，还剔除其中的奇异值。用剔除奇异值后的数据进行多元线性回归。

所述第七步中，待测井的试气无阻流量q计算公式为，q=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4+a5*x5+a6*x6+a7*x7+c，

试气无阻流量q与回归参数的关系式为q=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4+a5*x5+a6*x6+a7*x7+c，其中a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7分别代表了，各个回归参数对试气无阻流量q影响的权重系数。

q：无阻流量，单位10⁴m³/d

a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7：权重系数；

x1：声波时差，单位μs/m

x2：地层系数h*k，其中气层厚度h单位m，渗透率k单位10^-3μm²

x3：储能系数h*φ*sg，其中孔隙度φ、含气饱和度sg单位%

x4：破裂压力，单位mpa

x5：入地总量，单位m³

x6：平均砂比，单位%

x7：反排率，单位%

c:回归常数。

综上所述，根据已开采井的数据，获得x1：声波时差；x2：地层系数h*k；x3：储能系数h*φ*sg；x4：破裂压力；x5：入地总量；x6：平均砂比；x7：反排率。

再通过线性回归得出各个回归参数对应的权重系数以及回归常数。

最终，根据求出的权重系数以及回归常数，带入未开采井的回归常数，得出一个试气无阻流量q，即是未开采井的试气无阻流量q的预测。根据预测出的未开采井试气无阻流量q，来决定此未开采井是否适合开采。通过反映储层条件的地质参数及反映储层改造效果的压裂施工参数，多元线性回归出单采井无阻流量预测公式，提升了单纯依靠地质参数预测无阻流量的准确度，同时降低新井投产周期，节约开发成本，提升单井开采效益。

如图1所示，本发明在s气田应用10口井，预测无阻流量与现场测试无阻流量平均误差小于20%，满足现场生产需求。

【实施例2】

如图1所示，在实施例1的基础上，s气田sx1井，预测无阻流量并验证结果误差。

1）分别获取20口单采气井无阻流量q。

2）获取20口井射孔段所在位置气层储层对应的测井解释气层厚度h、孔隙度φ、渗透率k、含气饱和度sg、声波时差ac，其中ac直接作为其中一个回归参数x1。

3）计算20口井射孔段气层储层地层系数k*h、储能系数h*φ*sg，将地层系数、储能系数分别作为另外两个静态地质回归参数x2、x3；

4）获取20口井射孔段压裂改造段的破裂压力、压裂液入地总量、平均砂比、反排率4个压裂施工参数，分别作为参与回归参数x4、x5、x6、x7；

5）将静态地质、压裂施工七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7与试气无阻流量q分别绘制交汇图，剔除奇异值；

6）以20口井试气无阻流量q为因变量，以静态地质、压裂施工七个回归参数x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7为自变量，进行多元线性回归，得出各参数的权重系数分别为a1=0.312、a2=0.257、a3=1.611、a4=-0.222、a5=0.049、a6=0.468、a7=0.259，公式常数c=-88.8;

7）获取sx1井，即待测井射孔段气层储层测井解释气层厚度h=5.8m、孔隙度φ=7.18%、渗透率k=0.461×10^-3μm²、含气饱和度sg=70.1%，计算地层系数x2=2.67、储能系数x3=0.29；获取声波时差x1=218.5μs/m、破裂压力x4=40.9mpa、压裂液入地总量x5=363.1m³、平均砂比x6=16.8%、反排率x7=72.9%;

8）利用多元线性回归公式q=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4+a5*x5+a6*x6+a7*x7+c，得出sx1井无阻流量为15.99×10⁴m³/d，sx1井实测无阻流量15.15×10⁴m³/d，误差5%，小于20%，满足生产实际需求。

【实施例3】

在实施例2的基础上，权重系数沿用实例2中的数值，即a1=0.312、a2=0.257、a3=1.611、a4=-0.222、a5=0.049、a6=0.468、a7=0.259，公式常数c=-88.8;

2）获取sx2井射孔段气层储层测井解释气层厚度h=8.5m、孔隙度φ=7.4%、渗透率k=0.653×10^-3μm²、含气饱和度sg=52.6%，计算地层系数x2=5.55、储能系数x3=0.33；获取声波时差x1=237.7μs/m、破裂压力x4=20.4mpa、压裂液入地总量x5=483.6m³、平均砂比x6=16.0%、反排率x7=50.0%;

3）利用多元线性回归公式q=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4+a5*x5+a6*x6+a7*x7+c，计算出sx1井无阻流量为26.93×10⁴m³/d，sx1井实测无阻流量24.20×10⁴m³/d，误差11.3%，小于20%，满足生产实际需求。