CN104820749B - 一种气井综合采气曲线及其分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气井综合采气曲线及其分析方法，属于油气田开发气井动态分析技术领域。本发明的综合采气曲线是在现有的传统综合采气曲线的基础上，按同一时间序列在产气量线上叠加瞬时气量线构成。综合采气曲线的分析方法，包括以下步骤：调用采气曲线日线图，根据瞬时气量线的形态和走势，进行气井生产状况宏观分析；调用采气曲线分时线图，观察分时线图形态，并可同步观察日线图，进行气井生产状况细致分析。本发明解决了传统采气曲线反映信息量小的技术缺陷，本发明的日线图和分时线图有机结合的采气曲线分析方法，不仅能从宏观快速查找问题，而且还能对生产问题进行细致分析，具有形象、高效的优点，极大方便技术人员动态分析。

Description

一种气井综合采气曲线及其分析方法

技术领域

本发明涉及一种气井综合采气曲线及其分析方法，属于油气田开发气井动态分析技术领域，特别涉及一种能标示瞬时气量的综合采气曲线及其分析方法。

背景技术

气井综合采气曲线是气田开采过程中将气井的产气量、产液量、压力等数据，按照一定的时间序列绘制出的一种曲线，如图1所示。它以折线图的形式直观反映了气井的综合资料，既是气井生产历史的记录，也能够直接反映出气井生产的基本特点，使技术人员能够通过分析产气量、产液量、压力随时间变化的关系，并从中寻找气井动态变化的原因，发现气井生产中存在的问题，预测近期的生产动态变化，及时制定对策，使气井稳定生产。综合采气曲线分析可以说是气井生产动态分析中一项重要的工具和技术手段。

自五六十年代至今，石油行业一直沿用这种折线图特征的传统采气曲线。其主要特点是将每天录取的日产气量、日产液量等数据以折线图的形式标示出来，供技术人员动态分析使用。在以往计算机应用程度不高的年代，因其绘图简单，在油气井动态分析方面发挥了重要的作用。但随着当今油气田自动化管理程度的提高，越来越多的气田，如高含硫气田、海上油气田、储气库等，数据采集逐渐由原来的人工读取变为安装各种流量、压力、温度传感器自动采集。这样做使得数据采集的频率更高、数据量更大、数据更可靠，为气井动态分析提供了更好的基础条件。

随着数据资源的丰富以及计算机显示技术和运算速度的不断提高，采气曲线的发展趋势必然要向单位周期能容纳更多数据的方向发展。而现有传统采气曲线主要弊端表现为：传统采气曲线标示的数据量太少，只标示了日产气量随时间的变化关系，而日产气量的瞬时变化情况，如每天的最高气量、最低气量、气量波动范围等其它重要信息无法反映，这就造成采气曲线对产量波动不敏感，而这些信息通常包含在每天采集的瞬时气量(1小时或者1分钟一个数据点)数据中，由于需要标示的数据点太多，受图形表现方式的限制，在现有传统采气曲线图上无法标示，造成反映的信息量太少，不能及时反映气井生产动态。

综上所述，现有传统综合采气曲线存在的以上技术缺陷，不仅浪费了现有数据资源，还不利于发现气井日常生产管理中的问题，制约了气井动态分析技术的发展。

发明内容

本发明的目的是克服现有综合采气曲线中只能标示日产气量一项数据，信息量少的技术缺陷，提供一种能标示瞬时气量的综合采气曲线。

本发明的另一个目的是提供一种能标示瞬时气量的综合采气曲线的分析方法。

本发明通过以下技术方案加以实现：

本发明的能标示瞬时气量的综合采气曲线(日线图)，是在现有的传统综合采气曲线的基础上，按同一时间序列在产气量线上叠加瞬时气量线构成，并将产液量线由原来的折线图变更为柱状图，以增强显示效果,其中：

所述的单日的瞬时气量线由气井当日瞬时气量(如2小时一个数据点)的最高气量、最低气量以及其余10个点的散点气量(用“—”标示)，用一根竖直的线段(若彩色显示可为红、绿线)连接组成。其中，最高瞬时气量为线段上端，最低气量为线段下端，红线表示当前瞬时气量高于前一天日产气量，反之则为绿线。

本发明的分时气量线图(分时线图)，是将气井一天的瞬时气量数据(如1分钟一个数据点)在极坐标系上标出。其中r(极径)用以表示瞬时气量的大小，θ(极角)用以表示在一天的生产时间t(1440分钟)内按逆时针方向旋转(1分钟旋转0.25°)的距离极轴(t＝0)的角度，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个宛如圆形的闭合曲线，用以描述每天分时气量波动情况。

本发明的采气曲线分析系统，包括传感器模块、后台数据库服务器模块、前台客户端模块，其中：

所述的传感器模块，由安装在井上的压力传感器、温度传感器、流量传感器等组成，负责实时监测井口的压力、温度及产量数据并转换为数字信号。

所述的后台数据库服务器模块，由数据采集模块和大型关系型数据库服务器(SQLSERVER或ORCAL数据库)连接组成，负责将传感器模块监测的信号采集并储存进数据库服务器。

所述的前台客户端模块，包含有内存、处理器与显示装置。其中，内存储存有采气曲线分析软件；处理器则负责执行内存中的采气曲线分析软件；显示装置则用以显示采气曲线分析软件的画面(显示器或者手机)，亦可执行触控的功能(触控面板)。

其中,所述的采气曲线分析软件包含：数据接收模块、日线图模块、分时线图模块以及采气曲线操控模块。所述的数据接收模块用以接收由服务器端传送至客户端的生产数据；所述的日线图模块用以依据生产数据产生日线图；所述的分时线图模块用以依据生产数据产生分时线图；所述的采气曲线操控模块用以实现采气曲线的放大、缩小、移动、翻页、叠加比对等功能。

本发明的一种能标示瞬时气量的综合采气曲线(日线图)的分析方法，如下：

(S1)执行采气曲线分析软件：用户于移动装置(如智能手机)、平板电脑或者电脑上执行本发明采气曲线分析软件；(S2)显示单井生产数据表(未描述)：从库中自动提取数据，并以表格形式显示单井最近一条生产数据，字段内容为井号、生产日期、压力、开井时间等；(S3)调用采气曲线日线图：双击“单井生产数据表”(未描述)中所选井号所在行，即可进入该井的日线图，随后即可操控日线图进行气井生产状况宏观分析；(S4)调用采气曲线分时线图：在日线图上移动导航线(鼠标位置指示线)到所选位置，双击后弹出浮动窗口显示导航线所在日期的分时线图，随后即可操控该井的分时线图进行气井生产状况细致分析。

所述的操控日线图宏观分析，是指通过“↑↓←→PgUp PgDn”键操控日线图的放大缩小、左右移动、前后翻页等方式观察单日的瞬时气量线形态和多日的瞬时气量线走势，进行气井动态分析。

所述的操控分时线图细致分析，是指通过“PgUp PgDn”键前后切换浮动窗口中的分时线图和通过“+－”键前后叠加浮动窗口中的分时线图的方式观察分时线图形态，并可同步观察底部日线图，进行气井动态分析。

所述的单日的瞬时气量线形态代表的意义是：竖线段部分越长、竖线段上散点越不集中，则当天最高和最低气量差距越大，气量波动越大，反之波动越小，故气量波动小的线形态将形同于“一”、“十”、“工”、“丅”文字；所述的多日的瞬时气量线走势越平缓气量越稳定，反之不稳定。

所述的分时线图形态，主要有以下几种基本图形或由基本图形随意组合而成，其基本图形代表的意义如下：

光滑圆：正常平稳产气(越光滑越圆，产气越平稳)；

变径圆：产量自然递减或人为调整产量(产量变高或者变低)；

变曲率圆：气量出现波动或产气不稳定(曲率变化越大，气量波动越大)；

锯齿圆：气井带液生产(锯齿越长液量相对越多，气量波动越大)；

放射状圆：人为干扰或井筒或地面流程异常，如堵塞等(射线越长，气量急剧变化越厉害)。

本发明的有益效果在于：

1、本发明解决了传统采气曲线反映信息量小的技术缺陷，本发明的采气曲线不仅能够标示日数据，而且能够标示瞬时气量数据，信息量丰富且互相印证，极大方便技术人员动态分析。

2、本发明的日线图和分时线图有机结合的采气曲线分析方法，不仅能从宏观快速查找问题，而且还能对生产问题进行细致分析，具有形象、高效的优点，有促于及时发现产量不稳定等现象，尽早排查原因，提前制定对策。

附图说明

图1为现有的传统综合采气曲线图。

图2为本发明的能标示瞬时气量的综合采气曲线图(日线图)。

图3为本发明的单日的瞬时气量线示意图。

图4为本发明的分时气量线图(分时线图)。

图5为本发明的采气曲线分析系统结构及功能方块图一。

图6为本发明的采气曲线分析系统结构及功能方块图二。

图7为用户操作本发明实施例的流程图。

图8为本发明的瞬时气量线形态示意图。

图9为本发明的分时线图形态示意图。

图10为本发明实施例一的日线图。

图11为本发明实施例一的放大日线图。

图12为本发明实施例一的分时线图。

图13为本发明实施例一的分时线形态图。

图14为本发明实施例二的日线图。

图15为本发明实施例二的分时线形态图。

图16为本发明实施例三的日线图。

图17为本发明实施例三的分时线形态图。

图中：瞬时气量线1、产气量线2、产液量线3、传感器模块4、压力传感器5、温度传感器6、流量传感器7、后台数据库服务器模块8、数据采集模块9、大型关系型数据库10、前台客户端模块11、显示装置12、处理器13、内存14、采气曲线分析软件15、数据接收模块16、日线图模块17、分时线图模块18、采气曲线操控模块19、导航线20、浮动窗口21。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做具体的描述：

如图2所示，本发明的能标示瞬时气量的综合采气曲线(日线图)，是在现有的传统综合采气曲线(参阅图1)的基础上，按同一时间序列在产气量线2上叠加瞬时气量线1构成，并将产液量线3由原来的折线图变更为柱状图，以增强显示效果。

如图3所示，所述的单日的瞬时气量线1由气井当日瞬时气量(如2小时一个数据点)的最高气量、最低气量以及其余10个点的散点气量(用“—”标示)，用一根竖直的线段(若彩色显示可为红、绿线)连接组成。其中，最高瞬时气量为线段上端，最低气量为线段下端，红线表示当前瞬时气量高于前一天日产气量，反之则为绿线。

由图4可知，本发明的分时气量线图(分时线图)，是将气井一天的瞬时气量数据(如1分钟一个数据点)在极坐标系上标出。其中r(极径)用以表示瞬时气量的大小，θ(极角)用以表示在一天的生产时间t(1440分钟)内按逆时针方向旋转(1分钟旋转0.25°)的距离极轴(t＝0)的角度，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个宛如圆形的闭合曲线，用以描述每天分时气量波动情况。

由图5可知，本发明的采气曲线分析系统，包括传感器模块4、后台数据库服务器模块8、前台客户端模块11，其中：

所述的传感器模块4，由安装在井上的压力传感器5、温度传感器6、流量传感器7等组成，负责实时监测井口的压力、温度及产量数据并转换为数字信号。

所述的后台数据库服务器模块8，由数据采集模块9和大型关系型数据库服务器10(SQLSERVER或ORCAL数据库)连接组成，负责将传感器模块4监测的信号采集并储存进数据库服务器10。

所述的前台客户端模块11，包含有内存14、处理器13与显示装置12。其中，内存14储存有采气曲线分析软件15；处理器13则负责执行内存14中的采气曲线分析软件15；显示装置12则用以显示采气曲线分析软件15的画面(显示器或者手机)，亦可执行触控的功能(触控面板)。

如图6所示，其中所述的采气曲线分析软件包含：数据接收模块16、日线图模块17、分时线图模块18以及采气曲线操控模块19。所述的数据接收模块16用以接收由服务器端传送至客户端的生产数据。所述的日线图模块17用以依据生产数据产生日线图(参阅图2)。所述的分时线图模块18用以依据生产数据产生分时线图(参阅图4)。所述的采气曲线操控模块19用以实现采气曲线的放大、缩小、移动、翻页、叠加比对等功能。

如图7所示，一种能标示瞬时气量的综合采气曲线(日线图)的分析方法，包括以下步骤：

(S1)执行采气曲线分析软件：用户于移动装置(如智能手机)、平板电脑或者电脑上执行本发明采气曲线分析软件。

(S2)显示单井生产数据表(未描述)：从库中自动提取数据，并以表格形式显示单井最近一条生产数据，字段内容为井号、生产日期、压力、开井时间等。

(S3)调用采气曲线日线图：如图2所示，双击“单井生产数据表”(未描述)中所选井号所在行，即可进入该井的日线图，再通过“↑↓←→PgUp PgDn”键操控日线图的放大缩小、左右移动、前后翻页等方式观察单日的瞬时气量线1形态和多日的瞬时气量线1走势，操控日线图进行气井生产状况宏观分析，如图8所示，单日的瞬时气量线形态代表的意义是(为简化图形，便于理解以4小时一个数据点示例)：竖线段部分越长、竖线段上散点越不集中，则当天最高和最低气量差距越大，气量波动越大，反之波动越小，故气量波动小的线形态将形同于“一”、“十”、“工”、“丅”文字；如图2所示，多日的瞬时气量线1走势越平缓气量越稳定，反之不稳定。

(S4)调用采气曲线分时线图：如图12所示,在日线图上移动导航线20(鼠标位置指示线)到所选位置，双击后弹出浮动窗口21显示导航线20所在日期的分时线图，再通过“PgUp PgDn”键前后切换浮动窗口21中的分时线图和通过“+－”键前后叠加浮动窗口21中的分时线图的方式观察分时线图形态(参阅图9)，并可同步观察底部日线图的方式操控分时线图进行气井生产状况细致分析，如图9所示，分时线图形态，主要有以下几种基本图形或由基本图形随意组合而成(无法一一示例)，其基本图形代表的意义如下：

光滑圆9a：正常平稳产气(越光滑越圆，产气越平稳)；

变径圆9b：产量自然递减或人为调整产量(产量变高或者变低)；

变曲率圆9c：气量出现波动或产气不稳定(曲率变化越大，气量波动越大)；

锯齿圆9d：气井带液生产(锯齿越长液量相对越多，气量波动越大)；

放射状圆9e：人为干扰或井筒或地面流程异常，如堵塞等(射线越长，气量急剧变化越厉害)。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明

实施例1

下面以P-1井为例，进行综合采气曲线分析方法说明

步骤1：日线图宏观分析。如图10所示，通过键盘“↑↓←→”放大、缩小、左右移动，宏观分析该井日线图的整体走势，可迅速获得以下信息：绝大部分时间瞬时气量线1振幅小，说明生产较平稳；区域A瞬时气量线1和产气量线2不相交，说明日产气量统计有偏差，应以瞬时气量线1为准；导航线20所在的产液量线3的位置，为水量变化的分水岭，产液量呈台阶状突然上升，气井可能出现异常。

步骤2：日线图放大分析。如图11所示，通过“↑”键放大导航线20附近的日线图，区域B(5月13日～5月23日)瞬时气量线1波动较大，特别5月21日后呈三连跌走势，振幅越来越大，预示产量越来越不稳定，气井可能出现异常。该井5月23日突然见水后，水量一直不降，从此进入不可逆转的大幅见水的开采阶段。

步骤3：分时线图细致分析。如图11所示，双击区域B中的导航线20，如图12所示，即弹出浮动窗口21显示导航线20所在日期的分时线图，再利用“PgUp PgDn”键在浮动窗口21中前后切换观察5月12日～5月23日的分时线图，并同时观察底部日线图中其它生产曲线变化情况(如产液量线3)，如图13所示，通过比对该井5月12日～5月23日分时线图形态特征变化，即可形象的解读气井历史生产状况：

2014年5月12日分时线图13a：形态为光滑圆，产液量也小(2.88m³)，说明气井生产正常，气量稳；2014年5月13日～5月19日分时线图(13b～13e)：形态为变曲率圆，说明气量开始波动，曲率变化越大、图形越不圆，说明当日生产越不平稳；2014年5月20日分时线图13f：形态为变径圆，可以看出为维持产量，人为提产一次(从20万方提高气量到25万方)；2014年5月22日分时线图13g：形态呈现变曲率的变径圆，说明提产失败且产量稳不住(从25万方回落到20万方)；2014年5月23日分时线图13h：形态呈现更不规则的变径圆，说明产量更不稳定，产液量突升14.9方，气井出现异常。

从实施例1可以看出，该井出现异常(水量突然上升)之前，采气曲线日线图和分时线图在形态和走势上给予了生产特征变化的很好响应，因此技术人员通过分析日线图和分时线图，便可抓住气井生产变化特征，做好气井生产动态分析。

实施例2

下面以P-2气井为例，进行综合采气曲线分析方法说明

如图14、图15所示，与实施例1相同，通过宏观分析P-2井日线图和细致比对分时线图形态特征，可获得以下认识：

1、P-2井瞬时气量线1整体振幅较大，说明生产气量波动较大。若仅依靠该井产气量线2分析，由于该线对产量波动不敏感，故不容易发现这一现象。

2、从该井产液量线3可以很直观看出该井出水严重，呈台阶状上升。A区域瞬时气量线1振幅较大，如图15所示，对应A区域分时线图15a呈变曲率圆形态特征，说明气量出现波动，生产不平稳，预示着产液量、产气量将会有所变化；B区域产液量增加，瞬时气量线1振幅较小，对应B区域分时线图15b呈带小锯齿的光滑圆形态特征，说明暂且能够稳定带液生产；C区域瞬时气量线1振幅较大，对应C区域分时线图15c呈为长锯齿的锯齿圆形态特征，说明产液量继续增加后，造成气量波动越来越大，若不采取有效排液措施，气井有可能积液停产。

实施例3

下面以P-3气井为例，进行综合采气曲线分析方法说明

如图16所示，P-3井日线图中产液量变化小，但区域A、B、C处瞬时气量线1波动较大，区域D处瞬时气量线1呈五连跌走势，预示着气井可能出现问题。

如图17所示，调出P-3井A区域(2013年5月9日～2013年5月13日)的分时线图17a～17e、B区域(2013年5月18～2013年5月21)的分时线图17f～17i、C区域(2013年6月8～2013年6月11)的分时线图17j～17m，其形态多为伴有放射状的圆,且射线发散剧烈；D区域(2013年7月9～2013年7月13)的分时线叠加图17n呈现气量持续下跌的缩径同心圆，排除水的影响(产液量无上升)及人为干扰因素(仅从2013年5月13分时线图17e、2013年5月20日分时线图17h、2013年6月8日分时线图17j看出进行了三次人为调产)，综合判断该井可能为井筒堵。后E阶段(2013年7月24～2013年8月1日)关井上作业解堵，作业后F阶段(2013年8月11～2013年8月15)的主要分时线图17p呈光滑圆形态特征，说明解堵成功，气井恢复稳定生产。

以上实施例着重叙述本发明的优点及分析思路，由于气井动态分析与技术人员的专业知识和现场经验紧密相关，不同的技术人员得出的分析结论可能不同，但不影响本领域技术人员了解本发明的分析方法并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

Claims (1)

1.一种能标示瞬时气量的综合采气曲线的分析方法，其特征在于包含以下步骤：

(S1)执行采气曲线分析软件：用户于移动装置、平板电脑或者电脑上执行采气曲线分析系统的前台客户端模块(11)；

(S2)显示单井生产数据表：从库中自动提取数据，并以表格形式显示单井最近一条生产数据，字段内容为井号、生产日期、压力、开井时间；

(S3)调用采气曲线日线图：双击“单井生产数据表”中所选井号所在行，即可进入该井的日线图，随后即可操控日线图进行气井生产状况宏观分析；

(S4)调用采气曲线分时线图：在日线图上移动导航线(20)到所选位置，双击后弹出浮动窗口(21)显示导航线(20)所在日期的分时线图，随后即可操控分时线图进行气井生产状况细致分析；

所述的日线图，是在基本的综合采气曲线的基础上，按同一时间序列在产气量线(2)上叠加瞬时气量线(1)构成，并将产液量线(3)由原来的折线图变更为柱状图，以增强显示效果，其中：

单日的瞬时气量线(1)由气井当日瞬时气量的最高气量、最低气量以及其余10个点的散点气量用一根竖直的线段连接组成，其中，最高瞬时气量为线段上端，最低气量为线段下端；

所述的分时线图，是将气井一天的瞬时气量数据，如1分钟一个数据点，在极坐标系上标出，其中极径r用以表示瞬时气量的大小，极角θ用以表示在一天的生产时间t内按逆时针方向旋转的距离极轴t＝0的角度，其中，所述旋转的速度为1分钟旋转0.25°，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个宛如圆形的闭合曲线，用以描述每天分时气量波动情况；

所述的操控日线图进行气井生产状况宏观分析，是指通过“↑↓←→PgUp PgDn”即“上下左右前翻后翻”键操控日线图的放大缩小、左右移动、前后翻页方式观察分析单日的瞬时气量线(1)形态和多日的瞬时气量线(1)走势，进行气井动态分析：所述的单日的瞬时气量线(1)形态代表的意义是竖线段部分越长、竖线段上散点越不集中，则当天最高和最低气量差距越大，气量波动越大，反之波动越小，故气量波动小的线形态将形同于“一”、“十”、“工”、“丅”文字；所述的多日的瞬时气量线(1)走势越平缓气量越稳定，反之不稳定；

所述的操控分时线图进行气井生产状况细致分析，是指通过“PgUpPgDn”即“前翻后翻”键前后切换浮动窗口(21)中的分时线图和通过“+－”键前后叠加浮动窗口(21)中的分时线图的方式观察分时线图形态，并可同步观察底部日线图中瞬时气量线(1)形态和走势，进行气井动态分析：

所述的分时线图形态，主要有以下几种基本图形或由基本图形随意组合而成，其基本图形代表的意义如下：

光滑圆(9a)：正常平稳产气，越光滑越圆，产气越平稳；

变径圆(9b)：产量自然递减或人为调整产量，产量变高或者变低；

变曲率圆(9c)：气量出现波动或产气不稳定，曲率变化越大，气量波动越大；

锯齿圆(9d)：气井带液生产，锯齿越长液量相对越多，气量波动越大；

放射状圆(9e)：人为干扰或井筒或地面流程异常，射线越长气量急剧变化越厉害。