CN105781521B - 一种气井单井产液量确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于天然气开发技术领域，该发明针对苏里格气田的井间串接、低成本开发模式，即多口单井采气管线连至一条干管进行集输，井口仅有天然气流量计，缺少产液量计量装置，无法获知单井产液量，给气田开发带来了诸多难题。该发明具体内容是“气井单井产液量确定方法”，该方法利用单井水质稳定性、唯一性特点，结合现有气田动态监测单井水质组分数据，通过测量干管总流量及水质组分，依据自然界物质守恒原理，利用单井水质离子等参数建立多元一次方程，最终快速测定单井产液量，为评价排水采气措施有效性及在气水分布关系复杂区域开展井位部署等提供准确依据。
Description
技术领域
本发明属于油气生产技术领域，具体涉及一种气井单井产液量确定方法。
背景技术
现在一些油气田遵循低成本开发战略，普遍采取“井口简易计量、井间串接进站”的管网模式，井口不能有效的计量产液量，导致井位部署难度大、试气排液争议大、气藏评价问题大、气井管理难度大。
比如苏里格气田，苏里格气田东区从平面上存在不均匀气水分布，局部呈现出高产水特征。随着开发年限延长，低产低效井数以100口/年的速度递增，产水、积液气井占到总井数的66％，每年开展大量的排水采气及措施增产工作，无法有效的评价措施排水效果，给气井产水规律研究及气田生产动态带来一定困难。
发明内容
本发明的目的是解决现有的井口不能有效的计量产液量，导致井位部署难度大、试气排液争议大、气藏评价问题大、气井管理难度大的问题。
为此，本发明提供了一种气井单井产液量确定方法，包括如下步骤，
步骤一：将所有单井全部串接至同一个干管上，在干管上以及各个单井井口处安装井口集液器和井筒取液工具，在干管上安装气液两相流量计；
步骤二：利用井口集液器和井筒取液工具对单井和干管进行水样的采集，对水样进行水质化验分析，得到各个单井以及干管的水样中单位体积内各种离子的含量；利用干管上安装的气液两相流量计测得总产液量V；
步骤三：利用总产液量V结合水样中的各种离子的含量求得各个单井的产液量V1、V2……VN。
所述的步骤二中水样的采集以及总产液量的测得均以一日的时间长度为单位进行采集。
所述的步骤二中各种离子包括氯根cl-、硫酸根SO4 2-、碳酸氢根HCO3 -、钠离子Na+、离子钾K+、钙离子Ca2+、镁离子Mg2+。
所述的步骤三中各个单井的产液量根据以下公式组成方程组求出：
V＝V1+V2+……+VN；
cl-＝(cl- 1*V1+cl- 2*V2+……+cl- N*VN)/V；
SO4 2-＝(SO4 2- 1*V1+SO4 2- 2*V2+……+SO4 2- N*VN)/V；
……
Mg2+＝(Mg2+ 1*V1+Mg2+ 2*V2+……+Mg2+ N*VN)/V。
所述的所有公式中根据单井的数量任意选取相同数量的公式组成多元一次方程组进行求解。
本发明的有益效果：本发明提供的这种气井单井产液量确定方法，依据物质守恒原理及单井水质的稳定性、特征性，通过列入单井水质离子等参数建立多元一次方程，能够方便地求出并建立每口单井完整的流体监测数据库，以便气井产液分析，能有效地计量产液量，解决井位部署难度大、试气排液争议大、气藏评价问题大、气井管理难度大的问题。
具体实施方式
实施例1：
根据物质守恒原理，在物理、化学反应混合中，参加反应混合的各物质的质量总和等于反应混合后生成的各物质的质量总和。该定律同样适用于气井产出水混合，多口气井产出水混合后形成的混合液中的水质离子等于混合前各气井产出水相应水质离子总和。通过研发单井取液工具，并配合动态监测探液面测试，通过分析所取水样及历年的水质化验分析结果，一方面大部分气井在一段时间内水质离子含量变化不大，基本稳定，除非储层变化或水质来源发生变化；另一方面，不同气井产出水的矿化度之间存在差异，且不同生产层位的气井的矿物质离子具有唯一的特征性。
利用上述原理，本实施例提供一种气井单井产液量确定方法，包括如下步骤，
步骤一：将所有单井全部串接至同一个干管上，在干管上以及各个单井井口处安装井口集液器和井筒取液工具，在干管上安装气液两相流量计；
步骤二：利用井口集液器和井筒取液工具对单井和干管进行水样的采集，对水样进行水质化验分析，得到各个单井以及干管的水样中单位体积内各种离子的含量；利用干管上安装的气液两相流量计测得总产液量V；
步骤三：利用总产液量V结合水样中的各种离子的含量求得各个单井的产液量V1、V2……VN。
根据分析气井生产动态曲线，判识出其中的产水井，利用井筒取液工具采集水样，并进行水质化验分析，利用上述方法计算每口单井的产液量，无论井口的管网模式有多复杂，若一条干管上串接了多口井，并且已知每口井的水质分析结果及该干管的产液量及水质分析结果，即可方便地计算得出每口单井的产液量。
实施例2：
本实施例对上述实施例1中的方法进一步进行详细说明，上述步骤二中水样的采集以及总产液量的测得均以一日的时间长度为单位进行采集。
步骤二中各种离子包括氯根cl-、硫酸根SO4 2-、碳酸氢根HCO3 -、钠离子Na+、离子钾K+、钙离子Ca2+、镁离子Mg2+，除了这些常见的离子外，还可以是一些其他非常见的离子，具体要以单井的数量进行最终选择，如果单井数量较少，用常见的离子的含量，即可完成最终的测试，若单井数量较多，常见离子数量无法满足方程的数量要求，也可以用费常见离子。
步骤三中各个单井的产液量根据以下公式组成方程组求出：
V＝V1+V2+……+VN；
cl-＝(cl- 1*V1+cl- 2*V2+……+cl- N*VN)/V；
SO4 2-＝(SO4 2- 1*V1+SO4 2- 2*V2+……+SO4 2- N*VN)/V；
……
Mg2+＝(Mg2+ 1*V1+Mg2+ 2*V2+……+Mg2+ N*VN)/V。
所有公式中根据单井的数量任意选取相同数量的公式组成多元一次方程组进行求解。
以一条干管串接1井、2井两口气井为例，两口井的水质分析结果中氯根含量cl-1、cl-2、两口井日产液量V1、V2，干管末端水质分析结果中氯根含量cl-、日产液量V。根据物质守恒原理，存在以下两个关系式：
V＝V1+V2 (1)
cl-＝(cl- 1*V1+cl- 2*V2)/V (2)
因此，可推算出每口井的产液量计算关系式：
V1＝(cl--cl- 2)*V/(cl- 1-cl- 2) (3)
V2＝(cl--cl- 1)*V/(cl- 2-cl- 1) (4)
由上式可求得两口单井的产液量。
实施例3：
本实施例以具体的实验进行说明。
借助加热炉生产井，从井口收集水样，按照不同比例混合，分析单井液体与混合液的离子与体积关系。实验室通过三组气井共计17种配比关系来论证水质离子含量与混合体积比有一定相关性，具体实验数据如下表1所示：
表1 三组实验井水质分析化验结果统计表
以2:7比例混合：
计算氯根含量＝(16907*2+704*7)/9＝4305mg/l；
实测氯根含量为4402mg/l；误差率2.2％。
计算总矿化度＝(28829*2+2287*7)/9＝8186mg/l；
实测总矿化度为8260mg/l；
误差率0.9％。
计算碳酸氢根＝(320*2+612*7)/9＝547.4mg/l；
实测总矿化度为528.85mg/l；
误差率-3.5％。
表2 第一组实验井数据验证对比表
对比8种混合比例的实测数据与计算数据，氯根含量平均计算误差±5％，总矿化度平均计算误差±5％，碳酸氢根平均计算误差±10％，均在±10％以内。
表3 第二组实验井数据验证对比表
对比6种混合比例的实测数据与计算数据，钠钾离子含量平均计算误差±10％，钙离子含量平均计算误差±10％，均在±10％以内。
表4 第三组实验井数据验证对比表
对比3种混合比例的实测数据与计算数据，阳离子总含量平均计算误差±10％，阴离子总含量平均计算误差±5％，均在±10％以内。
从以上三组气井不同比例混合液的实测水质分析结果与计算值对比结果来看，误差均在±10％以内，正向验证了混合液中总矿化度ZK1、氯根cl- 1、碳酸氢根HCO3 - 1、阴离子YL- 1、钠钾离子Na+K+、钙离子Ca2+等矿物离子含量与产水体积之间的具有一定的相关性。
以下结合具体的现场实验数据进行说明：
实施例4：
以S28-39a、S28-40两井丛为例，两口井并联进入一台加热炉进行生产，两口井均存在不同程度的产水，因此分别在两口井的油压考克处取样，同时从加热炉排污口处取混合液，对三种溶液进行水质化验，利用关系式(3)(4)反推两口的产液量与实际日产液量进行对比，具体数据如下表所示：
表5 S28-39A、S28-40井水质化验结果表
2014年1月8日水质分析计算结果如下：
S28-39a产液量:
V1＝(20752-10922)*6/(22208-10922)＝5.23m3；单量V1＝5.1m3，误差2.5％。
S28-40产液量:
V2＝(20752-22208)*4.3/(10922-22208)＝0.77m3；单量V2＝0.8m3，误差3.9％。
2014年2月9日水质分析计算结果如下：
S28-39a产液量:
V1＝(20388-4460)*4.3/(21935-4460)＝3.92m3；单量V1＝4m3，误差2.1％。
S28-40产液量:
V2＝(20388-21935)*4.3/(4460-21935)＝0.38m3；单量V2＝0.4m3，误差5.1％。
以上两组井对比结果显示，计算体积与单量体积误差在15％以内，因此反向验证了可以利用水质离子反算单井产液量。
实施例5：
S4X站，投产两条干管共计串接7口气井，日产液5.4m3，根据分析气井生产动态曲线，其中6口气井存在不同程度的产水现象，利用上述方法计算每口单井的产液量。
表6 S4X站水质化验数据及产水量对比统计表
从S4X站单井产液量数据论证对比表显示：利用水质离子计算的单井产液量与井口计量产液量误差在10％以内。因此，水质离子计算单井产液量方法可进一步推广。
综上所述，本发明的这种气井单井产液量确定方法，依据物质守恒原理及单井水质的稳定性、特征性，通过列入单井水质离子等参数建立多元一次方程，能够方便地求出并建立每口单井完整的流体监测数据库，以便气井产液分析，能有效地计量产液量，解决井位部署难度大、试气排液争议大、气藏评价问题大、气井管理难度大的问题。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种气井单井产液量确定方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：将所有单井全部串接至同一个干管上，在干管上以及各个单井井口处安装井口集液器和井筒取液工具，在干管上安装气液两相流量计；
步骤二：利用井口集液器和井筒取液工具对单井和干管进行水样的采集，对水样进行水质化验分析，得到各个单井以及干管的水样中单位体积内各种离子的含量；利用干管上安装的气液两相流量计测得总产液量V；
步骤三：利用总产液量V结合水样中的各种离子的含量求得各个单井的产液量V1、V2……VN。
2.如权利要求1所述的气井单井产液量确定方法，其特征在于：所述的步骤二中水样的采集以及总产液量的测得均以一日的时间长度为单位进行采集。
3.如权利要求1或2所述的气井单井产液量确定方法，其特征在于：所述的步骤二中各种离子包括氯根cl-、硫酸根SO4 2-、碳酸氢根HCO3 -、钠离子Na+、钾 离子K+、钙离子Ca2+、镁离子Mg2+。
4.如权利要求3所述的气井单井产液量确定方法，其特征在于：所述的步骤三中各个单井的产液量根据以下公式组成方程组求出：
V=V1+V2+……+VN；
cl-=（cl- 1*V1+cl- 2*V2+……+cl- N*VN)/V；
SO4 2-=（SO4 2- 1*V1+SO4 2- 2*V2+……+SO4 2- N*VN)/V；
……
Mg2+=（Mg2+ 1*V1+Mg2+ 2*V2+……+Mg2+ N*VN)/V；
其中V1、V2、……、VN指各个单井的产液量；cl- 1、cl- 2、……、cl- N指各个单井中单位体积内氯根cl-的含量；SO4 2- 1、SO4 2- 2、……、SO4 2- N指各个单井中单位体积内硫酸根SO4 2-的含量；Mg2+ 1、Mg2+ 2、……、Mg2+ N指各个单井中单位体积内镁离子Mg2+的含量。
5.如权利要求4所述的气井单井产液量确定方法，其特征在于：所述的所有公式中根据单井的数量任意选取相同数量的公式组成多元一次方程组进行求解。
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| Title |
|---|
| 基于动态分析的多井串接井组产水量劈分方法;熊钰 等;《特种油气藏》;20141104;第22卷(第1期);全文 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105781521A (zh) | 2016-07-20 |
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