CN107656907A - 水平井产出剖面测试产量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及本发明涉及一种水平井产出剖面测试产量计算方法，通过探针和涡轮的阵列分布，将水平井筒截面分成n个区域，分别录取各区域相持率、涡轮转速数据，通过刻度涡轮转速与测试速度关系，计算出流体流速，并计算转化为流体流量，并进行整合，再根据气水滑脱模型，将气水流量分离，最终求出截面各流体流量，相邻两截面各流体流量差值，即为两截面之间井段流体产量，通过PVT转换得对应地面条件下的产量。本发明可以实现多级压裂水平井气水两相流条件下各压裂段气水产出的精确计算。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域，更具体地说，涉及一种水平井产出剖面测试产量计算方法。
背景技术
目前页岩气水平井产能评价方法主要有：经验法，数值模拟法及解析法。经验法受地理位置、气藏基本地质情况、开采方案、开采工具及现场技术人员等因素的影响较大；解析法主要是从产能理论模型的建立和产能公式推导出的，这两者都是建立在对页岩气渗流规律正确认识的基础上，目前国内对于页岩气渗流规律的认识大多是从国外直接引进过来的，存在可行性和适用性的问题；数值模拟法对于参数的分析受分析模拟软件和参数的设定影响较大。
页岩气井多采用多级压裂水平井开发模式，在水平井段，气水同出，并呈上气下水分层分布状态，传统用于垂直井单相流的单涡轮流量计产剖测试仪器已不再适用页岩气水平井。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种水平井产出剖面测试产量计算方法，可以实现多级压裂水平井气水两相流条件下各压裂段气水产出的精确计算。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种水平井产出剖面测试产量计算方法，包括以下步骤：
S1、将水平井筒截面分成n个区域，n≥2，分别录取各区域的流体相持率、涡轮流量计转速；
S2、根据步骤S1涡轮流量计转速数据，对涡轮流量计进行刻度，通过线性回归做出每个区域涡轮流量计与测试速度响应关系；
S3、根据步骤S1、S2得到的数据计算各区域流体流速及流量；
S4、根据步骤S3计算结果和相应气水滑脱模型，计算整个截面各流体相流量；
S5、根据步骤S4结果，前后截面各相流量差值即为截面之间井段各流体产量，并通过PVT参数转换得到对应地面条件下的产量。
上述方案中，所述步骤S1中n个区域为水平井筒截面垂直等分。
上述方案中，所述步骤S1中录取的各相流体的持率在应假设在每个区域中各自处处相等。
上述方案中，所述步骤S3计算的同一区域内各相速度应假设处处相等。
上述方案中，所述步骤S4所述的滑脱模型，应根据气水各自流速及所在点井斜度选取。
上述方案中，所述步骤S3中整个水平流动截面的平均流速为：
式中：
Vi为i区域范围内的平均流速，Vi＝[Rrps(i)/Ki]-Vx-Vi
i＝1，2，3，…，n-1，n；
Rrps(i)为每个测试速度下第i个涡轮的响应；
Vx为涡轮的启动速度；
Vl为测试速度；
Ki为涡轮转速与流体流速响应关系，为常数；
V为整个截面的平均流速；
Ai为区域i的面积。
上述方案中，截面水相或气相的持率：
Yp＝∑i[Ai×Yp(i)]/∑iAi
式中：
Yp为截面水相或气相的持率；
Yp(i)为i区域内的各相持率；
区域i内的持水率和持气率由区域i内的电探针和光学探针直接测量。
上述方案中，所述截面各相流量为：
Qp＝Yp×vp×A
式中：
Qp为气/水相流体流量；
vp为气/水相流体平均流速；
A为截面面积。
上述方案中，每各压裂段前后截面流量差值即为该段流体产量值为：
Qp(m)＝Qp(m)前截面-Qp(m)后截面
式中：
Qp(m)为第m压裂段某流体产量；
Qp(m)前截面为第m压裂段前面截面某流体产量；
Qp(m)后截面为第m压裂段后面截面某流体产量。
实施本发明的水平井产出剖面测试产量计算方法，具有以下有益效果：
本发明采用多探针阵列涡轮流量计产剖测试仪器，提供了一种分层计算，最后整合归一的计算方法，可以成功解决多级压裂水平井气水两相流情况下各压裂段流体产出情况。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为焦页X-2HF井水平井筒截面划分图；
图2为焦页X-2HF井水平井筒截面各区域涡轮转速数据图；
图3为焦页X-2HF井水平井筒截面各区域流体相持率数据图；
图4为焦页X-2HF井水平井筒截面各区域涡轮转速数与测试速度线性响应关系图；
图5为焦页X-2HF井各压裂段气产量示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明水平井产出剖面测试产量计算方法，包括以下步骤：
S1、根据探针及涡轮分布情况，将水平井筒截面分成n个区域，分别录取各区域相持率数据Yp(i)，涡轮转速Rrps(i)。
S2、对涡轮流量计进行刻度，把测试速度、涡轮流量计转速进行线性回归，做出每个区域的涡轮流量计与测试速度响应关系。
S3、根据响应关系确定每个涡轮在区域i井下流体视速度，并将视速度校正为平均流速：
Vi＝[Rrps(i)/Ki]-Vx-Vi
i＝1,2,3,…,n-1,n
整个水平流动截面的平均流速为：
式中：
Vi为i区域范围内的平均流速；
Rrps(i)为每个测试速度下第i个涡轮的响应；
Vx为涡轮的启动速度；
Vl为测试速度；
Ki为涡轮转速与流体流速响应关系，为常数；
V为整个截面的平均流速；
Ai为区域i的面积。
S4、持率计算：假定各相流体的持率在区域i中各自处处相等，则：
Yp＝∑i[Ai×Yp(i)]/∑iAi
式中：
Yp为截面水相或气相的持率；
Yp(i)为i区域内的各相持率；
区域i内的持水率和持气率由区域i内的电探针和光学探针直接测量。
S5、流量计算：根据气水流速和井斜大小，选用相应的滑脱模型进行求解截面各流体相平均流速vp，则截面各相流量为：
Qp＝Yp×vp×A
式中：
Qp为气/水相流体流量；
vp为气/水相流体平均流速；
A为截面面积。
S6、产量计算：每各压裂段前后截面流量差值即为该段流体产量值。
Qp(m)＝Qp(m)前截面-Qp(m)后截面
式中：
Qp(m)为第m压裂段某流体产量；
Qp(m)前截面为第m压裂段前面截面某流体产量；
Qp(m)后截面为第m压裂段后面截面某流体产量。
最后通过PVT参数计算转换得对应地面条件下的产量。
实施例1
涪陵页岩气田焦页X-2HF井，分5段压裂，成功使用多探针阵列涡轮流量计产剖测试仪，运用本发明方法求取各压裂段产气产水量。
S1、如图1将水平井筒分成5个区域，分别录取各区域涡轮转速和流体相持率数据(图2、图3)。该例中，持水率为0，持气率为1。
S2、线性回归，做出每个区域涡轮流量计与测试速度响应关系(图4)。
S3、选取压裂段前后井筒截面，根据响应关系计算该截面各区域气体流速及流量(由于井筒为纯气，不存在气水滑脱，无需选择滑脱模型)，通过整合计算整个截面气体流量。
S4、压裂段前后井筒截面气体流量之差即为该压裂段气体的井底流量，例中如第5压裂段气产量Q(5)＝Q1-Q2，第4压裂段气产量Q(4)＝Q2-Q3，……，并根据PVT转换为地面条件产量(图5)。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水平井筒截面分成n个区域，n≥2，分别录取各区域的流体相持率、涡轮流量计转速；
S2、根据步骤S1涡轮流量计转速数据，对涡轮流量计进行刻度，通过线性回归做出每个区域涡轮流量计与测试速度响应关系；
S3、根据步骤S1、S2得到的数据计算各区域流体流速及流量；
S4、根据步骤S3计算结果和相应气水滑脱模型，计算整个截面各流体相流量；
S5、根据步骤S4结果，前后截面各相流量差值即为截面之间井段各流体产量，并通过PVT参数转换得到对应地面条件下的产量。
2.根据权利要求1所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，所述步骤S1中n个区域为水平井筒截面垂直等分。
3.根据权利要求1所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，所述步骤S1中录取的各相流体的持率在应假设在每个区域中各自处处相等。
4.根据权利要求1所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，所述步骤S3计算的同一区域内各相速度应假设处处相等。
5.根据权利要求1所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，所述步骤S4所述的滑脱模型，应根据气水各自流速及所在点井斜度选取。
6.根据权利要求1所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，所述步骤S3中整个水平流动截面的平均流速为：
V＝∑i(Ai×Vi)/∑nAi
式中：
Vi为i区域范围内的平均流速，Vi＝[Rrps(i)/Ki]-Vx-Vl
i＝1，2，3，…，n-1，n；
Rrps(i)为每个测试速度下第i个涡轮的响应；
Vx为涡轮的启动速度；
Vl为测试速度；
Ki为涡轮转速与流体流速响应关系，为常数；
V为整个截面的平均流速；
Ai为区域i的面积。
7.根据权利要求6所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，截面水相或气相的持率：
Yp＝Σi[Ai×Yp(i)]/∑iAi
式中：
Yp为截面水相或气相的持率；
Yp(i)为i区域内的各相持率；
区域i内的持水率和持气率由区域i内的电探针和光学探针直接测量。
8.根据权利要求7所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，所述截面各相流量为：
Qp＝Yp×vp×A
式中：
Qp为气/水相流体流量；
vp为气/水相流体平均流速；
A为截面面积。
9.根据权利要求7所述的水平井产出剖面测试产量计算方法，其特征在于，每各压裂段前后截面流量差值即为该段流体产量值为：
Qp(m)＝Qp(m)前截面-Qp(m)后截面
式中：
Qp(m)为第m压裂段某流体产量；
Qp(m)前截面为第m压裂段前面截面某流体产量；
Qp(m)后截面为第m压裂段后面截面某流体产量。
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