CN107916927A - 气藏开发方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施方式提供了一种气藏开发方法、装置和系统，其中，该方法包括：获取目标区域的岩心样品，以及岩心样品所在地层的环境参数；根据环境参数，建立地层环境模型；在地层环境模型中，通过控制岩心样品两端的压力差，对岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据；根据多组测试数据，确定目标区域的产气数据；根据产气数据，对目标区域进行气藏开发。由于该方案通过根据环境参数建立较为准确的地层环境模型以较好地模拟出气藏所处的地层环境；并在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，确定目标区域的产气数据，以指导气藏开发。因而解决了现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及油气开发技术领域，特别涉及一种气藏开发方法、装置和系统。
背景技术
在具体进行气藏开发的过程中，往往需要先确定产气数据，根据产气数据指导具体的气藏开发。例如，具体施工时，可以先确定出目标区域中气藏产气量与生产压力的关系，根据该关系设定具体的生产压力，以便更好地进行采气开发。
目前，为了确定目标区域中气藏产气数据，通常是借鉴油藏产油数据的确定方法，大多是简单套用用于确定油藏产油数据的“流量-压差”法，对气藏的产气能力进行相应的确定和评价。但是，上述方法具体实施时，由于是简单地套用了产油数据的确定方法，没有考虑到气藏开发的具体特点，也没有准确、精细地分析气藏所处地层具体的环境条件，以及具体的气藏开发的施工情况，导致所确定的产气数据的准确度往往较差、误差较大。例如，现有方法在确定低测试压力下的产气数据时，由于低测试压力下气流量相对较小，通过现有方法难以进行精确的检测，导致测得的结果往往会存在较大的系统误差，影响具体的气藏开发。综上可知，现有方法具体实施时，往往存在所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施方式提供了一种气藏开发方法、装置和系统，以解决现有方法中存在所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题，达到准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果。
本申请实施方式提供了一种气藏开发方法，包括：
获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数；
根据所述环境参数，建立地层环境模型；
在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据；
根据所述多组测试数据，确定所述目标区域的产气数据；
根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。
在一个实施方式中，根据所述环境参数，建立地层环境模型，包括：
根据所述环境参数，确定预设围压；
根据所述环境参数，确定预设水饱和度、预设气饱和度；
根据所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，建立所述地层环境模型。
在一个实施方式中，根据所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，建立所述地层环境模型，包括：
通过围压泵，提供所述预设围压；
通过气驱水法，提供所述预设水饱和度；
通过充注预设气体，提供所述预设气饱和度；
以所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，为所述岩心样品建立所述地层环境模型。
在一个实施方式中，所述预设围压为3MPa至5MPa。
在一个实施方式中，充注预设气体，包括：
通过高压气源向所述岩心样品充注所述预设气体，其中，所述预设气体包括：氮气，或空气。
在一个实施方式中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据，包括：
分别按照多个预设定压差中的各个预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据，其中，所述多组测试数据中的各组测试数据分别与一个预设定压差对应。
在一个实施方式中，所述测试数据包括以下至少之一：所述岩心样品边界端的压力、瞬时流量。
在一个实施方式中，根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发，包括：
根据所述产气数据，确定符合预设要求的定压差；
根据所述符合预设要求的定压差，对所述目标区域进行气藏开发。
在一个实施方式中，所述岩心样品为柱塞状岩心样品，其中，所述岩心样品的直径为2.5厘米或3.8厘米，所述岩心样品的长度大于5厘米。
本申请实施方式还提供了一种气藏开发装置，包括：获取模块、测试模块、确定模块、开发模块，其中，
所述获取模块，用于获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数；
所述测试模块，用于根据所述环境参数建立地层环境模型，并在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据；
所述确定模块，用于根据所述多组测试数据，确定所述目标区域的产气数据；
所述开发模块，用于根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。
本申请实施方式还提供了一种气藏开发系统，包括：岩心夹持器、高压气源、围压泵、气驱水器、调压阀、回压阀、第一压力传感器、流量传感器、处理器，
所述岩心夹持器，用于放置目标区域的岩心样品；
所述高压气源，与所述岩心夹持器的入口端相连，用于向所述岩心样品充注预设气体，为所述岩心样品提供预设气饱和度；
所述围压泵，与所述岩心夹持器相连，用于为所述岩心样品提供预设围压；
所述气驱水器，与所述岩心夹持器相连，用于通过气驱水法，为所述岩心样品提供预设水饱和度；
所述调压阀，设置在所述高压气源与所述岩心夹持器之间；所述回压阀与所述岩心夹持器的出口端相连；所述调压阀和所述回压阀用于提供预设定压差；
所述第一压力传感器，与所述岩心夹持器的出口端相连，用于检测并获取所述岩心样品边界端的压力；
所述流量传感器，与所述岩心夹持器的出口端相连，用于检测并获取瞬时流量；
所述处理器，与所述第一压力传感器、所述流量传感器相连，用于获取所述岩心样品边界端的压力和所述瞬时流量作为测试数据；并根据所述测试数据，确定所述目标区域的产气数据。
在一个实施方式中，在所述岩心夹持器的入口端还设有第二压力传感器。
在一个实施方式中，在所述岩心夹持器的入口端还设有第二压力传感器。
在本申请实施方式中，通过根据环境参数建立较为准确的地层环境模型以较好地模拟出气藏所处真实的地层环境；并多次模拟较为真实的气藏开采过程，即在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，以确定目标区域较为准确的产气数据；进而可以根据产气数据指导气藏开发，因此，通过上述方案可以解决现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题；达到了减少误差、准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施方式提供的气藏开发方法的处理流程图；
图2是根据本申请实施方式提供的气藏开发装置的组成结构示意图；
图3是根据本申请实施方式提供的气藏开发系统的组成结构及连接示意图；
图4是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供的气藏开发系统获得的产气数据示意图；
图5是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供的气藏开发系统具体的组装连接示意图；
附图说明：201、岩心夹持器，202、高压气源，203、围压泵，204、调压阀，205、回压阀，206、第一压力传感器，207、流量传感器，208、第二压力传感器，209、第三压力传感器，210、第一阀门，211、第二阀门，212、处理器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
考虑到现有方法，大多是简单地套用应用于确定油藏产油数据的“流量-压差”法，对气藏的产气能力进行相应的确定和评价。但是，现有方法由于没有考虑到气藏开发的具体特点，没有准确、精细地分析气藏所处地层具体的环境条件，以及具体的气藏开发的施工情况，导致所确定的产气数据的误差往往较大。针对产生上述技术问题的根本原因，本申请考虑可以建立一种基于气藏的具体特点、考虑到气藏所处的地层环境以及气藏开发的具体施工手段的，针对气藏产气数据的确定方法，再根据所确定的气藏的产气数据进行具体的气藏开发。通过上述方式可以解决现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题；达到了减少误差、准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果。
基于上述思考思路，本申请实施方式提供了一种气藏开发方法。具体请参阅图1所示的根据本申请实施方式提供的气藏开发方法的处理流程图。本申请实施方式提供的气藏开发方法，具体可以包括以下步骤。
S11：获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数。
在本实施方式中，为了能够较为准确、真实地模拟出气藏所处地层环境情况，需要获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数。其中，上述地层的环境参数具体可以包括以下至少之一：水饱和度、气饱和度、围压等等。当然需要说明的是，上述所列举的几种环境参数只是为了更好的描述本申请实施方式。具体实施时，也可以根据具体情况和施工要求，引入其他的环境参数，例如温度等。
S12：根据所述环境参数，建立地层环境模型。
在一个实施方式中，上述根据所述环境参数，建立地层环境模型，具体可以包括以下内容。
S12-1：根据所述环境参数，确定预设围压。
S12-2：根据所述环境参数，确定预设水饱和度、预设气饱和度。
在本实施方式中，需要说明的是，上述预设围压具体可以是上述岩心样品所在地层环境中的围压，上述预设水饱和度具体可以是上述岩心样品所在地层环境中的水饱和度，上述预设气饱和度具体可以是上述岩心样品所在地层环境中的气饱和度。如此，可以较为准确地模拟出气藏所处的真实的地层环境。
S12-3：根据所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，建立所述地层环境模型。
在一个实施方式中，为了建立上述准确、真实的地层环境模型，上述根据所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，建立所述地层环境模型，具体可以包括以下内容。
S12-3-1：通过围压泵，为所述岩心样品提供所述预设围压；
S12-3-2：通过气驱水法，为所述岩心样品提供所述预设水饱和度；
S12-3-3：通过向所述岩心样品进行充注预设气体，为所述岩心样品提供所述预设气饱和度；
S12-3-4：以所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，为所述岩心样品建立所述地层环境模型。
在本实施方式中，具体实施时，可以将岩心样品置于岩心夹持器中，将岩心夹持器分别与上述围压泵、气驱水器、高压气源相连；进而可以通过围压泵，为所述岩心样品提供所述预设围压；可以通过气驱水器利用气驱水法，为所述岩心样品提供所述预设水饱和度；通过高压气源向所述岩心样品进行充注预设气体，为所述岩心样品提供所述预设气饱和度。从而，可以为岩心夹持器中的岩心样品建立较为准确的地层环境模型，以模拟气藏所处的地层环境。
在本实施方式中，上述预设围压具体可以根据所述岩心样品所在地层状态下所承受的上覆岩层压力确定。具体的，可以通过上述岩心样品所处地层的深度确定该预设围压的具体数值。
在一个实施方式中，为了能较好地模拟真实的地层环境中的围压，上述预设围压具体可以设置为3MPa至5MPa。当然，具体实施时，也可以根据具体情况，对上述围压的具体数值进行适当的调整、修正。
在本实施方式中，需要说明的是，当围压的数值大于孔隙压力5MPa后，上述围压容易破坏岩心孔隙结构，所以预设围压的数值一般要求不高于5MPa；当围压低于孔隙压力3MPa时，上述围压难以包裹住岩心样品，导致实施过程中的气、水容易沿胶皮套和岩心样品之间的缝隙串流，影响测试，所以预设围压的数值一般要求不低于3MPa。
在一个实施方式中，为了能较好地提供真实的地层环境中的预设气饱和度，上述高压气源中具体可以存储有氮气或空气等气体。相应的，通过向所述岩心样品进行充注预设气体，为所述岩心样品提供所述预设气饱和度中的预设气体具体可以是氮气或空气等。当然，需要说明的是，上述所列举的气体类型只是为了更好地说明本申请实施方式，具体实施时，也可以根据具体情况，选择其他类型的气体作为上述预设气体。
S13：在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据。
在一个实施方式中，上述在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据，具体可以包括以下内容：分别按照多个预设定压差中的各个预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据，其中，所述多组测试数据中的各组测试数据分别与一个预设定压差对应。如此，可以较为准确地模拟气藏开发中采用定压差采气的具体施工过程，从而可以获得较为准确的测试数据，以便后续可以根据上述测试数据确定出准确度较高、指导效果较好的产气数据。
在本实施方式中，按照预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对所述岩心样品进行定压差生产测试可以较为准确地模拟气藏开发中的气藏衰竭开采的具体过程。具体实施时，可以通过调节岩心夹持器入口端的调压阀调节岩心样品的入口端的压力；通过调节岩心夹持器出口端的回压阀调节岩心样品出口端的压力；从而可以通过控制入口端的压力和出口端的压力，调整岩心样品两端压力差，以预设定压差，对岩心样品进行定压差生产测试，得到可靠度相对较高的测试数据。
S14：根据所述多组测试数据，确定所述目标区域的产气数据。
在一个实施方式中，为了较为准确地确定目标区域的产气数据，上述测试数据具体可以包括以下至少之一：所述岩心样品边界端的压力、瞬时流量等。当然，需要说明的是，上述所列举的两种测试数据只是为了更好地说明本申请实施方式，具体实施时，也可以根据具体情况和施工要求，引入其他的测试数据，例如，累积流量等。对此，本申请不作限定。
在本实施方式中，上述多组测试数据，具体可以理解为：按照一个预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，对所述岩心样品进行定压差生产测试，得到该预设定压差下的岩心样品边界端的压力、瞬时流量等数据，并将上述数据作为对应于该预设定压差的一组测试数据。然后，可以按照另一个不同的预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，对所述岩心样品进行定压差生产测试，得到该预设定压差下的岩心样品边界端的压力、瞬时流量等数据，并将上述数据作为对应于这个新的预设定压差的另一组测试数据。即，可以根据不同的预设定压差获得对应不同组的测试数据。
在本实施方式中，具体实施时，可通过对多组测试数据进行分析、处理，确定对应目标区域的产气数据。其中，上述产气数据可以是一种目标区域气藏产气能力的评价结果。具体的，可该评价结果可以较为准确地反映出不同的预设定压差所对应的产气量。如此，可以将上述产气数据作为指导依据，以便根据上述产气数据进行较为有效的气藏开发。
S15：根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。
在一个实施方式中，为了对目标区域进行较为有效的气藏开发，具体实施时，可以按照以下方式执行。
S15-1：根据所述产气数据，确定符合预设要求的定压差。
S15-2：根据所述符合预设要求的定压差，对所述目标区域进行气藏开发。
在本实施方式中，具体实施时，可以根据产气数据确定目标区域的气藏开发的最大产气量，以及该最大产气量所对应的定压差。也可以根据产气数据，确定各个不同的定压差所对应的产气量。还可以根据产气数据，分析产气量随定压差的大小的变化趋势。进而，可以根据上述分析结果，对目标区域进行气藏开发。具体的，例如，可以将岩心样品两端的压力差控制在最大产气量所对应的定压差，以便对目标区域进行产气量最大的采气。也可以按照施工要求，通过调整定压差，控制产气量，以便按照预设产气量进行采气开发。当然，需要说明的是，上述所列举的几种方式只是为了更好地说明产气数据的作用和价值，具体实施时还可以根据具体情况和施工要求，利用产气数据进行其他类型的施工。对此，本申请不作限定。
在本申请实施例中，相较于现有技术，通过获取气藏所处地层的环境参数，并根据环境参数建立较为准确的地层环境模型，以较好地模拟出气藏所处真实的地层环境；并多次模拟较为真实的气藏开采过程，即在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，以较为准确地确定出目标区域的产气数据；进而可以根据产气数据指导气藏开发。因此，解决了现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题；达到了减少误差、准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果。
在一个实施方式中，为了给岩心样品提供上述较为准确的地层环境模型，具体实施时，可以将岩心样品置于岩心夹持器中。为了满足岩心夹持器的使用，同时也为了更好地模拟地层环境中的岩心，上述岩心样品具体可以为柱塞状岩心样品。其中，所述岩心样品的直径具体可以为2.5厘米或3.8厘米，所述岩心样品的长度具体可以为大于5厘米，具体的，岩心样品的长度可以设置为15厘米至20厘米。
在一个实施方式中，为了能为岩心样品提供预设水饱和度，具体实施时，可以建立束缚水饱和度，即可以依据气藏的实际生产资料，通过气驱水实验建立，气藏开采时的含水饱和度，即上述预设水饱和度。
在一个实施方式中，具体实施时可以通过处理器采取获取多组测试数据。其中，上述处理器具体可以是具有一定数据处理能力的计算机、笔记本电脑、智能手机等电子设备。具体实施时，在按照一个预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，对所述岩心样品进行定压差生产测试的过程中，可以通过处理采集并记录该预设定压差所对应的岩心样品边界端的压力、瞬时流量等数据作为测试数据。此外，为了提高测试数据的准确性、提高采集效率，具体实施时，处理器可以每隔预设的时间间隔，例如10S，采集并记录一次对应的岩心样品边界端的压力、瞬时流量等数据，以便后续可以整理获得表征效果更为可靠的测试数据。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施方式提供的气藏开发方法，通过获取气藏所处地层的环境参数，并根据环境参数建立较为准确的地层环境模型，以较好地模拟出气藏所处真实的地层环境；并多次模拟较为真实的气藏开采过程，即在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，以较为准确地确定出目标区域的产气数据；进而可以根据产气数据指导气藏开发，解决了现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题；达到了减少误差、准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果；又通过根据所述环境参数，确定预设围压、预设水饱和度、预设气饱和度，利用预设围压、预设水饱和度、预设气饱和度建立地层环境模型，提高了所模拟的气藏的地层环境的准确度，减少了确定的产气数据的误差；还通过按照多个预设定压差，分别调整岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对岩心样品进行多次定压差生产测试，准确地模拟出了真实施工时利用不同压差进行采气的施工过程，从而可以确定出更为准确的产气数据，以便更好地指导气藏开发。
基于同一发明构思，本发明实施方式中还提供了一种气藏开发装置，如下面的实施方式所述。由于装置解决问题的原理与气藏开发方法相似，因此气藏开发装置的实施可以参见气藏开发方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。请参阅图2，是本申请实施方式的气藏开发装置的一种组成结构图，该装置具体可以包括以下结构：获取模块21、测试模块22、确定模块23、开发模块24，下面对该结构进行具体说明。
所述获取模块21，具体可以用于获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数。
所述测试模块22，具体可以用于根据所述环境参数建立地层环境模型，并在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据。
所述确定模块23，具体可以用于根据所述多组测试数据，确定所述目标区域的产气数据。
所述开发模块24，具体可以用于根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。
在一个实施方式中，为了能获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数，上述获取模块21具体可以包括样品采集器和数据采集器。其中，上述样品采集器，具体可以用于采集获取目标区域的岩心样品。上述数据采集器，具体可以用于采集获取上述岩心样品所在地层的环境参数。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施方式提供的气藏开发装置，通过获取模块获取气藏所处地层的环境参数；并通过测试模块和确定模块根据环境参数建立较为准确的地层环境模型，以较好地模拟出气藏所处真实的地层环境，并多次模拟较为真实的气藏开采过程，即在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，以较为准确地确定出目标区域的产气数据；进而可以通过开发模块根据产气数据指导气藏开发，解决了现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题；达到了减少误差、准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果；又通过测试模块根据所述环境参数，确定预设围压、预设水饱和度、预设气饱和度，利用预设围压、预设水饱和度、预设气饱和度建立地层环境模型，提高了所模拟的气藏的地层环境的准确度，减少了确定的产气数据的误差；还通过测试模块按照多个预设定压差，分别调整岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对岩心样品进行多次定压差生产测试，准确地模拟出了真实施工时利用不同压差进行采气的施工过程，从而可以确定出更为准确的产气数据，以便更好地指导气藏开发。
本申请还提供了一种气藏开发系统，用于具体地对目标区域的岩心样品进行测试，获得测试数据，进而根据测试数据确定目标区域的产气数据。其中，上述气藏开发系统具体可以包括：岩心夹持器201、高压气源202、围压泵203、气驱水器、调压阀204、回压阀205、第一压力传感器206、流量传感器207和处理器212。具体可以结合图3所示的根据本申请实施方式提供的气藏开发系统的组成结构及连接示意图，对上述结构进行具体的描述。
所述岩心夹持器201，具体可以用于放置所述岩心样品。
所述高压气源202，具体可以与所述岩心夹持器201的入口端相连，用于向所述岩心样品充注预设气体，为所述岩心样品提供预设气饱和度。
所述围压泵203，具体可以与所述岩心夹持器201相连，用于为所述岩心样品提供预设围压。
所述气驱水器(图中未示出)，具体可以与所述岩心夹持器201相连，用于通过气驱水法，为所述岩心样品提供预设水饱和度。
所述调压阀204，具体可以设置在所述高压气源202与所述岩心夹持器201之间；所述回压阀205，具体可以与所述岩心夹持器201的出口端相连；所述调压阀204和所述回压阀205，具体可以用于提供预设定压差。
所述第一压力传感器206，具体可以与所述岩心夹持器201的出口端相连，用于检测并获取所述岩心样品边界端的压力；
所述流量传感器207，具体可以与所述岩心夹持器201的出口端相连，用于检测并获取瞬时流量；
所述处理器212，与所述第一压力传感器206、所述流量传感器207相连，用于获取所述岩心样品边界端的压力和所述瞬时流量作为测试数据；并根据所述测试数据，确定所述目标区域的产气数据。
在本实施方式中，为了能较为准确地模拟气藏所处的地层环境，具体实施时，可以将岩心样品置于岩心夹持器201中。通过与岩心夹持器201相连的高压气源202，向岩心夹持器201中充入氮气或空气作为预设气体，为岩心样品提供预设气饱和度。通过与岩心夹持器201相连的围压泵203，利用压缩岩心夹持器201的环空内的水或者气，为岩心样品提供上述预设围压。通过气驱水器建立束缚水饱和度，即依据气藏实际生产资料，利用气驱水器通过气驱水实验，建立气藏开采时的预设水饱和度。通过调压阀204调整岩心夹持器201入口端的压力，通过回压阀205调整岩心夹持器201出口端的压力，从而可以通过调压阀204和回压阀205调整岩心样品两端的压力差，使得可以调整、控制所述岩心样品两端的压力差达到预设定压差，以对所述岩心样品进行定压差生产测试。在进行定压差生产测试时，可以通过第一压力传感器206检测获取岩心样品边界端的压力，通过流量传感器207检测获取瞬时流量。处理器212具体可以通过数据线与所述第一流量传感器206、流量传感器207相连，以获取上述岩心样品边界端的压力和瞬时流量；并将上述获得的岩心样品边界端的压力和瞬时流量作为该预设定压差所对应的测试数据；进而可以根据所述测试数据，确定所述目标区域的产气数据。此外，具体实施时，还可以每隔预设时间获取该预设定压差下的瞬时流量，根据不同时间点测得的瞬时流量确定该预设定压差的累积流量。
在一个实施方式中，具体实施时，上述处理器212还可以用于根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。具体的，处理器212可以根据产气数据生成气藏开发策略，以上述气藏开发策略作为指导对目标区域进行相应的气藏开发。
在本实施方式中，上述处理器212可以是一种具有数据处理功能的电子设备。具体的，可以是计算机、服务器、笔记本电脑等计算设备，也可以是平板电脑、智能手机等智能电子设备。
在一个实施方式中，为了更加准确地通过高压气源202向岩心样品充注预设气体，具体实施时，可以在所述岩心夹持器201的入口端设有第二压力传感器208。如此，可以通过第二压力传感器208实时测得岩心夹持器201入口端处的压力，以便对高压气源202充注的预设气体的量进行调节，使得岩心样品两端的压力满足预设定压差。
在一个实施方式中，为了便于对实施过程中气体的调节，具体实施时，可以岩心夹持器201的入口端设置第一阀门210，在岩心夹持器201的出口端设置第二阀门211。通过开启或关闭上述第一阀门201或第二阀门211，对具体实施过程中的气体进行相应的调节，以使得具体实施过程中样品两端的压力差满足测试要求。
在一个实施方式中，为了能更加准确地通过围压泵203为岩心样品提供预设围压，具体实施时，可以设置第三压力传感器209与上述围压泵203相连。如此，可以通过第三压力传感器209实时检测并获取围压泵203提供的围压，以便可以对围压泵203进行调整，使得围压泵203提供的预设围压满足测试要求。
在一个实施方式中，上述处理器212具体还可以分别和围压泵203、高压气源202、气驱水器相连。如此，具体实施时，可以通过处理器212自动利用围压泵203提供预设围压，自动利用高压气源202提供预设气饱和度，自动利用气驱水器提供预设水保和度，达到提高处理速度、准确控制的效果。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，在本说明书中，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
此外，在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施方式提供的气藏开发系统，通过获取气藏所处地层的环境参数，并根据环境参数建立较为准确的地层环境模型，以较好地模拟出气藏所处真实的地层环境；并多次模拟较为真实的气藏开采过程，即在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，以较为准确地确定出目标区域的产气数据；进而可以根据产气数据指导气藏开发，解决了现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题；达到了减少误差、准确评价气藏的产气能力、有效指导气藏开发的技术效果；又通过根据所述环境参数，确定预设围压、预设水饱和度、预设气饱和度，利用预设围压、预设水饱和度、预设气饱和度建立地层环境模型，提高了所模拟的气藏的地层环境的准确度，减少了确定的产气数据的误差；还通过按照多个预设定压差，分别调整岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对岩心样品进行多次定压差生产测试，准确地模拟出了真实施工时利用不同压差进行采气的施工过程，从而可以确定出更为准确的产气数据，以便更好地指导气藏开发。
在一个具体的场景示例中，应用本申请提供气藏开发系统先确定某区域的气藏产气数据，再根据所确定的产气数据指导具体的气藏开发。具体实施过程，可以参阅以下内容。
S1：获取需要进行实验测试的岩样(即岩心样品)。
在本实施方式中，所述岩样为柱塞状岩心，具体的，该岩样的直径可以为3.8cm。具体实施时，可以选择三块渗透率接近的岩心以便进行多次定压差生产测试。其中，三块岩样的长度可以为15cm～20cm。
S2：将岩样装入岩心夹持器，向岩心样品加围压(即预设围压)，建立束缚水饱和度(即预设水饱和度)和气饱和度。
在本实施方式中，所使用的岩心夹持器具有耐高压和高温特性，其压力范围具体可以为0～70MPa，温度范围具体可以为0～100℃。
在本实施方式中，所述加围压具体可以采用计算机自动控制高压注射泵(即围压泵)通过压缩岩心夹持器环空内的水或者气来实现增压(提供预设围压)。其中，所述环空外还设有胶皮套，胶皮套具体可以用于包裹岩心夹持器中的岩样。如此，加围压用的水或者气只能与胶皮套接触，而不会与岩样表面直接接触。
在本实施方式中，所述预设围压的大小与岩样在地层状态下承受的上覆岩层压力相近，其值具体可以通过岩样所处地层深度进行计算确定。
在本实施方式中，所述建立束缚水饱和度，具体可以是指依据气藏实际生产资料，通过气驱水实验建立气藏开采时的初始含水饱和度(即提供预设水饱和度)。
S3：采用高压气源向岩心孔隙内饱和气，当岩心孔隙压力平衡至实验所需值时，停止饱和气并关闭气源(即提供气饱和度)。
在本实施方式中，所述的高压气源具体可以为干的空气或者氮气。上述向岩心孔隙内饱和气具体可以是指向岩样孔隙内充注气体(即预设气体)。
在本实施方式中，所述的岩样孔隙压力平衡是指岩心各部位孔隙中气体压力一致。其中，所述的孔隙压力大小应该低于围压3～5MPa。
在本实施方式中，所述的关闭气源是使高压气源与岩心断开，如此，可以使得岩样处于自身平衡的压力系统中(形成气饱和)。
S4：打开岩心出口端阀门，定压差生产，释放岩心孔隙中的气体，计算机自动记录岩心边界端的压力、瞬时流量与累积流量(即按照预设定压差，对所述岩心样品进行定压差生产测试，获得对应的测试数据)。
在本实施方式中，所述打开岩心出口端阀门，释放岩心孔隙中的气体具体可以是指打开阀门让岩心中的气体自然流出。
在本实施方式中，所述定压差生产(即定压差生产测试)，具体可以是指在模拟气藏衰竭开采过程中通过回压阀控制岩心出口端压力，固定生产压差进行模拟气藏生产动态。
在本实施方式中，所述计算机自动记录岩心边界端的压力、瞬时流量与累积流量是指用计算机记录岩心边界端孔隙压力、瞬时流量与累积流量，且上述数据的采集间隔可以设为每10s采集一次。(即获取测试数据)
S5：岩心边界端的压力不变，且瞬时流量为零时，该压差下的实验结束，该压差下的册书数据获取完毕。
在本实施方式中，所述岩心边界端的压力不变，且瞬时流量为零是指压力稳定于某一数值达2～8小时，此时岩心孔隙内的气体处于稳定平衡状态，无法产生有效流动，实验出口端气流量为零。
S6：在S5后，将岩心孔隙压力恢复至原始地层压力，设定不同生产压差(即不同的预设定压差)，重复S4实验(获取多组测试数据，其中每组测试数据对应一个预设定压差)。
在本实施方式中，所述将岩心孔隙压力恢复至原始地层压力具体可以是指通过高压气源，向岩心内饱和气，恢复至原始地层压力(即回复到预设围压，以便进行另一个预设定压差下的定压差生产测试)。
S7：通过上述实验可以获得一系列压差与对应最大产气量等实验数据(即多组测试数据)，根据上述数据建立压差与最大产气量关系(即产气数据)，以评价气藏产气能力，从而可以进行气藏开发的具体指导。具体实施时可以参阅图4所示的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供气藏开发系统获得的产气数据示意图。
在本实施方式中，上述定压差气藏衰竭开采模拟实验(即定压差生产测试)具体可以是一种评价砂岩气藏特别是致密气藏储量动用程度的关键技术。本申请可以通过简单、直观地测试并确定气藏岩心衰竭开采过程中的产能，针对每块岩心只需进行一次实验，过程简单、快速；确定产能时可以采用计算机根据边界压力平衡时间自动判断，确定方法合理；本发明装置可实现操作过程自动控制、数据自动监测和判断，自动化程度高。
具体实施时，可以按照以下方式连接组装上述气藏开发装置的测试模块和确定模块。具体待连接的结构可以包括：高压气源(GR)，高压注射泵(HP-100A)(即围压泵)，岩心夹持器(CG)，胶皮套(SL)，阀门(V1、V2)(即第一阀门和第二阀门)，压力传感器(PS)(即第一压力、传感器第二压力传感器、第三压力传感器)，流量传感器(FS)，调压阀(PR)，回压阀(BP)，计算机(PC)(即处理器)。具体实施时，可以参阅图5所示的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供的气藏开发系统具体的组装连接示意图。
具体连接时，可以将胶皮套(SL)装入岩心夹持器(CG)，将岩心(C)(即岩心样品)装入胶皮套(SL)，从而将岩心至于岩心夹持器中。将计算机(PC)连接高压注射泵(HP-100A)、压力传感器(PS1、PS2、PS3)、流量传感器(FS)采用电缆连接。将高压注射泵(HP-100A)与压力传感器(PS4)、岩心夹持器(CG)环形空间连接，其中，连接所用管线为耐高压空心管线。将高压气源(GR)与调压阀(PR)、阀门(V1)、压力传感器(PS1、PS2、PS3)、岩心夹持器(CG)边界端连接，其中，连接所用管线为耐高压空心管线。将岩心夹持器(CG)出口端与压力传感器(PS1、PS2、PS3)、阀门(V2)，回压阀(BP)、流量传感器(FS)连接，其中，连接所用管线为耐高压空心管线。
需要说明的是，岩心夹持器(CG)可耐高压，其最高压力为70MPa，可装入岩心的尺寸：直径为3.8cm，单个岩心夹持器可装入岩心的长度为15cm～20cm。高压注射泵(HP-100A)加围压最大为70MPa。高压气源(GR)最大压力为50MPa。压力传感器(PS1、PS2、PS3)监测压力，PS1压力范围：0～1MPa，PS2压力范围：0～10MPa，PS3、PS4压力范围：0～50MPa。流量传感器(FS)监测瞬时流量与累积流量，FS1瞬时流量范围：0～100mL/min，FS2瞬时流量范围：0～1000mL/min，FS3瞬时流量范围：0～2000mL/min。
具体利用上述测试模块和确定模块进行测试时，可以将需要进行测试岩心装入岩心夹持器(CG)后，通过计算机(PC)自动控制高压注射泵(HP-100A)向岩心夹持器(CG)中的岩心加围压(即提供预设围压)，以模拟上覆岩层压力，关闭阀门(V2)，通过高压气源(GR)、调压阀(PR)向岩心孔隙饱和气，模拟气藏储层原始压力；饱和气至压力岩心前后两端压力均平衡为实验所需压力时，计算机(PC)自动关闭阀门(V1)，使岩心与气源断开，处于自身的压力系统；通过回压阀(BP)控制岩心出口端压力来控制岩心两端压差；打开阀门(V2)，岩心孔隙中的气体自然流出，通过计算机(PC)自动选择与实际孔隙压力大小最接近的压力传感器与流量传感器实时监测、采集、处理岩心边界端压力、瞬时流量与累积流量，其中，数据采集频率为10s采集一次。该定压差下实验结束后，将岩心恢复至地层压力下，改变生产压差，重复实验操作，获得多组测试数据，进而可以测试特定地层压力下不同生产压差对应的最大气流量。总结实验数据，建立生产压差与最大产气量的关系。根据实验数据，指导具体的气藏开发。
通过上述场景示例，验证了本申请实施方式提供的气藏开发系统，通过获取气藏所处地层的环境参数，并根据环境参数建立较为准确的地层环境模型，以较好地模拟出气藏所处真实的地层环境；并多次模拟较为真实的气藏开采过程，即在上述模型中对岩心样品进行多次定压差生产测试，以较为准确地确定出目标区域的产气数据；进而可以根据产气数据指导气藏开发，确实可以解决现有方法中存在的所确定的产气数据不准确、无法对气藏开发进行有效指导的技术问题。
尽管本申请内容中提到不同的具体实施方式，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。
Claims (12)
1.一种气藏开发方法，其特征在于，包括：
获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数；
根据所述环境参数，建立地层环境模型；
在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据；
根据所述多组测试数据，确定所述目标区域的产气数据；
根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述环境参数，建立地层环境模型，包括：
根据所述环境参数，确定预设围压；
根据所述环境参数，确定预设水饱和度、预设气饱和度；
根据所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，建立所述地层环境模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，建立所述地层环境模型，包括：
通过围压泵，提供所述预设围压；
通过气驱水法，提供所述预设水饱和度；
通过充注预设气体，提供所述预设气饱和度；
以所述预设围压、所述预设水饱和度、所述预设气饱和度，为所述岩心样品建立所述地层环境模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设围压为3MPa至5MPa。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，充注预设气体，包括：
通过高压气源向所述岩心样品充注所述预设气体，其中，所述预设气体包括：氮气，或空气。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据，包括：
分别按照多个预设定压差中的各个预设定压差，调整所述岩心样品的入口端的压力和出口端的压力，以对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据，其中，所述多组测试数据中的各组测试数据分别与一个预设定压差对应。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测试数据包括以下至少之一：所述岩心样品边界端的压力、瞬时流量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发，包括：
根据所述产气数据，确定符合预设要求的定压差；
根据所述符合预设要求的定压差，对所述目标区域进行气藏开发。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩心样品为柱塞状岩心样品，其中，所述岩心样品的直径为2.5厘米或3.8厘米，所述岩心样品的长度大于5厘米。
10.一种气藏开发装置，其特征在于，包括：获取模块、测试模块、确定模块、开发模块，其中，
所述获取模块，用于获取目标区域的岩心样品，以及所述岩心样品所在地层的环境参数；
所述测试模块，用于根据所述环境参数建立地层环境模型，并在所述地层环境模型中，通过控制所述岩心样品两端的压力差，对所述岩心样品进行多次定压差生产测试，获得多组测试数据；
所述确定模块，用于根据所述多组测试数据，确定所述目标区域的产气数据；
所述开发模块，用于根据所述产气数据，对所述目标区域进行气藏开发。
11.一种气藏开发系统，其特征在于，包括：岩心夹持器、高压气源、围压泵、气驱水器、调压阀、回压阀、第一压力传感器、流量传感器、处理器，
所述岩心夹持器，用于放置目标区域的岩心样品；
所述高压气源，与所述岩心夹持器的入口端相连，用于向所述岩心样品充注预设气体，为所述岩心样品提供预设气饱和度；
所述围压泵，与所述岩心夹持器相连，用于为所述岩心样品提供预设围压；
所述气驱水器，与所述岩心夹持器相连，用于通过气驱水法，为所述岩心样品提供预设水饱和度；
所述调压阀，设置在所述高压气源与所述岩心夹持器之间；所述回压阀与所述岩心夹持器的出口端相连；所述调压阀和所述回压阀用于提供预设定压差；
所述第一压力传感器，与所述岩心夹持器的出口端相连，用于检测并获取所述岩心样品边界端的压力；
所述流量传感器，与所述岩心夹持器的出口端相连，用于检测并获取瞬时流量；
所述处理器，与所述第一压力传感器、所述流量传感器相连，用于获取所述岩心样品边界端的压力和所述瞬时流量作为测试数据；并根据所述测试数据，确定所述目标区域的产气数据。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，在所述岩心夹持器的入口端还设有第二压力传感器。
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