CN108005644A - 一种倾斜煤层动态渗透率预测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种倾斜煤层动态渗透率预测方法及装置,该方法包括:根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。本申请实施例可提高倾斜煤层动态渗透率预测的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及煤层气开发技术领域,尤其是涉及一种倾斜煤层动态渗透率预测方法及装置。
背景技术
煤层气作为一种常规油气资源的接替能源,已经成为世界能源结构中的重要组成部分。渗透率作为衡量多孔介质允许流体通过能力的一项指标,是影响煤层气井产量高低、确定煤层气藏可采性的关键衡量指标之一。一方面,在预测煤层气井产量时,需要确定和预测煤层气的运移速度,而流体的流速在很大程度上取决于储层渗透率的大小;另一方面,渗透率是确定煤层气藏开采经济价值高低最常用到的参数。但是因为煤岩质地易碎,气体吸附、解吸对储层渗透率的影响较大,煤储层渗透率又是最难测定的一项参数。
目前现有的基于弹性力学建立的渗透率模型为简化计算过程,因而其渗透率预测的准确性难以保证。有鉴于此,目前亟需一种可准确确定倾斜煤层动态渗透率的技术方案。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种倾斜煤层动态渗透率预测方法及装置,以提高倾斜煤层动态渗透率预测准确性。
为达到上述目的,一方面,本申请实施例提供了一种倾斜煤层动态渗透率预测方法,包括:
根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
优选的,所述根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度,包括:
根据公式θ=(h-hiso)×Δθ+θiso确定煤层埋深对应的煤层温度;
根据Δθequ=θ/h确定煤层等效地温梯度;
其中,h为煤层埋深,θ为煤层埋深h对应的煤层温度,hiso为煤层恒温带深度,Δθ为煤层地温梯度,θiso为煤层恒温带温度,Δθequ为煤层等效地温梯度。
优选的,所述确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,包括:
根据公式tD=1-pp/ppi确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力;
其中,tD为无量纲煤层生产时间,pp为储层孔隙压力,ppi为储层原始孔隙压力。
优选的,所述根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力,包括:
根据公式确定煤层水平有效应力;
其中,为煤层水平有效应力,pp为储层孔隙压力,pc为煤层围压。
优选的,所述无量纲关系函数包括:
和
其中,D1反映了无温度约束条件下,应力变化对煤岩渗透率的影响;D2反映了无应力约束条件下,温度变化对煤岩渗透率的影响;D3反映了无温度及应力约束条件下,煤岩裂隙性质对煤岩渗透率的影响;为煤层平有效应力,Δθequ为煤层等效地温梯度,Cθ为煤层热膨胀系数,Cf为煤层裂隙体积压缩系数,μ为煤层流体粘度,ρc为煤岩密度,K为煤层渗透率。
优选的,所述根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型,包括:
通过多元线性线性回归方法,并结合不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,对多个无量纲关系函数进行拟合,获得所述多个无量纲关系函数间的内部关系;
将所述内部关系两边取对数,获得煤层渗透率的线性回归模型。
优选的,所述煤层渗透率的线性回归模型,包括:
其中,为煤层平有效应力,Δθequ为煤层等效地温梯度,Cθ为煤层热膨胀系数,Cf为煤层裂隙体积压缩系数,μ为煤层流体粘度,ρc为煤岩密度,K为煤层渗透率,C1、C1和C3为系数。
优选的,所述倾斜煤层动态渗透率预测模型,包括:
其中,pp为储层孔隙压力,pc为煤层围压,h为煤层埋深,θ为煤层埋深h对应的煤层温度,Cθ为煤层热膨胀系数,Cf为煤层裂隙体积压缩系数,μ为煤层流体粘度,ρc为煤岩密度,K为煤层渗透率,C1、C1和C3为系数。
另一方面,本申请实施例还提供了一种倾斜煤层动态渗透率预测装置,包括:
等效地温梯度确定模块,用于根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
水平有效应力确定模块,用于确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
线性回归模型确定模块,用于确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
渗透率预测模型确定模块,用于将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
倾斜煤层动态渗透率预测模块,用于根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
另一方面,本申请实施例还提供了另一种倾斜煤层动态渗透率预测装置,包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤:
根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见,本申请实施例首先根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;其次确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;然后确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;然后将煤层等效地温梯度及煤层水平有效应力代入线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;从而可根据倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。由于本申请实施例的倾斜煤层动态渗透率预测方法充分考虑了不同埋深煤储层应力、温度等因素对渗透率的影响,从而可获得更为准确的倾斜煤层动态渗透率。因此,通过本申请实施例,可为倾斜煤层气井生产动态检测和复杂结构井目标井段参数优化提供准确可靠的储层物性参数。
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。在附图中:
图1为本申请一实施例中倾斜煤层动态渗透率预测方法的流程图;
图2为本申请一实施例中倾斜煤层动态渗透率预测装置的结构框图;
图3为本申请另一实施例中倾斜煤层动态渗透率预测装置的结构框图。
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作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。
在实现本申请的过程中,本申请的发明人发现:目前已有渗透率预测方案并不完善,存在较多不足之处,例如,现有的基于弹性力学建立的渗透率模型为简化计算过程,将一些参数设为定值,这影响了渗透率预测的准确性。因此,有必要针对现有煤岩渗透率预测方案中的不足之处,考虑不同埋深煤储层应力、温度状态,给出系统、完整的煤岩动态渗透率预测方案,以便于为煤层气井生产动态检测和复杂结构井目标井段参数优化提供可靠的储层物性参数。有鉴于此,本申请提供了如下所示的实施实施例。
参考图1所示,本申请实施例的倾斜煤层动态渗透率预测方法,可以包括:
S101、根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度。
研究表明,煤层等效地温梯度与煤层埋深煤层温度有关,因此可通过煤层埋深和煤层温度的函数关系式表征煤层等效地温梯度。因此,在本申请一些实施方式中,所述根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度可以通过如下步骤实现:
1)、根据公式θ=(h-hiso)×Δθ+θiso确定煤层埋深对应的煤层温度;
2)、根据Δθequ=θ/h确定煤层等效地温梯度。
其中,h为煤层埋深,θ为煤层埋深h对应的煤层温度,hiso为煤层恒温带深度,Δθ为煤层地温梯度,θiso为煤层恒温带温度,Δθequ为煤层等效地温梯度。
S102、确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力。
煤储层所处开发阶段可通过无量纲生产时间与储层孔隙压力的函数关系式进行表征,因此,煤层所处开发阶段的储层孔隙压力可通过无量纲煤层生产时间及储层原始孔隙压力来确定。因此,在本申请一些实施方式中,所述确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力可以根据公式tD=1-pp/ppi确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力。其中,tD为无量纲煤层生产时间,pp为储层孔隙压力,ppi为储层原始孔隙压力。
在确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力后,可根据公式确定煤层水平有效应力;其中,为煤层水平有效应力,pc为煤层围压。
S103、确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型。
在本申请一些实施方式中,所述根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型可以通过以下步骤实现:
在本申请一些实施方式中,首先需要确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素。例如在一示例性实施方式中,甲烷气测煤层渗透率的影响因素可以包括煤层水平有效应力、煤层等效地温梯度、煤层热膨胀系数Cθ、煤层裂隙体积压缩系数Cf、煤层流体粘度μ和煤岩密度ρc。
在确定了甲烷气测煤层渗透率的影响因素后,基于这些影响因素,通过逐步法可消去基本量纲,并构建不同影响因素的无量纲关系函数,具体如下:
首先,消去质量量纲可得:
其中,K为煤层渗透率,L为煤层长度,T为煤层生产时间。
其次,消去时间量纲可得:
再次,消去温度量纲可得:
最后,消去长度量纲,可将煤层渗透率的各种影响因素简化为无量纲关系函数:
其中,D1反映了无温度约束条件下,应力变化对煤岩渗透率的影响;D2反映了无应力约束条件下,温度变化对煤岩渗透率的影响;D3反映了无温度及应力约束条件下,煤岩裂隙性质对煤岩渗透率的影响。
对于上述3个无量纲关系函数,通过多元线性线性回归方法,并结合不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,对述3个无量纲关系函数进行拟合,从而获得上述3个无量纲关系函数间的内部关系:
由于上述内部关系属于一种非线性回归模型,因此对上述的非线性回归模型两边取对数,可将非线性回归模型线性化为:
ln(D1)=ln(C1)+C2ln(D2)+C3ln(D3);
将上述3个无量纲关系函数代入上述公式,可得煤层渗透率的线性回归模型:
由于,不同温度和压力条件下的煤岩渗透率数据可通过煤岩渗透率检测装置测得,由此将测得的渗透率数据代入该煤层渗透率的线性回归模型,可求解出待定系数C1、C2和C3。
需要说明的是,不同温度和压力条件下的煤岩渗透率数据可通过相应的物理模拟环境得到。具体的,可构造煤层原始环境模拟单元、岩渗透率检测单元和煤层气开发模拟单元。其中,煤层原始环境模拟单元可用于根据煤层埋深与煤层温度和煤层原始孔隙压力的关系模拟特定埋深条件下的煤层原始环境;煤层气开发模拟单元可用于根据煤层孔隙压力变化情况相应调整围压,以保证煤心周向应变不变,从而模拟煤层气开发过程中的应力载荷变化,此外,煤心周向应变还可通过安装在煤心上的周向应变仪实时测量;煤岩渗透率检测单元可用于测量不同埋深和不同开发阶段的煤层环境下的渗透率数据;其中不同埋深的煤层环境通过对煤样施加特定温度和原始应力载荷模拟得到;不同开发阶段的煤层环境通过改变煤样所受应力载荷模拟得到。
通过上述的各个组成部分之间的协同工作,可以获得不同埋深和不同开发阶段煤储层的应力、温度状态,从而可不同温度和压力条件下的煤岩渗透率数据。
S104、将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型。
在本申请一些实施方式中,在上述确定煤层渗透率的线性回归模型后,将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入上述煤层渗透率的线性回归模型,即可获得倾斜煤层动态渗透率预测模型:
S105、根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
在本申请一些实施方式中,在具体实施时,煤层水平有效应力、煤层等效地温梯度、煤层热膨胀系数、煤层裂隙体积压缩系数、煤层流体粘度和煤岩密度即为煤储层渗透率参数。这些煤岩渗透率参数可在不同温度、压力下通过煤岩渗透率检测装置测试得到,因此,在获得这些煤岩渗透率参数后,根据倾斜煤层动态渗透率预测模型可以很容算出倾斜煤层动态渗透率。
在本申请实施例的倾斜煤层动态渗透率预测方法中,煤岩所受温度和应力载荷可对煤层所处深度进行表征;通过煤岩所受应力载荷变化,可对煤层所处开发阶段进行表征;在确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素后,结合量纲分析方法可对煤岩气体渗流过程进行无量纲函数表征;然后通过多元线性回归方法,并结合不同温度和应力载荷条件下的煤岩渗透率数据,拟合得到上述无量纲函数的拟合结果式;然后结合煤层埋深和开发阶段的表征,最终得到倾斜煤层动态渗透率预测模型。由于本申请实施例的倾斜煤层动态渗透率预测方法充分考虑了不同埋深煤储层应力、温度等因素对渗透率的影响,从而可获得更为准确的倾斜煤层动态渗透率。因此,通过本申请实施例,可为倾斜煤层气井生产动态检测和复杂结构井目标井段参数优化提供准确可靠的储层物性参数。
虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作,但是,应当清楚了解,这些过程可以包括更多或更少的操作,这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。
参考图2所示,本申请实施例的一种倾斜煤层动态渗透率预测装置可以包括:
等效地温梯度确定模块21,可以用于根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
水平有效应力确定模块22,可以用于确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
线性回归模型确定模块23,可以用于确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
渗透率预测模型确定模块24,可以用于将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
倾斜煤层动态渗透率预测模块25,可以用于根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
结合图3所示,本申请实施例的另一种倾斜煤层动态渗透率预测装置可以包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤:
根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
本申请上述实施例的装置与本申请上述实施例的方法对应,因此,有关于本申请上述实施例的装置的细节,请参见本申请上述实施例的方法,在此不再赘述。
为了描述的方便,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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
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。
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。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,包括:
根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
2.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度,包括:
根据公式θ=(h-hiso)×Δθ+θiso确定煤层埋深对应的煤层温度;
根据Δθequ=θ/h确定煤层等效地温梯度;
其中,h为煤层埋深,θ为煤层埋深h对应的煤层温度,hiso为煤层恒温带深度,Δθ为煤层地温梯度,θiso为煤层恒温带温度,Δθequ为煤层等效地温梯度。
3.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,包括:
根据公式tD=1-pp/ppi确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力;
其中,tD为无量纲煤层生产时间,pp为储层孔隙压力,ppi为储层原始孔隙压力。
4.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力,包括:
根据公式确定煤层水平有效应力;
其中,为煤层水平有效应力,pp为储层孔隙压力,pc为煤层围压。
5.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述无量纲关系函数包括:
和
其中,D1反映了无温度约束条件下,应力变化对煤岩渗透率的影响;D2反映了无应力约束条件下,温度变化对煤岩渗透率的影响;D3反映了无温度及应力约束条件下,煤岩裂隙性质对煤岩渗透率的影响;为煤层平有效应力,Δθequ为煤层等效地温梯度,Cθ为煤层热膨胀系数,Cf为煤层裂隙体积压缩系数,μ为煤层流体粘度,ρc为煤岩密度,K为煤层渗透率。
6.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型,包括:
通过多元线性线性回归方法,并结合不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,对多个无量纲关系函数进行拟合,获得所述多个无量纲关系函数间的内部关系;
将所述内部关系两边取对数,获得煤层渗透率的线性回归模型。
7.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述煤层渗透率的线性回归模型,包括:
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其中,为煤层平有效应力,Δθequ为煤层等效地温梯度,Cθ为煤层热膨胀系数,Cf为煤层裂隙体积压缩系数,μ为煤层流体粘度,ρc为煤岩密度,K为煤层渗透率,C1、C1和C3为系数。
8.如权利要求1所述的倾斜煤层动态渗透率预测方法,其特征在于,所述倾斜煤层动态渗透率预测模型,包括:
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其中,pp为储层孔隙压力,pc为煤层围压,h为煤层埋深,θ为煤层埋深h对应的煤层温度,Cθ为煤层热膨胀系数,Cf为煤层裂隙体积压缩系数,μ为煤层流体粘度,ρc为煤岩密度,K为煤层渗透率,C1、C1和C3为系数。
9.一种倾斜煤层动态渗透率预测装置,其特征在于,包括:
等效地温梯度确定模块,用于根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
水平有效应力确定模块,用于确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
线性回归模型确定模块,用于确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
渗透率预测模型确定模块,用于将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
倾斜煤层动态渗透率预测模块,用于根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
10.一种倾斜煤层动态渗透率预测装置,包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤:
根据煤层埋深与煤层温度确定煤层等效地温梯度;
确定煤层所处开发阶段的储层孔隙压力,并根据所述储层孔隙压力及煤层围压确定煤层水平有效应力;
确定甲烷气测煤层渗透率的影响因素的无量纲关系函数,并根据所述无量纲关系函数及不同温度和应力载荷条件下的煤层渗透率数据,确定煤层渗透率的线性回归模型;
将所述煤层等效地温梯度及所述煤层水平有效应力代入所述线性回归模型,获得倾斜煤层动态渗透率预测模型;
根据所述倾斜煤层动态渗透率预测模型预测倾斜煤层动态渗透率。
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