CN111027892B - 气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器 - Google Patents

气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器，其中，该方法包括：获取目标气井的类型参数、储层物性参数，以及生产动态数据；根据类型参数确定目标气井的井型，并确定出匹配井型的目标气井的产能方程；确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出匹配影响程度的目标气井的储层渗透率模型；进而根据上述目标气井的产能方程、储层渗透率模型，建立针对目标气井的显式化的拟合储层渗透率模型；再根据目标气井的储层物性参数、生产动态数据，以及上述拟合储层渗透率模型，求解出目标气井的储层渗透率、表皮系数。从而解决了现有方法存在的确定气井的储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题。

Description

气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器
技术领域
本申请涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器。
背景技术
在油气勘探领域中，常常需要对气井的储层渗透率、表皮系数等气藏的物性参数进行确定和评价，进而可以根据上述所确定的储层渗透率、表皮系数等气藏的物性参数来指导具体的油气开发。
目前，现有方法大多采用测井法、岩芯测试，或者压恢试井等方式来确定具体的储层渗透率。但是，上述方法具体实施时，往往存在计算量大、确定过程耗时长、误差大等技术问题。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器，以解决现有方法存在的确定储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题，达到能高效、便捷地确定气井的储层渗透率的技术效果。
本申请实施例提供了一种气井的储层渗透率的确定方法，包括：获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
本申请实施例还提供了一种气井的储层渗透率的确定装置，包括：获取模块，用于获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；第一确定模块，用于根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；第二确定模块，用于确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；建立模块，用于根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；第三确定模块，用于根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
本申请实施例还提供了一种服务器，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述气井的储层渗透率的确定方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现上述气井的储层渗透率的确定方法。
在本申请实施例中，通过先获取目标气井的类型参数、储层物性参数，以及生产动态数据；再确定目标气井的井型、储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，进而可以确定出与目标气井匹配的目标气井的产能方程、储层渗透率模型；进一步可以综合储层物性参数和生产动态数据，基于上述目标气井的产能方程、储层渗透率模型，建立得到针对目标气井所对应的具体生产场景的显式化的拟合储层渗透率模型，并利用目标气井的储层物性参数、生产动态数据，通过上述拟合储层渗透率模型，求解出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。从而解决了现有方法存在的确定储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题。达到能高效、便捷地确定气井的储层渗透率的技术效果。
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井的储层渗透率的确定方法的处理流程图；
图2是根据本申请实施方式提供的气井的储层渗透率的确定装置的组成结构图；
图3是基于本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法的服务器的组成结构示意图；
图4是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法的一个场景示意图；
图5是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法的一个场景示意图；
图6是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法的一个场景示意图；
图7是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法的一个场景示意图。
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采用测井方法、岩芯测试，或者压恢试井等方式来确定储层渗透率。上述方法各自存在一定的局限性。具体的，例如，基于测井方法得到的储层渗透率往往是一种间接获得的参数，其数值可能会小于真实的储层渗透率，导致误差较大。基于岩芯测试得到的结果数据，受机理限制，往往无法全面地代表出整个气藏的渗透率，且测试过程耗时、费力，实施成本相对较高。而采用压恢试井来确定储层渗透率则关井，测试过程较为复杂、繁琐，还会影响生产，往往无法大面积开展。综上可知，基于现有方法在具体确定气井的储层渗透率时往往会存在诸如计算量大、确定过程耗时长、误差大等技术问题。
针对产生上述技术问题的根本原因，本申请考虑可以抛开现有方法确定储层渗透率的模式思路，可以引入并结合目标气井的储层物性参数和生产动态数据；先具体分析目标气井的井型，以及目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度；进而确定并利用与目标气井的井型匹配的目标气井的产能方程，以及与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的目标气井的储层渗透率模型，针对目标气井的具体的生产场景建立对应的显式化的目标气井的拟合储层渗透率模型；再通过上述拟合储层渗透率模型，根据目标气井的储层物性参数和生产动态数据，准确、快速地确定出目标气井的储层渗透率等参数。从而可以解决现有方法存在的确定储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题。达到能高效、便捷地确定气井的储层渗透率的技术效果。
基于上述思考思路，本申请实施例提供了一种气井的储层渗透率的确定方法。具体请参阅图1所示的根据本申请实施方式提供的气井的储层渗透率的确定方法的处理流程图。本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法，具体实施时，该方法可以包括以下内容。
S101：获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据。
在本实施例中，上述目标气井的储层物性参数具体可以理解为反映目标气井的储层的物性特征的参数数据。具体的，上述储层物性参数可以包括以下所列举的参数中的一种，或多种：原始地层压力(可以记为pi，单位：MPa)、储层温度(可以记为T，单位：K)、储层的有效厚度(可以记为h，单位：m)、储层孔隙度(可以记为φ)、储层孔隙压缩系数(可以记为CP，单位：MPa-1)、天然气相对密度(可以记为γg)、平均气体粘度(可以记为
Figure BDA0002341003080000041
单位：mPa·s)、平均气体偏差系数(可以记为
Figure BDA0002341003080000042
)、目标气井的井筒半径(可以记为rw，单位：m)、裂缝半长(可以记为Lf，单位：m)、井距等等。当然，需要说明的是上述所列举的储层物性参数只是一种示意性说明。具体实施时，根据所针对具体的目标气井的具体情况，还可以引入除上述所列举的储层物性参数以外的其他类型的参数数据。
在本实施例中，为了能够更加准确地针对目标气井所处的真实的生产场景，以结合目标气井的具体生产动态情况，来精确地确定出目标气井的储层渗透率。在获取目标气井的储层物性参数的同时，还会获取目标气井的生产动态数据。
其中，上述目标气井的生产动态数据具体可以理解为能够反映目标气井的生产情况的参数数据。具体的，上述生产动态数据可以包括：目标气井的井底压力(可以记为pwf，单位：MPa)，和/或，目标气井井口产量(可以记为qg，单位为：104m3/d)等等。当然，需要说明的是上述所列举的生产动态数据只是一种示意性说明。具体实施时，根据目标气井的所处的具体生产情况，还可以引入除上述所列举的参数数据以外的其他类型的参数数据作为目标气井的生产动态数据。
在本实施例中，上述目标气井的类型参数具体可以理解为一种能够反映目标气井的井型的特征参数。
在本实施例中，具体实施时，可以先根据目标气井的储层情况、生产情况，以及气井情况等，对应获取上述目标气井的储层物性参数、生产动态数据，以及类型参数等数据，以便后续的处理使用。
S102：根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程。
在本实施例中，具体实施时，可以先根据目标气井的类型参数确定出目标气井的井型。其中，上述目标气井的井型具体可以包括：未压裂直井，或，压裂直井。进而，可以确定与目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程。
例如，如果根据目标气井的类型参数，确定目标气井为未压裂直井，可以确定未压裂直井井型的产能方程作为目标气井的产能方程。如果根据目标气井的类型参数，确定目标气井为压裂直井，可以确定压裂直井井型的产能方程作为目标气井的产能方程。
在本实施例中，需要补充的是，现有的气井的储层渗透率的确定方法大多只是针对常规砂岩气藏中未压裂的直井这一种场景设计的。因此，现有方法往往忽略了针对压裂直井这种井型的处理，出现在目标气井为压裂直井时，依然使用针对未压裂直井所设计的方法来确定储层渗透率，进而导致所确定出储层渗透率不够准确、误差较大。而在本实施例中，考虑到了目标气井的井型差异，先对目标气井的井型进行了区分，再根据目标气井的井型选择匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程，参与后续的处理，使得后续确定出的储层渗透率相对更加精确。
S103：确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型。
在本实施例中，还根据目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，对目标气井所对应的储层渗透率模型进行更加精细的划分，以便确定并使用针对性更强、更为准确的储层渗透率模型来参与后续储层渗透率的确定。
在本实施例中，具体实施时，可以根据目标气井的储层物性参数，判断目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度是否较强。例如，如果根据储层物性参数，确定目标气井的气藏是一种低渗致密气藏，则可以判断目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度较强。
如果判断目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响较大，大于等于预设的阈值，可以判断目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度较强，进而可以选择考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，这种匹配的储层渗透率模型作为目标气井的储层渗透率模型。如果判断目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响较小，小于预设的阈值，可以判断目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度较弱，进而可以选择不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，这种匹配的储层渗透率模型作为目标气井的储层渗透率模型。
在本实施例中，通过上述方式，考虑了目标气井真实情况下受应力敏感效应的影响程度，所确定出匹配的储层渗透率模型相对更有针对性，更加准确、合理。
S104：根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型。
在本实施例中，可以综合所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型两种不同维度的模型方程所包含的信息，使得所得到的目标气井的拟合储层渗透率模型相对更加精确、全面。
在本实施例中，具体实施时，可以先根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，通过变形，得到对应的直线方程；进一步，在基于上述直线方程，建立对应的拟合计算渗透率模型，作为上述目标气井的拟合储层渗透率模型。
在本实施例中，需要说明的是，通过上述方式建立得到的目标气井的拟合储层渗透率模型是一种显式化的表达式。因此，后续通过上述目标气井的拟合储层渗透率模型来具体求解储层渗透率时计算难度相对会更低、所需的计算量也会相对更少，进而可以更加高效、便捷地确定出目标气井的储层渗透率。
在本实施例中，具体实施时，可以根据目标气井所处的不同生产场景，确定对应不同的目标气井的产能方程，和储层渗透率模型；进一步，可以根据不同的目标气井的产能方程，和储层渗透率模型，建立对应不同生产场景的目标气井的拟合储层渗透率模型。
在本实施例中，具体实施时，在所述目标气井的产能方程包括未压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，可以包括以下内容：
按照以下公式建立模拟气井的拟合储层渗透率模型：
Y＝mX+b
Figure BDA0002341003080000071
Figure BDA0002341003080000072
Figure BDA0002341003080000073
b＝-S
其中，Y为第一类拟合因变量，X为第一类拟合自变量，m为第一类拟合斜率，b为第一类拟合常数项，ReD为气井压力波前缘与井眼的距离与目标气井的井筒半径的比值，γg为天然气相对密度，rw为目标气井的井筒半径，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000074
为平均气体粘度，k为储层渗透率，qg为目标气井井口产量，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000075
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，具体实施时，在所述目标气井的产能方程包括未压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，可以包括以下内容：
Y′＝m′X′+b′
Figure BDA0002341003080000081
Figure BDA0002341003080000082
Figure BDA0002341003080000083
b′＝-S
其中，Y′为第二类拟合因变量，X′为第二类拟合自变量，m′为第二类拟合斜率，b′为第二类拟合常数项，ReD为气井压力波前缘与井眼的距离与目标气井的井筒半径的比值，γg为天然气相对密度，rw为目标气井的井筒半径，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000084
为平均气体粘度，ck为应力敏感指数，ki为原始储层渗透率，qg为目标气井井口产量，p为地层目前的压力，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000088
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，需要说明的是，在考虑应力敏感效应之后，储层渗透率会随压力发生变化，只有原始储层渗透率ki不会发生变化，因此可以先通过直线斜率求出的上述原始储层渗透率。在求出原始储层渗透率之后，可以将上述原始储层渗透率代入考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，从而可以通过该考虑应力敏感效应的储层渗透率模型得到每一压力下的储层渗透率，即每一压力下所对应的k值。
在本实施例中，具体实施时，在所述目标气井的产能方程包括压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，可以包括以下内容：
Y″＝m″X″+b″
Figure BDA0002341003080000085
Figure BDA0002341003080000086
Figure BDA0002341003080000087
b″＝-S
其中，Y″为第三类拟合因变量，X″为第三类拟合自变量，m″为第三类拟合斜率，b″为第三类拟合常数项，RbD为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离与裂缝半长的比值，Lf为裂缝半长，γg为天然气相对密度，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000091
为平均气体粘度，k为储层渗透率，qg为目标气井井口产量，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000097
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，具体实施时，在所述目标气井的产能方程包括压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，可以包括以下内容：
Y″′＝m″′X″′+b″′
Figure BDA0002341003080000092
Figure BDA0002341003080000093
Figure BDA0002341003080000094
b″′＝-S
其中，Y″′为第四类拟合因变量，X″′为第四类拟合自变量，m″′为第四类拟合斜率，b″′为第四类拟合常数项，RbD为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离与裂缝半长的比值，Lf为裂缝半长，γg为天然气相对密度，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000095
为平均气体粘度，ck为应力敏感指数，ki为原始储层渗透率，qg为目标气井井口产量，p为地层目前的压力，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000096
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
S105：根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
在本实施例中，具体实施时，可以先将所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据分别代入上述目标气井的拟合储层渗透率模型；再通过求解上述目标气井的拟合储层渗透率模型，得到目标气井的储层渗透率，以及目标气井的表皮系数。
在本实施例中，按照上述方式除了能够高效、准确地确定出目标气井的储层渗透率外，同时还可以确定出目标气井的表皮系数。其中，上述储层渗透率和表皮系数可以分别理解为用于表征目标气井的气藏物性特征的一种参数数据。后续，可以利用上述储层渗透率和表皮系数来分析目标气井的气藏情况，进而预测目标气井的产能。
在本实施例中，具体求解上述目标气井的拟合储层渗透率模型，考虑到上述目标气井的拟合储层渗透率模型是一种显式化的表达式。因此，可以通过求解目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的表达式的斜率，来计算出目标气井的储层渗透率；通过求解目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的表达式的截距，来计算出目标气井的表皮系数。这样可以有效地降低计算量，快速地计算出目标气井的储层渗透率和表皮系数。
在本实施例中，上述通过求解目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的表达式的斜率，来计算出目标气井的储层渗透率，具体实施时，可以包括以下内容：设置储层渗透率的初始值；根据储层渗透率的初始值和目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出对应的表达式的斜率；再根据表达式的斜率确定更新的储层渗透率。比较初始的储层渗透率和更新的储层渗透率之间的差异值。如果初始的储层渗透率和更新的储层渗透率之间的差异值较小，甚至为0，则可以将上述更新的储层渗透率确定为目标气井的储层渗透率。如果初始的储层渗透率和更新的储层渗透率之间的差异值较大，则可以将更新的储层渗透率作为初始的储层渗透率，重复上述方式，再次通过基于初始的储层渗透率来计算斜率，再基于斜率来计算更新的储层渗透率，并将更新的储层渗透率与初始的储层渗透率进行比较。直到更新的储层渗透率与初始的储层渗透率之间的差异值较小，设置为0时，停止，并将此次的更新的储层渗透率确定为目标气井的储层渗透率。
在本实施例中，具体的，例如，可以先设置储层渗透率的初始值为k0。确定目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的目标气井的产能方程是未压裂直井井型的产能方程，还是压裂直井井型的产能方程。
在确定目标气井的产能方程是未压裂直井井型的产能方程的情况下，按以下公式将k0代入，计算对应的ReD：
Figure BDA0002341003080000111
在确定目标气井的产能方程是压裂直井井型的产能方程的情况下，按以下公式将k0代入，计算对应的RbD：
Figure BDA0002341003080000112
进一步，根据目标气井的拟合储层渗透率模型、上述计算得到的ReD或RbD，结合目标气井的储层物性参数、动态生产数据，确定出针对目标气井所处的对应的生产场景下的拟合因变量、拟合自变量。具体的，可以按照以下公式计算出针对目标气井对应不同的生产场景(包括：未压裂直井型且储层受应力敏感效应影响较小、未压裂直井型且储层受应力敏感效应影响较大、压裂直井型且储层受应力敏感效应影响较小、压裂直井型且储层受应力敏感效应影响较大)中的拟合因变量：
Figure BDA0002341003080000113
以及相应的拟合自变量：
Figure BDA0002341003080000114
再根据上述计算出的目标气井对应的生产场景下的拟合因变量和拟合自变量，通过拟合确定出对应的表达式的斜率。
具体的，可以根据上述拟合因变量和拟合自变量在直角坐标系中绘制出X、Y值，再根据直角坐标系中绘制的X、Y的点，通过直线拟合，得到对应斜率m。
进而可以根据以下公式，代入斜率，计算得出更新的储层渗透率k1：
Figure BDA0002341003080000121
其中，m为拟合得到的模型表达式所对应的直线斜率，单位：(104m3/d)/MPa。
比较k0和k1的数值大小，确定两者之间的差异值。
若差异值较小，例如，两者数值相等或相近，则完成计算过程，将k1最终确定为目标气井的储层渗透率。
若差异值较大，例如，两者其中一个数值明显大于另一个，则将k1作为新一轮计算中的储层渗透率的初始值，重复上计算，得到更新的储层渗透率k2，再与k1进行比较。直到某一轮计算后得到的更新的储层渗透率与该轮用于计算更新的储层渗透率的储层渗透率的初始值相同或相近停止计算，并将该轮得到的更新的储层渗透率最终确定为目标气井的储层渗透率。
在确定出目标气井的储层渗透率后，可以根据目标气井的拟合储层渗透率模型，按照以下公式，来计算对应的表皮系数：S＝-b。
其中，上述b也可以理解为模型表达式所对应拟合直线的截距，无因次。
在本实施例中，具体实施时，如果裂缝半长的数值已知，可以代入裂缝半长，根据模型表达式所对应拟合直线的斜率，可以求解得到目标气井储层的原始渗透率；进而可以根据模型表达式所对应拟合直线的截距可计算出表皮系数。进一步可以再确定气井的不完善性。
如果裂缝半长的数值未知，可以先假设裂缝半长的范围，由通过上述建立得到模型表达式所对应的拟合直线，在拟合直线的吻合度R2都接近于1的情况下，可计算出不同裂缝半长与渗透率和表皮系数的对应关系。其中，ck的取值可以通过试算法设置，以使拟合直线能够达到较好的拟合关系，将此时的ck取值最终确定ck的数值。
在本实施例中，在按照上述方式确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数后，进一步，还可以根据目标气井的储层渗透率，以及表皮系数，预测目标气井的产能。
具体实施时，可以包括：根据所述目标气井的储层渗透率、表皮系数，以及目标气井的产能方程，计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系；根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，计算层流项系数和紊流项系数；根据所述层流项系数和所述紊流项系数，预测目标气井的产能。
在确定目标气井的储层渗透率和表皮系数后，可以根据目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的目标气井的产能方程是未压裂直井井型的产能方程，还是压裂直井井型的产能方程，按照以下公式计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离Rb随时间t的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离Re随时间t的变化关系。
Figure BDA0002341003080000131
或
Figure BDA0002341003080000132
进而，可以根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，结合目标气井的拟合储层渗透率模型计算得出层流项系数A和紊流项系数B随时间的变化关系。
Figure BDA0002341003080000133
Figure BDA0002341003080000134
进一步，可以根据计算结果做出产能方程的系数A、B与时间t的关系图，可以将不同时间变化的A、B的值代入目标气井的二项式产能方程，即可得到该目标气井不同时间的不稳定产能方程和对应的绝对无阻流量qAOF。也可以将稳定不变的A、B的值代入目标气井的二项式产能方程，即可得到该目标气井的稳定产能方程和绝对无阻流量qAOF。具体的，可以表示为以下形式。
Figure BDA0002341003080000141
Figure BDA0002341003080000142
通过上述方式，可以准确、快速地确定出目标气井不稳定情况和稳定情况下的产能方程，以及绝对无阻流量，从而可以较好地预测目标气井的产能。
在本实施例中，可以根据所预测出的目标气井的产能，来指导针对目标气井的天然气开采，从而提高开采效率。
在本申请实施例中，相较于现有方法，通过先获取目标气井的类型参数、储层物性参数，以及生产动态数据；再确定目标气井的井型、储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，进而可以确定出与目标气井匹配的目标气井的产能方程、储层渗透率模型；进一步可以综合储层物性参数和生产动态数据，基于上述目标气井的产能方程、储层渗透率模型，建立得到针对目标气井所对应的具体生产场景的显式化的拟合储层渗透率模型，并利用目标气井的储层物性参数、生产动态数据，通过上述拟合储层渗透率模型，求解出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。从而解决了现有方法存在的确定储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题。达到能高效、便捷地确定气井的储层渗透率的技术效果。
在一个实施例中，在根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数后，所述方法具体实施时，还可以包括以下内容：
S1：根据所述目标气井的储层渗透率、表皮系数，以及目标气井的产能方程，计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系；
S2：根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，计算层流项系数和紊流项系数；
S3：根据所述层流项系数和所述紊流项系数，预测目标气井的产能。
在本实施例中，可以通过上述方式快速、准确地预测出目标气井的产能，进而可以根据所预测出的目标气井的产能，指导针对目标气井的天然气开采。
在一个实施例中，根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，计算层流项系数和紊流项系数，具体实施时，可以包括以下内容：根据目标气井的产能方程、目标气井的储层渗透率模型，选择匹配的预设处理方式；根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，通过所述匹配的预设处理方式，确定出层流项系数和紊流项系数。
在一个实施例中，具体实施时，可以先确定目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的目标气井的产能方程是未压裂直井井型的产能方程，还是压裂直井井型的产能方程。在确定目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的目标气井的产能方程是未压裂直井井型的产能方程的情况下，可以计算气井压力波前缘与井眼的距离Re随时间的变化关系。在确定目标气井的拟合储层渗透率模型所对应的目标气井的产能方程是压裂直井井型的产能方程的情况下，可以计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离Rb随时间的变化关系。进而可以根据上述变化关系计算得到与目标气井所处的生产场景对应的层流项系数A和紊流项系数B随时间的变化关系。进一步可以通过将变化着的A、B代入目标气井的产能方程，得到目标气井不同时间的不稳定产能和对应的绝对无阻流量(qAOF)。也可以通过将稳定不变的A、B代入目标气井的产能方程，得到目标气井稳定产能和对应的绝对无阻流量(qAOF)。从而可以对目标气井稳定情况和不稳定情况的产能进行较为准确的预测。
在一个实施例中，所述目标气井的产能方程具体可以包括：未压裂直井井型的产能方程，或，压裂直井井型的产能方程等。
在一个实施例中，所述目标气井的储层渗透率模型具体可以包括：考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，或，不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型等。
在一个实施例中，在所述目标气井的产能方程包括未压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，具体实施时，可以包括以下内容：
按照以下公式建立模拟气井的拟合储层渗透率模型：
Y＝mX+b
Figure BDA0002341003080000161
Figure BDA0002341003080000162
Figure BDA0002341003080000163
b＝-S
其中，Y为第一类拟合因变量，X为第一类拟合自变量，m为第一类拟合斜率，b为第一类拟合常数项，ReD为气井压力波前缘与井眼的距离与目标气井的井筒半径的比值，γg为天然气相对密度，rw为目标气井的井筒半径，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000164
为平均气体粘度，k为储层渗透率，qg为目标气井井口产量，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000165
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，按照上述方式综合目标气井的产能方程，和目标气井的储层渗透率模型所建立的目标气井的拟合储层渗透率模型，也可以称为第一类拟合储层渗透率模型。其中，该拟合储层渗透率模型是针对目标气井为未压裂直井型，且受应力敏感效应较小的生产场景所建立得到的。
在本实施例中，具体实施时，可以按照以下方式根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，通过推导和变形等处理，得到上述第一类拟合储层渗透率模型。
具体的，可以将以下直井井型的产能方程，确定为目标气井的产能方程：
Figure BDA0002341003080000171
式中，pi为原始地层压力，单位MPa；pwf为井底压力，单位MPa；
Figure BDA0002341003080000172
为平均气体粘度，单位mPa·s；
Figure BDA0002341003080000173
为平均气体偏差系数，无因次；T为储层温度，单位K；qg为气井井口产量，104m3/d；k为储层渗透率，单位mD；h为储层有效厚度，单位m；Re为气井压力波前缘与井眼的距离，单位m；rw为井筒半径，单位m；S为气井表皮系数，无因次；β为速度系数，单位m-1；γg为天然气相对密度，无因次。
将速度系数的表达式代入可得以下公式：
Figure BDA0002341003080000174
将式(2)写成气井采气指数倒数的形式为：
Figure BDA0002341003080000175
式(3)可进一步转化为：
Figure BDA0002341003080000176
其中，式(3)等号右边方括号中第二项即为非达西引起的表皮系数。
Figure BDA0002341003080000177
式中，SND为非达西表皮，无因次。
那么式(4)也可以表示为更简单的形式:
Figure BDA0002341003080000178
根据渗流力学及试井分析理论，气藏中一口直井生产的早期，其压力探测半径公式的表达式可以表示为
Figure BDA0002341003080000179
式中Ct＝Cp+Cg，而Cg可近似等于pave的倒数，pave为压力波及区内的平均地层压力。可基于每一时间的井底流压与原始地层压力采用以下公式计算出pave＝(0.9717pi 2+0.0283pwf 2)0.5。令
Figure BDA0002341003080000181
将式(8)代入式(4)得：
Figure BDA0002341003080000182
该式可用一线性方程表示：Y＝mX+b (10)
其中：
Figure BDA0002341003080000183
Figure BDA0002341003080000184
Figure BDA0002341003080000185
b＝-S (14)
式中，m为拟合储层渗透率模型的表达式所对应的直线斜率，单位(104m3/d)/MPa2；b为拟合直线的截距，无因次。
后续，可以将目标气井的储层物性参数及相应的生产动态数据代入上述公式(7)、(8)、(11)和(12)中，可在直角坐标系中绘制出任意时刻的X、Y值。根据拟合出的直线的斜率可求出储层的渗透率，由直线的截距可计算出表皮系数，进而确定气井的不完善性。计算时可以先假设一个储层渗透率值作为初始值代入公式(7)、(8)、(11)参与计算，根据直线斜率代入公式(13)再计算出一个斜率值，不断拟合直线，使代入公式(13)的渗透率与拟合直线输出的渗透率值相等，则完成计算过程，确定出准确度较高的储层渗透率。
在一个实施例中，在所述目标气井的产能方程包括未压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
Y′＝m′X′+b′
Figure BDA0002341003080000186
Figure BDA0002341003080000191
Figure BDA0002341003080000192
b′＝-S
其中，Y′为第二类拟合因变量，X′为第二类拟合自变量，m′为第二类拟合斜率，b′为第二类拟合常数项，ReD为气井压力波前缘与井眼的距离与目标气井的井筒半径的比值，γg为天然气相对密度，rw为目标气井的井筒半径，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000193
为平均气体粘度，ck为应力敏感指数，ki为原始储层渗透率，qg为目标气井井口产量，p为地层目前的压力，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000194
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，按照上述方式综合目标气井的产能方程，和目标气井的储层渗透率模型所建立的目标气井的拟合储层渗透率模型，也可以称为第二类拟合储层渗透率模型。其中，该拟合储层渗透率模型是针对目标气井为未压裂直井型，且受应力敏感效应较大的生产场景所建立得到的。
在本实施例中，具体实施时，可以按照以下方式根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，通过推导和变形等处理，得到上述第二类拟合储层渗透率模型。
在本实施例中，考虑应力敏感效应的储层渗透率模型可表示为以下形式：
Figure BDA0002341003080000195
式中，ck为应力敏感指数，为一正值，单位MPa-1；p为生产过程中储层中任一点的压力，单位MPa；ki为原始渗透率，单位mD；k(p)为某一压力下的渗透率，单位mD。
结合考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，考虑渗透率变化的未压裂直井井型的产能方程具体可以表示为以下形式：
Figure BDA0002341003080000196
将式(8)和(15)代入式(16)，可得到考虑应力敏感时未压裂直井井型的产能方程为：
Figure BDA0002341003080000201
公式(17)可用一线性方程表示：
Y′＝mX′+b (18)
其中：
Figure BDA0002341003080000202
Figure BDA0002341003080000203
Figure BDA0002341003080000204
b′＝-S (22)
式中，m′为直线斜率，单位(104m3/d)/MPa2；b′为拟合直线的截距，无因次。
后续，可以将目标气井的储层物性参数及相应的生产动态数据代入式(7)、(8)、(19)和(20)中，可在直角坐标系中绘制出任意时刻的X′、Y′值。根据拟合出的直线的斜率可求出储层的原始渗透率，由直线的截距可计算出表皮系数，进而确定气井的不完善性。计算时可以先假设一个原始渗透率值(例如，储层渗透率的初始值)代入公式(7)、(8)、(19)参与计算，根据直线斜率代入公式(21)再计算出一个斜率值，不断拟合直线，使代入公式(21)的原始渗透率与拟合直线输出的原始渗透率值相等，则完成计算过程，确定出准确度较高的储层渗透率。其中涉及到的ck的值可以采用试算法，使直线拟合关系最好，最终确定ck的值。
在一个实施例中，在所述目标气井的产能方程包括压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
Y″＝m″X″+b″
Figure BDA0002341003080000205
Figure BDA0002341003080000211
Figure BDA0002341003080000212
b″＝-S
其中，Y″为第三类拟合因变量，X″为第三类拟合自变量，m″为第三类拟合斜率，b″为第三类拟合常数项，RbD为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离与裂缝半长的比值，Lf为裂缝半长，γg为天然气相对密度，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000213
为平均气体粘度，k为储层渗透率，qg为目标气井井口产量，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000214
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，按照上述方式综合目标气井的产能方程，和目标气井的储层渗透率模型所建立的目标气井的拟合储层渗透率模型，也可以称为第三类拟合储层渗透率模型。其中，该拟合储层渗透率模型是针对目标气井为压裂直井型，且受应力敏感效应较小的生产场景所建立得到的。
在本实施例中，具体实施时，可以按照以下方式根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，通过推导和变形等处理，得到上述第三类拟合储层渗透率模型。
在本实施例中，对于压裂直井井型，例如，垂直裂缝井，可以根据保角变换原理，得到井壁处的势差为：
Figure BDA0002341003080000215
将速度系数的表达式代入可得：
Figure BDA0002341003080000216
将式(24)写成气井采气指数倒数的形式为：
Figure BDA0002341003080000221
式(25)可进一步转化为：
Figure BDA0002341003080000222
其中，式(26)等号左边第二项即为非达西引起的表皮系数：
Figure BDA0002341003080000223
那么式(26)可表示为：
Figure BDA0002341003080000224
式中，Ra为压力在压裂裂缝延伸方向上传播的距离，单位m；Rb为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离，单位m；Lf为裂缝半长，单位m；γg为天然气相对密度，无因次；h为储层有效厚度，单位m；
Figure BDA0002341003080000225
为平均气体粘度，单位mPa·s；
Figure BDA0002341003080000226
为平均气体偏差系数，无因次；k为储层渗透率，单位mD；T为储层温度，单位K；pi为原始地层压力，单位MPa；pwf为井底压力，单位MPa；qg为气井井口产量，单位104m3/d；S为气井表皮系数，无因次；SND为非达西表皮，无因次。
由于沿着压裂裂缝方向上传播的距离和垂直于压裂裂缝方向上传播的距离存在如下关系式：
Ra 2＝Rb 2+Lf 2。 (29)
那么
Figure BDA0002341003080000227
Rb的表达式为
Figure BDA0002341003080000228
式中Ct＝Cp+Cg，而Cg可近似等于pave的倒数，pave为压力波及区内的平均地层压力，可基于每一时间的井底流压与原始地层压力，采用以下公式计算出pave＝(0.9717pi 2+0.0283pwf 2)0.5。令：
Figure BDA0002341003080000231
可得到：
Figure BDA0002341003080000232
和
Figure BDA0002341003080000233
因此：
Figure BDA0002341003080000234
该式可用一线性方程表示：Y″＝m″X″+b″ (36)
其中：
Figure BDA0002341003080000235
Figure BDA0002341003080000236
Figure BDA0002341003080000237
b″＝-S (40)
式中，m″为直线斜率，单位(104m3/d)/MPa2；b″为拟合直线的截距，无因次。
后续，具体可以将目标气井的储层物性参数、压裂裂缝半长及相应的生产动态数据代入上述式(31)、(32)、(37)和(38)中，可在直角坐标系中绘制出任意时刻的X″、Y″值。根据拟合出的直线的斜率可求出储层的渗透率，由直线的截距可计算出表皮系数，进而确定气井的不完善性。计算时可以先假设一个储层渗透率值的初始值代入公式(31)、(32)、(37)参与计算，根据直线斜率代入公式(39)再计算出一个斜率值，不断拟合直线，使代入公式(39)的渗透率与拟合直线输出的渗透率值相等，则完成计算过程，最终得到一个较为准确的储层渗透率。
在一个实施例中，在所述目标气井的产能方程包括压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
Y″′＝m″′X″′+b″′
Figure BDA0002341003080000241
Figure BDA0002341003080000242
Figure BDA0002341003080000243
b″′＝-S
其中，Y″′为第四类拟合因变量，X″′为第四类拟合自变量，m″′为第四类拟合斜率，b″′为第四类拟合常数项，RbD为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离与裂缝半长的比值，Lf为裂缝半长，γg为天然气相对密度，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure BDA0002341003080000244
为平均气体粘度，ck为应力敏感指数，ki为原始储层渗透率，qg为目标气井井口产量，p为地层目前的压力，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure BDA0002341003080000245
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
在本实施例中，按照上述方式综合目标气井的产能方程，和目标气井的储层渗透率模型所建立的目标气井的拟合储层渗透率模型，也可以称为第四类拟合储层渗透率模型。其中，该拟合储层渗透率模型是针对目标气井为压裂直井型，且受应力敏感效应较大的生产场景所建立得到的。
在本实施例中，具体实施时，可以按照以下方式根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，通过推导和变形等处理，得到上述第四类拟合储层渗透率模型。
在本实施例中，考虑渗透率变化的压裂直井井型的产能方程可表示为以下形式：
Figure BDA0002341003080000246
Figure BDA0002341003080000247
将式(15)和式(32)代入式(41)，可得到考虑应力敏感时压裂直井气井的产能方程：
Figure BDA0002341003080000251
式(42)可用一线性方程表示为：Y″′＝m″′X″′+b″′ (43)
其中：
Figure BDA0002341003080000252
Figure BDA0002341003080000253
Figure BDA0002341003080000254
b″′＝-S (47)
式中，m″′为直线斜率，单位(104m3/d)/MPa2；b″′为拟合直线的截距，无因次。
后续，具体实施时，可以将目标气井的储层物性参数、压裂裂缝半长及相应的生产动态数据代入式(31)、(32)、(44)和(45)中，进而可在直角坐标系中绘制出任意时刻的X″′、Y″′值。根据拟合出的直线的斜率可求出储层的原始渗透率，由直线的截距可计算出表皮系数，进而确定气井的不完善性。计算时，可以先假设一个原始渗透率值(例如，初始值)代入公式(31)、(32)、(44)参与计算，根据直线斜率代入公式(46)再计算出一个斜率值，不断拟合直线，使代入公式(46)的原始渗透率与拟合直线输出的原始渗透率值相等，则完成计算过程，最终得到准确度较高的渗透率。其中涉及到的ck的值可以采用试算法，使直线拟合关系最好，最终确定ck的值。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定方法，通过先获取目标气井的类型参数、储层物性参数，以及生产动态数据；再确定目标气井的井型、储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，进而可以确定出与目标气井匹配的目标气井的产能方程、储层渗透率模型；进一步可以综合储层物性参数和生产动态数据，基于上述目标气井的产能方程、储层渗透率模型，建立得到针对目标气井所对应的具体生产场景的显式化的拟合储层渗透率模型，并利用目标气井的储层物性参数、生产动态数据，通过上述拟合储层渗透率模型，求解出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。从而解决了现有方法存在的确定储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题。达到能高效、便捷地确定气井的储层渗透率的技术效果。还通过具体分析了目标气井的井型、储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，分别针对压裂直井考虑应力敏感效应、压裂直井不考虑应力敏感效应、未压裂直井考虑应力敏感效应和未压裂直井不考虑应力敏感效应四种不同的生产场景，分别建立对应的拟合储层渗透率模型；再根据目标气井所对应的具体生产场景，使用对应的拟合储层渗透率模型来确定储层渗透率，从而提高了所确定的储层渗透率的准确度。还通过在确定出目标气井的储层渗透率等参数后，进一步，根据储层渗透率、表皮系数，以及目标气井的产能方程，计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系；再基于上述变化关系，计算层流项系数和紊流项系数；进而可以根据层流项系数和紊流项系数，预测目标气井的产能。从而能够准确、高效地预测出目标气井的产能情况。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种储层渗透率的确定装置，如下面的实施例所述。由于储层渗透率的确定装置解决问题的原理与储层渗透率的确定方法相似，因此储层渗透率的确定装置的实施可以参见储层渗透率的确定方法的实施，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，是本申请实施例提供的储层渗透率的确定装置的一种组成结构图，该装置具体可以包括：获取模块201、第一确定模块202、第二确定模块203、建立模块204和第三确定模块205，下面对该结构进行具体说明。
获取模块，具体可以用于获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；
第一确定模块，具体可以用于根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；
第二确定模块，具体可以用于确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；
建立模块，具体可以用于根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；
第三确定模块，具体可以用于根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
在一个实施例中，所述装置具体还可以包括以下结构模块：
第一计算模块，具体可以用于根据所述目标气井的储层渗透率、表皮系数，以及目标气井的产能方程，计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系；
第二计算模块，具体可以用于根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，计算层流项系数和紊流项系数；
预测模块，具体可以用于根据所述层流项系数和所述紊流项系数，预测目标气井的产能。
在一个实施例中，所述目标气井的产能方程具体可以包括：未压裂直井井型的产能方程，或，压裂直井井型的产能方程等。
在一个实施例中，所述目标气井的储层渗透率模型具体可以包括：考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，或，不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型等。
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，本申请实施例提供的气井的储层渗透率的确定装置，通过获取模块先获取目标气井的类型参数、储层物性参数，以及生产动态数据；再通过第一确定模块和第二确定模块分别确定目标气井的井型、储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，进而可以确定出与目标气井匹配的目标气井的产能方程、储层渗透率模型；进一步可以通过建立模块综合储层物性参数和生产动态数据，基于上述目标气井的产能方程、储层渗透率模型，建立得到针对目标气井所对应的具体生产场景的显式化的拟合储层渗透率模型，并通过第三确定模块利用目标气井的储层物性参数、生产动态数据，通过上述拟合储层渗透率模型，求解出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。从而解决了现有方法存在的确定储层渗透率时计算量大、确定过程耗时长、误差大的技术问题。达到能高效、便捷地确定气井的储层渗透率的技术效果。
本说明书实施例还提供一种服务器，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器具体实施时可以根据指令执行以下步骤：获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
为了能够更加准确地完成上述指令，参阅图3所示，本说明书实施例还提供了另一种具体的服务器，其中，所述服务器包括网络通信端口301、处理器302以及存储器303，上述结构通过内部线缆相连，以便各个结构可以进行具体的数据交互。
其中，所述网络通信端口301，具体可以用于获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据。
所述处理器302，具体可以用于根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
所述存储器303，具体可以用于存储相应的指令程序。
在本实施例中，所述网络通信端口301可以是与不同的通信协议进行绑定，从而可以发送或接收不同数据的虚拟端口。例如，所述网络通信端口可以是负责进行web数据通信的80号端口，也可以是负责进行FTP数据通信的21号端口，还可以是负责进行邮件数据通信的25号端口。此外，所述网络通信端口还可以是实体的通信接口或者通信芯片。例如，其可以为无线移动网络通信芯片，如GSM、CDMA等；其还可以为Wifi芯片；其还可以为蓝牙芯片。
在本实施例中，所述处理器302可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。本说明书并不作限定。
在本实施例中，所述存储器303可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。
本申请实施例还提供了一种基于气井的储层渗透率的确定方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现：获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
在本实施方式中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
在一个具体实施场景示例中，可以应用本申请实施例的提供气井的储层渗透率的确定方法来高效、准确地确定出某目标气井(井I-Z19-22)的储层渗透率，并对该目标气井的产能进行预测。具体实施时，可以参考以下内容执行。
S1、获取目标气井的储层物性参数，并记录在下表1中。同时还获取目标气井的生产动态数据记录表格，并根据上述生产动态数据得到如图4所示的关系图。图中，左侧的纵坐标pwf表示气井井底压力，右侧的纵坐标qg表示气井井口产量，横坐标t表示时间。
表1
参数 取值
<![CDATA[p<sub>i</sub>为原始地层压力，MPa]]> 24
T为储层温度，K 353.15
h为储层有效厚度，m 10
φ孔隙度，小数 0.1
<![CDATA[C<sub>p</sub>孔隙压缩系数，MPa<sup>-1</sup>]]> 0.005
<![CDATA[γ<sub>g</sub>为天然气相对密度，无因次]]> 0.65
<![CDATA[μ<sub>g</sub>为平均气体粘度，mPa·s]]> 0.015
Z为平均气体偏差系数，无因次 1
<![CDATA[r<sub>w</sub>为井筒半径，m]]> 0.1
<![CDATA[L<sub>f</sub>裂缝半长，m]]> 100
井距，m 800
S2、井型划分阶段：根据所需计算井型的不同，将气井分为未压裂的直井和压裂直井两种。在本实施例中，结合表征井型的类型参数，判断目标气井属于压裂直井井型。
S3、渗透率模型划分阶段：根据目标气井的气藏的储层物性判断，储层渗透率是否受到应力敏感效应的影响，划分为考虑和不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型。
在本实施例中，根据所选井所在的区块判断，该气藏属于低渗致密气藏，受应力敏感效应影响较大，ck＝0.01MPa-1，属于应考虑应力敏感效应的井。因此，可以选择使用考虑应力敏感效应的储层渗透率模型。
S4、气藏物性参数(包括：渗透率及表皮系数)评价确定阶段：根据对应的气井产能方程(即目标气井的产能方程)结合对应渗透率模型(即目标气井的储层渗透率模型)，变形得到的直线方程，建立拟合计算渗透率模型(即目标气井的拟合储层渗透率模型)。再利用气井的储层物性参数及相应的生产动态数据，拟合计算得到渗透率(即目标气井的储层渗透率)和表皮系数的数值。
在本实施例中，通过拟合计算，可以得出该井对应的渗透率为0.199mD，表皮系数为-0.6381。
S5、气井产能预测阶段：可以根据目标气井的二项式产能方程和已确定的渗透率参数，可以计算得到层流项系数A和紊流项系数B的值，作出A、B数值随时间的变化图，具体可以参阅图5所示。得出稳定的系数A和B值，即可得到该井的稳定产能方程和绝对无阻流量。图中的Data Fitting表示拟合直线(对应目标气井的拟合储层渗透率模型)，X、Y分别表示拟合直线中的拟合自变量、拟合因变量。
进一步，参阅图6可知，系数A和B随开井时间逐渐增大，但趋于平缓，最后达到稳定。图中，左侧的纵坐标A表示层流项系数，右侧的纵坐标B表示紊流项系数，横坐标t表示时间。
气井达到稳定时的A＝69.29MPa2/(104m3/d)，B＝0.01MPa2/(104m3/d)2。
相应的，该压裂直井考虑应力敏感效应的气井产能方程可以表示为：
Figure BDA0002341003080000311
在本实施例中，计算当pwf＝0MPa时，可以得出气井的无阻流量qAOF＝7.6774×104m3/d，做出该井拟稳态的流入动态曲线，具体可以参阅图7所示。图中，纵坐标pwf表示气井井底压力，横坐标qg表示气井井口产量
通过实践发现，本申请提供的气井的储层渗透率的确定方法结合了目标气井的实际情况，和所处的具体的生产场景，提出了基于并利用生产动态数据进行储层渗透率评价。该方法具体实施时，仅需早期生产数据就可快速计算出渗透率、表皮系数等参数，同时建立的拟合计算模型均为显式表达式，极大地减少了计算工作量和计算难度。并且，该方法具有简便、快捷、不关井、不影响产量、不影响生产和可靠性高的特点，具有较高的应用价值。
此外，还需要说明的是，本申请提供的气井的储层渗透率的确定方法基于压裂及未压裂直井的产能方程，分别考虑和不考虑应力敏感效应不同情况，推导建立了对应的产能分析新方法。在确定某气井的储层渗透率后，可以计算得到Re随时间t的变化关系，进而计算并根据层流项系数A和紊流项系数B随时间的变化关系，可以得出稳定的A、B系数值。进一步，可以确定出气井的稳定产能方程和绝对无阻流量qAOF。该方法可评价出不稳定渗流阶段任意时刻的气井产能，也可预测出将来稳定阶段的气井产能，为气井合理工作制度确定提供依据，以指导生产开发。
尽管本申请内容中提到不同的具体实施例，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。
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精神，希望所附实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。

Claims (11)

1.一种气井的储层渗透率的确定方法，其特征在于，包括：
获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；
根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；
确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；
根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；
根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数后，所述方法还包括：
根据所述目标气井的储层渗透率、表皮系数，以及目标气井的产能方程，计算压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系；
根据压力在垂直于压裂裂缝方向上的传播距离随时间的变化关系，或，气井压力波前缘与井眼的距离随时间的变化关系，计算层流项系数和紊流项系数；
根据所述层流项系数和所述紊流项系数，预测目标气井的产能。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标气井的产能方程包括：未压裂直井井型的产能方程，或，压裂直井井型的产能方程。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标气井的储层渗透率模型包括：考虑应力敏感效应的储层渗透率模型，或，不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标气井的产能方程包括未压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
按照以下公式建立模拟气井的拟合储层渗透率模型：
Y＝mX+b
Figure FDA0002341003070000021
Figure FDA0002341003070000022
Figure FDA0002341003070000023
b＝-S
其中，Y为第一类拟合因变量，X为第一类拟合自变量，m为第一类拟合斜率，b为第一类拟合常数项，ReD为气井压力波前缘与井眼的距离与目标气井的井筒半径的比值，γg为天然气相对密度，rw为目标气井的井筒半径，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure FDA0002341003070000024
为平均气体粘度，k为储层渗透率，qg为目标气井井口产量，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure FDA0002341003070000025
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标气井的产能方程包括未压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
按照以下公式建立模拟气井的拟合储层渗透率模型：
Y′＝m′X′+b′
Figure FDA0002341003070000031
Figure FDA0002341003070000032
Figure FDA0002341003070000033
b′＝-S
其中，Y′为第二类拟合因变量，X′为第二类拟合自变量，m′为第二类拟合斜率，b′为第二类拟合常数项，ReD为气井压力波前缘与井眼的距离与目标气井的井筒半径的比值，γg为天然气相对密度，rw为目标气井的井筒半径，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure FDA0002341003070000034
为平均气体粘度，ck为应力敏感指数，ki为原始储层渗透率，qg为目标气井井口产量，p为地层目前的压力，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure FDA0002341003070000035
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标气井的产能方程包括压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括不考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
按照以下公式建立模拟气井的拟合储层渗透率模型：
Y″＝m″X″+b″
Figure FDA0002341003070000036
Figure FDA0002341003070000037
Figure FDA0002341003070000038
b″＝-S
其中，Y″为第三类拟合因变量，X″为第三类拟合自变量，m″为第三类拟合斜率，b″为第三类拟合常数项，RbD为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离与裂缝半长的比值，Lf为裂缝半长，γg为天然气相对密度，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure FDA0002341003070000041
为平均气体粘度，k为储层渗透率，qg为目标气井井口产量，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure FDA0002341003070000042
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标气井的产能方程包括压裂直井井型的产能方程，且所述目标气井的储层渗透率模型包括考虑应力敏感效应的储层渗透率模型的情况下，根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型，包括：
按照以下公式建立模拟气井的拟合储层渗透率模型：
Y″′＝m″′X″′+b″′
Figure FDA0002341003070000043
Figure FDA0002341003070000044
Figure FDA0002341003070000045
b″′＝-S
其中，Y″′为第四类拟合因变量，X″′为第四类拟合自变量，m″′为第四类拟合斜率，b″′为第四类拟合常数项，RbD为压力在垂直于压裂裂缝方向上传播的距离与裂缝半长的比值，Lf为裂缝半长，γg为天然气相对密度，h为目标气井的储层有效厚度，
Figure FDA0002341003070000046
为平均气体粘度，ck为应力敏感指数，ki为原始储层渗透率，qg为目标气井井口产量，p为地层目前的压力，pi为原始地层压力，pwf为目标气井井底压力，
Figure FDA0002341003070000047
为平均气体偏差系数，T为储层温度，S为目标气井表皮系数。
9.一种气井的储层渗透率的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标气井的类型参数、目标气井的储层物性参数，以及目标气井的生产动态数据；
第一确定模块，用于根据所述目标气井的类型参数，确定出目标气井的井型，并确定出与所述目标气井的井型匹配的气井产能方程，作为目标气井的产能方程；
第二确定模块，用于确定目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度，并确定出与目标气井的储层渗透率受应力敏感效应的影响程度匹配的储层渗透率模型，作为目标气井的储层渗透率模型；
建立模块，用于根据所述目标气井的产能方程，和所述目标气井的储层渗透率模型，建立目标气井的拟合储层渗透率模型；
第三确定模块，用于根据所述目标气井的储层物性参数、所述目标气井的生产动态数据，以及所述目标气井的拟合储层渗透率模型，确定出目标气井的储层渗透率，以及表皮系数。
10.一种服务器，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
CN201911376084.8A 2019-12-27 2019-12-27 气井的储层渗透率的确定方法、装置和服务器 Active CN111027892B (zh)

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