CN111155981B - 一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法 - Google Patents

一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法。包括：步骤1，计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2；步骤2，根据地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷，计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2；步骤3，计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22；步骤4，计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2。因此，本发明具有如下优点：使煤层气开发选层及双煤层气井增产措施更具针对性，具有很好的应用前景。

Description

一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法
技术领域
本发明涉及一种产气量监测方法，属于煤层气排采技术领域，具体是涉及一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法。
背景技术
在煤层气开发过程中，经常会遇到双煤层合层排采情况，尽管在井口可采集到总产气量，但无法判断各煤层产气量及产气贡献，往往造成盲目选择开发目标层，不利于经济、高效开发煤层气。
目前，国内外监测双煤层合层排采分层产气量的方法主要利用测井手段，短时间内测量煤层产气量，但是作业操作复杂，成本高；目前尚没有长期、经济监测各煤层产气量的方法。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，包括：
步骤1，根据测量得到的套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，以及计算得到的动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2，可计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2；
步骤2，根据地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷，计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2；
步骤3，将井下气相截面含率换算至标准状况下气相截面含率，根据测得的第一煤层温度T1、第二煤层温度T2，计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22；
步骤4，根据标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22和标况下总产气量QO，计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2。
其中，上述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，所述步骤1中，基于式(1)-(2)计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2:
Figure GDA0004140506730000021
Figure GDA0004140506730000022
式中：套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2；
其中，上述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，所述步骤2中，
基于下式计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2，
Figure GDA0004140506730000023
Figure GDA0004140506730000024
式中地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷。
其中，上述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，所述步骤3中，
基于下式计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22:
Figure GDA0004140506730000031
Figure GDA0004140506730000032
式中，第一煤层温度T1、第二煤层温度T2。
其中，上述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，所述步骤4中，
基于下式计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2：
Figure GDA0004140506730000033
Figure GDA0004140506730000034
式中，标况下总产气量QO。
其中，上述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，包括：所述步骤1和步骤3中根据第一煤层和第二煤层位置，将回音标7、第一压力计10和第二压力计12安装在油管9外侧，随同油管9下入煤层气井，各压力计位于各对应监测煤层位置，实现在排采过程中对第一煤层压力P1和第二煤层压力P2以及温度T1和T2进行监测。
一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，包括：
步骤1，基于式(1)-(2)计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2:
Figure GDA0004140506730000035
Figure GDA0004140506730000041
式中：套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2；
步骤2，基于下式计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2，
Figure GDA0004140506730000042
Figure GDA0004140506730000043
式中地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷；
步骤3，基于下式计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22:
Figure GDA0004140506730000044
Figure GDA0004140506730000045
式中，第一煤层温度T1、第二煤层温度T2；
步骤4，基于下式计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2：
Figure GDA0004140506730000046
Figure GDA0004140506730000047
式中，标况下总产气量QO。
其中，上述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，包括：
根据第一煤层和第二煤层位置，将回音标7、第一压力计10和第二压力计12安装在油管9外侧，随同油管9下入煤层气井，各压力计位于各对应监测煤层位置，实现在排采过程中对第一煤层压力P1和第二煤层压力P2以及温度T1和T2进行监测。
因此，本发明具有如下优点：本发明成果可应用于煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测，评估各煤层产气能力，为煤层气开发选层提供依据，并且可以评估煤层气井双煤层增产措施的有效性，使改造措施的应用更具针对性，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明原理示意图。
其中，1-防水电缆；2-套压表；3-回声仪；4-标况流量计；5-生产套管；6-抽油杆；7-回音标；8-动液面；9-油管；10-第一压力计；11-第一煤层；12-第二压力计；13-第二煤层；14-管式泵；15-筛管；16-沉砂管；17-丝堵；18-人工井底。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
第一部分：
本发明通过以下步骤实现：
(1)根据第一煤层和第二煤层位置，将回音标7、第一压力计10和第二压力计12安装在油管9外侧，随同油管9下入煤层气井。下入井筒后，各压力计位于各对应监测煤层位置，实现在排采过程中对第一煤层压力P1和第二煤层压力P2以及温度T1和T2进行监测。
(2)井口安装套压表2、回声仪3和标况流量计4，实现对井口套压P0和标况下总产气量QO监测。
(3)利用回声仪3、回音标7计算动液面位置8，根据第一煤层11位置，计算动液面到第一煤层距离H1：
(4)根据第一煤层11位置，第二煤层13位置，计算第一煤层到第二煤层距离H2：
(5)根据测量得到的套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，以及计算得到的动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2，可计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2:
Figure GDA0004140506730000061
Figure GDA0004140506730000062
(6)根据温度T1、压力P1条件下的地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷，计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1，根据温度T2、压力P2条件下的地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷，计算第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2，计算公式如下：
Figure GDA0004140506730000063
Figure GDA0004140506730000064
(7)将井下气相截面含率换算至标准状况下气相截面含率，根据测得的第一煤层温度T1、第二煤层温度T2，计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22：
Figure GDA0004140506730000065
Figure GDA0004140506730000071
(8)根据标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22和标况下总产气量QO，计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2：
Figure GDA0004140506730000072
Figure GDA0004140506730000073
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，其特征在于，包括：
步骤1，根据测量得到的套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，以及计算得到的动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2，可计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2；
步骤2，根据地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷，计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2；
步骤3，将井下气相截面含率换算至标准状况下气相截面含率，根据测得的第一煤层温度T1、第二煤层温度T2，计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22；
步骤4，根据标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22和标况下总产气量QO，计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2；
其中，所述步骤1中，基于式(1)-(2)计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2:
Figure FDA0004140506720000011
Figure FDA0004140506720000012
式中：套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2；
所述步骤2中，基于下式计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2，
Figure FDA0004140506720000021
Figure FDA0004140506720000022
式中地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷。
2.根据权利要求1所述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，其特征在于，所述步骤3中，
基于下式计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22:
Figure FDA0004140506720000023
Figure FDA0004140506720000024
式中，第一煤层温度T1、第二煤层温度T2。
3.根据权利要求1所述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，其特征在于，所述步骤4中，
基于下式计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2：
Figure FDA0004140506720000025
Figure FDA0004140506720000026
式中，标况下总产气量QO。
4.根据权利要求1所述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，其特征在于，包括：所述步骤1和步骤3中根据第一煤层和第二煤层位置，将回音标(7)、第一压力计(10)和第二压力计(12)安装在油管(9)外侧，随同油管(9)下入煤层气井，各压力计位于各对应监测煤层位置，实现在排采过程中对第一煤层压力P1和第二煤层压力P2以及温度T1和T2进行监测。
5.一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，其特征在于，包括：
步骤1，基于式(1)-(2)计算动液面到第一煤层气液柱密度ρ1、第一煤层到第二煤层气液柱密度ρ2:
Figure FDA0004140506720000031
Figure FDA0004140506720000032
式中：套压P0、第一煤层压力P1、第二煤层压力P2、动液面位置H0，动液面到第一煤层距离H1、第一煤层到第二煤层距离H2；
步骤2，基于下式计算动液面到第一煤层气液柱截面含气率α1、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α2，
Figure FDA0004140506720000033
Figure FDA0004140506720000034
式中地层水密度ρ水、甲烷密度ρ甲烷；
步骤3，基于下式计算标准状况下动液面至第一煤层气液柱截面含气率α11、第一煤层到第二煤层气液柱截面含气率α22:
Figure FDA0004140506720000041
Figure FDA0004140506720000042
式中，第一煤层温度T1、第二煤层温度T2；
步骤4，基于下式计算得到第一层煤层气产量Q1、第二层煤层气产量Q2：
Figure FDA0004140506720000043
Figure FDA0004140506720000044
式中，标况下总产气量QO。
6.根据权利要求5所述的一种煤层气井双煤层合层排采分层产气量监测方法，其特征在于，包括：
根据第一煤层和第二煤层位置，将回音标(7)、第一压力计(10)和第二压力计(12)安装在油管(9)外侧，随同油管(9)下入煤层气井，各压力计位于各对应监测煤层位置，实现在排采过程中对第一煤层压力P1和第二煤层压力P2以及温度T1和T2进行监测。
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