CN111291919B - 重复压裂油气井产量数据处理方法及装置 - Google Patents

重复压裂油气井产量数据处理方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种重复压裂油气井产量数据处理方法及装置，方法包括：对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段；根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型；根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型；根据所述储层渗流模型、所述缝内压降模型、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量；本申请能够快速、准确得对重复压裂井的产量进行计算，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复压裂井改造效果。

Description

重复压裂油气井产量数据处理方法及装置
技术领域
本申请涉及油气勘探领域，具体涉及一种重复压裂油气井产量数据处理方法及装置。
背景技术
重复压裂是一种广泛应用于初次压裂裂缝失效后再次提高低渗透油气井产量的重要技术手段。在初次压裂过后,由于支撑剂破碎、压裂液滤失引起黏土矿物膨胀、裂缝闭合等导致裂缝导流能力下降,使得裂缝失去效果。面对上述情况，采用重复压裂技术对低产井进行继续改造是保证致密气藏稳产增产的关键。针对这类油气井，采取重复压裂措施形成一系列分支裂缝去改善原有裂缝渗透率和扩大裂缝对储层的控制程度以及改造体积，从而进一步提高油气产量和采出程度。
为了进一步提高沟通远离裂缝区域的油气资源，往往通过“重复压裂分支新裂缝技术”，即在重复压裂裂缝形成过程中通过加入各种暂堵剂，在老裂缝上形成一些分支裂缝，利用分支裂缝去沟通老裂缝未能控制的区域。通过重复压裂改造形成分支裂缝后，提高了压裂裂缝对储层的控制能力。
发明人发现，现有技术中针对致密气藏开发的重复压裂井产能计算大多数是采用现场生产测试，而从储层渗流角度进行计算的研究比较少。油气田现场生产测试，只能采用成本较高的瞬态测量方法而不能预测产量。而解析产能公式多针对常规油气藏的产能评价，一般都需要拉普拉斯变换和傅里叶变换等，其求解较为困难，通常只考虑了单因素的条件，综合考虑非线性因素和重复压裂产能计算模型也比较少见。
具体来说，首先，重复压裂的非稳态产量预测过程难以用数学方程求解定量表征；其次是重复压裂过后新老裂缝的生产时间不同，使得难以耦合新老裂缝非稳态生产机理；在计算产能时，将裂缝渗透率处理成定值，这将导致巨大偏差。随着储层孔隙流体的采出，充填支撑剂的裂缝骨架有效应力变化导致支撑剂骨架变形出现的应力敏感效应会降低裂缝渗透率；在研究致密气藏渗流机理时，裂缝渗透率越低，应力敏感越强，因此，必须考虑应力敏感对裂缝渗流的影响；将气体沿裂缝面的流入方式考虑为均匀流入裂缝、裂缝具有无限大导流能力，该假设只适合高导流能力裂缝，而采用当量井径或者表皮系数来代替裂缝的处理方法只适合长矩形裂缝且进入径向流生产阶段的井；将储层渗流和裂缝内流动划分为两个相对独立的过程，没有考虑流体沿裂缝壁面非均匀流入裂缝的实际情况，即考虑储层流体沿裂缝面均匀流入裂缝、流体汇聚至裂缝尖端再满足平面径向流运动规律流到井眼的裂缝内流动方式；将裂缝考虑为恒定宽度的矩形、流体沿裂缝面非均匀流入裂缝，通过耦合储层渗流、裂缝流动的压力相等、流量连续等方程，建立有限导流裂缝井压降计算模型，这种方法实现了储层渗流和裂缝流动两个过程的耦合，然而水力裂缝实际形态为高度和宽度沿缝长方向呈梯形变化，而且这种变化会显著影响重复压裂井产量。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种重复压裂油气井产量数据处理方法及装置，能够快速、准确得对重复压裂井的产量进行计算，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复压裂井改造效果。
为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种重复压裂油气井产量数据处理方法，包括：
对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段；
根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型；
根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型；
根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
进一步地，所述根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，包括：
根据储层边界效应、所述储层地质特性和流体基本性质构建封闭边界箱形气藏点源函数；
根据所述封闭边界箱形气藏点源函数，确定与各所述裂缝微元段对应的流体流动阻力函数；
根据各所述流体流动阻力函数确定所述油气井的产量与压力响应的对应关系。
进一步地，所述构建封闭边界箱形气藏点源函数，包括：
根据所述储层地质特性中应力敏感系数与储层渗透率的对应关系，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标储层渗透率；
根据所述流体基本性质构建真实气体效应方程，并确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标地层压力；
根据封闭边界箱形气藏点源函数解的格林函数方程、真实气体状态方程以及所述目标储层渗透率和所述目标地层压力，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数。
进一步地，所述根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，包括：
根据预设储层渗透率与生产时间的对应关系，得到缝内压降方程；
根据所述缝内压降方程和所述老裂缝特征与新裂缝特征中缝宽与缝长的对应关系，确定所述缝内压降模型。
进一步地，所述根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量，包括：
根据预设井底流压、所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系以及所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系，确定所述油气井的瞬态产量方程；
对所述油气井的历史重复压裂过程进行时间离散处理，得到多个稳定生产周期；
根据各所述裂缝微元段在历史重复压裂过程中的各历史稳定生产周期所对应的历史产量，确定与所述历史产量对应的历史压降损失；
根据各所述裂缝微元段的历史压降损失、所述瞬态产量方程以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的重复压裂非稳态产量方程，并根据所述重复压裂非稳态产量方程得到所述油气井的当前产量。
第二方面，本申请提供一种重复压裂油气井产量数据处理装置，包括：
裂缝空间离散模块，用于对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段；
储层渗流模型构建模块，用于根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型；
缝内压降模型构建模块，用于根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型；
非稳态产量确定模块，用于根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
进一步地，所述储层渗流模型构建模块包括：
封闭边界箱形气藏点源函数构建单元，用于根据储层边界效应、所述储层地质特性和流体基本性质构建封闭边界箱形气藏点源函数；
流体流动阻力函数构建单元，用于根据所述封闭边界箱形气藏点源函数，确定与各所述裂缝微元段对应的流体流动阻力函数；
储层渗流模型构建单元，用于根据各所述流体流动阻力函数确定所述油气井的产量与压力响应的对应关系。
进一步地，所述封闭边界箱形气藏点源函数构建单元包括：
目标储层渗透率确定子单元，用于根据所述储层地质特性中应力敏感系数与储层渗透率的对应关系，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标储层渗透率；
目标地层压力确定子单元，用于根据所述流体基本性质构建真实气体效应方程，并确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标地层压力；
封闭边界箱形气藏点源函数构建子单元，用于根据封闭边界箱形气藏点源函数解的格林函数方程、真实气体状态方程以及所述目标储层渗透率和所述目标地层压力，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数。
进一步地，所述缝内压降模型构建模块包括：
缝内压降方程确定单元，用于根据预设储层渗透率与生产时间的对应关系，得到缝内压降方程；
缝内压降模型构建单元，用于根据所述缝内压降方程和所述老裂缝特征与新裂缝特征中缝宽与缝长的对应关系，确定所述缝内压降模型。
进一步地，所述非稳态产量确定模块包括：
瞬态产量方程确定单元，用于根据预设井底流压、所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系以及所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系，确定所述油气井的瞬态产量方程；
时间离散单元，用于对所述油气井的历史重复压裂过程进行时间离散处理，得到多个稳定生产周期；
历史压降损失确定单元，用于根据各所述裂缝微元段在历史重复压裂过程中的各历史稳定生产周期所对应的历史产量，确定与所述历史产量对应的历史压降损失；
当前产量确定单元，用于根据各所述裂缝微元段的历史压降损失、所述瞬态产量方程以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的重复压裂非稳态产量方程，并根据所述重复压裂非稳态产量方程得到所述油气井的当前产量。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的重复压裂油气井产量数据处理方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的重复压裂油气井产量数据处理方法的步骤。
由上述技术方案可知，本申请提供一种重复压裂油气井产量数据处理方法及装置，通过对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段，并根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，以此准确得到产量和压力响应之间的对应关系，同时再根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，以此准确得到不同缝宽对应的压力损失，然后从时间维度结合所述油气井的历史压裂数据以及一预设缝内流体流动规则，进而准确得到所述油气井的当前产量，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复压裂井改造效果。
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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理方法的流程示意图之一；
图2为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理方法的流程示意图之二；
图3为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理方法的流程示意图之三；
图4为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理方法的流程示意图之四；
图5为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理方法的流程示意图之五；
图6为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理装置的结构图之一；
图7为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理装置的结构图之二；
图8为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理装置的结构图之三；
图9为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理装置的结构图之四；
图10为本申请实施例中的重复压裂油气井产量数据处理装置的结构图之五；
图11为本申请实施例中的重复压裂油气井老裂缝和分支新裂缝结构示意图；
图12为本申请实施例中的重复压裂油气井老裂缝和分支新裂缝上各变量具体指代示意图；
图13为本申请实施例中的重复压裂油气井储层渗透率与生产时间的对应关系示意图；
图14为本申请实施例中的重复压裂油气井分支新裂缝流体汇入老裂缝示意图；
图15为本申请实施例中的重复压裂油气井日产量随时间变化示意图；
图16为本申请实施例中的重复压裂油气井不同裂缝导流能力的累产气量示意图；
图17为本申请实施例中的重复压裂形成分支新裂缝与不重复压裂对比的日产气量示意图；
图18为本发明实施例中重复压裂形成分支新裂缝与不重复压裂对比的累产气量示意图；
图19为本发明实施例中重复压裂井老裂缝和分支新裂缝对比的日产气量示意图；
图20为本发明实施例中重复压裂井不同裂缝导流能力的日产气量示意图；
图21为本发明实施例中重复压裂不同时机对重复压裂井日产气量的影响的示意图；
图22为本发明实施例中重复压裂与不重复压裂相比下的累计产量增长率示意图；
图23为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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，都属于本申请保护的范围。
考虑到现有技术中针对致密气藏开发的重复压裂井产能计算大多数是采用现场生产测试，而从储层渗流角度进行计算的研究比较少。油气田现场生产测试，只能采用成本较高的瞬态测量方法而不能预测产量。而解析产能公式多针对常规油气藏的产能评价，一般都需要拉普拉斯变换和傅里叶变换等，其求解较为困难，通常只考虑了单因素的条件，综合考虑非线性因素和重复压裂产能计算模型也比较少见的问题，本申请提供一种重复压裂油气井产量数据处理方法及装置，通过对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段，并根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，以此准确得到产量和压力响应之间的对应关系，同时再根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，以此准确得到不同缝宽对应的压力损失，然后从时间维度结合所述油气井的历史压裂数据以及一预设缝内流体流动规则，进而准确得到所述油气井的当前产量，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复。
为了能够快速、准确得对重复压裂井的产量进行计算，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复压裂井改造效果，本申请提供一种重复压裂油气井产量数据处理方法的实施例，参见图1，所述重复压裂油气井产量数据处理方法具体包含有如下内容：
步骤S101：对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段。
可以理解的是，参见图11，现有技术中为了提高沟通远离裂缝区域的油气资源，往往通过“重复压裂分支新裂缝技术”，即在重复压裂裂缝形成过程中通过加入各种暂堵剂，在老裂缝上形成一些分支裂缝，利用分支裂缝去沟通老裂缝未能控制的区域。通过重复压裂改造形成分支裂缝后，提高了压裂裂缝对储层的控制能力。
可选地，针对重复压裂油气井中的老裂缝(例如某一单翼老裂缝)、分支新裂缝通过空间离散均分成长度相等的ns和cs个线汇(即所述裂缝微元段)，针对每一个线汇分别进行后续研究和分析能够提高计算的准确性和可靠性。
步骤S102：根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型。
可选地，所述储层地质特性包括但不限于：气藏长度、气藏宽度、气藏厚度、老裂缝长度、老裂缝宽度、分支新裂缝位置、分支新裂缝长度、分支新裂缝宽度、气藏应力敏感系数、变裂缝导流能力关系式、气藏束缚水饱和度、储层温度、储层渗透率、储层孔隙度以及原始地层压力。
可选地，所述流体基本性质包括但不限于：天然气临界温度、天然气临界压力、天然气对比温度、天然气压缩系数、天然气相对密度、天然气密度以及天然气粘度。
可选地，在构建储层渗流模型时还可参考井筒参数，所述井筒参数包括但不限于：井筒半径、压后井底流压。
可选地，将重复压裂井的老裂缝单翼、分支新裂缝依次进行编号，针对老裂缝单翼、分支新裂缝通过空间离散均分成长度相等的ns和cs个线汇，针对每一个线汇综合考虑储层边界效应、真实气体效应以及应力敏感的影响，并运用Green函数建立储层渗流模型，用以表征油气井的老裂缝和分支新裂缝中油气产量和压力响应的对应关系。
步骤S103：根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型。
可选地，所述老裂缝的老裂缝特征包括但不限于：老裂缝长度、老裂缝渗透率。
可选地，所述分支新裂缝的新裂缝特征包括但不限于：分支新裂缝条数、分支新裂缝位置、分支新裂缝长度以及分支新裂缝渗透率。
可选地，综合考虑流体沿不规则裂缝面非均匀流入老裂缝和分支新裂缝后再通过分支新裂缝汇入老裂缝、裂缝内非均质导流能力分布、裂缝内达西流动影响建立流体在裂缝内的缝内压降模型，用以准确确定油气井老裂缝和分支新裂缝中压降损失与裂缝缝宽的对应关系。
步骤S104：根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
可选地，根据所述油气井的历史压裂数据，将当前时间进行离散，分割为n份，每份为一个△t，例如一天，在每一个△t时间内可将产量视为恒定不变，由此实际变产量生产过程可以简化为若干时间段的定产量生产问题。
可选地，参见图15，基于镜象反映原理，所述缝内流体流动规则可以为：t0时间前新缝微元段既等强度生产又等强度注入；老裂缝微元段持续生产时间t1(t1<t0)；t0时刻后新裂缝微元段以一定强度生产而不注入，生产时间为(t2-t0)；老裂缝微元段持续生产t2(t2>t0)，所述缝内流体流动规则与实际重复压裂生产等效，由此可以建立起耦合流体在储层基质和重复压裂新裂缝内的重复压裂井非稳态产量快速计算模型，用以准确确定油气井当前产量。
可选地，在本申请步骤S104之后，在给定储层条件、井底流压，以重复压裂井的累计产量增加幅度最大为目标，优化重复压裂井的裂缝参数，以此为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化设计提供合理依据，提高重复压裂井改造效果。
从上述描述可知，本申请实施例提供的重复压裂油气井产量数据处理方法，能够通过对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段，并根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，以此准确得到产量和压力响应之间的对应关系，同时再根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，以此准确得到不同缝宽对应的压力损失，然后从时间维度结合所述油气井的历史压裂数据以及一预设缝内流体流动规则，进而准确得到所述油气井的当前产量，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复。
为了能够得到油气井的老裂缝和分支新裂缝中油气产量和压力响应的对应关系，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理方法的一实施例中，参见图2，上述步骤S102中还可以具体包含如下内容：
步骤S201：根据储层边界效应、所述储层地质特性和流体基本性质构建封闭边界箱形气藏点源函数。
步骤S202：根据所述封闭边界箱形气藏点源函数，确定与各所述裂缝微元段对应的流体流动阻力函数。
步骤S203：根据各所述流体流动阻力函数确定所述油气井的产量与压力响应的对应关系。
可选地，首先，将重复压裂井老裂缝单翼裂缝以及每条分支新裂缝均等分成ns和cs个线汇后，针对每一个线汇构建封闭边界箱形气藏点源函数解的Green函数表达式：
Figure GDA0002794907750000101
其中，
Figure GDA0002794907750000102
式2中，
Figure GDA0002794907750000103
为原始地层拟压力，MPa2/(Pa·s)；
Figure GDA0002794907750000104
为无限大平面中坐标点(x0,y0,z0)以
Figure GDA0002794907750000105
定质量流量生产(t-t0)时间后在坐标点(x,y,z)的瞬时拟压力，MPa2/(Pa·s)；
Figure GDA0002794907750000106
为坐标点(x0,y0,z0)定流量生产时的产量，kg/ks；
φ为储层基质孔隙度，无因次；
Ct为流体压缩系数，MPa-1；
t为从开始生产时计量的生产时间，ks；
τ为连续生产的持续时间，ks；
S1(x,x0,τ)，S1(y,y0,τ)，S3(z,z0,τ)为在x、y、z方向的格林函数；
xf为裂缝缝长x方向位置，m；
ηx为x方向的导压系数，m2·MPa/(Pa·s)，ηx＝Kx/φμCt；
ηy为y方向的导压系数，m2·MPa/(Pa·s)，ηy＝Ky/φμCt；
ηz为z方向的导压系数，m2·MPa/(Pa·s)，ηz＝Kz/φμCt；
Kx为储层x方向原始渗透率，m2；
Ky为储层y方向原始渗透率，m2；
Kz为储层z方向原始渗透率，m2；
μ为流体粘度，Pa·s；
xf为封闭边界箱形气藏区域在x方向上的两边界分别位于x＝0和x＝xf；
yd为封闭边界箱形气藏区域在y方向上的两边界分别位于y＝0和y＝yd；
n为表示计数单位，无量纲；
h为储层厚度，m。
同时，根据真实气体状态方程，计算出地面标况下的产量：
Figure GDA0002794907750000111
结合式1和式3，得到所述封闭边界箱形气藏点源函数：
Figure GDA0002794907750000112
式4中，
Figure GDA0002794907750000113
pi为原始地层压力，MPa；
p为目前地层压力，MPa；
q为地面标况下的体积流量，m3/ks；
psc为标况压力，MPa；
ρsc为标况下气体密度，kg/m3；
Tsc为标况温度，K；
T为储层温度，K；
Z为当前储层压力下的天然气偏差因子，无量纲；
Zsc为标准状况下的天然气偏差因子，无量纲。
然后，考虑到储层基质应力敏感的影响，在重复压裂井生产过程中，由于储层压力下降导致渗透率降低，因此任意时刻储层渗透率是地层压力的函数，即Km(p)表示应力敏感效应下的储层渗透率：
Km(p)＝Km0exp[-αm(pi-p)]， (式5)；
式5中，Km(p)为储层目前渗透率，mD；
Km0为地层压力pi下基质渗透率，mD；
αm为储层应力敏感系数，MPa-1；
pi为原始地层压力，MPa；
p为目前地层压力，MPa。
再然后，考虑到气藏为封闭箱形气藏，目前地层压力p可以由封闭箱形定容气藏的物质平衡方程公式(式6)进行计算：
Figure GDA0002794907750000121
式6中，z为目前地层压力下气体偏差因子，无因次；
zi为原始地层压力下气体偏差因子，无因次；
Gp为重复压裂气井累计产量，m3；
G为原始地质储量，m3；G＝xf·yd·h·(1-sw)/Bg；
h为封闭箱形气藏高度，m；
sw为含水饱和度，％；
Bg为气体体积系数，无量纲。
再然后，综合考虑储层重复压裂井存在真实气体效应、应力敏感、储层边界效应，建立重复压裂井储层基质渗流模型。
具体地，采用空间离散裂缝方法，将老裂缝单翼以及每一条分支新裂缝离散为ns和cs个线汇后，针对每一个线汇源在生产过程中的压力响应通过每个线汇生产时的压力响应叠加得到。裂缝上任一位置处由产量为qfk+1,j的M线汇产生的压力响应为：
Figure GDA0002794907750000131
式7中，pfk+1,j为第k+1条裂缝上第j线汇微元段中心处压力，MPa；
qfk+1,j为第k+1条裂缝上第j线汇微元段在地面标况下的体积流量，m3/ks；
j为裂缝离散单元编号，无因次。
最后，由于重复压裂每条老裂缝以及分支新裂缝单翼总共用N条，针对每一条老裂缝离散为ns个微元段，分支新裂缝离散为cs个微元段，采用上述思想，则得到共N×(ns+cs)个离散单元在t时刻生产时在地层某点O处产生的压力响应方程(即所述封闭边界箱形气藏点源函数)：
Figure GDA0002794907750000132
式8中，Fki,(k+1)j(t)表示在生产时间t时刻，第k条裂缝第i微元段位置处对k+1条裂缝第j微元段位置处离散单元的影响，即流体流动阻力函数，其表达式如下：
Figure GDA0002794907750000133
式9中，N—总的老裂缝编号数，条；
C为总的分支裂缝编号数，条；
ns为单翼老裂缝离散单元数，个；
cs为单翼分支裂缝离散单元数，个；
k为裂缝条数编号数，1≤k≤N，条；
i为裂缝离散单元编号数1≤i≤(ns+cs)，个；
j为裂缝离散单元编号数1≤j≤(ns+cs)，个。
为了能够在确定油气产量和压力响应的对应关系时充分考虑真实气体效应和应力敏感的影响，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理方法的一实施例中，参见图3，上述步骤S201中还可以具体包含如下内容：
步骤S301：根据所述储层地质特性中应力敏感系数与储层渗透率的对应关系，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标储层渗透率。
可选地，考虑到储层基质应力敏感的影响，在重复压裂井生产过程中，由于储层压力下降导致渗透率降低，因此任意时刻储层渗透率是地层压力的函数，即Km(p)表示应力敏感效应下的储层渗透率(即所述目标储层渗透率)：
Km(p)＝Km0exp[-αm(pi-p)]， (式5)；
式5中，Km(p)为储层目前渗透率，mD；
Km0为地层压力pi下基质渗透率，mD；
αm为储层应力敏感系数，MPa-1；
pi为原始地层压力，MPa；
p为目前地层压力，MPa。
步骤S302：根据所述流体基本性质构建真实气体效应方程，并确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标地层压力。
可选地，考虑到气藏为封闭箱形气藏，目前地层压力p(即所述目标地层压力)可以由封闭箱形定容气藏的物质平衡方程公式(式6)进行计算：
Figure GDA0002794907750000141
式6中，z为目前地层压力下气体偏差因子，无因次；
zi为原始地层压力下气体偏差因子，无因次；
Gp为重复压裂气井累计产量，m3；
G为原始地质储量，m3；G＝xf·yd·h·(1-sw)/Bg；
h为封闭箱形气藏高度，m；
sw为含水饱和度，％；
Bg为气体体积系数，无量纲。
步骤S303：根据封闭边界箱形气藏点源函数解的格林函数方程、真实气体状态方程以及所述目标储层渗透率和所述目标地层压力，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数。
可选地，采用空间离散裂缝方法，将老裂缝单翼以及每一条分支新裂缝离散为ns和cs个线汇后，针对每一个线汇源在生产过程中的压力响应通过每个线汇生产时的压力响应叠加得到。裂缝上任一位置处由产量为qfk+1,j的M线汇产生的压力响应为：
Figure GDA0002794907750000151
式7中，pfk+1,j为第k+1条裂缝上第j线汇微元段中心处压力，MPa；
qfk+1,j为第k+1条裂缝上第j线汇微元段在地面标况下的体积流量，m3/ks；
j为裂缝离散单元编号，无因次。
最后，由于重复压裂每条老裂缝以及分支新裂缝单翼总共用N条，针对每一条老裂缝离散为ns个微元段，分支新裂缝离散为cs个微元段，采用上述思想，则得到共N×(ns+cs)个离散单元在t时刻生产时在地层某点O处产生的压力响应方程(即所述封闭边界箱形气藏点源函数)：
Figure GDA0002794907750000152
式8中，Fki,(k+1)j(t)表示在生产时间t时刻，第k条裂缝第i微元段位置处对k+1条裂缝第j微元段位置处离散单元的影响，即流体流动阻力函数，其表达式如下：
Figure GDA0002794907750000161
式9中，N—总的老裂缝编号数，条；
C为总的分支裂缝编号数，条；
ns为单翼老裂缝离散单元数，个；
cs为单翼分支裂缝离散单元数，个；
k为裂缝条数编号数，1≤k≤N，条；
i为裂缝离散单元编号数1≤i≤(ns+cs)，个；
j为裂缝离散单元编号数1≤j≤(ns+cs)，个。
为了能够准确确定油气井老裂缝和分支新裂缝中压降损失与裂缝缝宽的对应关系，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理方法的一实施例中，参见图4，上述步骤S103中还可以具体包含如下内容：
步骤S401：根据预设储层渗透率与生产时间的对应关系，得到缝内压降方程。
步骤S402：根据所述缝内压降方程和所述老裂缝特征与新裂缝特征中缝宽与缝长的对应关系，确定所述缝内压降模型。
可选地，首先考虑裂缝应力敏感的影响。
可以理解的是，在重复压裂井生产过程中，对于支撑剂充填的人工压裂裂缝来说，可视为渗透率相对较高的岩石基质。在地层中的受力状态与岩石相同，与岩石基质相比，压裂裂缝的颗粒较大，形状较为均匀，导致裂缝的渗透率远远高于岩石基质渗透率。因此，当地层流体压力随着时间推移而下降时，裂缝受骨架应力增大而导致渗透率降低的过程与地层岩石的应力敏感性类似，因此采用实验的方法拟合裂缝渗透率随时间的变化。
在本申请一些可行的实施例中，可以采用实验的方法测得在闭合应力为40MPa、缝宽为2.5mm条件下不同时间下裂缝渗透率的实验数据，如表1：
表1裂缝渗透率随时间变化实验数据
Figure GDA0002794907750000162
Figure GDA0002794907750000171
参见图13，Kfk+1,j(t)表示应力敏感效应下的裂缝渗透率：
Kfk+1,j(t)＝81.512t-0.343， (式10)；
式10中，Kfk+1,j(t)为生产t时间下第k+1条裂缝j微元段渗透率，D；
t为生产时间，d。
然后，基于上述裂缝应力敏感的影响，建立非均匀导流裂缝缝内压降方程为：
Figure GDA0002794907750000172
式11中，pk+1,j为第k+1条裂缝编号上第j个离散单元中部裂缝内流体压力，Pa；
vk+1,j为第k+1条裂缝编号上第j个离散单元中部裂缝内流体速度，m/s；
Kfk+1,j(t)为生产到t时间下第k+1条裂缝编号上第j个离散单元裂缝渗透率，m2。
同时，在式11中，总压力梯度Δpk+1,j/Δxk+1,j由右边项缝内压降部分。依据重复压裂裂缝单翼(老裂缝和分支新裂缝)缝宽由跟部到趾部逐渐变窄实际情况，应用空间离散方法，将每个裂缝微元处理为等腰梯形，即每条人工老裂缝和分支新裂缝单翼是由ns和cs个类等腰梯形构成，从而实现缝宽沿缝长的类梯形变化,第k+1条裂缝编号上第j个离散单元中部的缝宽wfk+1,j表示如下：
如果j≤ns,则：
Figure GDA0002794907750000173
如果j＞ns,则：
Figure GDA0002794907750000181
式12和式13中：
wfk+1,j为第k+1条裂缝编号上第j个离散单元的中部宽度，mm；
wmin,k+1为第k+1条裂缝老裂缝趾端宽度，mm；
wmax,k+1为第k+1条裂缝老裂缝跟端宽度，mm；
Hmin,k+1为第k+1条裂缝分支新裂缝趾端宽度，mm；
Hmax,k+1为第k+1条裂缝分支新裂缝跟端宽度，mm。
可选地，流体沿着裂缝面非均匀流入老裂缝面和分支裂缝面后产生线性流动，考虑分支结点为老裂缝的中间微元段(编号为ns/2)，则M(xfk+1,j,yfk+1,j,zfk+1,j)到水平井筒与老裂缝交点Ofk+1,0处产生总的压降损失
Figure GDA0002794907750000182
并换算到地面标况下的压降为：
如果1≤j≤ns/2，则：
Figure GDA0002794907750000183
如果ns/2≤j≤ns，则：
Figure GDA0002794907750000191
如果ns≤j≤ns+cs，则：
Figure GDA0002794907750000192
式14-式16中，
Figure GDA0002794907750000201
向Ofk+1,0流动时产生的压力降，MPa；
pfk+1,0为为各裂缝在与井筒相交结点压力即为pwf，MPa；
Kfk+1(t)为为生产t时间下第k+1条人工裂缝渗透率，mD；
wfk+1,j为为第k+1条裂缝j微元段缝宽，m。
同时，式14-式16中，第一项表示分支结点之前裂缝微元段流体在裂缝内流动时产生的压力降(即压降损失)；第二项表示分支结点之后裂缝微元段流体在裂缝内流动时产生的压力降。
可选地，在本申请的另一些实施例中，在老裂缝上分支新裂缝与老裂缝相交结点外老裂缝内压力降落公式也按照式14-式16计算，在老裂缝上分支裂缝与老裂缝相交结点处，除了产生达西压降外，还会产生汇入压降和加速度压降。
具体地，参见图14，以分支裂缝汇入气体与老裂缝气体混合时的控制体ΔL进行研究，考虑气体在改变速度方向前流线a，汇入气体的流线c，将两种气体在b处汇入的这一段简化成缓变流，由连续性方程、能量守恒方程等研究流体在汇聚过程产生的压力损失。
考虑混合损失时，其连续性方程为：
qfk+1,1+qfk+1,3＝qfk+1,4， (式17)；
式17中，qfk+1,1—第k+1条老裂缝入口处的流量，m3/s；
qfk+1,3为第k+1条分支裂缝汇入处的流量，m3/s；
qfk+1,4为第k+1条老裂缝入口与分支裂缝汇入后的流量之和，m3/s。
在汇合位置处的能量方程为：
Figure GDA0002794907750000202
式18中，pfk+1,1、pfk+1,4为分别为第k+1条老裂缝与分支裂缝入口处、出口处的压力，MPa；
vfk+1,1、vfk+1,4为分别为第k+1条老裂缝入口处、出口处的气体流速，m/s；
hfk+1,1,4为第k+1条裂缝汇入老裂缝的能量损失，m；
ρ为密度kg/m3；
g为重力加速度m/s2。
混合能量损失为：
Figure GDA0002794907750000211
在式19中，qfk+1,3—第k+1条裂缝流入量，m3/s；
A为老裂缝截面积，m2；
vfk+1,3为分支新裂缝气体的速度，m/s；
Figure GDA0002794907750000212
为老裂缝与分支新裂缝的夹角，(°)。
根据式18和式19结合整理得到老裂缝入口端和出口端由于加速度压降和摩阻压降导致压力差为：
Figure GDA0002794907750000213
将利用式20计算的加速度压降、摩阻压降与采用式17计算的压降相结合，得到考虑分支裂缝汇入压降损失处的老裂缝压降方程。
当重复压裂裂缝的流体汇入老裂缝后，在重复压裂老裂缝内的流体压降方程满足式17的表达式。
为了能够准确确定油气井当前产量，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理方法的一实施例中，参见图5，上述步骤S104中还可以具体包含如下内容：
步骤S501：根据预设井底流压、所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系以及所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系，确定所述油气井的瞬态产量方程。
步骤S502：对所述油气井的历史重复压裂过程进行时间离散处理，得到多个稳定生产周期。
步骤S503：根据各所述裂缝微元段在历史重复压裂过程中的各历史稳定生产周期所对应的历史产量，确定与所述历史产量对应的历史压降损失。
步骤S504：根据各所述裂缝微元段的历史压降损失、所述瞬态产量方程以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的重复压裂非稳态产量方程，并根据所述重复压裂非稳态产量方程得到所述油气井的当前产量。
可选地，首先，建立重复压裂井储层-基质耦合流动模型，考虑流体从储层渗流到井筒的过程划分为储层渗流和裂缝内流动，且气体从储层沿裂缝面非均匀流入裂缝，根据在裂缝壁面处压力连续且相等原则，即根据观察点M(xfk+1,j,yfk+1,j,zfk+1,j)处压力连续并由式8和式14-式6建立压力连续方程；
然后，考虑定井底流压生产，裂缝与井筒相交结点处Ofk+1,0的压力为井底流压：
p0＝pwf， (式21)；
式21中，p0为老裂缝与井筒相交结点处的压力，MPa；
pwf为井底流压，MPa。
再然后，建立重复压裂井基质-裂缝耦合流动的瞬态渗流模型，具体地，联立方程式8、式14-式16和式21，得到t时刻第k+1裂缝j离散微元段的基质-裂缝耦合流动的瞬态渗流连续性方程：
如果1≤j≤ns/2，则：
Figure GDA0002794907750000221
如果ns/2≤j≤ns，则：
Figure GDA0002794907750000222
如果ns≤j≤ns+cs，则：
Figure GDA0002794907750000231
式22-式24就建立起了重复压裂井的瞬态产量计算模型。
最后，上顶下底封闭的油气藏在定井底流压生产时，在t0以前，重复压裂井产量会随着地层压力的变小而降低；在t0时刻由于重复压裂出新缝，增加了泄油面积和对储层的控制能力，会发生突变增高，之后随着地层压力的变小而变小。首先将当前时间离散分割为n等分，每等分即为一个Δt，在一个Δt时间内产量视为恒定不变，即为到稳定生产的过程。实际变产量生产过程因此而得到简化。
如图15所示，首先，基于时间离散方法，将当前时间t进行离散为n份，每一份是Δt即为一天,在每个Δt时间内视为定产量生产，即在该微小时间段内是稳态产能求解过程；再利用空间离散，将新老裂缝的半翼裂缝离散处理为ns或ns+cs个微元裂缝段，每个等间距裂缝微元段等效为1口直井。
具体地，首先求解t0时间以前新老裂缝的产量，t0以前，只进行了初次压裂，基于镜像反映原理和裂缝离散方法，将新老裂缝都离散为裂缝微元段，在前面每一天的产量(q1,q2,…,qn)都延长到当前时间所引起的压力降，与每一时刻的产量增量(或负增量)qi-qi-1所产生的压力降的代数和即为在t时刻全部裂缝微元段所产生的压力降，其表达的物理过程即以产量增量(或负增量)(qi-qi-1)(i＝1,2,···,n)为注入井注入(t-ti)，再以qi-1为生产井生产(t-ti-1)，并且让新缝微元段既等强度生产又等强度注入，这个与实际重复压裂生产是等效的。然后按照时间顺序求解从第一天到当前时间n组线性方程的产量解，得到t0以前每一时刻每个裂缝微元段产量，求出的产量用于带入后面重复压裂的每一时间产量求解过程。
如果t＝Δt，重复压裂非稳态产能方程为：
Figure GDA0002794907750000241
如果t＝2Δt，重复压裂非稳态产能方程为：
Figure GDA0002794907750000242
同理，如果t＝3Δt，重复压裂非稳态产能方程为：
Figure GDA0002794907750000251
以此类推，就能够得到当前时间全部裂缝微元段对第j个针对点的压力降，即：
Figure GDA0002794907750000252
根据式28当前时间N条老裂缝微元段对第j个针对点的压力降，能够写出全部微元段的对所有针对点的压力降组合方程(N×2ns个)，组合方程由N×2ns个未知数(即当前时间每条裂缝每个裂缝微元段产量)组成，因此，方程是封闭的，数学模型有唯一解。把解得的每条裂缝每个时刻的每个微元段的产量用于求解t0时间后(重复压裂以后)的产量。
然后，求解t0时间之后新老裂缝共同生产产量，t0后，由于裂缝导流能力下降采用在每条老裂缝上重复压裂出2条分支新裂缝(分支裂缝总单元数取为N×2cs个)增加裂缝流动面积以及改善老裂缝流动能力，需先将新老裂缝从开始到t时间段都采用空间和时间离散方法，将新老裂缝都处理为许多个微元裂缝段，考虑t0前的N条新老裂缝每个Δt每个裂缝微元段产量但新缝微元段既等强度生产又等强度注入引起的压力降对目前N条裂缝每个裂缝微元段产量但新缝有产量引起压降的影响。t0后的t时刻，将t时间前的新老裂缝每一时刻的每个裂缝微元段的产量延长到当前时刻t对N条裂缝的每一裂缝微元段所引起的压力降(考虑t0时间前新缝微元段既等强度生产又等强度注入，t0时间后新缝有产量不注入)，与t时刻N条新老裂缝的每一裂缝微元段引起的压力降的代数和。
如果t＝n1Δt+Δt，重复压裂非稳态产能方程为：
Figure GDA0002794907750000271
如果t＝n1Δt+2Δt时，重复压裂非稳态产能方程为：
Figure GDA0002794907750000281
以此类推，就能够得到当前时间全部裂缝微元段对第j个针对点的压力降，即：
Figure GDA0002794907750000291
根据式31当前时间全部裂缝微元段对第j个针对点的压力降，能够写出全部针对点的全部裂缝微元段对所有针对点的压力降组合方程N×(2ns+2cs)个，组合方程由N×(2ns+2cs)个未知数(即当前时间每条裂缝每个裂缝微元段产量)组成，因此，方程封闭，数学模型有唯一解。把解得的每条裂缝每个时刻的每个微元段的产量用于求解t0时间后的产量。
Figure GDA0002794907750000292
式32右边项为N条老裂缝和分支新裂缝所有裂缝单元产量代数和，即为每条老裂缝上重复压裂出2条分支新裂缝的新老裂缝每个裂缝单元产量。
可选的，在本申请的另一些实施例中，在定重复压裂裂缝长度条件下，以重复压裂井的累计产量为目标，精细优化重复压裂井裂缝参数。
具体地，根据前面建立的耦合流体在储层基质和分支新裂缝内的重复压裂井非稳态产量快速计算模型，在不同导流能力条件下优化重复压裂井裂缝参数。利用上述表1参数，计算得到如图16重复压裂井不同裂缝导流能力(80D.cm，60D.cm和40D.cm)的累产气量图为例进行重复压裂井裂缝参数优化。
从图16中可以看出，在其它参数一定时，第720天重复压裂过后，累计产量随着时间的增加都出现逐渐增加的过程。而随着导流能力的增大，在重复压裂前期井累计产量较小幅度增加，到了第720天重复压裂过后，由于重复压裂出更多的裂缝单元干扰效应的影响以及老裂缝渗透率的改善，重复压裂井产量较大幅度增加。以重复压裂井的累计产量为目标，可知裂缝导流能力在80D.cm时具有最大的累计产量，并且重复压裂过后的产量增幅最大，由此可知裂缝导流能力在80D.cm对应的裂缝参数具有较好的重复压裂价值。
为了能够快速、准确得对重复压裂井的产量进行计算，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复压裂井改造效果，本申请提供一种用于实现所述重复压裂油气井产量数据处理方法的全部或部分内容的重复压裂油气井产量数据处理装置的实施例，参见图6，所述重复压裂油气井产量数据处理装置具体包含有如下内容：
裂缝空间离散模块10，用于对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段。
储层渗流模型构建模块20，用于根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型。
缝内压降模型构建模块30，用于根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型。
非稳态产量确定模块40，用于根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
从上述描述可知，本申请实施例提供的重复压裂油气井产量数据处理装置，能够通过对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段，并根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，以此准确得到产量和压力响应之间的对应关系，同时再根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，以此准确得到不同缝宽对应的压力损失，然后从时间维度结合所述油气井的历史压裂数据以及一预设缝内流体流动规则，进而准确得到所述油气井的当前产量，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复。
为了能够得到油气井的老裂缝和分支新裂缝中油气产量和压力响应的对应关系，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理装置的一实施例中，参见图7，所述储层渗流模型构建模块20包括：
封闭边界箱形气藏点源函数构建单元21，用于根据储层边界效应、所述储层地质特性和流体基本性质构建封闭边界箱形气藏点源函数。
流体流动阻力函数构建单元22，用于根据所述封闭边界箱形气藏点源函数，确定与各所述裂缝微元段对应的流体流动阻力函数。
储层渗流模型构建单元23，用于根据各所述流体流动阻力函数确定所述油气井的产量与压力响应的对应关系。
为了能够在确定油气产量和压力响应的对应关系时充分考虑真实气体效应和应力敏感的影响，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理装置的一实施例中，参见图8，所述封闭边界箱形气藏点源函数构建单元21包括：
目标储层渗透率确定子单元211，用于根据所述储层地质特性中应力敏感系数与储层渗透率的对应关系，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标储层渗透率。
目标地层压力确定子单元212，用于根据所述流体基本性质构建真实气体效应方程，并确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标地层压力。
封闭边界箱形气藏点源函数构建子单元213，用于根据封闭边界箱形气藏点源函数解的格林函数方程、真实气体状态方程以及所述目标储层渗透率和所述目标地层压力，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数。
为了能够准确确定油气井老裂缝和分支新裂缝中压降损失与裂缝缝宽的对应关系，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理装置的一实施例中，参见图9，所述缝内压降模型构建模块30包括：
缝内压降方程确定单元31，用于根据预设储层渗透率与生产时间的对应关系，得到缝内压降方程。
缝内压降模型构建单元32，用于根据所述缝内压降方程和所述老裂缝特征与新裂缝特征中缝宽与缝长的对应关系，确定所述缝内压降模型。
为了能够准确确定油气井当前产量，在本申请的重复压裂油气井产量数据处理装置的一实施例中，参见图10，所述非稳态产量确定模块40包括：
瞬态产量方程确定单元41，用于根据预设井底流压、所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系以及所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系，确定所述油气井的瞬态产量方程。
时间离散单元42，用于对所述油气井的历史重复压裂过程进行时间离散处理，得到多个稳定生产周期。
历史压降损失确定单元43，用于根据各所述裂缝微元段在历史重复压裂过程中的各历史稳定生产周期所对应的历史产量，确定与所述历史产量对应的历史压降损失。
当前产量确定单元44，用于根据各所述裂缝微元段的历史压降损失、所述瞬态产量方程以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的重复压裂非稳态产量方程，并根据所述重复压裂非稳态产量方程得到所述油气井的当前产量。
为了更进一步说明本方案，本申请还提供一种应用上述重复压裂油气井产量数据处理装置实现重复压裂油气井产量数据处理方法的具体应用实例，具体包含有如下内容：
(1)设计不同重复压裂井裂缝参数布置方案；
(2)计算不同重复压裂井裂缝参数下第720d重复压裂生产到第1440d的日产量和累产量，参见表2。
表2气藏及重复压裂裂缝基本参数表
Figure GDA0002794907750000321
每条老裂缝长度为90m、每条分支裂缝长度45m；每条老裂缝上对应2条分支新裂缝，分支新裂缝在老裂缝上的位置距井筒距离为45m；对比重复压裂与不重复压裂井的产量。
(1)总产量日产和累产
图12为重复压裂老裂缝与分支新裂缝展布示意图；图17和图18为老裂缝与分支裂缝总产量的重复压裂和不重复压裂的日产气量图和累产气量对比图。可以看出，在其它参数相同的条件下，日产气量图呈现典型的气藏生产特征，即为“L”型生产，生产初期递减较快，生产后期产量递减较慢而实现稳定生产。在不重复压裂前期(第720d之前)，本发明重复压裂和不重复压裂模型的日产和累产产量都相同，从而直接说明了本文退化为常规压裂模型与不重复压裂模型的匹配好、准确性较高。到了第720天，由于重复压裂出分支裂缝离散单元沟通了更多的泄气面积，并且重复压裂改善了老裂缝的渗透率，日产气量图和累产气量图中重复压裂产量出现陡增现象，与不重复压裂产量差值随着时间逐渐递减，从而通过重复压裂措施有助于提高累计产气量。
(2)老裂缝和分支裂缝日产
在图12物理模型基础上，得到一条老裂缝的重复压裂和分支新裂缝的对比日产气量图，对比重复压裂分支新裂缝对老缝裂产气量的影响。
图19为老裂缝和分支新裂缝的日产气量。可以看出，其它参数一定时，在重复压裂前期重复压裂分支新裂缝日产量为0，从而证明了我们假设在重复压裂之前将分支新裂缝离散单元等强度既生产又注入思想的准确性。第720天重复压裂过后，由于重复压裂出分支裂缝，老裂缝和分支新裂缝日产气量图中重复压裂过后产量随着地层压力减小都出现先陡增后快速下降直到稳定生产的过程。这是因为重复压裂初期老裂缝渗透率改善效果比分支裂缝对老裂缝的干扰效应强的多，使得老裂缝产量高于原来的产量；到了重复压裂后期分支裂缝对老裂缝的干扰效应占据主导地位，使得老裂缝产量低于原来的产量；而分支裂缝产量低于老裂缝产量是因为一方面老裂缝导流能力要比分支裂缝导流能力大，另一方面老裂缝沟通的泄油面积要比分支裂缝要大的缘故。
(3)裂缝导流能力
在图12物理模型基础上，取裂缝导流能力为80D.cm，60D.cm和40D·.cm等三种情形，分析了不同裂缝导流能力对重复压裂井日产气量的影响。
图20是不同导流能力(80D.cm，60D.cm和40D.cm)下的日产气量图。可以看出，在其它参数一定时，第720天重复压裂过后，产量随着地层压力减小都出现先陡增后快速下降直到稳定生产的过程。而随着导流能力的增大，在重复压裂前期井产量较小幅度增加，到了第720天重复压裂过后，由于重复压裂出更多的裂缝单元干扰效应的影响以及老裂缝渗透率的改善，重复压裂井产量较大幅度增加。
(4)重复压裂时机
在图12物理模型基础上，分为第720天、第900天和第1080天进行重复压裂分支新裂缝，研究重复压裂时机对重复压裂井产量的影响。
图21为不同重复压裂时间的日产气量图所示，针对重复压裂分支新裂缝，其产量总体变化趋势与前面契合一致。从日产气量图可以看出重复压裂分支新裂缝到第720天、第900天、第1080天都会增加裂缝产量，然后逐渐递减，前期递减较快后期递减较慢，越早重复压裂日产气越多。因此对于增加气藏重复压裂井产量而言，越早重复压裂分支新裂缝越好。
图22为不同重复压裂时间的累计产量增长率所示，针对重复压裂分支新裂缝措施，在其他参数一致的情况下，在重复压裂之前的累计产量增长率为0；到了重复压裂过后，由于沟通了更多的泄油面积和裂缝渗透率的改善，累计产量增长率逐渐增加。而不同的重复压裂时机对产量增加幅度不一样，其第720d天重复压裂累计产量增长率高于第900d重复压裂的累计产量增长率，第900d天重复压裂累计产量增长率高于第1080d重复压裂的累计产量增长率，重复压裂2年过后分别比原来产量递增幅度为10.62％、8.53％和6.27％。由此可见，对于增加气藏重复压裂井产量而言，越早重复压裂分支新裂缝越好。
从硬件层面来说，为了能够快速、准确得对重复压裂井的产量进行计算，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复压裂井改造效果，本申请提供一种用于实现所述重复压裂油气井产量数据处理方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于实现重复压裂油气井产量数据处理装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输；该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该逻辑控制器可以参照实施例中的重复压裂油气井产量数据处理方法的实施例，以及重复压裂油气井产量数据处理装置的实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。
可以理解的是，所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中，重复压裂油气井产量数据处理方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行，也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元)，可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。
图23为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图23所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图23是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
一实施例中，重复压裂油气井产量数据处理方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中，中央处理器9100可以被配置为进行如下控制：
步骤S101：对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段。
步骤S102：根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型。
步骤S103：根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型。
步骤S104：根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，通过对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段，并根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，以此准确得到产量和压力响应之间的对应关系，同时再根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，以此准确得到不同缝宽对应的压力损失，然后从时间维度结合所述油气井的历史压裂数据以及一预设缝内流体流动规则，进而准确得到所述油气井的当前产量，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复。
在另一个实施方式中，重复压裂油气井产量数据处理装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将重复压裂油气井产量数据处理装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现重复压裂油气井产量数据处理方法功能。
如图23所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图23中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图23中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图23所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的重复压裂油气井产量数据处理方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的重复压裂油气井产量数据处理方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤S101：对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段。
步骤S102：根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型。
步骤S103：根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型。
步骤S104：根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，通过对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段，并根据储层地质特性和流体基本性质对各所述裂缝微元段分别构建储层渗流模型，以此准确得到产量和压力响应之间的对应关系，同时再根据所述老裂缝的老裂缝特征和所述分支新裂缝的新裂缝特征对各所述裂缝微元段分别构建缝内压降模型，以此准确得到不同缝宽对应的压力损失，然后从时间维度结合所述油气井的历史压裂数据以及一预设缝内流体流动规则，进而准确得到所述油气井的当前产量，为重复压裂改造压裂井的裂缝参数优化提供合理依据，提高重复。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、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。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种重复压裂油气井产量数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段；
根据储层边界效应、储层地质特性和流体基本性质构建封闭边界箱形气藏点源函数；
根据所述封闭边界箱形气藏点源函数，确定与各所述裂缝微元段对应的流体流动阻力函数；
根据各所述流体流动阻力函数确定所述油气井的产量与压力响应的对应关系，得到储层渗流模型；
根据预设储层渗透率与生产时间的对应关系，得到缝内压降方程；
根据所述缝内压降方程和所述老裂缝特征与新裂缝特征中缝宽与缝长的对应关系，确定缝内压降模型；
根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
2.根据权利要求1所述的重复压裂油气井产量数据处理方法，其特征在于，所述构建封闭边界箱形气藏点源函数，包括：
根据所述储层地质特性中应力敏感系数与储层渗透率的对应关系，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标储层渗透率；
根据所述流体基本性质构建真实气体效应方程，并确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标地层压力；
根据封闭边界箱形气藏点源函数解的格林函数方程、真实气体状态方程以及所述目标储层渗透率和所述目标地层压力，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数。
3.根据权利要求1所述的重复压裂油气井产量数据处理方法，其特征在于，所述根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量，包括：
根据预设井底流压、所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系以及所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系，确定所述油气井的瞬态产量方程；
对所述油气井的历史重复压裂过程进行时间离散处理，得到多个稳定生产周期；
根据各所述裂缝微元段在历史重复压裂过程中的各历史稳定生产周期所对应的历史产量，确定与所述历史产量对应的历史压降损失；
根据各所述裂缝微元段的历史压降损失、所述瞬态产量方程以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的重复压裂非稳态产量方程，并根据所述重复压裂非稳态产量方程得到所述油气井的当前产量。
4.一种重复压裂油气井产量数据处理装置，其特征在于，包括：
裂缝空间离散模块，用于对重复压裂油气井中的老裂缝和所述老裂缝上的分支新裂缝进行空间离散处理，得到多个等长的裂缝微元段；
封闭边界箱形气藏点源函数构建单元，用于根据储层边界效应、储层地质特性和流体基本性质构建封闭边界箱形气藏点源函数；
流体流动阻力函数构建单元，用于根据所述封闭边界箱形气藏点源函数，确定与各所述裂缝微元段对应的流体流动阻力函数；
储层渗流模型构建单元，用于根据各所述流体流动阻力函数确定所述油气井的产量与压力响应的对应关系；
缝内压降方程确定单元，用于根据预设储层渗透率与生产时间的对应关系，得到缝内压降方程；
缝内压降模型构建单元，用于根据所述缝内压降方程和所述老裂缝特征与新裂缝特征中缝宽与缝长的对应关系，确定所述缝内压降模型；
非稳态产量确定模块，用于根据所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系、所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系、所述油气井的历史压裂数据以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的当前产量。
5.根据权利要求4所述的重复压裂油气井产量数据处理装置，其特征在于，所述封闭边界箱形气藏点源函数构建单元包括：
目标储层渗透率确定子单元，用于根据所述储层地质特性中应力敏感系数与储层渗透率的对应关系，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标储层渗透率；
目标地层压力确定子单元，用于根据所述流体基本性质构建真实气体效应方程，并确定所述封闭边界箱形气藏点源函数中的目标地层压力；
封闭边界箱形气藏点源函数构建子单元，用于根据封闭边界箱形气藏点源函数解的格林函数方程、真实气体状态方程以及所述目标储层渗透率和所述目标地层压力，确定所述封闭边界箱形气藏点源函数。
6.根据权利要求4所述的重复压裂油气井产量数据处理装置，其特征在于，所述非稳态产量确定模块包括：
瞬态产量方程确定单元，用于根据预设井底流压、所述储层渗流模型中产量与压力响应的对应关系以及所述缝内压降模型中压降损失与缝宽的对应关系，确定所述油气井的瞬态产量方程；
时间离散单元，用于对所述油气井的历史重复压裂过程进行时间离散处理，得到多个稳定生产周期；
历史压降损失确定单元，用于根据各所述裂缝微元段在历史重复压裂过程中的各历史稳定生产周期所对应的历史产量，确定与所述历史产量对应的历史压降损失；
当前产量确定单元，用于根据各所述裂缝微元段的历史压降损失、所述瞬态产量方程以及预设缝内流体流动规则，确定所述油气井的重复压裂非稳态产量方程，并根据所述重复压裂非稳态产量方程得到所述油气井的当前产量。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至3任一项所述的重复压裂油气井产量数据处理方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的重复压裂油气井产量数据处理方法的步骤。
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