CN111696000A - 气井配产方法、装置及设备 - Google Patents

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CN111696000A CN202010534007.7A CN202010534007A CN111696000A CN 111696000 A CN111696000 A CN 111696000A CN 202010534007 A CN202010534007 A CN 202010534007A CN 111696000 A CN111696000 A CN 111696000A
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Abstract

本说明书实施例提供一种气井配产方法、装置及设备。所述方法包括：在至少两个候选配产量中选取待测候选配产量；根据待测候选配产量和气井的地质参数计算气井的第一产气时段；利用对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取气井的第二产气时段；通过所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，确定气井的第三产气时段；根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段获得对应于所述待测候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定气井的实际配产量。上述方法，考虑了气井生产中气体倒灌对产能的影响，准确了计算各个候选配产量下的产气总量，进而能够选取具有较高采收率的配产方案。

Description

气井配产方法、装置及设备
技术领域
本说明书实施例涉及致密气藏开采技术领域，特别涉及一种气井配产方法、装置及设备。
背景技术
随着社会的发展，能源的消耗量日渐提高，伴随着我国常规油田生产能力的下降，对于其他可替代的能源，例如致密气资源的开采需求日益旺盛。致密气资源即为渗透率、孔隙度较低的地层中所蕴含的天然气资源，能够作为优秀的燃料和化工原料使用。由于我国致密气资源较为丰富，对于致密气资源的开采具有重要的意义。
在开采致密气资源之前，需要根据储层的储量、储层产能等因素确定气井的单日产气量，即气井的配产量。由于致密气具有多层系发育的特点，即在工区的不同地层中均蕴含有致密气资源，在实际开采过程中一般会采用多层合采技术，通过同一气井同时开采不同地层中的致密气资源，并通过累加各个地层的产能来计算总产能并确定配产量。
但是，不同的地层具有不同的地层压力，当不同储层之间的压力差别过大时，开采过程中气井的井筒中的天然气可能会在压力作用下倒灌至低压力储层中，从而抑制了低压力储层的产能。现有技术在忽视气体倒灌现象的情况下所设计的配产方案可能会加大气体倒灌的程度，进而降低致密气资源的采收率。因此，目前亟需一种提高致密气资源的采收率的方法。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种气井配产方法、装置及设备，以解决如何提高致密气资源合井开采的采收率的问题。
为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种气井配产方法，包括：
使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；
通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；
结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；
根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；
基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
在一些实施方式中，所述候选配产量不小于临界配产量；所述临界配产量通过以下方式获得：
利用公式
Figure BDA0002536388570000021
计算所述临界配产量，式中，qc为临界配产量，A为油管截面积，P为井口油压，uc为气体携液的最小流速，Z为气体偏差因子，T为温度；其中，
Figure BDA0002536388570000022
Figure BDA0002536388570000023
式中，ρL为液体密度，ρg为天然气密度，σ为气液表面张力。
在一些实施方式中，所述使用所述待测候选配产量和气井的地质参数计算所述气井的第一产气时段，包括：
确定自初始时刻起在一个测试时间段后的第一测试时刻；
计算第一测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量；
根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力；
根据所述井筒气体存量计算各个储层的井底流压；
根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断是否出现气体倒灌；
若出现，根据所述第一测试时刻确定第一产气时段。
在一些实施方式中，所述根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断是否出现气体倒灌之后，还包括：
若未出现，重复执行将所述第一测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第一测试时刻，并计算储层产气量和井筒气体存量、计算地层压力、计算井底流压、比较地层压力和井底流压的步骤直至判断出现气体倒灌；
根据第一测试时刻确定第一产气时段。
在一些实施方式中，所述储层产气量通过以下方式获取：
确定当前时刻之前各个测试时间段所对应的储层气体产能；其中，所述储层气体产能通过公式
Figure BDA0002536388570000024
计算得到，式中，qsc为储层气体产能，K为渗透率，h为气层有效厚度，pe为地层压力，pwf为井底流压，
Figure BDA0002536388570000025
为气层平均温度和压力下的气体黏度，T为气层温度，
Figure BDA0002536388570000026
为气层平均温度和压力下的气体偏差系数，re为气层泄流半径，rw为井筒半径；
根据所述储层气体产能计算分别对应于各个测试时间段的单位时间产气量；
累加对应于各个测试时间段的单位时间产气量得到储层产气量。
在一些实施方式中，所述地层压力通过以下方式获取：
结合公式
Figure BDA0002536388570000031
和公式
Figure BDA0002536388570000032
Figure BDA0002536388570000033
计算地层压力，式中，P为地层压力，Pi为初始地层压力，Z为当前时刻偏差因子，Zi为初始偏差因子，Gp为储层产气量，G为初始地质储量，Tr为对比温度，
Figure BDA0002536388570000034
Pr为对比压力，TC为临界温度，PC为临界压力，其中
Figure BDA0002536388570000035
在一些实施方式中，所述通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段，包括：
将第一产气时段结束时刻起在一个测试时间段后的时刻作为第二测试时刻；
计算第二测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量；
根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力；
根据所述井筒气体存量计算各个储层的井底流压；
根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断气体倒灌是否结束；
若结束，根据所述第二测试时刻确定第二产气时段。
在一些实施方式中，所述根据所述储层产气量和所述井口产气量的比较结果判断气体倒灌是否结束之后，还包括：
若未结束，重复执行将所述第二测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第二测试时刻，并计算储层产气量和井筒气体存量、计算地层压力、计算井底流压、比较地层压力和井底流压的步骤直至判断气体倒灌结束；
根据第二测试时刻确定第二产气时段。
在一些实施方式中，所述储层产气量通过以下方式获取：
确定当前时刻之前各个测试时间段所对应的储层气体产能；其中，所述储层气体产能通过公式
Figure BDA0002536388570000036
计算得到，式中，qsc为储层气体产能，K为渗透率，h为气层有效厚度，pe为地层压力，pwf为井底流压，
Figure BDA0002536388570000037
为气层平均温度和压力下的气体黏度，T为气层温度，
Figure BDA0002536388570000038
为气层平均温度和压力下的气体偏差系数，re为气层泄流半径，rw为井筒半径；
根据所述储层气体产能计算分别对应于各个测试时间段的单位时间产气量；
累加对应于各个测试时间段的单位时间产气量得到储层产气量。
在一些实施方式中，所述地层压力通过以下方式获取：
结合公式
Figure BDA0002536388570000041
和公式
Figure BDA0002536388570000042
Figure BDA0002536388570000043
计算地层压力，式中，P为地层压力，Pi为初始地层压力，Z为当前时刻偏差因子，Zi为初始偏差因子，Gp为储层产气量，G为初始地质储量，Tr为对比温度，
Figure BDA0002536388570000044
Pr为对比压力，TC为临界温度，PC为临界压力，其中
Figure BDA0002536388570000045
在一些实施方式中，所述第三产气时段包括稳定产气时段和气井废弃时段；所述稳定产气时段，通过以下方式获取：
将第二产气时段结束时刻起在一个测试时间段后的时刻作为第三测试时刻；
计算所述第三测试时刻的井筒气体存量；
根据所述井筒气体存量，计算井筒气体密度；
判断所述井筒气体密度是否不大于标准大气密度；
若是，根据所述第三测试时刻确定稳定产气时段。
在一些实施方式中，所述判断所述井筒气体密度是否不大于标准大气密度之后，还包括：
若否，重复执行将所述第三测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第三测试时刻，并计算井筒气体存量、计算井筒气体密度的步骤直至判断井筒气体密度不大于标准大气密度；
根据第三测试时刻确定稳定产气时段。
在一些实施方式中，所述气井废弃时段，通过以下方式获取：
将所述稳定产气时段结束时刻在一个测试时间段后的时刻作为第四测试时刻；
计算所述第四测试时刻之前的测试时间段内气井所关联的各个储层的第二单位时间产气量；
判断所述第二单位时间产气量是否不大于废弃气井产气量；
若是，根据所述第四测试时刻确定气井废弃时段。
在一些实施方式中，所述判断所述第二单位时间产气量是否不大于废弃气井产气量之后，还包括：
若否，重复执行将所述第四测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第四测试时刻，并计算第二单位时间产气量的步骤直至所述第二单位时间产气量不大于废弃气井产气量；
根据所述第四测试时刻确定气井废弃时段。
在一些实施方式中，所述井筒气体存量通过以下方式获取：
获取在当前测试时间段开始时井筒中的第一气体存量；
根据所述待测候选配产量计算所述测试时间段内的井口产出量；
根据各个储层的储层产气量、井口产出量和第一气体存量确定井筒气体存量。
在一些实施方式中，所述根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段获得对应于所述待测候选配产量的气井产气总量，包括：
根据所述第一产气时段、第二产气时段和稳定产气时段的时长和待测候选配产量计算对应于所述待测候选配产量的第一气井产气量；
根据气井废弃时段的储层产气量计算第二气井产气量；
累加所述第一气井产气量和第二气井产气量得到气井产气总量。
在一些实施方式中，所述基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量，包括：
基于预设生产成本，计算对应于各个候选配产量的回本产气时间；
基于所述回本产气时间、预设气井回本期限和气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
本说明书实施例还提出了一种气井配产装置，包括：
第一稳产阶段计算模块，用于使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；
第二产气时段获取模块，用于通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；
第三产气时段求取模块，用于结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；
产气总量获得模块，用于根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；
实际配产量确定模块，用于基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
本说明书实施例还提出了一种气井配产设备，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序指令；
所述处理器，用于执行所述计算机程序指令以实现以下步骤：使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
为了解决上述技术问题，本说明书还提出了一种气井配产方法，包括：
使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌；
若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；
根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；
基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
在一些实施方式中，所述使用所述待测候选配产量和气井的地质参数判断气井是否会出现气体倒灌，包括：
确定自初始时刻起在一个测试时间段后的第一测试时刻；
计算第一测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量；
根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力；
根据所述井筒气体存量计算对应于所述各个储层的井底流压；
根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断是否出现气体倒灌；
若未出现，根据所述储层产气量和所述待测候选配产量判断气井是否会出现气体倒灌。
在一些实施方式中，所述若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段，包括：
根据所述待测候选配产量和测试时间段计算气井单位时间产气量；
根据各个储层的储层产气量计算储层产气总量；
若所述储层产气总量不大于所述气井单位时间产气量，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段。
本说明书还提出了一种气井配产装置，包括：
倒灌判断模块，用于使用至少一个所述候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于所述候选配产量是否会出现气体倒灌；
产气时间段确定模块，用于在气井中不会出现气体倒灌时，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；
气井产气总量计算模块，用于根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；
实际配产量确定模块，用于基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
本说明书还提出了一种气井配产设备，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序指令；
所述处理器，用于执行所述计算机程序指令以实现以下步骤：使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌；若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例在确定对应于气井的候选配产量之后，在考虑气井的出现气体倒灌情况下，分别确定气井未出现倒灌的第一产气时段、第三产气时段和出现倒灌的第二产气时段，进而能够根据准确划分的生产时段计算出对应于各个候选配产量的气井产气总量；即使在对应的候选配产量下不会出现气体倒灌，也会在计算过程中考虑是否会出现气体倒灌，使得在综合考虑了气体倒灌对气井产气总量所造成的影响的情况下进行计算，保证了计算结果的准确性，从而能够综合选取对应于所述气井的配产方案以提高采收率。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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说明书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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例一种气井配产方法的流程图；
图2为本说明书实施例一种气井累计产量的示意图；
图3为本说明书实施例一种气井回本时间的示意图；
图4为本说明书实施例一种气井稳产期时长的示意图
图5为本说明书实施例一种气井废弃时间的示意图；
图6为本说明书实施例一种气井配产方法的流程图；
图7为本说明书实施例一种气井配产装置的模块图；
图8为本说明书实施例一种气井配产装置的模块图；
图9为本说明书实施例一种气井配产设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。
当利用气井对储层中的气资源进行开采时，往往需要先根据储层中的资源储量、储层的产能、开采时间等条件确定气井的配产量，即该气井在后续生产过程中的产气速率。但是，在对储层的资源储量或产能等因素估计错误的情况下，所确定的配产方案在实际开采的过程中可能会降低气井的采收率。因此，如何确定出适合的配产量以实现气井较高的采收率在气井开采的过程中具有较为重要的意义。
本说明书实施例提出了一种气井配产方法。所述气井配产方法的执行主体为计算机设备，所述计算机设备包括服务器、工控机、PC机等。如图1所示，所述气井配产方法具体包括以下步骤。
S110：使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段。
为了模拟对应于当前气井的气体采收总量，即储层中的气体采收效率等参数，需要向确定至少两个候选配产量，分别计算对应于这些候选配产量的产气总量，进而根据各个候选配产量的产气总量来确定气井在实际应用中的配产量。
所述候选配产量即为预先确定的配产量。所述候选配产量之间可以具有一定的规律性，例如所述候选配产量可以是按照等差数列的规则分布的配产量，所述候选配产量之间也可以不具备特定规律，例如可以将其他已经投入生产的气井的参考配产量作为候选配产量。实际应用中可以根据需要设置所述候选配产量，并不限于上述示例，在此不做赘述。
在一些实施方式中，确定候选配产量之前，可以先计算出临界配产量。由于气井一般为有水气井，气井产水会导致自喷管柱中形成气水两相流动，增加气井的能量损失，进而降低气速和气井压力，使得水无法被带出气井，从而在井底造成积液并将气井压死，降低采收率。临界配产量即为实际生产中井口排出气体时能够将液体携带出气井的最小速率，例如，可以利用Turner模型计算气井的临界携液流量，将所述临界携液流量作为临界配产量。
具体的，可以利用公式
Figure BDA0002536388570000081
计算所述临界配产量，式中，qc为临界配产量，A为油管截面积，P为井口油压，uc为气体携液的最小流速，Z为气体偏差因子，T为温度；其中，
Figure BDA0002536388570000091
式中，ρL为液体密度，ρg为天然气密度，σ为气液表面张力。
在确定临界配产量之后，可以选取不小于所述临界配产量的配产量作为候选配产量，从而避免所选取的候选配产量不具备实际应用价值的情况发生，提高了计算效率。
待测候选配产量即为在候选配产量中选取出的配产量。可以依次在所述候选配产量中选取出待测候选配产量，计算对应于所述待测候选配产量的气井产气总量，重复上述计算过程进而得出所有候选配产量对应的气井产气总量。
地质参数包括气井的井底流压、各个储层的地层压力、储层有效厚度、储层温度、气井井筒半径等参数。
第一产气时段是气井在发生气体倒灌至低压储层之前各个储层均稳定产出气体的时段。在初始时刻时，气井的井筒中不存在气层中采出的气体，井底流压为0。而气井所关联的不同储层具有不同的压力，但所有储层中的地层压力均大于0。因此，在初始时刻，不同的储气层在地层压力的作用下均会以不同的速率向井筒内排出气体。在固定配产量的情况下，当储层排出的气体始终多于井口采出的气体的量时，井筒中的气体会不断增多，从而导致气井的井底流压不断增加。而各个储层随着气体的产出，储层的地层压力会不断减小。当气井中对应于低压储层的井底流压等于地层压力时，其他地层可能依然在向井筒中排出气体，会使得井筒存气量依然增多，低压储层的井底流压逐渐高于地层压力，从而发生气体倒灌。因此，储层的井底流压等于低压层的地层压力的时间点即为发生倒灌的时间点，据此可以确定所述第一产气时段。
在选取出待测候选配产量之后，可以根据地层在初始状况下的地质参数确定各个储层的产能，并根据待测候选配产量，确定气井井筒中的气体存量，进而根据所述气体存量确定井筒中的井底流压。当所述井底流压高于低压储层的地层压力时，井筒中的气体在压力的作用下会倒灌至低压层中。因此，根据待测候选配产量和气井的地质参数可以计算出气体倒灌时刻。
由于随着开采过程的进行，各项地质参数例如地层压力、井底流压等参数均处于实时变动的过程，将这些地质参数作为稳态变化的过程进行计算可能会使得计算结果缺乏准确性。因此，在一些实施方式中，计算所述第一产气时段时，可以先确定出测试时间段。
所述测试时间段是预先确定的具有固定的时间长度的时间段。由于所述测试时间段的时间长度较短，在所述测试时间段内，可以默认储层的产能、地层压力和井底流压等参数保持不变，在测试时间段结束时，基于测试时间段内储层产出气体、井筒气体存量等参数重新计算相应的地质参数进而应用至下一测试时间段中。
由于当测试时间段的长度选取较长时，可能会导致测试时间段内的地质参数变化程度较大，进而影响计算结果的准确性，而测试时间段的长度选取过短时，又会增加计算量。因此，实际应用中可以根据开采过程中地址参数的变动情况选取合适长度的测试时间段。
通过所述测试时间段的设置，使得计算过程中能够适应地质参数和气井开采过程中相应参数的变化情况，从而保证了计算过程的准确性。
在确定所述测试时间段之后，可以先确定自初始时刻起在一个测试时间段之后的第一测试时刻，并计算在所述第一测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量。在一些实施方式中，可以先根据储层本身的温度、厚度、渗透率等地质参数计算储层气体产能，结合所述测试时间段的时间长度和储层气体产能计算得到对应于所述测试时间段的单位时间产气量。由于在第一测试时刻时各个储层仅仅生产了一个测试时间段，因此可以直接将所述单位时间产气量作为对应于第一测试时刻的储层产气量。
具体的，在计算所述储层产气量时，其中的储层气体产能可以是利用公式
Figure BDA0002536388570000101
Figure BDA0002536388570000102
计算得到，式中，qsc为储层气体产能，K为渗透率，h为气层有效厚度，pe为地层压力，pwf为井底流压，
Figure BDA0002536388570000103
为气层平均温度和压力下的气体黏度，T为气层温度，
Figure BDA0002536388570000104
为气层平均温度和压力下的气体偏差系数，re为气层泄流半径，rw为井筒半径。
井筒气体存量是当前气井的井筒中气体的含量。井筒气体存量为井筒在该测试时间段开始时刻的气体存量加上所述测试时间段内储层产出的气体体积减去所述测试时间段内井口排出的气体体积。需要注意的是，当发生气体倒灌时，低压层并未产出气体而是吸收了井筒中的气体，因此在气体倒灌时低压层产出的气体体积应为负数。
在获得各个地层的储层产气量后，可以根据所述储层产气量分别计算对应于各个储层的地层压力。具体的，可以结合所述公式
Figure BDA0002536388570000105
和公式
Figure BDA0002536388570000106
Figure BDA0002536388570000107
计算地层压力，式中，P为地层压力，Pi为初始地层压力，Z为当前时刻偏差因子，Zi为初始偏差因子，Gp为储层产气量，G为初始地质储量，Tr为对比温度，Pr为对比压力，TC为临界温度，PC为临界压力。
实际应用中，由于天然气为混合物，对于天然气的临界压力和临界温度的计算需要引入“拟”临界参数的概念，这里天然气的拟临界压力和拟临界温度按Standing公式计算。具体的，可以利用公式
Figure BDA0002536388570000108
计算天然气的拟临界压力，式中，Ppc为拟临界压力，γg为天然气的相对密度，并利用公式
Figure BDA0002536388570000111
计算天然气的拟临界温度，式中，Tpc为拟临界温度，γg为天然气的相对密度。在利用上述公式计算偏差因子时，可以利用所述拟临界压力和拟临界温度来替代临界温度和临界压力，以使得计算结果更符合实际应用的情况。
在获取到井筒气体存量之后，可以根据所述井筒气体存量计算气井的井底流压，具体的，可以是计算根据井筒的体积和井筒气体存量计算气井中的气体平均密度，根据所述气体平均密度计算出气井中对应储层在所述第一测试时刻时的井底流压。该时刻的井筒流压，即用于反映第一测试时刻时井筒中的压力。
在获取到各个储层的地层压力和井底流压之后，可以比较所述地层压力和井底流压。若地层压力大于井底流压，则地层中的气体仍然会在地层压力的作用下由地层排出至井筒中；若地层压力小于井底流压，则此时井筒中的气体压力大于地层，井筒中的气体会在压力作用下倒灌至地层中。一般情况下，倒灌现象发生于气体由井筒中倒灌至低压层，因此，在判断气体是否出现倒灌时，可以直接比较低压层和井底流压的大小情况，从而判断是否出现气体倒灌。
若在所述第一测试时刻时，低压层的地层压力不大于所述井底流压，则说明会出现对应于所述低压层的气体倒灌，在所述第一测试时刻之后气体会持续倒灌至低压层中，分别将初始时刻和第一测试时刻作为第一产气时段的起点和终点，确定第一产气时段。
若在所述第一测试时刻，低压层中的地层压力小于所述井底流压，则此刻地层中不存在气体倒灌的可能。可以将所述第一测试时刻在一个测试时间段之后的时刻作为新的第一测试时刻，并依照上述步骤计算在所述新的第一测试时刻的储层产气量和井筒气体存量，再基于所述储层产气量和井筒气体存量计算地层压力和井底流压，比较在所述新的第一测试时刻的地层压力和井底流压，并基于上述判断过程确定是否出现气体倒灌，若出现，根据所述新的第一测试时刻确定第一产气时段。
若未出现气体倒灌，重复上述将所述第一测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第一测试时刻，并计算储层产气量和井筒气体存量、计算地层压力、计算井底流压、比较地层压力和井底流压的步骤直至判断出现气体倒灌，根据此时的第一测试时刻确定第一产气时段。
在一些实施方式中，重复上述步骤时，在确定第一测试时刻未出现气体倒灌时，可以比较在所述测试时间段内此时各个储层的储层产气量的总和和井口排出气体的体积，若储层产气量大于井口排出量，则井筒中的气体仍然处于增加的趋势，井底流压仍然会增大，仍然存在一定的发生倒灌现象的风险，可以执行上述重复步骤确定出气体倒灌的时刻；若当前储层产气量小于井口排出量，且在储层产气量会不断减小而井口排出量恒定不变的情况下，井筒中的气体处于不断减少，井底流压逐渐降低，发生气体倒灌的情况可能性较低，可以无需计算气体倒灌的时刻，可以直接确定气井正常产气的时段并确定相应的配产方案。
S120：通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段。
所述第一产气量即为在第一产气时段内各个储层产出气体的总量。在所述第一产气时段包括至少两个测试时间段时，可以根据各个测试时间段内计算出的储层气体产量，综合得到所述第一产气量。
第二产气时段即为倒灌过程所持续的时段。由于倒灌过程中低压层的地层压力会不断增大，在低压层的井底流压不大于地层压力时，倒灌现象就会结束，当气体倒灌结束时，对应的井底流压值达到最大，之后逐渐下降。
在得到第一产气量后，根据第一产气时段的时长和待测候选配产量，可以得到第一产气时段的井口气体排出量。根据所述井口气体排出量和第一产气量可以确定此时井筒中的井筒气体存量，进而获取井筒中的气体密度和对应于各个储层的井底流压。根据所述第一产气量，利用步骤S120中计算地层压力的公式，可以计算得到第一产气时段结束时的各个储层的地层压力。
需要说明的是，由于气体倒灌至低压层中，对应于低压层的累计产量会减少，地层压力增大，在利用致密气藏的产能方程计算对应于低压层的产能时所得到的储层产能为负值，则相应的产气量也为负数，即所述第一产气量为高压层排出气体量减去低压层吸收气体量。
依照步骤S120中的方法，将所述第一产气时段结束时刻起在一个测试时间段后的时刻作为第二测试时刻，并计算对应于所述第二测试时刻的地层压力和井底流压。
需要说明的是，在确定第二产气时段时所利用的测试时间段可以与确定第一产气时段时所利用的测试时间段的长度相同，也可以与确定第一产气时段时所利用的测试时间段的长度存在差异，具体可以根据实际应用中的情况进行调整，对此不做限制。
在获取到各个储层的井底流压和地层压力之后，针对出现气体倒灌的低压储层，判断对应于所述低压储层的井底流压和地层压力的大小，若井底流压仍然大于地层压力，则井筒中的气体依然会在气井的压力的作用下倒灌至所述低压储层中，气体倒灌仍未结束；若所述井底流压不大于地层压力，则气体不会由于压力的作用倒灌至低压储层中。且由于倒灌结束时井底流压达到最大，则当井底流压不大于地层压力时，井底流压减小，倒灌现象也随之结束。
若根据所述第一单位时间产气量和所述井口产气量的比较结果判断出气体倒灌已经结束，则将所述第二测试时刻作为第二产气时段结束的时刻，确定出对应的第二产气时段。
若根据所述比较结果判断气体倒灌并未结束，重复执行将所述第二测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第二测试时刻，并计算储层产气量和井筒气体存量、计算地层压力、计算井底流压、比较地层压力和井底流压的步骤直至判断气体倒灌结束，将此时的第二测试时刻作为第二产气时段结束的时刻，确定对应的第二产气时段。
S130：结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段。
预设废弃气井产能是当气井所关联的各个储层的产能过小，已经不满足生产的需求，需要废弃所述气井时所设置的临界气井产能。
第三产气时段即为倒灌结束至气井达到废弃气井的标准时所对应的时段。在所述第三产气时段，各个储层依然能够向井筒中产出气体，井口依然能够按照待测候选配产量排出气体。
在一些实施方式中，可以将所述第三产气时段分为稳定产气时段和气井废弃时段。在所述第三产气时段中，随着各个储层的地层压力的下降，储层产能逐渐减小，在保持气井的排出速率在待测候选配产量的情况下，自倒灌结束后气井的井筒存气量逐渐减小，当井筒中的气体的平均密度与标准大气压下的气体密度相同时，井筒中的气体存量和井底流压均维持不变，气井的进口排出量等于储层的气体产出量，因此，在这两个阶段，气井的气体排出速率可能存在差异，根据气井井筒中气体的平均密度刚好达到标准大气压下的气体密度的时刻将第三产气时段划分为稳定产气时段和气井废弃时段。
具体的，可以将倒灌结束时刻起在一个测试时间段后的时刻作为第三测试时刻，并计算所述第三测试时刻的井筒气体存量，进而根据所述井筒气体存量确定井筒气体密度，从而确定根据井筒气体密度是否不大于标准大气密度判断所述第三测试时刻之后是否进入气井废弃时段。
若此时井筒气体密度已经不大于标准大气密度，则气井已经到达气井废弃时段，根据所述第三测试时刻确定稳定产气时段。
若此时井筒气体密度仍大于标准大气密度，则仍处于稳定产气时段，重复执行将所述第三测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第三测试时刻，并计算井筒气体存量、计算井筒气体密度的步骤直至判断井筒气体密度不大于标准大气密度时，根据此时的第三测试时刻确定稳定产气时段。
在确定稳定产气时段后，将所述稳定产气时段结束时刻在一个测试时间段后的时刻作为第四测试时刻，并计算所述第四测试时刻之前的测试时间段内气井所关联的各个储层的第二单位时间产气量，若所述第二单位时间产气量不大于废弃气井产气量，即气井已经达到废弃的标准时，根据所述第四测试时刻确定气井废弃时段。
若此时所述第二单位时间产气量仍然大于废弃气井产气量，所述气井仍然可以继续正常生产，则重复执行将所述第四测试时刻在一个测试时间段后的时刻作为新的第四测试时刻，并计算第二单位时间产气量的步骤直至所述第二单位时间产气量不大于废弃气井产气量，根据此时的第四测试时刻确定气井废弃时段。
需要说明的是，在确定稳定产气时段和气井废弃时段时所利用的测试时间段可以与确定第一产气时段和/或第二产气时段时所利用的测试时间段的长度相同，也可以与确定第一产气时段和/或第二产气时段时所利用的测试时间段的长度存在差异，确定稳定产气时段和气井废弃时段时所利用的测试时间段之间也可以存在差异，具体可以根据实际应用中的情况进行调整，对此不做限制。
S140：根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量。
气井产气总量即为气井在全部生产周期中从井口中排出的气体的总量。具体的，可以综合所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段的总长度和待测候选配产量，计算得到将所述待测候选配产量作为实际生产过程中的气井配产量时所能够采得的气体的总量。
在一些实施方式中，若基于步骤S140中的技术方案，将所述第三产气时段划分为稳定产气时段和气井废弃时段，则可以根据所述第一产气时段、第二产气时段和稳定产气时段的时长和待测候选配产量计算对应于所述待测候选配产量的第一气井产气量，再根据气井废弃时段的储层产气量计算第二气井产气量，并累加所述第一气井产气量和第二气井产气量得到气井产气总量。
S150：基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
基于上述步骤S120至步骤S150中的方法，计算得到对应于所有候选配产量的气井产气总量，根据不同的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。例如，可以选取具有最多的气井产气总量的候选配产量作为实际配产量。
当配产量较小时，气井的生产时间也会较长，在一些实施方式中，当利用气井进行生产时，还需要考虑预设的气井回本期限，当配产量较小时，气井回本所需的时间相应的会越长，即使最终采集得到的总的产气量较大，但不利于实际生产的进行，因此，在确定实际配产量时，可以基于预设生产成本，计算对应于各个候选配产量的回本产气时间，再根据所述回本产气时间、预设气井回本期限和气井产气总量，在回本产气时间不大于预设气井回本期限的情况下，确定对应于所述气井的实际配产量，从而使得所确定的实际配产量符合实际应用过程中的需求。
利用一个具体的场景示例对上述方法进行说明。在所述场景示例中选取特定工区的致密气藏来进行实验。所述特定工区的致密气藏以海陆过渡相-陆相碎屑岩沉积为主，地层自下而上发育石炭系本溪组、山西组、下石盒子组和上石盒子组。本次实验的目的层为上古生界二叠系上石盒子组盒2段和山西组山2段。其中，盒2段为低压层，渗透率为1.68mD，孔隙度为10.8％，气层有效厚度为6m，地层压力为6.0MPa，深度为1700m，泄气半径为300m，天然气压缩系数为0.1806MPa-1，气体偏差因子为0.9068，体积系数为0.01668，气体粘度为0.0134mPa.s，气藏温度为325K，气体的密度为42.5617kg/m3，地质储量为6528761m3；山2段为高压层，渗透率为0.18mD，孔隙度为9.4％，气层有效厚度为8m，地层压力为22MPa，深度为2400m，泄气半径为280m，天然气压缩系数为0.0668MPa-1，气体偏差因子为0.8833，体积系数为0.0060117，气体粘度为0.0205mPa.s，气藏温度为345K，气体的密度为150.9355kg/m3，地质储量为27679946m3。另外，天然气的相对密度为0.6，油管半径为0.1m，根据区块实际情况确定的气井废弃产量为5000m3/d。(气藏在开采过程中，天然气不断被采出，气藏的压力不断降低，而地下气藏的温度一般变化很小，通常可当成恒温)
应用至所述场景示例中的步骤如下所示。
1、根据Turner模型中的计算气井的临界携液流量，以计算出的临界携液流量作为配产试算的最低产量。
其中，计算临界携液流量如下：油管截面积用油管半径来计算，为0.0314m2；井口油压为0.1013MPa；气体偏差因子取各地层中的最小值，为0.8833；温度取各地层中的最小值，为325K；液体密度取水的密度，为1000kg/m3；天然气密度取各地层中气体密度的最小值，为42.5617kg/m3；气液表面张力根据现场资料得到，为0.04N/m。将以上数据带入到步骤S110中的公式，得到临界携液流量为7000m3/d(4.8611m3/min)。
2、将整个气井的生产时间均匀划分为n个测试时间段，用tx来表示任意测试时间段。
其中，气井投产时刻开始的测试时间段记为t1时段(气井投产时刻也是稳产开始时刻)；气井稳产结束时刻记为tw时刻；气井废弃时刻记为tn时刻；若气井生产过程中出现了倒灌现象，则将倒灌开始时刻记为td；并且气井生产过程中还会出现一个最大的井底流压值，将对应的时刻记为tp(经分析，若出现倒灌现象，则tp时刻也是倒灌结束的时刻)。这里根据计算机的计算能力，取1分钟为测试时间段的间隔。
3、假设t1时段开始时井筒内无气体，井底流压为0，高、低压产层的地层压力等于各自的原始地层压力，根据致密气藏的产能方程分别计算t1时段开始时的高、低压气层的产量，并假设从t1时段开始至t1时段结束的这段时间间隔内，各层产量保持不变，等于t1时段开始时的产量，然后计算t1时段结束时各层的累计产气量与井筒内气体的存储量(井筒内气体的存储量等于各层累计产气量之和减去井口累计产出量)。
(1)t1时段开始时高、低压气层的产量。
①高压层。
t1时段开始时：井筒内无气体，因此井底流压为0；地层压力为原始地层压力，为22MPa；地层渗透率为原始渗透率，为0.18mD；气层厚度为8m；气体粘度为0.0205mPa.s；气藏温度为345K；气体偏差因子为0.8833；气层泄流半径为280m；井筒半径为0.1m。(这里假设任意时刻地层的气层厚度、气藏温度、气层泄流半径、井筒半径不变)。
将t1时段开始时高压气层的各项数据带入到步骤S120中致密气藏的产能公式中，计算得到的瞬时产能为10887.478m3/d，换算成分钟为单位，为7.5607m3/min。
②低压层。
t1时段开始时：井筒内无气体，因此井底流压为0；地层压力为原始地层压力，为6MPa；地层渗透率为原始渗透率，为1.68mD；气层厚度为6m；气体粘度为0.0134mPa.s；气藏温度为325K；气体偏差因子为0.9068；气层泄流半径为300m；井筒半径为0.1m。(这里假设任意时刻地层的气层厚度、气体粘度、气藏温度、气体偏差因子、气层泄流半径、井筒半径不变)。
将t1时段开始时低压气层的各项数据带入到致密气藏的产能公式中，计算得到的瞬时产能为8890.073m3/d，换算成分钟为单位，为6.1737m3/min。
(2)t1时段结束时高、低压气层累计产气量。
①高压层。
t1时段结束时，投产时间为1min，此时高压层累计产气量为7.5607m3。
②低压层。
t1时段结束时，投产时间为1min，此时低压层累计产气量为6.1737m3。
(3)t1时段结束时井筒内气体的存储量。
t1时段结束时井筒内气体的存储量等于各层累计产气量之和减去井口累计产出量，即7.5607+6.1737-4.8611×1＝8.8733m3。
4、将t2时段作为t1时段的后一个时段，以t1时段结束时的各层累计产气量为基础，根据物质平衡法，结合DPR天然气偏差因子计算公式，计算t2时段开始时各层的地层压力和气体偏差因子；以t1时段结束时井筒内气体的存储量为基础，根据密度计算公式，计算t2时段开始时井筒内气体的平均密度，然后计算t2时段开始时各层的井底流压；以t2时段开始时各层的井底流压、地层压力、气体偏差因子为基础，根据致密气藏的产能方程分别计算t2时段开始时的高、低压气层的产量。
(1)计算t2时段开始时各层的地层压力、气体偏差因子。
①高压层。
由前一步计算结果可知，t1时段结束时的高压层累计产气量为7.5607m3；高压层地质储量为27679946m3；高压层原始地层压力为22MPa。将以上数据带入到步骤S120中计算地层压力的公式，可以得到有关当前地层压力与当前气体偏差因子的一个方程，再结合当前温度下地层压力与气体偏差因子的对应关系即DPR公式，联立并通过迭代方法，则可以得到t2时刻开始时高压层的地层压力为21.99900MPa、气体偏差因子为0.88326。
②低压层。
由前一步计算结果可知，t1时段结束时的低压层累计产气量为6.1737m3；低压层地质储量为6528761m3；低压层原始地层压力为6MPa。将以上数据带入到步骤S120中计算地层压力的公式，可以得到有关当前地层压力与当前气体偏差因子的一个方程，再结合当前温度下地层压力与气体偏差因子的对应关系即DPR公式，联立并通过迭代方法，则可以得到t2时段开始时低压层的地层压力为6.00020MPa、气体偏差因子为0.90683。
(2)计算t2时段开始时的井筒内气体的平均密度。
由前一步计算结果可知，t1时段结束时的井筒内气体存储量为8.8733m3(大气压条件下的体积)；大气压为0.1013MPa；井筒体积为π×0.12×2400＝75.40m3。根据密度公式()
Figure BDA0002536388570000171
可以得到t2时段开始时的井筒内气体的平均密度，为0.0914kg/m3。
(3)计算t2时段开始时的各层的井底流压。
高压层：Pwf＝0.1013+ρgh＝0.1013+0.0914×9.8×2400×10-6＝0.12250MPa
低压层：Pwf＝0.1013+ρgh＝0.1013+0.0914×9.8×1700×10-6＝0.10282MPa
(4)t2时段开始时的高、低压气层的产量。
由于致密气藏压力敏感性较强，渗透率随压力变化较为敏感，因此在t1时段结束后(包括t2、t3、t4、…、tn时段)，地层压力改变，地层渗透率也随着地层压力的变化而变化，因此，在计算t2时段开始时的高、低压气层的产量之前，需要根据t2时段开始时的各层地层压力，结合各自的压敏公式，重新计算t2时段开始时的各层地层渗透率。
其中，高压层的压敏公式为
Figure BDA0002536388570000172
P为高压层当前地层压力，Pi为高压层原始地层压力，Ki为高压层原始地层渗透率，K为高压层当前地层渗透率；低压层的压敏公式为
Figure BDA0002536388570000173
P为低压层当前地层压力，Pi为低压层原始地层压力，Ki为低压层原始地层渗透率，K为低压层当前地层渗透率。
通过压敏公式计算可得t2时段开始时的高、低压层的地层渗透率，分别为1.679995mD、0.17891mD。
另外气体的粘度也与所处的压力和温度有关，所以在计算t2时段开始时的高、低压气层的产量之前，还需要根据t2时段开始时的各层地层压力、气体偏差因子，结合粘度计算公式，重新计算t2时段开始时的各层气体粘度。
其中，粘度计算公式采用Lee提出的公式，如下：
Figure BDA0002536388570000181
其中，
Figure BDA0002536388570000182
Figure BDA0002536388570000183
c＝2.4-0.2b，Mg＝29γg，
Figure BDA0002536388570000184
Figure BDA0002536388570000185
式中，T为地层温度，单位为K；γg为气体的相对密度，无量纲；P为地层压力，单位为MPa；Z为气体偏差系数，无量纲；Mg为气体的相对分子质量，单位为g/mol；μg为气体的粘度，单位为mPa﹒s。
带入t2时段开始时各层的数据，可以得到高压层气体的粘度为0.020546mPa﹒s，低压层气体的粘度为0.013403mPa﹒s。
①高压层。
t2时段开始时：井底流压为0.12250MPa；地层压力为，为21.99900MPa；地层渗透率为0.17891mD；气体的粘度为0.020546mPa﹒s；气体偏差因子为0.88326；其他参数不变。
将t2时段开始时高压气层的各项数据带入到致密气藏的产能公式中，计算得到的瞬时产能为10796.492m3/d，换算成分钟为单位，为7.4976m3/min。
②低压层。
t2时段开始时：井底流压为0.10228MPa；地层压力为6.00020MPa；地层渗透率为1.679995mD；气体的粘度为0.013403mPa﹒s；气体偏差因子为0.90683；其他参数不变。
将t2时段开始时低压气层的各项数据带入到致密气藏的产能公式中，计算得到的瞬时产能为8885.773m3/d，换算成分钟为单位，为6.1707m3/min。
5、比较t2时段开始时低压层的井底流压与地层压力，判断t2时段开始时低压层是否发生倒灌。若低压层的井底流压大于地层压力，则井筒内气体会进入到低压层，即t2时段开始时会发生倒灌现象，将倒灌开始时刻记为td，进行第6-8步；若低压层的井底流压小于或者等于地层压力，则t2时段开始时不会发生倒灌，进行第9-11步。
由步骤4中的计算结果可知，t2时段开始时低压层的井底流压为0.10228MPa，低压层的地层压力为6.00020MPa，比较可知t2时段开始时低压层的井底流压小于低压层的地层压力，t2时段开始时不会发生倒灌，进行第9至11步。
6、以t2时段开始时各层的井底流压、地层压力、气体偏差因子为基础，根据致密气藏的产能方程分别计算t2时段开始时高、低压气层的产量，假设从t2时段开始至t2时段结束的这段时间间隔内，各层产量保持不变，等于t2时段开始时的产量，并计算t2时段结束时各层的累计产气量和井筒内气体的存储量。
7、以t2时段结束时的各层累计产气量为基础，根据物质平衡法，结合DPR天然气偏差因子计算公式，计算t3时段开始时各层的地层压力和气体偏差因子；以t2时段结束时的井筒内气体的存储量为基础，根据密度计算公式，计算t3时段开始时井筒内气体的平均密度，然后计算t3时段开始时各层的井底流压；以t3时段开始时各层的井底流压、地层压力、气体偏差因子为基础，根据致密气藏的产能方程分别计算t3时段开始时的高、低压气层的产量。
8、比较t3时刻开始时低压层的井底流压和地层压力，判断t3时刻开始时低压层倒灌是否结束。若t3时刻开始时低压层的井底流压大于地层压力，则在t3时刻开始至t3时刻结束这个时间间隔内低压层仍然处于倒灌阶段，重复第6、7、8步，进入下一时刻；若t3时刻开始时低压层的井底流压小于地层压力，则t3时刻开始时低压层倒灌将结束，进行第12步。
9、比较t2时段开始时高、低压气层产量之和与气井井口配产，判断t3时段开始时发生倒灌的可能性。若t2时段开始时高、低压气层产量之和大于气井井口配产，则井筒内气体的存储量仍然会增加，井筒内气体的平均密度仍然会增加，井底流压仍然会增大，t3时段开始时仍然有发生倒灌的可能性，假设从t2时段开始至t2时段结束的这段时间间隔内，各层产量保持不变，等于t2时段开始时的产量，并计算t2时段结束时各层的累计产气量与井筒内气体的存储量，进行第10、11步；若t2时段开始时高、低压气层产量之和小于或者等于气井井口配产，则井筒内气体的存储量不再增加，井筒内气体的平均密度不再增加，井底流压不再增大，下一时刻开始时不会有发生倒灌的可能性，t2时段开始时的井底流压为生产过程中井底流压的最大值，从t2时段开始，井筒内气体的存储量将开始减小，井筒内气体的平均密度减小，井底流压也随之逐渐减小，从而维持井口配产不变，进行第12步。
结合4中的计算结果可知，t2时段开始时高、低压气层产量之和为7.4976+6.1707＝13.6683m3/min，气井井口配产为4.8611m3/min，比较可得t2时段开始时高、低压气层产量之和大于气井井口配产，t3时段开始时仍然有发生倒灌的可能性，进行第10、11步。
10、以t2时段结束时的各层累计产气量为基础，根据物质平衡法，结合DPR天然气偏差因子计算公式，计算t3时段开始时各层的地层压力和气体偏差因子；以t2时段结束时的井筒内气体的存储量为基础，根据密度计算公式，计算t3时段开始时井筒内气体的平均密度，然后计算t3时段开始时各层的井底流压；以t3时段开始时各层的井底流压、地层压力、气体偏差因子为基础，根据致密气藏的产能方程分别计算t3时段开始时的高、低压气层的产量。
具体计算过程与第4步中相似，可参考第4步，即可求出t3时段开始时的地层压力、井底流压、产量。
11、重复第5步，进入下一时段。
12、将上一步中得到的时刻统一记为tp，即tp时刻开始时的井底流压为生产过程中井底流压的最大值，然后，假设从tp开始的时段为tp时段，tp时段开始至tp时段结束的这段时间间隔内，各层产量保持不变，等于tp时段开始时的产量，再计算tp时段结束时各层的累计产气量和井筒内气体的存储量。
13、以tp时段结束时的各层累计产气量为基础，根据物质平衡法，结合DPR天然气偏差因子计算公式，计算tp+1时段开始时各层的地层压力和气体偏差因子；以tp时段结束时的井筒内气体的存储量为基础，根据密度计算公式，计算tp时段开始时井筒内气体的平均密度，然后计算tp+1时段开始时各层的井底流压。
14、比较tp+1时段开始时井筒内气体的平均密度与标准大气压下气体的密度，判断稳产期是否结束。若tp+1时段开始时井筒内气体的平均密度大于标准大气压下气体的密度，则稳产期未结束，重复第十二、十三步，进入下一时刻；若tp+1时段开始时井筒内气体的平均密度小于或者等于标准大气压下气体的密度，则tp+1时段开始时稳产期结束。
15、将上一步得到的稳产期结束所在时刻记为tw，即tw时段开始时稳产期结束，此后井筒内气体的平均密度不再变化，一直等于大气压下的密度，相应的井底流压也不再变化，再结合前面计算的tw时段开始时各层的地层压力和气体偏差因子，根据致密气藏的产能方程计算tw时段开始时的各层产量。
16、假设从tw时段开始至tw时段结束的这段时间间隔内，各层产量保持不变，等于tw时段开始时的产量，再分别计算tw时段结束时各层的累计产气量以及从稳产结束至tw时段各层的累计产气量之和。
17、以tw时段结束时的各层累计产气量为基础，根据物质平衡法，结合DPR天然气偏差因子计算公式，计算tw+1时段开始时各层的地层压力和气体偏差因子，再根据致密气藏的产能方程计算tw+1时段开始时的各层产量。若tw+1时段开始时的各层产量之和小于废弃产量，则气井将于tw+1时段废弃；否则，重复第十六、十七步，进入下一时段，直至废弃时刻tn为止。
18、经过以上步骤，可以得到一定井口配产下的气井稳产结束时刻tw、废弃时刻tn以及稳产结束时刻至废弃时刻之间气井的产气量，从而得到气井整个生产阶段的累计产气总量。
为了提高计算的速度和精确度，将上述步骤编写成了程序，运行程序，得到了井口配产为7000m3/d时的气井稳产结束时刻tw为70个月、废弃时刻tn为84个月、稳产结束时刻至废弃时刻之间气井的产气量为229.88万方，从而得到气井整个生产阶段的产气总量为1699.88万方。
19、改变候选配产量，重复以上步骤，得到不同候选配产量下的气井产气总量。
结合计算机程序，实现了不同配产下累计产气总量的计算，计算结果如图2。相应的，根据不同候选配产量确定对应的稳产期，得到如图4所示的结果；根据不同候选配产量确定对应的气井废弃时间，如图5所示。
20、根据气井的成本和目前的气价，计算气井收回成本的时间。
本实施例中这口气井一共花费成本700万元，目前的气价为1.6元/方，结合上述产量计算过程，通过计算机程序，求得了相应的不同配产下该气井收回成本所需的时间，计算结果如图3。
21、根据不同配产下的累计产气总量和气井收回成本的时间，结合实际油田要求的回本时间期限，综合考虑得出合理的井口配产量。
本实施例中油田要求在1年时间内回收成本，结合20步中得到的不同配产下该气井收回成本时间图，得出井口配产量应该大于或者等于1.2万方/每天，并且19步中得到的不同配产下的累计产气总量图来看，井口配产越大，累计产气量越小，所以综合考虑应该选择1.2万方/每天的井口配产量，即最佳合理井口配产量为12000m3/d，此时不仅满足了油田对回本时间的要求，还使累计产量尽可能大。
通过上述方法的场景示例的介绍可以看出，本说明书实施例在确定对应于气井的候选配产量之后，在考虑气井的出现气体倒灌情况下，分别确定气井未出现倒灌的第一产气时段、第三产气时段和出现倒灌的第二产气时段，进而能够根据准确划分的生产时段计算出对应于各个候选配产量的气井产气总量。此外，通过测试时间段的划分也保证了储层产气量、井底流压等参数的变化情况，使得在综合考虑了气体倒灌对气井产气总量所造成的影响的情况下进行计算，保证了计算结果的准确性，从而能够综合选取对应于所述气井的配产方案以提高采收率。
本说明书实施例还提出一种气井配产方法。所述气井配产方法的执行主体为计算机设备，所述计算机设备包括服务器、工控机、PC机等。如图6所示，所述气井配产方法具体包括以下步骤。
S610：使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌。
在判断气井是否会出现气体倒灌之前，需要先判断气井此刻是否出现了气体倒灌，具体的，可以利用步骤S110中的方法，确定自初始时刻起在一个测试时间段后的第一测试时刻，再，计算第一测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量，并根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力，根据所述井筒气体存量计算气井的井底流压，最后根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断是否出现气体倒灌。
若此时地层压力大于井底流压，则此时未出现气体倒灌，再根据所述储层产气量和所述待测候选配产量判断气井是否会出现气体倒灌。根据待测候选配产量计算出测试时间段内的气井排气量，再利用储层产气量计算出测试时间段内的储层产气总量，若所述气井排气量不小于储层产气总量，则气井的井筒存气量不会增加，井底流压也不会再增加，则在井底流压最大时仍未出现气体倒灌，气井也就不存在气体倒灌的可能。
S620：若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段。
若根据上一步的判断，确定气井不存在气体倒灌的可能，可以结合预设废弃气井产能求取出气井的产气时间段。
在一些实施方式中，所述产气时间段可以分为稳定产气时段和气井废弃时段。所述稳定产气时段中井口按照待测候选配产量进行产气，在所述气井废弃时段，井口按照储层产气量进行产气。具体的求取方式可以参照步骤S130中的叙述，在此不再赘述。
S630：根据所述产气时间段计算对应于所述待测候选配产量的气井产气总量。
对于该步骤的描述可以参照步骤S140中的介绍，在此不再赘述。
S640：基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
对于该步骤的描述可以参照步骤S150中的介绍，对此不做赘述。
基于本说明书实施例图1所对应的气井配产方法，本说明书还提出一种气井配产装置的实施例。所述气井配产装置设置于所述计算机设备，如图7所示，所述气井配产装置具体包括以下模块。
第一产气阶段计算模块710，用于使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；
第二产气时段获取模块720，用于通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；
第三产气时段求取模块730，用于结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；
产气总量获得模块740，用于根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；
实际配产量确定模块750，用于基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
基于本说明书实施例图6所对应的气井配产方法，本说明书还提出一种气井配产装置的实施例。所述气井配产装置设置于所述计算机设备，如图8所示，所述气井配产装置具体包括以下模块。
倒灌判断模块810，用于使用至少一个所述候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于所述候选配产量是否会出现气体倒灌；
产气时间段确定模块820，用于在气井中不会出现气体倒灌时，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；
气井产气总量计算模块830，用于根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；
实际配产量确定模块840，用于基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
基于本说明书实施例图1所对应的气井配产方法，本说明书实施例还提出一种气井配产设备的实施例。如图9所示，所述气井配产设备包括存储器和处理器。
在本实施例中，所述存储器可以按任何适当的方式实现。例如，所述存储器可以为只读存储器、机械硬盘、固态硬盘、或U盘等。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。
在本实施例中，所述处理器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。所述处理器可以执行所述计算机程序指令实现以下步骤：使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
基于本说明书实施例图6所对应的气井配产方法，本说明书实施例还提出一种气井配产设备的实施例。如图9所示，所述气井配产设备包括存储器和处理器。
在本实施例中，所述存储器可以按任何适当的方式实现。例如，所述存储器可以为只读存储器、机械硬盘、固态硬盘、或U盘等。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。
在本实施例中，所述处理器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。所述处理器可以执行所述计算机程序指令实现以下步骤：使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌；若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
上述实施例阐明的系统、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。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
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说明书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，本说明书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，服务器，或者网络设备等)执行本说明书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。
本说明书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、可编程的消费电子设备、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。
本说明书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说明书，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。
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。

Claims (10)

1.一种气井配产方法，其特征在于，包括：
使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；
通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；
结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；
根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；
基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段，包括：
确定自初始时刻起在一个测试时间段后的第一测试时刻；
计算第一测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量；
根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力；
根据所述井筒气体存量计算各个储层的井底流压；
根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断是否出现气体倒灌；
若出现，根据所述第一测试时刻确定第一产气时段。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段，包括：
将第一产气时段结束时刻起在一个测试时间段后的时刻作为第二测试时刻；
计算第二测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量；
根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力；
根据所述井筒气体存量计算各个储层的井底流压；
根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断气体倒灌是否结束；
若结束，根据所述第二测试时刻确定第二产气时段。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三产气时段包括稳定产气时段和气井废弃时段；所述稳定产气时段，通过以下方式获取：
将第二产气时段结束时刻起在一个测试时间段后的时刻作为第三测试时刻；
计算所述第三测试时刻的井筒气体存量；
根据所述井筒气体存量，计算井筒气体密度；
判断所述井筒气体密度是否不大于标准大气密度；
若是，根据所述第三测试时刻确定稳定产气时段。
5.一种气井配产装置，其特征在于，包括：
第一产气阶段计算模块，用于使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；
第二产气时段获取模块，用于通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；
第三产气时段求取模块，用于结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；
产气总量获得模块，用于根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；
实际配产量确定模块，用于基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
6.一种气井配产设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序指令；
所述处理器，用于执行所述计算机程序指令以实现以下步骤：使用气井的地质参数和至少一个候选配产量分别计算所述气井对应于各个候选配产量的第一产气时段；所述第一产气时段用于表示初始时刻至气井中出现倒灌现象时的时段；通过对应于所述第一产气时段的第一产气量，获取所述气井的第二产气时段；所述第二产气时段用于表示气井中倒灌现象持续的时段；结合所述第一产气量、对应于第二产气时段的第二产气量和预设废弃气井产能，求取所述气井的第三产气时段；所述第三产气时段用于表示气井中倒灌现象结束时至气井废弃的时段；根据所述第一产气时段、第二产气时段和第三产气时段分别获得对应于各个候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
7.一种气井配产方法，其特征在于，包括：
使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌；
若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；
根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；
基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌，包括：
确定自初始时刻起在一个测试时间段后的第一测试时刻；
计算第一测试时刻气井所关联的各个储层的储层产气量和井筒气体存量；
根据所述储层产气量计算第一测试时刻对应于所述各个储层的地层压力；
根据所述井筒气体存量计算对应于所述各个储层的井底流压；
根据所述地层压力和井底流压的比较结果判断是否出现气体倒灌；
若未出现，根据所述储层产气量和所述候选配产量判断气井是否会出现气体倒灌。
9.一种气井配产装置，其特征在于，包括：
倒灌判断模块，用于使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于所述候选配产量是否会出现气体倒灌；
产气时间段确定模块，用于在气井中不会出现气体倒灌时，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；
气井产气总量计算模块，用于根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；
实际配产量确定模块，用于基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
10.一种气井配产设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序指令；
所述处理器，用于执行所述计算机程序指令以实现以下步骤：使用至少一个候选配产量和气井的地质参数分别判断气井对应于各个候选配产量是否会出现气体倒灌；若气井中不会出现气体倒灌，结合预设废弃气井产能求取所述气井的产气时间段；根据所述产气时间段计算对应于各个候选配产量的气井产气总量；基于对应于各个候选配产量的气井产气总量，确定对应于所述气井的实际配产量。
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CN114382465A (zh) * 2020-10-21 2022-04-22 中国石油天然气股份有限公司 确定气井的稳产年限的方法、装置、终端和存储介质
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