CN111827993A - 一种合采气井无阻流量预测方法 - Google Patents

一种合采气井无阻流量预测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种合采气井无阻流量预测方法，通过反映储层条件的地质参数及反映储层改造效果的压裂施工参数，多元线性回归出合采气井无阻流量预测公式，提升了单纯依靠地质参数预测无阻流量的准确度，同时降低新井投产周期，节约开发成本，提升单井开采效益。

Description

一种合采气井无阻流量预测方法
技术领域
本发明涉及油气田勘探开发领域，具体为一种合采气井无阻流量预测方法。
背景技术
天然气进口量持续攀升给我国能源安全带来较大压力，为保障天然气量供应，各大气田加快产建节奏，从钻井-压裂-试气三个阶段进行优化，尽量缩短新井投产周期，做到当年完钻当年投产。其中，新井试气能够更好指导单井科学开采，提高开发效率。但是，新井试气一是耗费时间较长，二是造成大量天然气浪费，能否跳过试气阶段，通过静态地质及压裂参数分析，预测试气无阻流量，从而指导新井开发，是现阶段重要的研究方向之一。
中国专利公开号：CN109958430A，提供了一种致密气藏产能预测方法，主要内容包括获取目标层的储层物性参数,储层物性参数包括气层厚度、气层孔隙度、渗透率、含气饱和度；将气层孔隙度与气层厚度结合；将含气饱和度与气层孔隙度结合；将试气井的日产气量与对应的似地层系数Φ·H、Φ·Sg分别绘制拟合关系图；将各试气井段的岩性分为火山岩、碎屑岩两个系列,分别作出似地层系数、Φ·Sg与日产气量的关系图；从似地层系数与日产气量的关系图上,找出异常点；剔除异常点后,根据试气井似地层系数与初期单井产能的关系曲线,分别对火山岩储层和碎屑岩储层回归出相应关系式，预测目前单井日产气量。
期刊论文“基于电测资料的储层产能评价方法研究”（尹涛等，天然气技术与经济，2015,9（2）：31-33）、“苏里格气田新建气井产能预测方法”（侯科锋等，IFEDC，2016715），利用试气结果，将地层系数与无阻流量进行回归，建立关系式，预测无阻流量，进行新井配产及合理产量预测。
以上公开专利建立了静态地质参数与日产气量的关系式，没有分析与无阻流量关系；论文仅利用地层系数建立了其与无阻流量的关系式。
发明内容
本发明提供了一种综合静态地质参数以及压裂施工参数的合采气井无阻流量预测方法，以达到不试气条件下预测合层开采新井无阻流量的目的。
本发明的密度低是通过以下技术手段实现的，一种合采气井无阻流量预测方法，包括以下步骤：
第一步，获取合试气井试气无阻流量Q；
第二步，获得单井N个射孔段校正后地层系数，并将其作为一个回归参数X1；
第三步，获得单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2；
第四步，分别获取单试气井N个射孔压裂改造段的破裂压力P1、P2、…、PN,陶粒用量T1、T2、…、TN,计算破裂压力平均值P、陶粒用量总量T，分别作为参与回归参数X3、X4；
其中：
P=（P1+P2+…+PN）/N
T=T1+T2+…+TN；
第五步，将静态地质、压裂施工四个回归参数X1、X2、X3、X4与试气无阻流量Q分别绘制交汇图；
第六步，以试气无阻流量Q为因变量，以静态地质、压裂施工七个回归参数X1、X2、X3、X4为自变量，进行多元线性回归，确定各回归参数的权重系数及回归常数c，X1、X2、X3和X4的权重系数依次为a1、a2、a3和a4；
第七步，获取待测井的四个回归参数，根据第七步中的权重系数和回归常数c得到待测井的试气无阻流量Q。
所述第二步中，回归参数X1的获得方法为，获得每一口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，渗透率K 1、 K 2、…、 K N，计算每一口合试气井单井N个射孔段气层储层地层系数K1*H1、K2*H2、…、Ki*Hi（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段地层系数占比进行加权，得出单井N个射孔段校正后地层系数作为回归参数X1，X1=Σ[（Ki*Hi）2/Σ（Ki*Hi）]，其中（i=1，2,3，…，N）。
所述第三步中，回归参数X2的获得方法为，获得每一口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，孔隙度Φ1、Φ2、…、ΦN和含气饱和度Sg1、Sg2、…、SgN，计算每一口合试气井单井N个射孔段气层储层储能系数H1*Φ1* Sg1、H2*Φ2* Sg2、…、Hi*Φi* Sgi、（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段储能系数占比进行加权，得出单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2，
X2=Σ[（Hi*Φi* Sgi）2/Σ（Hi*Φi* Sgi）]，其中（i=1，2,3，…，N）
所述第五步中，绘制交汇图后还剔除奇异值。
所述第七步中，待测井的试气无阻流量Q计算公式为，Q=a1*X1+a2*X2+a3*X3+a4*X4+c
其中：
Q：无阻流量，单位104m3/d
a1、a2、a3、a4：权重系数；
X1：校正地层系数
X2：校正储能系数
X3：平均破裂压力，单位MPa
X4：陶粒总量，单位m3
c：回归常数。
本发明的有益效果在于：根据同一层系内已开采井的静态地质、压裂施工参数，对未开采井的无阻流量进行预测，通过反映储层条件的地质参数及反映储层改造效果的压裂施工参数，多元线性回归出单采井无阻流量预测公式，提升了单纯依靠地质参数预测无阻流量的准确度，同时降低新井投产周期，节约开发成本，提升单井开采效益。
附图说明
图1为S气田应用50口合采气井预测无阻流量与实际测试无阻流量交汇图。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
【实施例1】
一种合采气井无阻流量预测方法，包括以下步骤：
第一步，获取合试气井试气无阻流量Q；获取已开采合试气井的试气无阻流量Q。
第二步，获得单井N个射孔段校正后地层系数，并将其作为一个回归参数X1；获得合试气井单井N个射孔段的校正后地层系数。
第三步，获得单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2；获得合试气井单井N个射孔段的校正储能系数。
第四步，分别获取单试气井N个射孔压裂改造段的破裂压力P1、P2、…、PN,陶粒用量T1、T2、…、TN,计算破裂压力平均值P、陶粒用量总量T，分别作为参与回归参数X3、X4；获得合试气井中每一口单井的射孔压裂改造段的破裂压力P1、P2、…、PN，得到破裂压力平均值P；获得合试气井中每一口单井的陶粒用量，获得陶粒用量总量T。
其中：
P=（P1+P2+…+PN）/N
T=T1+T2+…+TN；
第五步，将静态地质、压裂施工四个回归参数X1、X2、X3、X4与试气无阻流量Q分别绘制交汇图；
第六步，以试气无阻流量Q为因变量，以静态地质、压裂施工七个回归参数X1、X2、X3、X4为自变量，进行多元线性回归，确定各回归参数的权重系数及回归常数c，X1、X2、X3和X4的权重系数依次为a1、a2、a3和a4；
第七步，获取待测井的四个回归参数，根据第七步中的权重系数和回归常数c得到待测井的试气无阻流量Q。
【实施例2】
在实施例1的基础上，所述第二步中，回归参数X1的获得方法为，获得每一口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，渗透率K 1、 K 2、…、 K N，计算每一口合试气井单井N个射孔段气层储层地层系数K1*H1、K2*H2、…、Ki*Hi（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段地层系数占比进行加权，得出单井N个射孔段校正后地层系数作为回归参数X1，X1=Σ[（Ki*Hi）2/Σ（Ki*Hi）]，其中（i=1，2,3，…，N）。
所述第三步中，回归参数X2的获得方法为，获得每一口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，孔隙度Φ1、Φ2、…、ΦN和含气饱和度Sg1、Sg2、…、SgN，计算每一口合试气井单井N个射孔段气层储层储能系数H1*Φ1* Sg1、H2*Φ2* Sg2、…、Hi*Φi* Sgi、（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段储能系数占比进行加权，得出单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2，
X2=Σ[（Hi*Φi* Sgi）2/Σ（Hi*Φi* Sgi）]，其中（i=1，2,3，…，N）
所述第五步中，绘制交汇图后还剔除奇异值。
所述第七步中，待测井的试气无阻流量Q计算公式为，Q=a1*X1+a2*X2+a3*X3+a4*X4+c
其中：
Q：无阻流量，单位104m3/d
a1、a2、a3、a4：权重系数；
X1：校正地层系数
X2：校正储能系数
X3：平均破裂压力，单位MPa
X4：陶粒总量，单位m3
c：回归常数。
整个流程为，通过获得已开采的合试气井的数据，即回归参数X1、X2、X3、X4。通过多元线性回归后得到回归参数的权重系数a1、a2、a3、a4和回归常数c，由此建立无阻流量Q与回归参数之间的关系。
然后获得未开采的合试气井的回归参数，将回归参数带入气无阻流量Q计算公式，即可得到未开采的合试气井的预测无阻流量Q。最终在不试气条件下预测合层开采新井无阻流量，从而达到降低新井投产周期、节约成本、指导新井科学开发的目的。且如图1所示，在S气田应用50口井，预测无阻流量与现场测试无阻流量平均误差小于20%，满足现场生产需求
【实施例3】
在实施例2的基础上，S气田SY1井，验证预测无阻流量计算结果。
1）分别获取工区200口合采气井无阻流量Q。
2）分别获取200口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，孔隙度Φ1、Φ2、…、ΦN、渗透率K 1、 K 2、…、 K N、含气饱和度Sg1、Sg2、…、SgN；
3）对200口合采气井分别计算每一口单井N个射孔段气层储层地层系数K1*H1、K2*H2、…、Ki*Hi（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段地层系数占比进行加权，得出单井N个射孔段校正后地层系数，并将校正后地层系数作为一个回归参数X1。
X1=Σ[（Ki*Hi）2/Σ（Ki*Hi）]，其中（i=1，2,3，…，N）
4）对200口合采气井分别计算每一口单井N个射孔段气层储层储能系数H1*Φ1* Sg1、H2*Φ2* Sg2、…、Hi*Φi* Sgi、（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段储能系数占比进行加权，得出单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2。
X2=Σ[（Hi*Φi* Sgi）2/Σ（Hi*Φi* Sgi）]，其中（i=1，2,3，…，N）
5）分别获取200口合采气每一口单井N个射孔压裂改造段的破裂压力P1、P2、…、PN,陶粒用量T1、T2、…、TN,计算每一口单井N个射孔段破裂压力平均值P、陶粒用量总量T，分别作为参与回归参数X3、X4；
其中：
X3=P=（P1+P2+…+PN）/N
X4=T=T1+T2+…+TN
6）将静态地质、压裂施工四个回归参数X1、X2、X3、X4与试气无阻流量Q分别绘制交汇图，剔除奇异值；
7）以200口井试气无阻流量Q为因变量，以静态地质、压裂施工四个回归参数X1、X2、X3、X4为自变量，进行多元线性回归，得出各参数的权重系数分别为a1=1.034、a2=4.457、a3=-0.220、a4=0.099，公式常数c=13.122;
8）获取SY1井3个射孔段气层储层厚度分别为H1=2.5m、H2=5.9m、H3=3.5m，孔隙度分别为Φ1=7.4%、Φ2=8.3%、Φ3=9.0%,渗透率分别为K 1=0.40×10-3μm2、K 2=0.51×10-3μm2、K3=1.03×10-3μm2、含气饱和度分别为Sg1=56.1%、Sg2=61.3%、Sg3=63.5%，破裂压力分别为P1=35MPa、P2=35.2MPa、P3=34.8MPa，陶粒用量分别为T1=14.5m3、T2=13.0m3、T3=14.0m3；利用步骤3）计算SY1井校正后地层系数（即参数X1）为3.0273，利用步骤4）计算校正后储能系数（即参数X2）为0.23，利用步骤5）计算平均破裂压力P（参数X3）为35MPa、陶粒总量（即参数X4）为41.5m3。
9）将步骤7）、步骤8）计算结果代入多元线性回归公式Q=a1*X1+a2*X2+a3*X3+a4*X4+c，计算出SY1井无阻流量为13.7×104m3/d，SY1井实测无阻流量14.2×104m3/d，误差3.5%，小于20%，满足生产实际需求。
【实施例4】
在实施例2的基础上，S气田SY2井，验证预测无阻流量计算结果误差。
1）各参数权重系数沿用实例3中的值，即a1=1.034、a2=4.457、a3=-0.220、a4=0.099，公式常数c=13.122;
2）获取SY2井2个射孔段气层储层厚度分别为H1=2.3m、H2=2.4m，孔隙度分别为Φ1=7.91%、Φ2=7.85%,渗透率分别为K 1=0.288×10-3μm2、K 2=0.427×10-3μm2、含气饱和度分别为Sg1=46.1%、Sg2=65.3%，破裂压力分别为P1=52.49MPa、P2=63.68MPa，陶粒用量分别为T1=21.2m3、T2=21.2m3；计算SY2井校正后地层系数（参数X1）为0.88，校正后储能系数（参数X2）为0.11，平均破裂压力P（参数X3）为58.09MPa、陶粒总量（参数X4）为42.4m3。
3）将计算结果代入多元线性回归公式Q=a1*X1+a2*X2+a3*X3+a4*X4+c，计算出SY2井无阻流量为5.93×104m3/d，SY2井实测无阻流量6.70×104m3/d，误差11.4%，小于20%，满足生产实际需求。

Claims (5)

1.一种合采气井无阻流量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，获取合试气井试气无阻流量Q；
第二步，获得单井N个射孔段校正后地层系数，并将其作为一个回归参数X1；
第三步，获得单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2；
第四步，分别获取单试气井N个射孔压裂改造段的破裂压力P1、P2、…、PN,陶粒用量T1、T2、…、TN,计算破裂压力平均值P、陶粒用量总量T，分别作为参与回归参数X3、X4；
其中：
P=（P1+P2+…+PN）/N
T=T1+T2+…+TN；
第五步，将静态地质、压裂施工四个回归参数X1、X2、X3、X4与试气无阻流量Q分别绘制交汇图；
第六步，以试气无阻流量Q为因变量，以静态地质、压裂施工七个回归参数X1、X2、X3、X4为自变量，进行多元线性回归，确定各回归参数的权重系数及回归常数c，X1、X2、X3和X4的权重系数依次为a1、a2、a3和a4；
第七步，获取待测井的四个回归参数，根据第七步中的权重系数和回归常数c得到待测井的试气无阻流量Q。
2.根据权利要求1所述的一种合采气井无阻流量预测方法，其特征在于：所述第二步中，回归参数X1的获得方法为，获得每一口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，渗透率K 1、 K 2、…、 K N，计算每一口合试气井单井N个射孔段气层储层地层系数K1*H1、K2*H2、…、Ki*Hi（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段地层系数占比进行加权，得出单井N个射孔段校正后地层系数作为回归参数X1，X1=Σ[（Ki*Hi）2/Σ（Ki*Hi）]，其中（i=1，2,3，…，N）。
3.根据权利要求1所述的一种合采气井无阻流量预测方法，其特征在于：所述第三步中，回归参数X2的获得方法为，获得每一口合试气井单井N个射孔段气层储层厚度H1、H2、…、HN，孔隙度Φ1、Φ2、…、ΦN和含气饱和度Sg1、Sg2、…、SgN，计算每一口合试气井单井N个射孔段气层储层储能系数H1*Φ1* Sg1、H2*Φ2* Sg2、…、Hi*Φi* Sgi、（i=1，2,3，…，N），按照每一射孔段储能系数占比进行加权，得出单井N个射孔段的校正储能系数，并将其作为另一个回归参数X2。
4.根据权利要求1所述的一种合采气井无阻流量预测方法，其特征在于：所述第五步中，绘制交汇图后还剔除奇异值。
5.根据权利要求1所述的一种合采气井无阻流量预测方法，其特征在于：所述第七步中，待测井的试气无阻流量Q计算公式为，Q=a1*X1+a2*X2+a3*X3+a4*X4+c
其中：
Q：无阻流量，单位104m3/d
a1、a2、a3、a4：权重系数；
X1：校正地层系数
X2：校正储能系数
X3：平均破裂压力，单位MPa
X4：陶粒总量，单位m3
c：回归常数。
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