CN112443323A - 基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法 - Google Patents

基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，该方法基于目标气藏的气藏类型信息确定适用的第一计算模型；若该目标气藏为水驱气藏，则基于该第一计算模型，确定第二计算模型中的第一系数的目标值；若该目标气藏为非水驱气藏，则判断其是否发生水侵，若发生水侵，则以该目标气藏为水驱气藏来重新确定第一计算模型后再确定第一系数的目标值；最后将目标地层压力输入第二计算模型中，得到目标气藏在该目标地层压力下的气藏水侵量。利用该方法能够较为便捷且准确地判断气藏是否发生水侵并计算出气藏水侵量，从而可以制定出更加合理的气藏治水对策，并更好地指导实际生产。

Description

基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法
技术领域
本申请涉及油气田开采技术领域，具体涉及一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法。
背景技术
目前，我国天然气资源中的大多数气藏都属于水驱气藏。对于气藏来说，水体向气藏的侵入既是气藏开发的一种驱替能量，也是气藏开发的一个不利因素。水侵会严重影响气藏的开发和生产，例如降低气井的产量，降低气藏的采收率。因此水驱气藏的生产动态分析对于合理高效地开发水驱气藏有重要的指导和实践意义。
气藏水侵识别方法主要有单位压降采出程度法、气井产出水分析等。目前的单位压降采出程度法直接将岩石压缩系数和地层水压缩系数当作常数，并未考虑到这个两个系数随地层压力的变化，导致该法不能准确地判断气藏是否发生水侵。且该法仅根据单位压差的采出程度增大与否来判断气藏是否发生水侵，忽略了气体性质变化对单位压差采出程度的影响，从而进一步地降低了该方法判断气藏是否发生水侵的准确度。当前，主要通过模型来计算水侵量。常用的水侵量的计算模型有Schilthuis稳态模型、Van Everdingen、Hurst非稳态模型和Fetkovich拟稳态模型。这些计算模型中均包含大量水区地质特征参数(如水区供水半径、水区厚度、气藏与水区接触夹角等)。但在实际中，上述水区地质特征参数是难以准确获得的，使得计算水侵量较为困难。
因此，有必要提出一种较为简单且准确的水驱气藏生产动态分析方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，可以较为便捷地判断气藏是否发生水侵并计算出气藏水侵量。
本发明具体采用如下技术方案：
一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，所述方法包括：
获取确定目标气藏的气藏类型信息，所述气藏类型信息包括是否为凝析气藏、是否为高压气藏和是否为水驱气藏；
基于所述气藏类型信息确定适用的第一计算模型；
若所述目标气藏为水驱气藏，则基于所述第一计算模型，确定第二计算模型中的第一系数的目标值；
若所述目标气藏非水驱气藏，将不同的预设地层压力输入所述第一计算模型，得到相应的单位压降采出程度，并绘制出所述目标气藏的单位压降采出程度理论曲线；对比所述目标气藏的单位压降采出程度实际曲线和所述单位压降采出程度理论曲线，判断所述目标气藏是否发生水侵；若所述目标气藏发生水侵，则以所述目标气藏为水驱气藏来重新确定所述第一计算模型后再确定所述第一系数的目标值；
将目标地层压力输入所述第二计算模型，得到所述目标气藏在所述目标地层压力下的气藏水侵量。
进一步地，所述第一计算模型为：
Figure BDA0002800742480000021
其中，qp为单位压降采出程度，单位为MPa-1；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；f(pi)为随原始地层压力pi变化的偏差系数；
Figure BDA0002800742480000022
为以预设地层压力p为自变量的第一函数；ψ(p)为以预设地层压力p为自变量的第二函数；δ(p)为以预设地层压力p为自变量的第三函数。
进一步地，所述基于所述气藏类型确定适用的第一计算模型，包括：
若所述目标气藏类型为凝析气藏，则确定所述第一计算模型中的第一函数为：
Figure BDA0002800742480000023
其中，f(p)为随预设地层压力p变化的偏差系数；v(p)为随预设地层压力p变化的气藏瞬时反凝析液体量；T为气藏温度，单位为K；ω(p)为随预设地层压力p变化的反凝析项校正值；
若所述目标气藏类型为非凝析气藏，则确定所述第一计算模型中的第一函数为：
Figure BDA0002800742480000024
其中，p为预设地层压力，单位为MPa；f(p)为随预设地层压力p变化的偏差系数；
若所述目标气藏类型为高压气藏，则确定所述第一计算模型中的第二函数为：
Figure BDA0002800742480000031
其中，g(p)为随预设地层压力p变化的岩石压缩系数；Swi为含水饱和度；h(p)为随预设地层压力p变化的地层水压缩系数；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；
若所述目标气藏类型为非高压气藏，则确定所述第一计算模型中的第二函数为：ψ(p)＝0；
若所述目标气藏类型为水驱气藏，则确定所述第一计算模型中的第三函数为：
Figure BDA0002800742480000032
其中，n＝INT(pi-p)；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；
若所述目标气藏类型为非水驱气藏，则确定所述第一计算模型中的第三函数为：
δ(p)＝0。
进一步地，所述若所述目标气藏发生水侵，则以所述目标气藏为水驱气藏来重新确定所述第一计算模型，包括：
将所述第一计算模型中的第三函数确定为：
Figure BDA0002800742480000041
进一步地，所述第二计算模型为：We＝mδ(p)×GBgi+WpBw，
其中，m为所述第一系数；We为水侵量，单位为m3；Bgi为原始体积系数，无量纲小数；Bw为地层水体积系数，无量纲小数；Wp为累产水量，单位为m3；δ(p)为所述第三函数且δ(p)为：
Figure BDA0002800742480000042
进一步地，所述确定第二计算模型中第一系数的目标值包括：
赋予所述第一系数m多个值；
将多个m值分别代入所述重新确定适用的第一计算模型中；
将不同预设地层压力输入所述重新确定适用的第一计算模型中，得到相应的单位压降采出程度，并相应地绘制出多条单位压降采出程度理论曲线；
将多条所述单位压降采出程度理论曲线分别与所述单位压降采出程度实际曲线对比，其中与所述单位压降采出程度实际曲线差异最小的单位压降采出程度理论曲线所对应的m值即为目标m值；
进一步地，所述获取目标气藏类型信息前，所述方法还包括根据所述目标气藏的压力系数和产出物成分判断所述目标气藏类型。
进一步地，所述方法还包括：若所述目标气藏未发生水侵，则计算所述目标气藏的动态储量。
进一步地，所述计算所述目标气藏的动态储量包括：
根据不同预设压力的单位压降采出程度，计算不同目标地层压力下的理论采出程度；
基于不同目标地层压力下的累产气量和所述理论采出程度得到所述目标气藏的动态储量。
进一步地，所述方法还包括：绘制视地层压力与所述理论采出程度的关系曲线。
本发明实施例的有益效果至少在于：
本发明提供了一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，该方法基于目标气藏的气藏类型信息确定适用的第一计算模型；若该目标气藏为水驱气藏则基于该第一计算模型，确定第二计算模型中第一系数的目标值；若该目标气藏为非水驱气藏，则判断其是否发生水侵。若发生水侵，则以该目标气藏为水驱气藏来重新确定第一计算模型后再确定第一系数的目标值。将目标地层压力输入第二计算模型，得到目标气藏在目标地层压力下的气藏水侵量。利用该方法能够较为便捷且准确地判断出气藏是否发生水侵并计算出气藏水侵量，从而可以制定出更加合理的气藏治水对策，并更好地指导实际生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法的示意图；
图2为岩石压力系数、地层水压缩系数与地层压力的关系曲线；
图3为单位压降采出程度与地层压力的理论关系曲线和实际关系曲线；
图4为目标气藏发生水侵后，基于重新确定的第一计算模型，并赋予不同的第一系数值所得到的多条单位压降采出程度与地层压力的理论关系曲线；
图5为视地层压力与理论采出程度的关系曲线。
具体实施方式
在对本发明的技术方案作详细描述之前，首先对目标地层压力、采出程度、单位压降采出程度、原始地层压力及不同预设地层压力进行初步介绍。
气藏水侵量、气藏动态储量的值均需给定一个地层压力才能确定。本申请实施例中，将该给定的地层压力称为目标地层压力。
气藏开采的作业中，气藏的地层压力会存在一个初始值，即为原始地层压力。随着开采的进行，地层压力会逐渐降低。本申请实施例中，不同预设地层压力模拟的就是实际开采过程中地层压力的不同变化值。考虑到如果预设地层压力值之间的跨度太大，可能导致理论采出程度的计算结果不够准确，进而影响气藏水侵量和气藏动态储量计算的精度。本方法采用单位压降，即每两个预设地层压力间差值为1MPa的取值方式，对地层压力进行取值，从而能够较为贴合实际预设地层压力的下降情况，使气藏的动态预测更为准确。
需要说明的是，研究的气藏不同，其原始地层压力值也不同。在计算不同预设压力下的单位压降采出程度时，该原始地层压力是一个固定值。也就是说，一旦气藏选定，该气藏的原始地层压力也就确定。利用第一计算模型计算不同预设地层压力下的单位压降采出程度时，原始地层压力的取值都是一样的。
本申请实施例中，目标地层压力的取值范围设定在原始地层压力与标准大气压(0.101MPa)之间。
采出程度是累产气量占据气藏动态储量的比例大小。单位压降采出程度是指对于一个预设地层压力，在其基础上再下降1MPa所对应的采出程度。采用上述单位压降的方式对地层压力进行取值，进而相应地计算出单位压降采出程度，实质是将气藏的地层压力从原始地层压力值下降到目标地层压力的采出这一过程进行了分解。即将气藏原始地层压力值到目标地层压力这一较大区间以1MPa为单位从而划分出多个子区间，并分别计算出每个子区间对应压降的采出程度，所有子区间的单位压降采出程度之和即为从气藏原始地层压力值下降到目标地层压力所对应的采出程度。
需要说明的是，本方法需要在目标地层压力与原始地层压力值之间进行取值得到不同地层压力下的单位压降采出程度，本申请实施例中，把在目标地层压力与原始地层压力之间所选取的多个地层压力称为不同预设地层压力。
在后面凡是涉及到上述的相关概念均可参照上述解释说明，不再进行重复解释。
其次，对一些物理量的符号进行说明：本领域中，通常用z来表示偏差系数；用cp表示岩石压缩系数；用cw表示地层水压缩系数；用SL表示气藏瞬时反凝析液体量，用δR表示反凝析项校正值。在下面说明中，凡是出现了上述几个符号均代表上述含义，不再进行重复解释。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
图1为本申请实施例提供的一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以包括如下步骤：
步骤11、获取目标气藏的气藏类型信息，气藏类型信息包括是否为凝析气藏、是否为高压气藏和是否为水驱气藏。
在获取目标气藏的气藏类型信息之前，本申请实施例中，该方法还包括根据目标气藏的压力系数和产出物成分判断目标气藏类型。
具体地，若压力系数小于1.3，则目标气藏为非高压气藏，否则为高压气藏；若目标产出物成分为天然气和原油，则目标气藏为凝析气藏，否则为非凝析气藏；若目标产出物成分为天然气和地层水，则目标气藏为水驱气藏，否则为非水驱气藏。
其中，气藏的压力系数可以按照中华人民共和国国家标准GB/T 26979-2011《天然气藏分类》计算得到。
需要说明的是，上述根据压力系数和产出物成分认定的气藏类型，仅是一个初步判断，因为随着开采的进行，原本不是水驱气藏的气藏也可能发生水侵，变为水驱气藏。
步骤12、基于气藏类型信息确定适用的第一计算模型。
气藏类型不同，其适用的第一计算模型中不同。本申请实施例中，第一计算模型可以统一表示(但需要确定模型中合适的元素以确定适用的第一计算模型)为：
Figure BDA0002800742480000071
其中，qp为单位压降采出程度，单位为MPa-1；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；f(pi)为随原始地层压力pi变化的偏差系数；
Figure BDA0002800742480000072
为以预设地层压力p为自变量的第一函数；ψ(p)为以预设地层压力p为自变量的第二函数；δ(p)为以预设地层压力p为自变量的第三函数。
f(pi)为随原始地层压力pi变化的偏差系数是指，偏差系数z(即f(pi))和原始地层压力pi具有一定函数关系，此处，偏差系数z的值是由原始地层压力pi决定的。
且这里需要说明的是，上述函数关系实质是指偏差系数z与地层压力p的关系，即z＝f(p)。该函数关系可以根据天然气组分，并按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5542-2009《油气藏流体物性分析方法》开展气体偏差系数实验测试获得。通过实验得到该函数关系后，将原始地层压力pi代入其中即可以计算出此处的偏差系数z。后面也会出现f(p)这个函数关系，不再重复介绍。
第一计算模型中的偏差系数z是随地层压力p变化的，因而考虑了气体性质变化对单位压差采出程度的影响，因此，可以更加准确地判断出气藏是否发生水侵。
上述基于所述气藏类型信息确定适用的第一计算模型，包括：
若目标气藏类型为凝析气藏，则确定上述第一计算模型中的第一函数为：
Figure BDA0002800742480000081
其中，f(p)为随预设地层压力p变化的偏差系数；v(p)为随预设地层压力p变化的气藏瞬时反凝析液体量；T为气藏温度，单位为K；w(p)为随预设地层压力p变化的反凝析项校正值。
其中，v(p)为随预设地层压力p变化的气藏瞬时反凝析液体量是指，气藏瞬时反凝析液体量SL与地层压力p具有一定函数关系，SL＝v(p)。该函数关系可以按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5542-2009《油气藏流体物性分析方法》开展定容衰竭实验来确定。
w(p)为随预设地层压力p变化的反凝析项校正值δR。反凝析项校正值δR可以通过如下公式计算：δR＝SL·ρL·R/ML
其中，SL为上述的气藏瞬时反凝析液体量；ML为瞬时反凝析液体分子量，单位为kg/mol；R为通用气体常数，值为0.008314，单位为MPa·m3或者kg·mol·K；
需要说明的是，由于气藏瞬时反凝析液体量SL是随预设地层压力p变化的，进而反凝析项校正值δR也是随预设地层压力p变化的。
若目标气藏类型为非凝析气藏，则确定上述第一计算模型中的第一函数为：
Figure BDA0002800742480000082
其中，p为预设地层压力，单位为MPa；f(p)为随预设地层压力p变化的偏差系数；
若目标气藏类型为高压气藏，则确定第一计算模型中的第二函数为：
Figure BDA0002800742480000091
其中，g(p)为随预设地层压力p变化的岩石压缩系数；Swi为含水饱和度，无量纲小数；h(p)为随预设地层压力p变化的地层水压缩系数；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；
其中，g(p)为随预设地层压力p变化的岩石压缩系数是指，岩石压缩系数cp与地层压力p具有一定函数关系即cp＝g(p)。该函数关系可以按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5815-2016《岩石孔隙体积压缩系数测定方法》开展岩石压缩系数测试实验来确定。
含水饱和度Swi是储层中水所占的孔隙的体积与岩石孔隙体积之比。
h(p)为随预设地层压力p变化的地层水压缩系数是指，地层水压缩系数cw与地层压力p具有一定函数关系即cw＝h(p)。该函数关系可以通过开展地层水压缩系数测试实验来确定。
若目标气藏类型为水驱气藏，则确定第一计算模型中的第三函数为：
Figure BDA0002800742480000092
其中，n＝INT(pi-p)；p为预设地层压力，MPa；pi为原始地层压力，MPa；m为第一系数；
g(pi-n)、g(pi-2)和g(pi-1)指的是将岩石压缩系数cp与地层压力p的函数关系cp＝g(p)中的自变量分别取值为pi-n、pi-2和pi-1所对应的值。
h(pi-n)、h(pi-2)和h(pi-1)指的是是将岩石压缩系数cp与地层压力p的函数关系cp＝g(p)中的自变量分别设定为pi-n、pi-2和pi-1所对应的值。
需要说明的是，INT(x)是取整函数，n＝INT(pi-p)的含义是：n值为原始地层压力pi与预设地层压力p之差的整数部分。
若目标气藏类型为非水驱气藏，则确定第一计算模型中的第三函数为：δ(p)＝0。
也就是说，气藏类型不同，第一模型中的第一函数、第二函数和第三函数有所不同。
步骤131、若目标气藏为水驱气藏，基于第一计算模型，确定第二计算模型中的第一系数的目标值。
具体地，若基于目标的气藏压力系数和产出物成分直接判断出该目标气藏类型为水驱气藏，那么就利用第二计算模型计算水侵量。
本实施例中，第二计算模型为：We＝mδ(p)×GBgi+WpBw，
其中，m为第一系数；We为水侵量，单位为m3；Bgi为原始体积系数，无量纲小数；Bw为地层水体积系数，无量纲小数；Wp为累产水量，单位为m3；δ(p)为第一计算模型中的第三函数，且δ(p)为：
Figure BDA0002800742480000101
用于计算水侵量的第二计算模型中包含第一系数m，若要计算水侵量需要先确定该第一系数m的目标值。而重新确定后的第一计算模型的中引入了该第一系数m。因此，基于重新确定的第一计算模型确定确定第二计算模型中的第一系数m的目标值。
具体地，将第一计算模型中第一系数m赋予多个值，得到不同的第一计算模型；
将不同预设地层压力输入到第一计算模型中，得到相应的单位压降采出程度，并相应地绘制出多条单位压降采出程度理论曲线；
将多条上述单位压降采出程度理论曲线分别与单位压降采出程度实际曲线对比，其中与单位压降采出程度实际曲线差异最小的单位压降采出程度理论曲线所对应的m值即为第一系数的目标值；
需要说明的是，第一系数m的目标值与气藏发生的水侵程度有关，但是在未计算出气藏水侵量前是无法知晓水侵程度的。因此在对m赋值时，可以先随机给定几个值，观察绘制的几条理论曲线和实际曲线的差距，从而可以初步判断后续的取值方向(或大或小)。通过多次的试探性取值，可逐渐接近第一系数m的目标值。
步骤132、若目标气藏为非水驱气藏，将不同的预设地层压力输入第一计算模型，得到相应的单位压降采出程度。
将不同的预设地层压力输入第一计算模型可以得到相应的单位压降采出程度，从而获得多组预设地层压力和单位压降采出程度的数据。
步骤133、绘制出目标气藏的单位压降采出程度理论曲线，对比目标气藏的单位压降采出程度实际曲线和单位压降采出程度理论曲线。
基于上述获得的多组数据，以单位压降采出程度为横坐标以地层压力为纵坐标，绘制单位压降采出程度的理论曲线，同时根据实际的采出数据绘制出单位压降采出程度的理论曲线，将二者进行对比。
步骤134、判断目标气藏是否发生水侵。
当目标气藏的单位压降采出程度理论曲线与目标气藏的单位压降采出程度实际曲线的差异较大，则说明目标气藏发生了水侵。
最初根据压力系数和产出物成分确定出目标气藏属于非水驱气藏，进而将第一计算模型中的第三函数确定为：δ(p)＝0。但是随着开采的进行，目标气藏发生了水侵，此时基于当前的第一计算模型所得到的单位压降采出程度理论曲线必定与单位压降采出程度实际曲线不一致。因此，当单位压降采出程度理论曲线与单位压降采出程度实际曲线不一致时，即可判定目标气藏发生了水侵。
步骤1351、以目标气藏为水驱气藏来重新确定第一计算模型后再确定第一系数的目标值。
若目标气藏发生了水侵，那么最初按照目标气藏为非水侵气藏所确定的第一计算模型已经不再适用。因此，此时需要以目标气藏为水驱气藏来重新确定第一计算模型后再确定第一系数的目标值，也就是将原本的第一计算模型中的第三函数确定为：
Figure BDA0002800742480000121
同时第一计算模型中的第一函数和第二函数仍按照目标气藏的气藏类型信息来确定，具体方法已在前文说明过，这里就不再赘述了。
重新确定第一计算模型后，基于其来确定第二模型中第一系数的目标值，方法与前述确定第一系数的方法相同，这里就不再赘述了。
步骤1352、计算目标气藏的动态储量。
若目标气藏未发生水侵，则计算目标气藏的动态储量。其中，气藏动态储量指的是气藏中参与渗流和流动的那部分储量，是可开采的储量。
需要说明的是，对于气藏类型为水驱气藏或者非水驱气藏而后来发生了水侵的气藏，气藏中的水体能量也会被认为是储量，会影响气藏动态储量的计算。因此，本申请实施例利用下述方法对未发生水侵的气藏的动态储量进行计算。
具体地，根据不同预设压力的单位压降采出程度，计算不同目标地层压力下的理论采出程度。
本申请实施例中，理论采出程度指的是目标气藏的地层压力从初始值下降到目标地层压力时的累产气量在气藏动态储量中所占比例。原始地层压力和目标地层压力值之间的多个不同预设地层压力所对应的单位压降采出程度之和就是目标地层压力下的理论采出程度值。其中，每个单位压降采出程度是通过将预设地层压力输入第一计算模型中得到的。
从而根据理论采出程度与气藏动态储量的上述关系，就可以根据目标地层压力下的气藏累产气量和理论采出程度得到目标地层压力下的气藏动态储量。
具体地，目标地层压力下的气藏累产气量与理论采出程度的比值就是该目标地层压力所对应的气藏动态储量。
上述气藏累产量指的是从原始地层压力下降到目标地层压力这一过程中的产气总量，其大小可以在实际生产过程中直接测得。
进一步地，为了对目标气藏的动态储量进行预测，本实施例中，该方法还包括基于获得的多组目标地层压力、累产气量和理论采出程度数据，以理论采出程度为横坐标，以制视地层压力为纵坐标，绘制视地层压力与采出程度的关系曲线。
其中视地层压力用p/z表示，p为预设地层压力，MPa，z为偏差系数；采出程度用Gp/G表示，Gp为累产气量，G为气藏动态储量。
需要说明的是，上述偏差系数z是随预设地层压力p变化的，给定一个地层压力值就可得到对应的偏差系数值，两者函数关系的确定方法已经在前文中说明过，这里就不再赘述。
预测目标气藏在某个地层压力下的气藏动态储量时，给定一个目标地层压力值，即可得到一个视地层压力值，同时也可直接测得该地层压力下的累产气量。将该视地层压力值投影到视地层压力与采出程度的上述关系曲线上，即可确定出该目标地层压力下的采出程度理论值。该采出程度理论值除以目标地层压力下的累产气量即为该目标地层压力下的气藏动态储量。
利用上述视地层压力与采出程度的关系曲线可以简便地对不同地层压力下的气藏动态储量进行预测，从而可以更好地指导后续的气藏开采作业，
步骤14、将目标地层压力输入第二计算模型，得到目标气藏在目标地层压力下的气藏水侵量。
确定了第二计算模型中第一系数的目标值后，将目标地层压力输入第二计算模型，就可得到目标气藏在目标地层压力下的气藏水侵量，从而可以了解目标气藏发生水侵的程度，给出更为合理的气藏治水对策。
下面结合两个具体实施例对本申请的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法进行说明。
实施例1
对于目标气藏M，其储层中部的深度为4500m，通过相应的测定和计算，得出：该目标气藏M的静液柱压力约为44.1MPa；该目标气藏M的原始地层压力为76MPa；该目标气藏M的压力系数为1.72(大于1.3)。并且目标气藏M的产出物仅是天然气，未发现凝析油和地层水。因此，综合分析得出目标气藏M初步认定为高压气藏(且为非水驱非凝析气藏)。
基于目标气藏M的上述气藏信息，将第一计算模型中的第一函数
Figure BDA0002800742480000131
和第三函数δ(p)确定为0，将第二函数确定为：
Figure BDA0002800742480000141
第二函数中含有g(p)和h(p)两个函数关系，利用相应标准(前文已说明)分别开展地层水压缩系数和岩石压缩系数的室内实验，通过实验可以分别获得多组预设地层压力p和地层水压缩系数cw以及多组预设地层压力p和岩石压缩系数cp的数据。
下面以h(p)函数关系为例，对其获得过程进行说明：
利用多组预设地层压力p和岩石压缩系数cp的数据投影到岩石压缩系数和地层压力的关系图版上，利用回归曲线对两者的关系进行拟合，当拟合精度R2较为接近1时，则说明拟合效果较好。本实施例中，当y＝0.00198503x-0.29375675时，R2＝0.97418413，拟合精度较高，因此，cp＝h(p)＝0.00198503p-0.29375675。
同理，将多组预设地层压力p和地层水压缩系数cw的数据投影到岩石压缩系数和地层压力的关系图版上。本实施例中，当y＝0.00043594x-0.02270740时，R2＝0.99697296，拟合精度较高，因此，cw＝g(p)＝0.00043594p-0.02270740。
基于确定好的第一计算模型，将不同的预设地层压力p值输入其中，从而得到相应地单位压降采出程度。以单位压降采出程度理论qp为横坐标，以地层压力压力p为纵坐标，绘制出图3所示的目标气藏M的单位压降采出程度理论曲线。并根据实际的开采数据绘制目标气藏M的单位压降采出程度实际曲线。
由图3可知理论曲线和实际曲线的差异较大，说明目标气藏M发生了水侵，需要计算水侵量。先前基于目标气藏M的气藏类型信息所确定的第一计算模型已经不适用。此时，需要重新确定第一计算模型。具体地，将第一计算模型中的第三函数确定为：
Figure BDA0002800742480000142
第一计算模型中的第一函数和第二函数仍根据目标气藏M的气藏类型信息分别确定为：
Figure BDA0002800742480000143
Figure BDA0002800742480000144
对第一计算模型中第一系数m赋予不同的值，对于每个被赋予m值的第一计算模型，将不同的预设地层压力输入其中，得到相应的单位压降采出程度，从而获得地层压力与单位压降采出程度的多组数据。
基于每组数据，以采出程度为横坐标，以地层压力为纵坐标，绘制出如图4所示的多条单位压降采出程度理论曲线。同时也根据实际的开采数据绘制出单位压降采出程度实际曲线。
将上述多条单位压降采出程度理论曲线与单位压降采出程度实际曲线进行对比，与单位压降采出程度实际曲线最为接近的那条单位压降采出程度理论曲线所对应的m值即为第二计算模型的第一系数目标值。本实施例中，m＝0.00064时所对应的单位压降采出程度理论曲线与实际最为贴近，因而将第二模型中的第一系数的目标值确定为0.00064。
然后将目标预设地层压力输入第二计算模型We＝mδ(p)×GBgi+WpBw中，得到目标气藏M在该目标预设地层压力下的水侵量为297×104m3。
实施例2
对于目标气藏N，利用上述方法对比它的单位压降采出程度理论曲线和单位压降采出程度实际曲线后，发现二者基本一致，这说明目标气藏N未发生水侵，那么可计算目标气藏N的动态储量。
利用目标气藏N在目标地层压力下的累产气量除以目前地层压力对应的理论采出程度，即可求得目前地层压力所对应的气藏动态储量。给定不同的地层压力，就会得到相应的气藏动态储量，从而就会得到一组如表1所示数据。
表1
Figure BDA0002800742480000151
根据表1中的数据，给定不同目标地层压力值，利用偏差系数和地层压力的函数关系可以得到相应的偏差系数，并利用p/z得到不同的视地层压力值，从而可以绘制出如图5所示的视地层压力与采出程度的关系曲线。
预测目标气藏N在某个地层压力下的气藏动态储量时，给定一个目标地层压力值，即可得到一个视地层压力值，同时也可直接测得该地层压力下的累产气量。将该视地层压力值投影到视地层压力与采出程度的关系曲线上，即可确定出该地层压力下的采出程度理论值。该采出程度理论值除以该地层压力下的累产气量即为该地层压力下的气藏动态储量。
同时上述计算动态储量的方法也适用于发生水侵气藏中的纯气井(未受水侵影响)的动态储量的计算，具体步骤与上述类似，这里就不再赘述了。
本申请实施例提供了一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，该方法基于获取的目标气藏的气藏类型信息确定适用的第一计算模型；若该目标气藏为水驱气藏则基于该第一计算模型，确定第二计算模型中的第一系数的目标值；若该目标气藏为非水驱气藏，则判断其是否发生水侵，若发生水侵，则以该目标气藏为水驱气藏来重新确定第一计算模型后再确定第一系数的目标值；将目标地层压力和目第一系数的标预设值输入第二计算模型，得到目标气藏在目标地层压力下的气藏水侵量。并且本申请实施例中，第一计算模型所包含的岩石压缩系数、地层水压缩系数以及偏差系数均是随着地层压力变化的。即本申请实施例考虑了这些系数对单位压降采出程度的影响，因此，利用本实施例提供的方法能够较为便捷且准确地判断气藏是否发生水侵并计算出气藏水侵量，从而可以制定出更加合理的气藏治水对策，并更好地指导实际生产。
显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明上述方法实施例中步骤的先后顺序能够进行适当调整，步骤也能够根据情况进行相应增减，也就是说，本发明提供的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法并不局限于上面已经描述并在附图中示出的方法步骤，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标气藏的气藏类型信息，所述气藏类型信息包括是否为凝析气藏、是否为高压气藏和是否为水驱气藏；
基于所述气藏类型信息确定适用的第一计算模型；
若所述目标气藏为水驱气藏，则基于所述第一计算模型，确定第二计算模型中第一系数的目标值；
若所述目标气藏为非水驱气藏，将不同预设地层压力输入所述第一计算模型，得到相应的单位压降采出程度，并绘制出所述目标气藏的单位压降采出程度理论曲线；对比所述目标气藏的单位压降采出程度实际曲线和所述单位压降采出程度理论曲线，判断所述目标气藏是否发生水侵；若所述目标气藏发生水侵，则以所述目标气藏为水驱气藏来重新确定所述第一计算模型后再确定所述第一系数的目标值；
将目标地层压力输入所述第二计算模型，得到所述目标气藏在所述目标地层压力下的气藏水侵量。
2.根据权利要求1所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述第一计算模型为：
Figure FDA0002800742470000011
其中，qp为单位压降采出程度，单位为MPa-1；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；f(pi)为随原始地层压力pi变化的偏差系数；
Figure FDA0002800742470000012
为以预设地层压力p为自变量的第一函数；ψ(p)为以预设地层压力p为自变量的第二函数；δ(p)为以预设地层压力p为自变量的第三函数。
3.根据权利要求2所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述基于所述气藏类型信息确定适用的第一计算模型，包括：
若所述目标气藏类型为凝析气藏，则确定所述第一计算模型中的第一函数为：
Figure FDA0002800742470000021
其中，f(p)为随预设地层压力p变化的偏差系数；υ(p)为随预设地层压力p变化的气藏瞬时反凝析液体量；T为气藏温度，单位为K；w(p)为随预设地层压力p变化的反凝析项校正值；
若所述目标气藏类型为非凝析气藏，则所述第一计算模型中的第一函数为：
Figure FDA0002800742470000022
其中，p为预设地层压力，单位为MPa；f(p)为随预设地层压力p变化的偏差系数；
若所述目标气藏类型为高压气藏，则确定所述第一计算模型中的第二函数为：
Figure FDA0002800742470000023
其中，g(p)为随预设地层压力p变化的岩石压缩系数；Swi为含水饱和度，无量纲小数；h(p)为随预设地层压力p变化的地层水压缩系数；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；
若所述目标气藏类型为非高压气藏，则确定所述第一计算模型中的第二函数为：
ψ(p)＝0；
若所述目标气藏类型为水驱气藏，则确定所述第一计算模型中的第三函数为：
Figure FDA0002800742470000024
其中，n＝INT(pi-p)；p为预设地层压力，单位为MPa；pi为原始地层压力，单位为MPa；g(p)为随预设地层压力p变化的岩石压缩系数；h(p)为随预设地层压力p变化的地层水压缩系数；
若所述目标气藏类型为非水驱气藏，则确定所述第一计算模型中的第三函数为：
δ(p)＝0。
4.根据权利要求3所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述若所述目标气藏发生水侵，则以所述目标气藏为水驱气藏来重新确定所述第一计算模型，包括：
将所述第一计算模型中的第三函数确定为：
Figure FDA0002800742470000031
5.根据权利要求4所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述第二计算模型为：We＝mδ(p)×GBgi+WpBw，
其中，m为所述第一系数；We为水侵量，单位为m3；Bgi为原始体积系数，无量纲小数；Bw为地层水体积系数，无量纲小数；Wp为累产水量，单位为m3；δ(p)为所述第三函数且δ(p)为：
Figure FDA0002800742470000032
6.根据权利要求5所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述确定第二计算模型中第一系数的目标值包括：
赋予所述第一系数m多个值；
将多个m值分别代入所述重新确定适用的第一计算模型中；
将不同预设地层压力输入所述重新确定适用的第一计算模型中，得到相应的单位压降采出程度，并相应地绘制出多条单位压降采出程度理论曲线；
将多条所述单位压降采出程度理论曲线分别与所述单位压降采出程度实际曲线对比，其中与所述单位压降采出程度实际曲线差异最小的单位压降采出程度理论曲线所对应的m值即为目标m值。
7.根据权利要求1所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述获取目标气藏类型信息前，所述方法还包括根据所述目标气藏的压力系数和产出物成分判断所述目标气藏类型。
8.根据权利要求1所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述目标气藏未发生水侵，则计算所述目标气藏的动态储量。
9.根据权利要求8所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述计算所述目标气藏的动态储量包括：
根据不同预设压力的单位压降采出程度，计算不同目标地层压力下的理论采出程度；
基于不同目标地层压力下的累产气量和所述理论采出程度得到所述目标气藏的动态储量。
10.根据权利要求9所述的基于单位压降采出程度的水驱气藏生产动态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：绘制视地层压力与所述理论采出程度的关系曲线。
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