CN113294149A - 注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法及装置 - Google Patents
注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法及装置,其中,该方法包括:根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系,本发明可以在气井二项式产能方程中通过注采量反应地层压力的变化情况,进而可以确定精确的井底流压与注采量的关联关系。
Description
技术领域
本发明涉及石油测井技术领域,特别涉及一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法及装置。
背景技术
常规气井二项式产能方程为:利用该方程可以测试在一个注采周期内井底流压随日注采量变化的关系,在该方程中,pwf为一个注采周期内井底流压;q为一个注采周期日注采量,其中,气体采出阶段为+q,气体注入阶段为-q;PR为原始地层压力,一般为固定值。
但是,在储气库井中,由于频繁注入气体或采出气体,井间连通性加强,井间干扰影响逐渐显著,因此地层压力随着地层内储气量变化而变化,常规气井二项式产能方程由于无法反应地层压力的变化,而导致对井底流压变化情况和注采量变化情况的预测精度较低,难以为储气库井的安全运行提供保证。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法,用于确定精确的井底流压与注采量的关联关系,该方法包括:
根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;其中,注采量包括:注入气体量或采出气体量;
分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;
根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系;
根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系。
本发明实施例提供一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定装置,用于确定精确的井底流压与注采量的关联关系,该装置包括:
样本注采量和井底流压确定模块,用于根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;其中,注采量包括:注入气体量或采出气体量;
样本地层压力确定模块,用于分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;
注采量与地层压力的关联关系确定模块,用于根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系;
井底流压与注采量的关联关系确定模块,用于根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,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,处理器执行计算机程序时实现上述注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有执行上述注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法的计算机程序。
本发明实施例通过:根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系,根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系,本发明可以在气井二项式产能方程中通过注采量反应地层压力的变化情况,进而可以确定精确的井底流压与注采量的关联关系,为储气库井的安全运行提供可靠保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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。在附图中:
图1为本发明实施例中注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法流程的示意图;
图2为本发明实施例中建立初始气井二项式产能方程流程的示意图;
图3为图1中步骤103的示意图;
图4为本发明实施例中实测的井底流压与注采量的示意图;
图5为本发明实施例中井底流压与注采量关联关系的示意图;
图6为本发明实施例中注采井的井底流压与注采量关联关系的确定装置结构的示意图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术技术人员知道,本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、方法或计算机程序产品。因此,本发明公开可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),或者硬件和软件结合的形式。
为了解决常规气井二项式产能方程无法反应地层压力的变化的技术问题,本发明实施例提供一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法,用于确定精确的井底流压与注采量的关联关系,图1为本发明实施例中注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法流程的示意图,如图1所示该方法包括:
步骤101:根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;其中,注采量包括:注入气体量或采出气体量;
步骤102:分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;
步骤103:根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系;
步骤104:根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系。
如图1所示,本发明实施例通过:根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系,根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系,本发明可以在气井二项式产能方程中通过注采量反应地层压力的变化情况,进而可以确定精确的井底流压与注采量的关联关系,为储气库井的安全运行提供可靠保证。
具体实施时,步骤101中,可以以一个注采周期为例,连续将n个稳定注采量q注入注采井,测量每个稳定注采量q和对应的稳定注入层井底流压pwf,如表1所示。
表1样本注采量和对应的样本井底流压
图2为本发明实施例中建立初始气井二项式产能方程流程的示意图,如图2所示,在一个实施例中,在步骤102中将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入气井二项式产能方程之前,还包括:
按照如下方式建立初始气井二项式产能方程:
步骤201:将地层压力设为变量;
步骤202:根据储层特性参数和气体特性参数,确定达西流动系数和非达西流动系数;
步骤203:根据地层压力、达西流动系数、非达西流动系数、井底流压和注采量,建立初始气井二项式产能方程。
在一个实施例中,初始气井二项式产能方程如公式(1)所示:
其中,ci=PRi 2 (2)
式中:pwfi为井底流压,i为第i个样本;qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0;PRi为地层压力;A为达西流动系数;B为非达西流动系数;K为渗透率;T为地层温度;μ为气体粘度;Z为压缩系数;h为储层有效厚度;γg为气体密度;γe为油井的供给井径;γw为井筒半径;S为表皮系数;β为湍流系数,其经验公式为:其中,为地层孔隙度。
具体实施时,可以首先将地层压力的平方PRi 2设为变量ci,如公式(2)所示,然后在拟稳定流动状态下,利用公式(3)和公式(4)求取确定达西流动系数A和非达西流动系数B的值,最后建立如公式(1)所示的初始气井二项式产能方程。步骤102中,可以将表1中每个样本注采量和对应的样本井底流压代入公式(1)中,得到如公式(5)所示的方程组:
通过计算上述方程组,可以得到每个样本注采量对应的样本地层压力的平方值,如表2所示:
表2样本注采量和对应的样本地层压力的平方值
图3为图1中步骤103的示意图,如图3所示,在一个实施例中,步骤103中,根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系,可以包括:
步骤301:构建注采量与地层压力的二项式拟合方程;
步骤302:分别将每个样本注采量和对应的样本地层压力带入二项式拟合方程,确定二项式拟合方程中的常参数;
步骤303:将确定常参数后的二项式拟合方程确定为注采量与地层压力的关联关系。
在一个实施例中,注采量与地层压力的二项式拟合方程如公式(6)所示:
ci=B1qi 2+A1qi+E (6)
其中,ci=PRi 2;
式中:qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0,i为第i个样本;PRi为地层压力;B1、A1和E为常参数。
具体实施时,步骤103中,可以首先构建如公式(6)所示的注采量与地层压力的二项式拟合方程,然后将表2中样本注采量和对应的样本地层压力的平方值分别代入公式(6),求解公式(6)中的常参数B1、A1和E,最后将确定常参数后的二项式拟合方程确定为注采量与地层压力的关联关系。
在一个实施例中,井底流压与注采量关联关系如公式(7)所示:
式中:pwfi为井底流压,i为第i个样本;qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0;A为达西流动系数;B为非达西流动系数;B1、A1和E为注采量与地层压力的关联关系的常参数。
具体实施时,步骤104中,可以根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,可以将公式(6)代入公式(1)的变量ci中,得到公式(7),公式(7)即为井底流压与注采量的关联关系。
下面举一个具体的例子,以便于理解本发明如何实施。
第一步:在储气库注采井注入或采出阶段,在改变不同的注采量的情况下,测试井底流压,如图4所示;
第二步:将气井二项式产能方程中的地层压力的平方值设为变量,如公式(2)所示;
第三步:根据经验公式,结合储层特性参数以及气体特性参数,计算产能方程中的达西流动系数A和非达西流动系数B,如公式(3)、公式(4)所示;
第四步:建立初始气井二项式产能方程,如公式(1)所示;
第五步:将实测井底流压和计量得到的注采量,代入初始气井二项式产能方程中,计算与不同注采量对应的地层压力的平方值;
第六步:将地层压力的平方值与注采量进行二项式拟合,回归得到地层压力的平方值随注采量变化的二项式方程,如公式(6)所示;
第七步:将地层压力的平方值随注采量变化的二项式方程(6)代入初始产能方程(1)中,得到井底流压与注采量的关联关系,如公式(7)所示,如图5所示。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定装置,如下面的实施例。由于注采井的井底流压与注采量关联关系的确定装置解决问题的原理与注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图6为本发明实施例中注采井的井底流压与注采量关联关系的确定装置结构的示意图,如图6所示,该装置包括:
样本注采量和井底流压确定模块01,用于根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;其中,注采量包括:注入气体量或采出气体量;
样本地层压力确定模块02,用于分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;
注采量与地层压力的关联关系确定模块03,用于根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系;
井底流压与注采量的关联关系确定模块04,用于根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系。
在一个实施例中,还包括:初始气井二项式产能方程建立模块,用于:
在将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程之前,按照如下方式建立初始气井二项式产能方程:
将地层压力设为变量;
根据储层特性参数和气体特性参数,确定达西流动系数和非达西流动系数;
根据地层压力、达西流动系数、非达西流动系数、井底流压和注采量,建立初始气井二项式产能方程。
在一个实施例中,初始气井二项式产能方程如下:
式中:pwfi为井底流压,i为第i个样本;qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0;PRi为地层压力;A为达西流动系数;B为非达西流动系数;K为渗透率;T为地层温度;μ为气体粘度;Z为压缩系数;h为储层有效厚度;γg为气体密度;γe为油井的供给井径;γw为井筒半径;S为表皮系数;β为湍流系数。
在一个实施例中,注采量与地层压力的关联关系确定模块具体用于:
构建注采量与地层压力的二项式拟合方程;
分别将每个样本注采量和对应的样本地层压力代入二项式拟合方程,确定二项式拟合方程中的常参数;
将求解后的二项式拟合方程确定为注采量与地层压力的关联关系。
在一个实施例中,注采量与地层压力的二项式拟合方程如下:
ci=B1qi 2+A1qi+E;
其中,ci=PRi 2;
式中:qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0,i为第i个样本;PRi为地层压力;B1、A1和E为常参数。
在一个实施例中,井底流压与注采量关联关系如下:
式中:pwfi为井底流压,i为第i个样本;qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0;A为达西流动系数;B为非达西流动系数;B1、A1和E为注采量与地层压力的关联关系的常参数。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,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,处理器执行计算机程序时实现上述注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有执行上述注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法的计算机程序。
综上所述,本发明实施例通过:根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系,根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系,本发明可以在气井二项式产能方程中通过注采量反应地层压力的变化情况,进而可以确定精确的井底流压与注采量的关联关系,为储气库井的安全运行提供可靠保证。
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、系统、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(系统)、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。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。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 (14)
1.一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定方法,其特征在于,包括:
根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;其中,所述注采量包括:注入气体量或采出气体量;
分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;
根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系;
根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入气井二项式产能方程之前,还包括:
按照如下方式建立所述初始气井二项式产能方程:
将地层压力设为变量;
根据储层特性参数和气体特性参数,确定达西流动系数和非达西流动系数;
根据地层压力、达西流动系数、非达西流动系数、井底流压和注采量,建立初始气井二项式产能方程。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系,包括:
构建注采量与地层压力的二项式拟合方程;
分别将每个样本注采量和对应的样本地层压力代入所述二项式拟合方程,确定所述二项式拟合方程中的常参数;
将确定常参数后的二项式拟合方程确定为注采量与地层压力的关联关系。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述注采量与地层压力的二项式拟合方程如下:
ci=B1qi 2+A1qi+E;
其中,ci=PRi 2;
式中:qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0,i为第i个样本;PRi为地层压力;B1、A1和E为常参数。
7.一种注采井的井底流压与注采量关联关系的确定装置,其特征在于,包括:
样本注采量和井底流压确定模块,用于根据注采井的实测数据,获得多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本井底流压;其中,所述注采量包括:注入气体量或采出气体量;
样本地层压力确定模块,用于分别将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程,确定每个样本注采量对应的样本地层压力;
注采量与地层压力的关联关系确定模块,用于根据多个样本注采量,以及每个样本注采量对应的样本地层压力,拟合注采量与地层压力的关联关系;
井底流压与注采量的关联关系确定模块,用于根据注采量与地层压力的关联关系,将初始气井二项式产能方程中的地层压力基于注采量进行表征,确定井底流压与注采量的关联关系。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:初始气井二项式产能方程建立模块,用于:
在将每个样本注采量和对应的样本井底流压代入初始气井二项式产能方程之前,按照如下方式建立所述初始气井二项式产能方程:
将地层压力设为变量;
根据储层特性参数和气体特性参数,确定达西流动系数和非达西流动系数;
根据地层压力、达西流动系数、非达西流动系数、井底流压和注采量,建立初始气井二项式产能方程。
10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述注采量与地层压力的关联关系确定模块具体用于:
构建注采量与地层压力的二项式拟合方程;
分别将每个样本注采量和对应的样本地层压力代入所述二项式拟合方程,确定所述二项式拟合方程中的常参数;
将求解后的二项式拟合方程确定为注采量与地层压力的关联关系。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述注采量与地层压力的二项式拟合方程如下:
ci=B1qi 2+A1qi+E;
其中,ci=PRi 2;
式中:qi为一个注采周期日注采量,气体采出阶段qi大于0,气体注入阶段qi小于0,i为第i个样本;PRi为地层压力;B1、A1和E为常参数。
13.一种计算机设备,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计算机程序时实现权利要求1至6任一所述方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至6任一所述方法的计算机程序。
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