CN114912374A - 井筒异常高压气井产能确定方法及系统 - Google Patents

井筒异常高压气井产能确定方法及系统 Download PDF

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CN114912374A CN202110168614.0A CN202110168614A CN114912374A CN 114912374 A CN114912374 A CN 114912374A CN 202110168614 A CN202110168614 A CN 202110168614A CN 114912374 A CN114912374 A CN 114912374A
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Abstract

本发明提供一种井筒异常高压气井产能确定方法及系统。该井筒异常高压气井产能确定方法包括：根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；根据产能拟合曲线确定气井产能模型；输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。本发明可以在气井异常时准确确定气井动态产能，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础。

Description

井筒异常高压气井产能确定方法及系统
技术领域
本发明涉及石油天然气开采分析技术领域，具体地，涉及一种井筒异常高压气井产能确定方法及系统。
背景技术
气井产能评价是气藏动态描述的核心问题。在20世纪20年代－50年代，技术人员通过测量井底流压与产量之间的关系相继建立了回压试井、等时试井、修正等时试井等单井产能测试方法，上述方法通常采用二项式方法进行产能计算。二项式产能方程可以更好地描述气体在地层中流动时的湍流影响，从而更准确地推算气井的无阻流量，对于高压、超高压气藏气井，应采用压力法进行评价。在单井产能评价的基础上，可以建立基于井底压力的全气藏一点法产能方程，进而根据实测井底压力评价气井的动态产能。
但对于高压、超高压气藏来说，气井投产后，井口压力高，常出现井筒结蜡、结垢等井筒异常，下压力计测试井底压力十分困难，且测试风险大，难以准确确定气井动态产能。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种井筒异常高压气井产能确定方法及系统，以在气井异常时准确确定气井动态产能，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种井筒异常高压气井产能确定方法，包括：
根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
根据产能拟合曲线确定气井产能模型；
输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。
在其中一种实施例中，根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点包括：
根据历史井口油压和历史地层压力确定产能坐标点的横坐标；
根据历史气井产量和历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标；
根据产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
在其中一种实施例中，还包括：
根据历史井底流压和历史气井产量确定历史无阻流量。
在其中一种实施例中，还包括：
确定当前生产时间；
根据当前生产时间确定当前地层压力。
本发明实施例还提供一种井筒异常高压气井产能确定系统，包括：
产能坐标点单元，用于根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
曲线拟合单元，用于拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
气井产能模型确定单元，用于根据产能拟合曲线确定所述气井产能模型；
气井产能单元，用于输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。
在其中一种实施例中，产能坐标点单元具体用于：
根据历史井口油压和历史地层压力确定产能坐标点的横坐标；
根据历史气井产量和历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标；
根据产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
在其中一种实施例中，还包括：
历史无阻流量确定单元，用于根据历史井底流压和历史气井产量确定历史无阻流量。
在其中一种实施例中，还包括：
当前生产时间单元，用于确定当前生产时间；
当前地层压力单元，用于根据当前生产时间确定当前地层压力。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并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所述的井筒异常高压气井产能确定方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述的井筒异常高压气井产能确定方法的步骤。
本发明实施例的井筒异常高压气井产能确定方法及系统先根据历史气井参数和历史地层压力确定气井产能模型，再根据气井产能模型、当前气井参数和当前地层压力得到气井产能，可以在气井异常时准确确定气井动态产能，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础。
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是本发明实施例中井筒异常高压气井产能确定方法的流程图；
图2是本发明实施例中S101的流程图；
图3是本发明另一实施例中井筒异常高压气井产能确定方法的流程图；
图4是本发明实施例中产能拟合曲线的示意图；
图5是本发明实施例中历史地层压力与历史生产时间的关系曲线示意图；
图6是本发明实施例中当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力的曲线示意图；
图7是本发明实施例中当前气井产量、当前井口油压、当前地层压力和气井产能的曲线示意图；
图8是本发明实施例中当前气井产量、气井产能和当前气井产量与气井产能之比的曲线示意图；
图9是本发明实施例中井筒异常高压气井产能确定系统的结构框图；
图10是本发明实施例中计算机设备的结构框图。
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。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本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。
鉴于气井异常后难以准确确定气井动态产能，本发明实施例提供一种井筒异常高压气井产能确定方法，以在气井异常时准确确定气井动态产能，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础。以下结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明实施例中井筒异常高压气井产能确定方法的流程图。图3是本发明另一实施例中井筒异常高压气井产能确定方法的流程图。如图1和图3所示，井筒异常高压气井产能确定方法包括：
S101：根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点。
图2是本发明实施例中S101的流程图。如图2所示，S101包括：
S201：根据历史井口油压和历史地层压力确定产能坐标点的横坐标。
具体实施时，根据如下公式确定产能坐标点的横坐标：
Figure BDA0002938160040000041
其中，xc为产能坐标点的横坐标，pt为历史井口油压，单位为MPa；pR为历史地层压力(全气藏地层压力)，单位为MPa。
S202：根据历史气井产量和历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标。
根据如下公式确定产能坐标点的纵坐标；
Figure BDA0002938160040000042
其中，yc为产能坐标点的纵坐标，qg为历史气井产量，单位为104m3/d；qAOF为历史无阻流量，单位为104m3/d。
S203：根据产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
S102：拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线。
图4是本发明实施例中产能拟合曲线的示意图。如图4所示，图4的横坐标为
Figure BDA0002938160040000043
纵坐标为
Figure BDA0002938160040000044
回归曲线(产能拟合曲线)的拟合度R＝0.9，图4中9种不同的坐标点表示9个气井对应的坐标点。
S103：根据产能拟合曲线确定气井产能模型(基于井口油压的全气藏产能公式)。
S104：输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至所述气井产能模型中，得到气井产能。
具体实施时，可以通过如下气井产能模型确定气井产能：
Figure BDA0002938160040000051
其中，q'AOF为气井产能，单位为104m3/d；p't为当前井口油压，单位为MPa；p'R为当前地层压力，单位为MPa；q'g为当前气井产量，单位为104m3/d。
图1所示的井筒异常高压气井产能确定方法的执行主体可以为计算机。由图1所示的流程可知，本发明实施例的井筒异常高压气井产能确定方法先根据历史气井参数和历史地层压力确定气井产能模型，再根据气井产能模型、当前气井参数和当前地层压力得到气井产能，可以在气井异常时准确确定气井动态产能，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础。
一实施例中，还包括：根据历史井底流压和历史气井产量确定历史无阻流量。
一实施例中，还包括：确定当前生产时间；根据当前生产时间确定当前地层压力。
具体实施时，先根据历史生产时间和历史地层压力生成多个地层压力坐标点。然后拟合多个地层压力坐标点，生成历史地层压力与历史生产时间的关系曲线。图5是本发明实施例中历史地层压力与历史生产时间的关系曲线示意图。如图5所示，图5的横坐标为时间，单位为天(d)；纵坐标为历史地层压力pR，单位为MPa。
根据井口静压随生产时间的下降趋势以及井口静压和地层压力的关系(历史地层压力与历史生产时间的关系曲线)，可以确定全气藏地层压力随时间变化趋势，得到地层压力拟合模型：如图5所示，pR＝104.09-0.00301t；其中pR为历史地层压力，t为历史生产时间。
将当前生产时间输入地层压力拟合模型中，可以得到当前地层压力。
其中，可以通过如下地层压力拟合模型得到当前地层压力：
p'R＝104.09-0.00301t'；
其中，t'为当前生产时间，单位为天。
本发明实施例的具体流程如下：
1、根据历史井底流压和历史气井产量确定历史无阻流量(投产初期单井产能)。
2、根据历史井口油压和历史地层压力确定产能坐标点的横坐标，根据历史气井产量和历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标。
3、根据产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
4、拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线。
5、根据产能拟合曲线确定气井产能模型。
6、确定当前生产时间，根据当前生产时间确定当前地层压力。
7、输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。
图6是本发明实施例中当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力的曲线示意图。图7是本发明实施例中当前气井产量、当前井口油压、当前地层压力和气井产能的曲线示意图。如图6-图7所示，图6和图7的横坐标均为时间，左纵坐标均为压力p(包括当前井口油压和当前地层压力)，单位为Mpa，右纵坐标均为产量q(产量q在图6中为当前气井产量，图7中包括当前气井产量和气井产能)，单位为104m3/d。
8、确定单井的气井产能之后，可以将全部气井的气井产能叠加，进而确定全气藏动态产能。
图8是本发明实施例中当前气井产量、气井产能和当前气井产量与气井产能之比的曲线示意图。如图8所示，图8的横坐标为时间，左纵坐标为产量，包括当前气井产量q'g和气井产能q'AOF，单位为104m3/d。右纵坐标为当前气井产量与气井产能之比，单位为％。通过当前气井产量与气井产能之比可以确定当前气井产量是否合适。如果当前气井产量与气井产能之比不在预设范围内，则调整气井产量。
综上，本发明实施例的井筒异常高压气井产能确定方法可以在气井开发的不同阶段准确获得单井动态产能的大小，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础，解决了井筒存在异常或不宜进行井下测试情形下的动态产能评价难题。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种井筒异常高压气井产能确定系统，由于该系统解决问题的原理与井筒异常高压气井产能确定方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图9是本发明实施例中井筒异常高压气井产能确定系统的结构框图。如图9所示，井筒异常高压气井产能确定系统包括：
产能坐标点单元，用于根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
曲线拟合单元，用于拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
气井产能模型确定单元，用于根据产能拟合曲线确定所述气井产能模型；
气井产能单元，用于输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。
在其中一种实施例中，产能坐标点单元具体用于：
根据历史井口油压和历史地层压力确定产能坐标点的横坐标；
根据历史气井产量和历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标；
根据产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
在其中一种实施例中，还包括：
历史无阻流量确定单元，用于根据历史井底流压和历史气井产量确定历史无阻流量。
在其中一种实施例中，还包括：
当前生产时间单元，用于确定当前生产时间；
当前地层压力单元，用于根据当前生产时间确定当前地层压力。
综上，本发明实施例的井筒异常高压气井产能确定系统可以在气井开发的不同阶段准确获得单井动态产能的大小，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础，解决了井筒存在异常或不宜进行井下测试情形下的动态产能评价难题。
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的井筒异常高压气井产能确定方法中全部步骤的一种计算机设备的具体实施方式。图10是本发明实施例中计算机设备的结构框图，参见图10，所述计算机设备具体包括如下内容：
处理器(processor)1001和存储器(memory)1002。
所述处理器1001用于调用所述存储器1002中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的井筒异常高压气井产能确定方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
根据产能拟合曲线确定气井产能模型；
输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。
综上，本发明实施例的计算机设备可以在气井开发的不同阶段准确获得单井动态产能的大小，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础，解决了井筒存在异常或不宜进行井下测试情形下的动态产能评价难题。
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的井筒异常高压气井产能确定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井筒异常高压气井产能确定方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
拟合多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
根据产能拟合曲线确定气井产能模型；
输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至气井产能模型中，得到气井产能。
综上，本发明实施例的计算机可读存储介质可以在气井开发的不同阶段准确获得单井动态产能的大小，为早期开发技术政策的制定和后期优化调整奠定基础，解决了井筒存在异常或不宜进行井下测试情形下的动态产能评价难题。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元，或装置都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

Claims (10)

1.一种井筒异常高压气井产能确定方法，其特征在于，包括：
根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
拟合所述多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
根据所述产能拟合曲线确定所述气井产能模型；
输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至所述气井产能模型中，得到气井产能。
2.根据权利要求1所述的井筒异常高压气井产能确定方法，其特征在于，根据所述历史气井产量、所述历史井口油压、所述历史地层压力和所述历史无阻流量生成多个产能坐标点包括：
根据所述历史井口油压和所述历史地层压力确定产能坐标点的横坐标；
根据所述历史气井产量和所述历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标；
根据所述产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
3.根据权利要求1所述的井筒异常高压气井产能确定方法，其特征在于，还包括：
根据历史井底流压和所述历史气井产量确定所述历史无阻流量。
4.根据权利要求1所述的井筒异常高压气井产能确定方法，其特征在于，还包括：
确定当前生产时间；
根据所述当前生产时间确定所述当前地层压力。
5.一种井筒异常高压气井产能确定系统，其特征在于，包括：
产能坐标点单元，用于根据历史气井产量、历史井口油压、历史地层压力和历史无阻流量生成多个产能坐标点；
曲线拟合单元，用于拟合所述多个产能坐标点，生成产能拟合曲线；
气井产能模型确定单元，用于根据所述产能拟合曲线确定所述气井产能模型；
气井产能单元，用于输入当前气井产量、当前井口油压和当前地层压力至所述气井产能模型中，得到气井产能。
6.根据权利要求5所述的井筒异常高压气井产能确定系统，其特征在于，所述产能坐标点单元具体用于：
根据所述历史井口油压和所述历史地层压力确定产能坐标点的横坐标；
根据所述历史气井产量和所述历史无阻流量确定产能坐标点的纵坐标；
根据所述产能坐标点的横坐标和对应的纵坐标生成多个产能坐标点。
7.根据权利要求5所述的井筒异常高压气井产能确定系统，其特征在于，还包括：
历史无阻流量确定单元，用于根据历史井底流压和所述历史气井产量确定所述历史无阻流量。
8.根据权利要求5所述的井筒异常高压气井产能确定系统，其特征在于，还包括：
当前生产时间单元，用于确定当前生产时间；
当前地层压力单元，用于根据所述当前生产时间确定所述当前地层压力。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并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4任一项所述的井筒异常高压气井产能确定方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的井筒异常高压气井产能确定方法的步骤。
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