CN115017736A - 一种页岩气井自由气可动储量的预测方法 - Google Patents

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吕泽宇
刘洪�
霍俞辰
卢宇
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Abstract

本发明涉及岩气开发技术领域，具体涉及一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，计算每个生产时刻对应的井底流压，并记录累积产气量；计算每个生产时刻对应的地层压力；绘制地层压力与累积产气量关系曲线；基于所述关系曲线获取自由气可动储量，并确定最终自由气可动储量，该方法利用页岩气井的生产数据，利用流体力学、渗流力学理论，考虑页岩气井渗流非稳态变化特征，利用物质平衡基本原理，计算生产过程中不同时刻的自由气可动储量，根据自由气可动储量变化特征，确定页岩气井自由气最终可动储量，解决现有页岩气可动储量参数渐变，现有计算方法无法确定页岩气最终可动储量的问题。

Description

一种页岩气井自由气可动储量的预测方法
技术领域
本发明涉及岩气开发技术领域，尤其涉及一种页岩气井自由气可动储量的预测方法。
背景技术
页岩气井的储量由自由气和吸附气组成，自由气游离在孔隙介质内，地层压力降低后会被采出；吸附气吸附在页岩有机物质内，只有在地层压力低于解吸压力后才会产出，而解吸压力通常也比较低，实际页岩气中吸附气的采出难度较大。因而，自由气可动储量成为页岩气可采储量的主要构成。
目前页岩气可动储量的计算方法有产能预测法、数值模拟法、物质平衡法和流动物质平衡法等。产能预测法基于页岩气生产的机理模型，需要较多的地质、钻完井工程、生产数据，计算比较复杂。数值模拟法基于三维地质建模，与产能预测法相似，也需要较多的地质、钻完井工程、生产数据，计算比较复杂。物质平衡法和流动物质平衡法则主要基于生产和测试数据，计算相对简单一些，但对地层压力的准确性要求比较高。
由于页岩气井与常规气井不同，很难通过测试方法测得准确地层压力，此外，页岩气的渗流过程也更复杂，流动到达边界的时间更长，导致视地层压力与累积产气量不再是一条直线关系，而是渐变的关系。常规的物质平衡法和流动物质平衡法均无法直接计算，无法确定页岩气井自由气最终可动储量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，旨在解决现有页岩气可动储量参数渐变，现有计算方法无法确定页岩气井最终可动储量的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，包括以下步骤：
计算每个生产时刻对应的井底流压，并记录累积产气量；
计算每个生产时刻对应的地层压力；
绘制视地层压力与所述累积产气量关系曲线；
基于所述关系曲线获取自由气可动储量，并确定最终自由气可动储量。
其中，所述计算每个生产时刻对应的井底流压，并记录累积产气量的具体方式：
记录页岩气井各生产时刻的生产数据；
基于所述生产数据计算对应的井底流压；
基于所述生产数据记录累积产气量。
其中，所述绘制所述地层压力与所述累积产气量关系曲线的具体方式：
所述绘制视地层压力与所述累积产气量关系曲线的具体方式：
计算不同地层压力下的视地层压力；
绘制所述视地层压力与所述累积产气量关系曲线。
其中，所述基于所述关系曲线获取自由气可动储量，并确定最终自由气可动储量的具体方式：
基于所述关系曲线绘制自由气可动储量与累积产气量的散点图；
基于所述散点图确定最终自由气可动储量。
其中，所述生产数据出现噪音波动的数据点时，需对数据进行去噪、平滑处理。
本发明的一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，计算每个生产时刻对应的井底流压Pwf，并记录累积产气量Gp；计算每个生产时刻对应的地层压力Pr；绘制所述地层压力Pr与所述累积产气量Gp关系曲线；基于所述关系曲线获取自由气可动储量G，并确定最终自由气可动储量G，该方法利用页岩气井的生产数据，利用流体力学、渗流力学理论，考虑页岩气井渗流非稳态变化特征，利用物质平衡基本原理，计算生产过程中不同时刻的自由气可动储量G，根据自由气可动储量G变化特征，确定页岩气井自由气最终可动储量Gf，该方法能够计算页岩气井不同开发时间的自由气可动储量G，最终的自由气可动储量Gf，能够清晰的展示自由气可动储量在不同生产阶段的变化，能够判断自由气可动储量G稳定所需的时间，本方法的数据基础主要是生产数据，避免了其他方法建模参数多，尤其是地质参数获取难度大的不足，解决现有页岩气可动储量参数渐变，现有计算方法无法确定页岩气最终可动储量的问题。
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。
图1是截距b计算示例图。
图2是视地层压力与累积产量关系曲线的示意图。
图3是计算某时刻的自由气可动储量的示意图。
图4是确定最终的自由气可动储量的示意图。
图5是本发明提供的一种页岩气井自由气可动储量的预测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图5，本发明提供一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，包括以下步骤：
S1计算每个生产时刻对应的井底流压，并记录累积产气量；
具体方式：
S11记录页岩气井各生产时刻的生产数据；
具体的，所述生产数据出现噪音波动的数据点时，需对数据进行去噪、平滑处理，所述生产数据包括产气量qg、产水量qw、井口压力pt和完井参数(深度、油管内半径、粗糙度等)。
S12基于所述生产数据计算对应的井底流压；
根据产气量qg，产水量qw和井口压力pt选择气液多相管流模型(Beggs&Brill、Gray、Hagedorn&Brown等可选择)，计算各生产时刻对应所述井底流压Pwf，计算方法已是成熟技术。
S13基于所述生产数据记录累积产气量。
具体的，根据每天实录的产气量qg累加得到。
S2计算每个生产时刻对应的地层压力；
具体的，绘制
Figure BDA0003731994410000041
与
Figure BDA0003731994410000042
的关系曲线，过每一个时刻数据点作曲线的切线，计算每一个数据对应的截距b，b是绘制
Figure BDA0003731994410000043
与
Figure BDA0003731994410000044
关系曲线不同数据点切线的斜率，如图1所示；
式中：Δp＝pri-pwf
pri—原始地层压力，MPa，实测得到；
Pwf—井底流压，MPa，根据S1计算得到；
Gp—累积产气量，104m3，基于所述生产数据记录累积产气量qg得到。
计算各生产时刻对应的地层压力：
pr＝pwf+bq
S3绘制视地层压力与所述累积产气量关系曲线；
具体方式：
S31计算不同地层压力Pr下的视地层压力Pr/z；
具体的，根据z～p偏差因子与压力的关系曲线，该曲线可以通过例如stanging和Katz的z～p图版法、实测法和状态方程法等得到，查找或计算不同所述地层压力Pr下对应的偏差因子z，并计算不同地层压力Pr下的所述视地层压力Pr/z，其中，偏差因子是天然气物理性质里面的一个基本物理量。
S32绘制所述视地层压力Pr/z与所述累积产气量Gp的关系曲线；
具体的，如图2所示。
S4基于所述关系曲线获取自由气可动储量，并确定最终自由气可动储量。
具体方式：
S41基于所述关系曲线绘制自由气可动储量与累积产气量的散点图；
具体的，过不同时刻的数据点，作Pr/z～Gp曲线的切线，如图3所示，该切线与横坐标Gp轴的交点即为对应时刻的所述自由气可动储量G，绘制不同时刻所述自由气可动储量G与所述累积产气量Gp的散点图Gp～G。
S42基于所述散点图确定最终自由气可动储量。
具体的，在Gp～G图中，确定纵坐标所述自由气可动储量G基本稳定不变时(连续10个数据点G值标准偏差<5％)的值为该页岩气井最终自由气可动储量Gf，如图4所示。
以上所揭露的仅为本发明一种专利名称较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算每个生产时刻对应的井底流压，并记录累积产气量；
计算每个生产时刻对应的地层压力；
绘制视地层压力与所述累积产气量关系曲线；
基于所述关系曲线获取自由气可动储量，并确定最终自由气可动储量。
2.如权利要求1所述的一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，其特征在于，
所述计算每个生产时刻对应的井底流压，并记录累积产气量的具体方式：
记录页岩气井各生产时刻的生产数据；
基于所述生产数据计算对应的井底流压；
基于所述生产数据记录累积产气量。
3.如权利要求1所述的一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，其特征在于，
所述绘制视地层压力与所述累积产气量关系曲线的具体方式：
计算不同地层压力下的视地层压力；
绘制所述视地层压力与所述累积产气量关系曲线。
4.如权利要求1所述的一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，其特征在于，
所述基于所述关系曲线获取自由气可动储量，并确定最终自由气可动储量的具体方式：
基于所述关系曲线绘制自由气可动储量与累积产气量的散点图；
基于所述散点图确定最终自由气可动储量。
5.如权利要求2所述的一种页岩气井自由气可动储量的预测方法，其特征在于，
所述生产数据出现噪音波动的数据点时，需对数据进行去噪、平滑处理。
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