CN115127970B - 一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法 - Google Patents

一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法，属于油气田开发领域；本发明通过将实验条件下的压力梯度值与储层开采的压力梯度值进行等效计算，从而等得到储层的等效渗流半径，再将实验流量与储层的实际产气量之间通过相似原理进行转化，将实验的气产量与现场气产量进行高度匹配，从而可以让实验结果更好的指导生产，同时也可以通过现场产气量换算到实验产气量，从而让实验条件和模拟结果更接近实际生产条件，达到更好的指导效果。与现有技术相比，本发明具有评价体系有效性强，多重评价，说服性强，可推广性强。

Description

一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法
技术领域
本发明属于油气田开发领域，特别涉及一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法。
背景技术
天然气在现代工业和日常生活中越来越普及，需求量也随之剧增。然而气藏的勘探开发过程愈加复杂，随着科学技术的不断发展，多学科多技术的深度融合，物理模拟实验结果在勘探开发技术决策和现场施工指导上的重要性愈加明显。目前开展的大多数室内物理实验很少与现场的实际生产结果进行匹配，导致部分实验结果并不能很好的指导气藏的开发和现场施工制度的改进。因此，急需建立一套实验数据与现场生产数据进行换算的方法，从而让实验结果与现场生产更接近。本发明提供一种实验流量与储层生产流量换算的新方法，通过这种换算方法，可以将物理实验得到的气产量换算到储层的气井产量上，并且通过该方法可以将实验的其他数据应用到现场实际生产制度中，从而将实验结果与生产结果进行匹配，达到更好的指导效果。
发明内容
本发明目的是：为了解决先今气藏利用物理实验结果进行开发方案制定和现场生产制度改善过程中，存在的数据结果匹配度不佳，实际应用效果不好等问题。本发明通过将实验流量与储层的实际产气量之间通过相似原理进行转化，将实验的气产量与现场气产量进行高度匹配，从而可以让实验结果更好的指导生产，同时也可以通过现场产气量换算到实验产气量，从而让实验条件和模拟结果更接近实际生产条件。
为实现上述目的，本发明提供了一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法，该方法包括下列步骤：
S100、通过对目标靶区的柱塞岩样开展非线性渗流特征实验，获取岩样在70℃下的多组不同的近口和出口压力值、压力梯度
Figure GDA0003902394660000011
和流量值Ql；
S200、在非线性渗流特征实验过程中假定一个压力梯度值，通过压力梯度
Figure GDA0003902394660000012
与流量值Ql的归回曲线确定实验的出口压力值，得到假设压力梯度下的岩心流量值；
S300、通过搜集目标靶区的地质数据，获取目标储层的产气层厚度、储层温度、储层上覆压力及储层压力；
S400、根据等效原则，将实验条件下的压力梯度等效到实际储层开采过程的压力梯度，并且通过等效关系式计算储层的等效渗流半径r；
Figure GDA0003902394660000021
式中，
Figure GDA0003902394660000022
为实验条件下的压力梯度，单位为MPa/cm；
Figure GDA0003902394660000023
为实际储层开采过程的压力梯度，单位为MPa/cm；pe为边界压力，单位为MPa；pwf为井底压力，单位为MPa；re为供给边界半径，单位为cm；rw为气井半径，单位为cm；p为气层中任意一点的压力值，单位为MPa；r为等效渗流半径，单位为cm；
S500、气层中任意一点的压力值p，可通过气体稳定渗流数学模型得到，在等效渗流半径为r时，气层中任意一点的压力为：
Figure GDA0003902394660000024
武中，pi为储层压力，单位为MPa；r为等效渗流半径，单位为cm；v为渗流速度，单位为m/d；re为供给边界半径，单位为cm；k为储层渗透率，单位为mD。
S600、通过地质资料获取的产气层厚度h和等效关系式计算得到的等效渗流半径r，根据地层渗流模型计算产气层渗流面积Af；
Af＝2πrh
式中，Af为产气层渗流面积，单位为cm2；r为等效渗流半径，单位为cm，h为产气层厚度。单位为cm；
S700、根据实验所用的柱塞岩样的尺寸计算岩心渗流端面的面积Al；
S800、通过对目标靶区的柱塞岩样开展非线性渗流特征实验获取岩心在实验条件下的气产量Ql，根据转换原理，将实验条件下的气产量换算到目标靶区储层的产气量Qf；
Figure GDA0003902394660000031
式中，Qf为目标靶区储层的产气量，单位为10000m3/d；Ql为实验条件下的气产量，单位为m3/d；Al为岩心渗流端面的面积，单位为cm2；Af为产气层渗流面积，单位为cm2；
S900、通过对目标靶区井生产数据与实验条件等效转化，获取到更接近实际生产条件下物理模拟实验，从而使实验数据更好指导现场生产制度的改进。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)评价体系简捷有效；(2)经过多重评价，使结果更具说服性；(3)可推广性强。
附图说明
在附图中：
图1是本方法技术路线图。
图2是非线性渗流特征实验压力梯度与流量值的归回曲线图。
具体实施方式
下面结合实施方式和附图对本发明做进一步说明。
本发明提供了一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法，图1为本方法的技术路线图，该方法包括下列步骤：
第一，通过对目标靶区的柱塞岩样开展非线性渗流特征实验，获取岩样在70℃下的多组不同的近口和出口压力值、压力梯度
Figure GDA0003902394660000032
和流量值Ql；
第二，在非线性渗流特征实验过程中假定一个压力梯度值，通过压力梯度
Figure GDA0003902394660000033
与流量值Ql的数据，制作图2非线性渗流特征实验压力梯度与流量值的归回曲线图，确定实验的出口压力值，得到假设压力梯度下的岩心流量值；
表1
Figure GDA0003902394660000041
第三，通过搜集目标靶区的地质数据，获取目标储层的产气层厚度、储层上覆压力及储层压力；
表2
Figure GDA0003902394660000042
第四，根据等效原则，将实验条件下的压力梯度等效到实际储层开采过程的压力梯度，并且通过等效关系式计算储层的等效渗流半径r；
Figure GDA0003902394660000043
式中，
Figure GDA0003902394660000044
为实验条件下的压力梯度，单位为MPa/cm；
Figure GDA0003902394660000045
为实际储层开采过程的压力梯度，单位为MPa/cm；pe为边界压力，单位为MPa；pwf为井底压力，单位为MPa；re为供给边界半径，单位为cm；rw为气井半径，单位为cm；p为气层中任意一点的压力值，单位为MPa；r为等效渗流半径，单位为cm；
表3
Figure GDA0003902394660000046
第五，通过地质资料获取的产气层厚度h和等效关系式计算得到的等效渗流半径r，根据地层渗流模型计算产气层渗流面积Af；
Af＝2πrh
式中，Af为产气层渗流面积，单位为cm2；r为等效渗流半径，单位为cm，h为产气层厚度，单位为cm；
表4
Figure GDA0003902394660000051
第六，根据实验所用的柱塞岩样的尺寸计算岩心渗流端面的面积Al；
表5
Figure GDA0003902394660000052
第七，通过对目标靶区的柱塞岩样开展非线性渗流特征实验获取岩心在实验条件下的气产量Ql，根据转换原理，将实验条件下的气产量换算到目标靶区储层的产气量Qf；
Figure GDA0003902394660000053
式中，Qf为目标靶区储层的产气量，单位为10000m3/d；Ql为实验条件下的气产量，单位为m3/d；Al为岩心渗流端面的面积，单位为cm2；Af为产气层渗流面积，单位为cm2；
表6
Figure GDA0003902394660000061
第八，通过对目标靶区井生产数据与实验条件等效转化，获取到更接近实际生产条件下物理模拟实验，从而使实验数据更好指导现场生产制度的改进。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)评价体系简捷有效；(2)经过多重评价，使结果更具说服性；(3)可推广性强。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种高温高压储层等效井下渗流特征及产能实验模拟方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
S100、通过对目标靶区的柱塞岩样开展非线性渗流特征实验，获取岩样在70℃下的多组不同的近口和出口压力值、压力梯度
Figure FDA0003894403220000011
和流量值Ql；
S200、在非线性渗流特征实验过程中假定一个压力梯度值，通过压力梯度
Figure FDA0003894403220000012
与流量值Ql的归回曲线确定实验的出口压力值，得到假设压力梯度下的岩心流量值；
S300、通过搜集目标靶区的地质数据，获取目标储层的产气层厚度、储层温度、储层上覆压力及储层压力；
S400、根据等效原则，将实验条件下的压力梯度等效到实际储层开采过程的压力梯度，并且通过等效关系式计算储层的等效渗流半径r；
Figure FDA0003894403220000013
式中，
Figure FDA0003894403220000014
为实验条件下的压力梯度，单位为MPa/cm；
Figure FDA0003894403220000015
为实际储层开采过程的压力梯度，单位为MPa/cm；pe为边界压力，单位为MPa；pwf为井底压力，单位为MPa；re为供给边界半径，单位为cm；rw为气井半径，单位为cm；p为气层中任意一点的压力值，单位为MPa；r为等效渗流半径，单位为cm；
S500、气层中任意一点的压力值p，可通过气体稳定渗流数学模型得到，在等效渗流半径为r时，气层中任意一点的压力为：
Figure FDA0003894403220000016
式中，pi为储层压力，单位为MPa；r为等效渗流半径，单位为cm；v为渗流速度，单位为m/d；re为供给边界半径，单位为cm；k为储层渗透率，单位为mD；
S600、通过地质资料获取的产气层厚度h和等效关系式计算得到的等效渗流半径r，根据地层渗流模型计算产气层渗流面积Af；
Af＝2πrh
式中，Af为产气层渗流面积，单位为cm2；r为等效渗流半径，单位为cm，h为产气层厚度，单位为cm；
S700、根据实验所用的柱塞岩样的尺寸计算岩心渗流端面的面积Al；
S800、通过对目标靶区的柱塞岩样开展非线性渗流特征实验获取岩心在实验条件下的气产量Ql，根据转换原理，将实验条件下的气产量换算到目标靶区储层的产气量Qf；
Figure FDA0003894403220000021
式中，Qf为目标靶区储层的产气量，单位为10000m3/d；Ql为实验条件下的气产量，单位为m3/d；Al为岩心渗流端面的面积，单位为cm2；Af为产气层渗流面积，单位为cm2；
S900、通过对目标靶区井生产数据与实验条件等效转化，获取到更接近实际生产条件下物理模拟实验，从而使实验数据更好指导现场生产制度的改进。
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