CN115345402A - 基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法及设备 - Google Patents

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CN115345402A
CN115345402A CN202110528643.3A CN202110528643A CN115345402A CN 115345402 A CN115345402 A CN 115345402A CN 202110528643 A CN202110528643 A CN 202110528643A CN 115345402 A CN115345402 A CN 115345402A
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于清艳
贾英
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China Petroleum and Chemical Corp
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Abstract

本发明公开了基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法及设备，包括：获取气井的实际生产数据；确定储层应力敏感系数；获得考虑应力敏感影响的规整化产量‑物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分‑物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数‑物质平衡拟时间曲线；将上述三条曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数；获得第一气井动态储量和第二气井动态储量，将第一气井动态储量和第二气井动态储量的平均值作为流动物质平衡法与图版拟合法相互约束下的气井动态储量，计算储层参数和裂缝参数。本发明实现低渗致密气藏气井动态储量等参数的准确评价，能够方便快捷、准确有效的评价气井参数和储层参数。

Description

基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法及设备
技术领域
本发明属于气井动态评价技术领域，具体涉及一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法及电子设备。
背景技术
随着油气田逐步向非常规气藏开发，致密低渗气藏的研究逐步增多。对于致密低渗气藏，气井开采过程中由于储层致密及含水阻流，气体流动过程中受到应力敏感的作用，即随着地层压力的降低，储层渗透率逐渐减小。对于开发此类低渗致密气藏，运用常规气井现代产量递减分析方法进行参数评价将存在较大的误差，进行低渗致密储层考虑应力敏感影响的气井参数及储层参数定量评价方法的研究对于开发此类气藏具有重要的研究意义。目前常用的气井现代产量递减分析方法包括流动物质平衡(FMB)方法以及图版拟合法等常规气藏气井的动态评价方法。若忽略应力敏感的影响，用目前研究较多的这些常规气井现代产量递减分析方法来评价，因没有考虑储层应力敏感的影响，拟合获得的不准确的气井动态储量、储层渗透率等参数将严重影响储层动用状况和有利区优选的评价，进而影响后期井位井网的合理开发部署及剩余气分布的研究等。
大多数的现代产量递减分析技术，是在设定条件为达西渗流条件下，针对常规高渗储层，用来估算储层和油气井的参数，例如渗透率、泄气半径、表皮因子、裂缝半长等参数的。针对常规气井，产量不稳定分析方法已被进行过大量研究。
费特科维奇方法(Fetkovich)以均质封闭储层不稳定渗流为基础，在试井中不稳定流的流动公式中引入Arps递减曲线，则曲线中就包含了不稳定流阶段和拟稳定流阶段，直观的展示了流体的径向流阶段和边界控制流阶段，形成了Fetkovich产量不稳定分析拟合图版，但该方法未考虑流体的物性参数随压力的变化；Blasingame等在渗流方程中引入了物质平衡时间和规整化产量参数，建立了布拉辛格姆(Blasingame)产量不稳定分析拟合图版，同时方法中考虑了变井底流压、变产量的问题，也考虑了流体的各物性参数随压力变化；Agarwal-Gardner等在前人研究的基础上重新定义了无因次变量，建立了阿加瓦尔加德纳(Agarwal-Gardner)产量不稳定分析拟合图版，该图版不稳定流阶段曲线较Blasingame图版的不稳定流阶段相对分散，这有利于降低拟合分析的多解性问题；流动物质平衡方法(FMB)详细推导了物质平衡拟时间的具体表述方法，并利用生产动态数据进行了分析拟合，通过线性回归，可估算出油气藏的原始地质储量，但该方法生产数据需到达拟稳态流阶段；Blasingame方法、Agarwal-Gardner方法都是利用拟压力规整化产量和物质平衡拟时间函数建立典型递减曲线图版，而规整化压力积分方法(NPI)则是利用产量规整化压力的积分形式与物质平衡拟时间构建图版，NPI图版拟合法是Agarwal-Gardner产量不稳定分析曲线的倒数，NPI方法也能够处理变产量、变流压的问题，利用日常生产数据(时间、产量、流压)评价储层各参数；对于处于不稳定流动阶段的数据可用基于试井的无因次时间与产量关系的瞬时(Transient)方法进行拟合分析，以降低分析结果的多解性。
考虑应力敏感影响的气井动态储量评价方法，例如致密低渗储层气井的动态储量等参数的评价，目前采用的方法是基于物质平衡原理，构建考虑应力敏感影响的p/Z-Gp的关系曲线，由线性关系最终确定气井动态储量，但无法获得其他储层参数和气井参数。
综上，已有常规气井现代产量递减分析方法评价气井动态储量等参数存在的缺点主要表现在：
(1)常规气藏气井现代产量递减分析评价方法：仅能针对高渗单相常规储层的气井进行产量递减分析。对于低渗致密储层，评价的参数结果存在一定的误差，将会低估气井动态储量和储层渗透率，错误判断气藏储量动用状况和未动用储量分布等，影响后期进行剩余气的挖潜。
(2)考虑应力敏感影响的动态储量等评价方法，目前应用较多的是修正的p/Z-Gp方法，仅能获得气井动态储量参数，无法判断储层渗透率、裂缝半长等其他储层参数、气井参数和裂缝参数，且方法较单一、直线控制，评价参数的误差较大。
因此，特别需要提供一种考虑应力敏感影响的气井动态储量等气井参数定量分析评价方法。
发明内容
本发明的目的是提出一种考虑应力敏感影响的气井动态储量等气井参数定量分析评价方法。
本发明提供一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，包括：获取气井的实际生产数据；确定储层应力敏感系数；基于所述实际生产数据，计算物质平衡拟时间，基于所述实际生产数据和所述储层应力敏感系数，计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力和拟井底流动压力，进而计算考虑应力敏感影响的规整化产量、规整化产量积分、规整化产量积分导数，获得考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线；分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数；基于所述时间移动量，计算第一气井动态储量；根据流动物质平衡方程，获得第二气井动态储量，将所述第一气井动态储量和第二气井动态储量的平均值作为流动物质平衡法与图版拟合法相互约束下的气井动态储量；基于所述产量移动量和位置数，计算储层参数和裂缝参数。
可选的，所述产量不稳定分析典型曲线图版包括多组预设曲线，每组预设曲线均包括预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线。
可选的，所述分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数包括：分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线绘制在所述产量不稳定分析典型曲线图版中，将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线中的任一点作为标记点，获取所述标记点的初始位置；在所述产量不稳定分析典型曲线图版中，分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线沿横坐标方向和纵坐标进行移动，直至所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线分别与同一组预设曲线中的预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线重合；获取所述标记点的最终位置；基于所述初始位置和所述最终位置，计算所述时间移动量和产量移动量；将重合的预设曲线的组数作为位置数。
可选的，通过下述公式计算所述时间移动量ks：
Figure BDA0003067292510000051
通过下述公式计算所述产量移动量kq：
Figure BDA0003067292510000052
其中，tαd为初始位置的时间，也是所述标记点的物质平衡拟时间，tDd为最终位置的无量纲时间，也是所述标记点在重合的预设曲线中的时间，qαd为初始位置的产量，也是所述标记点的规整化产量，qDd为最终位置的无量纲产量，也是所述标记点在重合的预设曲线中的规整化产量。
可选的，所述实际生产数据包括：日产气量，t时刻的产气量，生产时间t，储层原始地层压力和井底流压。
可选的，所述确定储层应力敏感系数的大小包括：通过分析不同测试压力下致密储层岩心应力敏感实验数据，经过多元统计分析，确定所述储层应力敏感系数。
可选的，通过下述公式计算所述物质平衡拟时间：
Figure BDA0003067292510000053
通过下述公式计算所述考虑应力敏感影响的规整化产量：
Figure BDA0003067292510000054
通过下述公式计算所述考虑应力敏感影响的规整化产量积分：
Figure BDA0003067292510000055
通过下述公式计算所述考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数：
Figure BDA0003067292510000056
其中，tαd为物质平衡拟时间，μgi为原始条件气体粘度，μg(t)为t时刻的气体粘度，Cti为原始条件综合压缩系数，Ct(t)为t时刻的综合压缩系数，q为日产气量，t为生产时间，qαd为考虑应力敏感影响的规整化产量，Δψα为考虑应力敏感影响的拟压力差，ψαi为考虑应力敏感影响的气井原始拟压力，ψαwf为考虑应力敏感影响的拟井底流动压力，qαdi为考虑应力敏感影响的规整化产量积分，qαdid为考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数，下标i为积分，下标id为积分导数。
可选的，通过下述公式计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力：
Figure BDA0003067292510000061
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的拟井底流动压力：
Figure BDA0003067292510000062
其中，p0为任一基准压力，可取0，pi为储层原始地层压力，pwf为井底流压，μg为气体粘度，Z为气体偏差因子，α为应力敏感系数。
可选的，通过下述公式计算所述第一气井动态储量：
Figure BDA0003067292510000063
通过下述公式计算所述第二气井动态储量：
Figure BDA0003067292510000064
其中，
Figure BDA0003067292510000065
其中，G1为第一气井动态储量，Ct为综合压缩系数，qDd为标记点在重合的预设曲线中的无量纲产量，G2为第二气井动态储量，h为储层厚度，B为气体体积系数，A为泄气面积，CA为形状因子，γ为欧拉常数，rw为井筒半径；
通过下述公式计算储层参数：
Figure BDA0003067292510000071
Figure BDA0003067292510000072
通过下述公式计算裂缝参数：
Figure BDA0003067292510000073
其中，k为渗透率，re为泄气半径，reD为无因次泄气半径，也是位置数，xf为裂缝半长，φ为孔隙度，Sw为含水饱和度。
本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法。
本发明的有益效果在于：本发明的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法建立了低渗致密气藏考虑应力敏感影响的现代产量递减分析方法，实现低渗致密气藏气井动态储量等参数的准确评价，能够方便、快捷、准确有效的评价获得各气井参数和储层参数，为储层动用状况研究、剩余气分布研究、有利区优选和后期生产措施实施提供更多的数据支持和技术参考。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的考虑应力敏感影响的图版拟合法结果图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的考虑应力敏感影响的流动物质平衡法结果图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的实际气井生产数据。
图5示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的气井井底流压。
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的致密储层岩心应力敏感拟合图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的气井图版拟合前示意图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的气井图版拟合结果示意图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的根据流动物质平衡方程的气井拟合结果。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
本发明提供一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，包括：获取气井的实际生产数据；确定储层应力敏感系数；基于实际生产数据，计算物质平衡拟时间，基于实际生产数据和储层应力敏感系数，计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力和拟井底流动压力，进而计算考虑应力敏感影响的规整化产量、规整化产量积分、规整化产量积分导数，获得考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线；分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数；基于时间移动量，计算第一气井动态储量；根据流动物质平衡方程，获得第二气井动态储量，将第一气井动态储量和第二气井动态储量的平均值作为流动物质平衡法与图版拟合法相互约束下的气井动态储量；基于产量移动量和位置数，计算储层参数和裂缝参数。
具体的，基于确定的储层应力敏感系数，可求取考虑应力敏感影响的规整化产量qαd、规整化产量积分qαdi、规整化产量积分导数qαdid以及物质平衡拟时间tαd。将获得的气井各生产时间的qαd～tαd、qαdi～tαd、qαdid～tαd三条关系曲线去拟合产量不稳定分析典型曲线图版，获得时间移动量、产量移动量和位置数，最终根据时间移动量、产量移动量和位置数及相应公式定量获取第一气井动态储量、储层参数和裂缝参数。
根据气井考虑应力敏感影响的流动物质平衡方程，确定第二气井动态储量的大小。将流动物质平衡法与图版拟合法相互约束，获得流动物质平衡法与图版拟合法相互约束下的气井动态储量。
根据示例性的实施方式，基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法建立了低渗致密气藏考虑应力敏感影响的现代产量递减分析方法，实现低渗致密气藏气井动态储量等参数的准确评价，能够方便、快捷、准确有效的评价获得各气井参数和储层参数，为储层动用状况研究、剩余气分布研究、有利区优选和后期生产措施实施提供更多的数据支持和技术参考。
作为可选方案，产量不稳定分析典型曲线图版包括多组预设曲线，每组预设曲线均包括预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线。
具体的，产量不稳定分析典型曲线图版上设有多组预设曲线，每组预设曲线都包括一条预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、一条预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线和一条预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线。
作为可选方案，分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数包括：分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线绘制在产量不稳定分析典型曲线图版中，将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线中的任一点作为标记点，获取标记点的初始位置；在产量不稳定分析典型曲线图版中，分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线沿横坐标方向和纵坐标进行移动，直至考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线分别与同一组预设曲线中的预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线重合；获取标记点的最终位置；基于初始位置和最终位置，计算时间移动量和产量移动量；将重合的预设曲线的组数作为位置数。
具体的，根据致密储层岩心实验，通过统计回归分析岩心应力敏感测试实验数据，确定应力敏感系数的大小；结合应力敏感系数的大小，运用相应的公式，计算考虑应力敏感效应的气井实际生产数据的物质平衡拟时间、规整化产量、规整化产量积分、规整化产量积分导数、规整化累积产气；绘制实际气井考虑应力敏感影响的气井规整化产量、规整化产量积分以及规整化产量积分导数与物质平衡拟时间的关系曲线，并运用获得的三条考虑应力敏感影响的规整化关系曲线去拟合相应井型常规产量不稳定分析典型曲线图版，将三条曲线绘制在产量不稳定分析典型曲线图版中，沿横坐标和纵坐标方向移动，使得这三条曲线最终与产量不稳定分析典型曲线图版中的预设曲线重合，选取三条曲线中的任一点作为标记点，记录标记点的初始位置与最终拟合好位置，获得移动量以及最终的拟合值reD，移动量包括时间移动量和产值移动量。
作为可选方案，通过下述公式计算时间移动量ks：
Figure BDA0003067292510000111
通过下述公式计算所述产量移动量kq：
Figure BDA0003067292510000112
其中，tαd为初始位置的时间，也是标记点的物质平衡拟时间，tDd为最终位置的无量纲时间，也是标记点在重合的预设曲线中的无量纲时间，qαd为初始位置的产量，也是标记点的规整化产量，qDd为最终位置的无量纲产量，也是标记点在重合的预设曲线中的无量纲规整化产量。
作为可选方案，实际生产数据包括：日产气量，t时刻的产气量，生产时间t，储层原始地层压力和井底流压。
作为可选方案，确定储层应力敏感系数的大小包括：通过分析不同测试压力下致密储层岩心应力敏感实验数据，经过多元统计分析，确定储层应力敏感系数。
具体的，根据致密储层岩心实验，通过统计回归分析岩心应力敏感测试实验数据，确定应力敏感系数的大小。
作为可选方案，通过下述公式计算物质平衡拟时间：
Figure BDA0003067292510000121
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的规整化产量：
Figure BDA0003067292510000122
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的规整化产量积分：
Figure BDA0003067292510000123
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数：
Figure BDA0003067292510000124
其中，tαd为物质平衡拟时间，μgi为原始条件气体粘度，μg(t)为t时刻的气体粘度，Cti为原始条件综合压缩系数，Ct(t)为t时刻的综合压缩系数，q为日产气量，t为生产时间，qαd为考虑应力敏感影响的规整化产量，Δψα为考虑应力敏感影响的拟压力差，ψαi为考虑应力敏感影响的气井原始拟压力，ψαwf为考虑应力敏感影响的拟井底流动压力，qαdi为考虑应力敏感影响的规整化产量积分，qαdid为考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数，下标i为积分，下标id为积分导数。
具体的，①气井物质平衡拟时间tαd
Figure BDA0003067292510000131
②考虑应力敏感影响的气井规整化产量
Figure BDA0003067292510000132
③考虑应力敏感影响的气井规整化产量积分qαdi
Figure BDA0003067292510000133
④考虑应力敏感影响的气井规整化产量积分导数qαdid
Figure BDA0003067292510000134
作为可选方案，通过下述公式计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力：
Figure BDA0003067292510000135
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的拟井底流动压力：
Figure BDA0003067292510000136
其中，p0为任一基准压力，可取0，pi为储层原始地层压力，pwf为井底流压，μg为气体粘度，Z为气体偏差因子，α为应力敏感系数。
基于储层渗流机理研究，致密低渗储层存在应力敏感影响，考虑应力敏感时储层渗流方程为：
Figure BDA0003067292510000137
式中：r为任一点到井点的距离，m3/d；ki为储层原始渗透率，10-3μm2；μg为气体粘度，mPa·s；Z为气体偏差因子，小数；α为渗透率应力敏感系数，MPa-1；φ为孔隙度，小数；p为储层压力，MPa；pi为储层原始地层压力，MPa；Ct为综合压缩系数，MPa-1。
考虑应力敏感的影响，重新定义气井拟压力和拟时间，则此时考虑应力敏感影响的储层渗流方程变为：
Figure BDA0003067292510000141
其中，
Figure BDA0003067292510000142
Figure BDA0003067292510000143
Figure BDA0003067292510000144
式中：ψα为考虑应力敏感影响的气井拟压力，MPa；tα为考虑应力敏感影响的气井拟时间，d；μgi为原始条件气体粘度，mPa·s；Cti为原始条件综合压缩系数，MPa-1。
通过对比常规不考虑应力敏感的渗流方程，可知，通过定义考虑应力敏感影响的拟压力，将应力敏感效应导致的非线性项进行了线性化处理，最终可获得与常规储层渗流方程相同的形式。则，通过重新定义拟参数，可应用常规气井产量不稳定分析图版进行存在应力敏感影响致密储层气井的动态储量等参数评价。
作为可选方案，通过下述公式计算第一气井动态储量：
Figure BDA0003067292510000145
通过下述公式计算第二气井动态储量：
Figure BDA0003067292510000146
其中，
Figure BDA0003067292510000151
其中，G1为第一气井动态储量，Ct为综合压缩系数，qDd为标记点在重合的预设曲线中的无量纲规整化产量，G2为第二气井动态储量，h为储层厚度，B为气体体积系数，A为泄气面积，CA为形状因子，γ为欧拉常数，rw为井筒半径；
通过下述公式计算储层参数：
Figure BDA0003067292510000152
Figure BDA0003067292510000153
通过下述公式计算裂缝参数：
Figure BDA0003067292510000154
其中，k为渗透率，re为泄气半径，reD为无因次泄气半径，也是位置数，xf为裂缝半长，φ为孔隙度，Sw为含水饱和度。
具体的，根据最终拟合位置，结合以下方程(10)～(13)，可获得致密储层的各气井参数(第一气井动态储量)、储层参数(渗透率、泄气半径)和裂缝参数(裂缝半长)。以无限导流压裂直井为例，
Figure BDA0003067292510000155
Figure BDA0003067292510000156
Figure BDA0003067292510000157
Figure BDA0003067292510000158
其中：tDd为无因次物质平衡拟时间，无量纲；qDd为无因次规整化产量，无量纲；k为渗透率，re为泄气半径，m；reD为无因次泄气半径，无量纲；xf为裂缝半长，m；G1为气井动态储量，m3；Sw为含水饱和度，小数。
同时，考虑应力敏感时，致密储层气井流动物质平衡方程为：
Figure BDA0003067292510000161
其中，
Figure BDA0003067292510000162
式中，h为储层厚度，m；B为气体体积系数，m3/m3；A为泄气面积，m2；CA为形状因子，小数；γ为欧拉常数，小数；rw为井筒半径，m。
则，考虑应力敏感影响的气井规整化累积产气Gαd，
Figure BDA0003067292510000163
令公式8的等号左侧等于零，通过公式8求解获得G2，即求解根据气井考虑应力敏感影响的流动物质平衡方程，构建考虑应力敏感影响的规整化产量与规整化累产气的关系曲线，最终根据边界控制流阶段的线性关系，通过曲线与横坐标的交点，可确定第二气井动态储量的大小。
图版拟和法与流动物质平衡法相互约束，求解两个气井动态储量的平均值，最终确定合理的气井动态储量G以及其他气井参数、储层参数、裂缝参数。
本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法。
实施例一
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的考虑应力敏感影响的图版拟合法结果图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的考虑应力敏感影响的流动物质平衡法结果图。图4示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的实际气井生产数据。图5示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的气井井底流压。图6示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的致密储层岩心应力敏感拟合图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的气井图版拟合前示意图。图8示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的气井图版拟合结果示意图。图9示出了根据本发明的一个实施例的一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法的根据流动物质平衡方程的气井拟合结果。
结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，该基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，包括：
步骤1：获取气井的实际生产数据；
步骤2：确定储层应力敏感系数；
其中，确定储层应力敏感系数的大小包括：通过分析不同测试压力下致密储层岩心应力敏感实验数据，经过多元统计分析，确定储层应力敏感系数。
步骤3：基于实际生产数据，计算物质平衡拟时间，基于实际生产数据和储层应力敏感系数，计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力和拟井底流动压力，进而计算考虑应力敏感影响的规整化产量、规整化产量积分、规整化产量积分导数，获得考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线；
步骤4：分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数；
其中，产量不稳定分析典型曲线图版包括多组预设曲线，每组预设曲线均包括预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线。
其中，分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数包括：分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线绘制在产量不稳定分析典型曲线图版中，将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线中的任一点作为标记点，获取标记点的初始位置；在产量不稳定分析典型曲线图版中，分别将考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线沿横坐标方向和纵坐标进行移动，直至考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线分别与同一组预设曲线中的预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线重合；获取标记点的最终位置；基于初始位置和最终位置，计算时间移动量和产量移动量；将重合的预设曲线的组数作为位置数。
其中，通过下述公式计算时间移动量ks：
Figure BDA0003067292510000191
通过下述公式计算所述产量移动量kq：
Figure BDA0003067292510000192
其中，tαd为初始位置的时间，也是标记点的物质平衡拟时间，tDd为最终位置的时间，也是标记点在重合的预设曲线中的无量纲物质平衡时间，qαd为初始位置的产量，也是标记点的规整化产量，qDd为最终位置的产量，也是标记点在重合的预设曲线中的无量纲规整化产量。
步骤5：基于时间移动量，计算第一气井动态储量；
步骤6：根据流动物质平衡方程，获得第二气井动态储量，将第一气井动态储量和第二气井动态储量的平均值作为流动物质平衡法与图版拟合法相互约束下的气井动态储量；
步骤7：基于所产量移动量和位置数，计算储层参数和裂缝参数。
其中，实际生产数据包括：日产气量，t时刻的产气量，生产时间t，储层原始地层压力和井底流压。
其中，通过下述公式计算考虑应力敏感影响的物质平衡拟时间：
Figure BDA0003067292510000193
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的规整化产量：
Figure BDA0003067292510000194
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的规整化产量积分：
Figure BDA0003067292510000201
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数：
Figure BDA0003067292510000202
其中，tαd为物质平衡拟时间，μgi为原始条件气体粘度，μg(t)为t时刻的气体粘度，Cti为原始条件综合压缩系数，Ct(t)为t时刻的综合压缩系数，q为日产气量，t为生产时间，qαd为考虑应力敏感影响的规整化产量，Δψα为考虑应力敏感影响的拟压力差，ψαi为考虑应力敏感影响的气井原始拟压力，ψαwf为考虑应力敏感影响的拟井底流动压力，qαdi为考虑应力敏感影响的规整化产量积分，qαdid为考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数，下标i为积分，下标id为积分导数。
其中，通过下述公式计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力：
Figure BDA0003067292510000203
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的拟井底流动拟压力：
Figure BDA0003067292510000204
其中，p0为任一基准压力，可取0，pi为储层原始地层压力，pwf为井底流压，μg为气体粘度，Z为气体偏差因子，α为应力敏感系数。
其中，通过下述公式计算第一气井动态储量：
Figure BDA0003067292510000205
通过下述公式计算第二气井动态储量：
Figure BDA0003067292510000211
其中，
Figure BDA0003067292510000212
其中，G1为第一气井动态储量，Ct为综合压缩系数，qDd为标记点在重合的预设曲线中的产量，G2为第二气井动态储量，h为储层厚度，B为气体体积系数，A为泄气面积，CA为形状因子，γ为欧拉常数，rw为井筒半径；
通过下述公式计算储层参数：
Figure BDA0003067292510000213
Figure BDA0003067292510000214
通过下述公式计算裂缝参数：
Figure BDA0003067292510000215
其中，k为渗透率，re为泄气半径，reD为无因次泄气半径，也是位置数，xf为裂缝半长，φ为孔隙度，Sw为含水饱和度。
以某实际气藏一生产井为例，用以验证本发明方法的准确性和可靠性。其中，该生产井所在模型的基础参数设置如表1所示，其生产数据如图4和5所示，其中生产数据包括：日产水量、日产气量、井底流压、水气比，整体水气比较小，可认为是产凝析水气井，地层水为束缚水。
表1生产井所在储层的基础参数
Figure BDA0003067292510000216
Figure BDA0003067292510000221
通过分析不同测试压力下该井所在致密储层岩心应力敏感实验数据，最终，经过多元统计分析，可定量获得储层应力敏感系数的大小。低渗致密储层与中、高渗储层相比，由于储层致密，渗透率下降幅度更大，应力敏感效应较大。图6为一致密储层岩心应力敏感拟合图。
用指数关系对降压过程渗透率与有效应力之间进行拟合，确定不同类型储层渗透率应力敏感系数。结合机理模型储层条件，给定该井应力敏感系数为0.03MPa-1。
Figure BDA0003067292510000222
获取气井实际生产数据的考虑应力敏感影响的规整化参数与物质平衡拟时间的关系曲线，并进行图版拟合，最终根据相应公式定量获取气井参数、储层参数和裂缝参数。
根据相应公式，结合实验确定的应力敏感系数的大小，可求取考虑应力敏感影响的规整化产量qαd、规整化产量积分qαdi、规整化产量积分导数qαdid以及物质平衡拟时间tαd。将获得的气井各生产时间的qαd～tαd、qαdi～tαd、qαdid～tαd三条关系曲线去拟合产量不稳定分析典型曲线图版，拟合结果如图8所示。通过拟合，可确定reD＝12，tαd/tDd＝1/0.002，qαd/qDd＝1/0.0003。
则，进一步根据公式，可确定以下气井参数、储层参数和裂缝参数：
Figure BDA0003067292510000223
Figure BDA0003067292510000231
Figure BDA0003067292510000232
Figure BDA0003067292510000233
根据气井考虑应力敏感影响的流动物质平衡方程，构建考虑应力敏感影响的规整化产量与规整化累产气的关系曲线，最终根据边界控制流阶段的线性关系，可确定气井动态储量的大小。流动物质平衡法与图版拟合法相互约束，最终根据相应公式定量获取相应气井参数、储层参数和裂缝参数。
以下为拟合结果：
表2拟合结果表
是否考虑应力敏感 G(10<sup>8</sup>m<sup>3</sup>) k(10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup>) r<sub>e</sub>(m) x<sub>f</sub>(m)
考虑 2.33 0.092 463.2 38.6
拟合获得的参数值与机理模型参数的实际值之间的对比可见，考虑应力敏感影响的气井规整化参数拟合后求解的气井参数和储层参数较准确。采用考虑应力敏感的规整化参数和物质平衡拟时间的定义，可消除仅用常规方法拟合获得参数结果的误差，该方法对于低渗致密含水储层存在较大应力敏感影响的气井的参数拟合具有较强的实用性。
实施例二
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获取良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，包括：
获取气井的实际生产数据；
确定储层应力敏感系数；
基于所述实际生产数据，计算物质平衡拟时间，基于所述实际生产数据和所述储层应力敏感系数，计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力和拟井底流动压力，进而计算考虑应力敏感影响的规整化产量、规整化产量积分、规整化产量积分导数，获得考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线；
分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数；
基于所述时间移动量，计算第一气井动态储量；
根据流动物质平衡方程，获得第二气井动态储量，将所述第一气井动态储量和第二气井动态储量的平均值作为流动物质平衡法与图版拟合法相互约束下的气井动态储量；
基于所述产量移动量和位置数，计算储层参数和裂缝参数。
2.根据权利要求1所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，所述产量不稳定分析典型曲线图版包括多组预设曲线，每组预设曲线均包括预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线。
3.根据权利要求2所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，所述分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线与产量不稳定分析典型曲线图版进行拟合，确定时间移动量、产量移动量和位置数包括：
分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线绘制在所述产量不稳定分析典型曲线图版中，将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线或规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线中的任一点作为标记点，获取所述标记点的初始位置；
在所述产量不稳定分析典型曲线图版中，分别将所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线沿横坐标方向和纵坐标进行移动，直至所述考虑应力敏感影响的规整化产量-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线分别与同一组预设曲线中的预设无量纲规整化产量-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分-物质平衡拟时间曲线、预设无量纲规整化产量积分导数-物质平衡拟时间曲线重合；
获取所述标记点的最终位置；
基于所述初始位置和所述最终位置，计算所述时间移动量和产量移动量；将重合的预设曲线的组数作为位置数。
4.根据权利要求3所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，通过下述公式计算所述时间移动量ks：
Figure FDA0003067292500000031
通过下述公式计算所述产量移动量kq：
Figure FDA0003067292500000032
其中，tαd为初始位置的时间，也是所述标记点的物质平衡拟时间，tDd为最终位置的无量纲时间，也是所述标记点在重合的预设曲线中的时间，qαd为初始位置的产量，也是所述标记点的规整化产量，qDd为最终位置的无量纲产量，也是所述标记点在重合的预设曲线中的规整化产量。
5.根据权利要求3所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，所述实际生产数据包括：日产气量，t时刻的产气量，生产时间t，储层原始地层压力和井底流压。
6.根据权利要求1所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，所述确定储层应力敏感系数的大小包括：
通过分析不同测试压力下致密储层岩心应力敏感实验数据，经过多元统计分析，确定所述储层应力敏感系数。
7.根据权利要求4所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，通过下述公式计算所述物质平衡拟时间tαd：
Figure FDA0003067292500000033
通过下述公式计算所述规整化产量qαd：
Figure FDA0003067292500000034
通过下述公式计算所述考虑应力敏感影响的规整化产量积分qαdi：
Figure FDA0003067292500000041
通过下述公式计算所述考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数qαdid：
Figure FDA0003067292500000042
其中，tαd为物质平衡拟时间，μgi为原始条件气体粘度，μg(t)为t时刻的气体粘度，Cti为原始条件综合压缩系数，Ct(t)为t时刻的综合压缩系数，q为日产气量，t为生产时间，qαd为考虑应力敏感影响的规整化产量，Δψα为考虑应力敏感影响的拟压力差，ψαi为考虑应力敏感影响的气井原始拟压力，ψαwf为考虑应力敏感影响的拟井底流动压力，qαdi为考虑应力敏感影响的规整化产量积分，qαdid为考虑应力敏感影响的规整化产量积分导数，下标i为积分，下标id为积分导数。
8.根据权利要求7所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，通过下述公式计算考虑应力敏感影响的气井原始拟压力：
Figure FDA0003067292500000043
通过下述公式计算考虑应力敏感影响的拟井底流动压力：
Figure FDA0003067292500000044
其中，p0为某一基准压力，可取0，pi为储层原始地层压力，pwf为井底流压，μg为气体粘度，Z为气体偏差因子，α为应力敏感系数。
9.根据权利要求8所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法，其特征在于，通过下述公式计算所述第一气井动态储量：
Figure FDA0003067292500000051
通过下述公式计算所述第二气井动态储量：
Figure FDA0003067292500000052
其中，
Figure FDA0003067292500000053
其中，G1为第一气井动态储量，Ct为综合压缩系数，qDd为标记点在重合的预设曲线中的无量纲产量，G2为第二气井动态储量，h为储层厚度，B为气体体积系数，A为泄气面积，CA为形状因子，γ为欧拉常数，rw为井筒半径；
通过下述公式计算储层参数：
Figure FDA0003067292500000054
Figure FDA0003067292500000055
通过下述公式计算裂缝参数：
Figure FDA0003067292500000056
其中，k为渗透率，re为泄气半径，reD为无因次泄气半径，也是位置数，xf为裂缝半长，φ为孔隙度，Sw为含水饱和度。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-9所述的基于应力敏感影响的致密储层气井参数评价方法。
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