CN116361626A - 快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法及系统，其包括：记录待处理井在生产过程中每日平均的井口监测数据；根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。本发明能对低压致密气井井筒积液信号进行实时监测预警，同时简化积液判断方法，放大预警信号，消除主观人为误差。本发明能在致密气井筒积液监测预警领域中应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种致密气井筒积液监测预警技术领域，特别是关于一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法及系统。
背景技术
随着非常规油气勘探开发技术的不断发展，越来越多的非常规资源不断投入生产。致密气资源作为非常规油气的重要组成部分，近年来产能也在不断上涨，但由于致密气田普遍含水，同时单井产能递减快，在生产中后期随着天然气携液能力的下降井筒容易产生积液问题。在这种情况下，需及时采取排液采气措施以维持气井的连续稳产。
但在井筒积液监测预警方面，目前常用的方法有油套压差法、压力梯度测试法。前者在实际应用时需要结合经验观察油压、套压、日产气量的时刻变化，存在一定的主观人为误差，且大部分时候积液信号不明显，难以判断是否积液；而后者则需要在生产时下入井下压力计进行测量，计算液面高度，测试时间长，且无法进行连续的积液风险监测。
因此连续监测井筒积液信号存在一定的困难，现场作业人员缺乏直观判断井筒积液从而及时采取排液采气措施的手段，导致措施时机往往存在一定的滞后。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法及系统，其能有效消除主观人为误差，能及时采取排液采气措施。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其包括：记录待处理井在生产过程中每日平均的井口监测数据；根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。
进一步，待处理井为：采用套管完井、油管生产的投产模式，同时需确保套管压力能实时反映井下的压力情况，不含井下封隔器的井。
进一步，每日平均的井口监测数据，包括：井口日平均油压、井口日平均套压、井口日产气量和井口日产水量的数据。
进一步，井口水气比为：
式中，R1为井口水气比，Qg为井口日产气量，单位为sm3/d；Qw为井口日产水量，单位为m3/d。
进一步，油套压差与日产气量之比为：
式中，R2为油套压差与日产气量之比，Pc为井口日平均套压，单位为MPa；Pt为井口日平均油压，单位为MPa。
进一步，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，包括：
根据计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比，绘制图像；
根据绘制的图像获取两项指标的实时波动情况。
进一步，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，包括：
若井口气水比、油套压差与日产气量之比两项指标均处于较低水平，则无积液；
若井口气水比产生大幅上跳波动，随后油套压差与日产气量之比增大，则有积液，发出积液的预警信号。
一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的系统，其包括：监测模块，记录待处理井在生产过程中每日平均的井口监测数据；计算模块，根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；预警模块，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
本发明能对低压致密气井井筒积液信号进行实时监测预警，同时简化积液判断方法，放大预警信号，消除主观人为误差。
附图说明
图1是本发明实施例中快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法流程图；
图2是本发明实施例中提供的P1井井口气水比动态变化图；
图3是本发明实施例中提供的P1井油套压差与产气量之比动态变化图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了解决现有技术中连续监测井筒积液信号存在一定的困难，现场作业人员缺乏直观判断井筒积液从而及时采取排液采气措施的手段，导致措施时机往往存在一定的滞后的问题，本发明提供了快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法及系统。本发明包括：气井应为油管生产，且环空中无井下封隔器存在；气井生产过程中应有连续的井口油压、井口套压、日产气量、日产水量监测数据；由井口监测数据分别计算出井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时变化；持续观察井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，当井口水气比产生大幅上跳波动，随后油套压差与日产气量开始增大，此时为井筒出现积液的预警信号，应及时采取排液措施，保证气井连续稳产。本发明操作简便，且井筒积液的判断信号明显，克服了常规观察井口动态数据来判断积液信号存在较大人为经验误差的缺点，因此本方法具备较高的矿场实用性。
在本发明的一个实施例中，提供一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法。本实施例中，为了对低压致密气井井筒积液信号进行实时监测预警，同时简化积液判断方法，放大预警信号，消除主观人为误差，如图1所示，该方法包括以下步骤：
1)记录待处理井在生产过程中每日平均的井口监测数据；
2)根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；
3)获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。
上述步骤1)中，待处理井为：采用套管完井、油管生产的投产模式，同时需确保套管压力能实时反映井下的压力情况，不含井下封隔器的井筒。本实施例中，井为油管采气，以P1井为例。
上述步骤1)中，每日平均的井口监测数据，包括：井口日平均油压、井口日平均套压、井口日产气量和井口日产水量的数据。
本实施例中，单日生产时间不足24小时的井或间歇生产井的数据应选取实际生产时间的稳定压力数据，并进行流量换算。
上述步骤2)中，井口水气比为：
式中，R1为井口水气比，Qg为井口日产气量，单位为sm3/d；Qw为井口日产水量，单位为m3/d。
油套压差与日产气量之比为：
式中，R2为油套压差与日产气量之比，Pc为井口日平均套压，单位为MPa；Pt为井口日平均油压，单位为MPa。
上述步骤3)中，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，包括以下步骤：
3.1)根据计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比，绘制图像；
3.2)根据绘制的图像获取两项指标的实时波动情况。
上述步骤3)中，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，具体为：
若井口气水比、油套压差与日产气量之比两项指标均处于较低水平，则无积液；
若井口气水比产生大幅上跳波动，随后油套压差与日产气量之比增大，则有积液，发出积液的预警信号。
本实施例中，当井口气水比低于第一预设阈值范围内的最小值时，则该指标处于较低水平；当油套压差与日产气量之比低于第二预设阈值范围内的最小值时，则该指标处于较低水平；
当井口气水比高于第一预设阈值范围内的最大值时，则该指标为产生大幅上条波动。
本实施例中，如图2、图3所示，可见P1井投产后，井口气水比、油套压差与日产气量之比两项指标均处于较低水平，此时井筒无积液，随着生产的进行井口气水比突然上跳波动，这是由于此时天然气的携液能力不足以将井底液体携带出井口，井口产水量快速下降，随后，油套压差与日产气量之比增大，表明井底已经逐渐产生了一定深度的积液，此时可判断该井已经积液，应及时采取对应的排采措施维持气井稳产。
综上，本发明使用时，通过计算井口气水比R1作为指标，这是由于随着气井投产后日产气量不断下降，直至低于管柱对应的临界携液流量后，气流无法正常将井底液体携带到井口，井口产水量会迅速下降甚至不产水，因此井口气水比R1将大幅上跳波动，该指标相比采用井口水气比进行分析变化更加明显，易于识别。
当气井正常携液生产，且井筒无积液时，井口油压、套压、产气量相对比较稳定，随着产气量下降到临界携液流量以下，井筒开始积液，积液水柱产生的附加压力将导致油套压差增大，同时附加的井筒积液压差也限制了储层产能释放，产气量呈现出波动下降趋势，因此综合来看将油套压差与日产气量求比值，放大了积液特征信号，出现积液特征时指标将明显增大，易于识别。
本发明同时观察井口气水比R1、油套压差与日产气量之比R2两项指标的综合变化情况，来降低如井筒堵塞等其他井下异常情况造成的对于积液预警信号的误判。
在本发明的一个实施例中，提供一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的系统，其包括：
监测模块，记录待处理气井在生产过程中每日平均的井口监测数据；
计算模块，根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；
预警模块，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该气井是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。
上述实施例中，待处理气井为：采用套管完井、油管生产的投产模式，同时需确保套管压力能实时反映井下的压力情况，不含井下封隔器的气井。
上述实施例中，每日平均的井口监测数据，包括：井口日平均油压、井口日平均套压、井口日产气量和井口日产水量的数据。
上述实施例中，井口水气比为：
式中，R1为井口水气比，Qg为井口日产气量，单位为sm3/d；Qw为井口日产水量，单位为m3/d。
上述实施例中，油套压差与日产气量之比为：
式中，R2为油套压差与日产气量之比，Pc为井口日平均套压，单位为MPa；Pt为井口日平均油压，单位为MPa。
上述实施例中，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，包括：
根据计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比，绘制图像；
根据绘制的图像获取两项指标的实时波动情况。
上述实施例中，根据实时波动情况判断该气井是否有积液，包括：
若井口气水比、油套压差与日产气量之比两项指标均处于较低水平，则无积液；
若井口气水比产生大幅上跳波动，随后油套压差与日产气量之比增大，则有积液，发出积液的预警信号。
本实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
在本发明一实施例中提供的计算设备，该计算设备可以是终端，其可以包括：处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、存储器(memory)、显示屏和输入装置。其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信。该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法；该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、管理商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。处理器可以调用存储器中的逻辑指令。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的一个实施例中，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法。
在本发明的一个实施例中，提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述各实施例提供的方法。
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
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。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，包括：
记录待处理井在生产过程中每日平均的井口监测数据；
根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；
获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。
2.如权利要求1所述快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，待处理井为：
采用套管完井、油管生产的投产模式，同时需确保套管压力能实时反映井下的压力情况，不含井下封隔器的井。
3.如权利要求1所述快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，每日平均的井口监测数据，包括：井口日平均油压、井口日平均套压、井口日产气量和井口日产水量的数据。
4.如权利要求1所述快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，井口水气比为：
式中，R1为井口水气比，Qg为井口日产气量，单位为sm3/d；Qw为井口日产水量，单位为m3/d。
5.如权利要求1所述快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，油套压差与日产气量之比为：
式中，R2为油套压差与日产气量之比，Pc为井口日平均套压，单位为MPa；Pt为井口日平均油压，单位为MPa。
6.如权利要求1所述快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，包括：
根据计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比，绘制图像；
根据绘制的图像获取两项指标的实时波动情况。
7.如权利要求1所述快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法，其特征在于，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，包括：
若井口气水比、油套压差与日产气量之比两项指标均处于较低水平，则无积液；
若井口气水比产生大幅上跳波动，随后油套压差与日产气量之比增大，则有积液，发出积液的预警信号。
8.一种快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的系统，其特征在于，包括：
监测模块，记录待处理井在生产过程中每日平均的井口监测数据；
计算模块，根据每日平均的井口监测数据分别计算得到每日的井口水气比和油套压差与日产气量之比；
预警模块，获取每日的井口水气比、油套压差与日产气量之比两项指标的实时波动情况，根据实时波动情况判断该井筒是否有积液，有则发出预警信号，及时采取对应的排采措施。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。
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| CN202310334566.7A Pending CN116361626A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 快速识别低压致密气田井筒积液预警信号的方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116361626A (zh) |
-
2023
- 2023-03-31 CN CN202310334566.7A patent/CN116361626A/zh active Pending
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