CN117272871B - 一种水驱气岩心实验中气水界面的预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田开发领域，特别涉及一种水驱气岩心实验中气水界面的预测方法；它解决现今水驱气岩心非均质性水体舌进不均匀表征难、气水界面预测难、不同气水分布模式气水界面预测难等问题；其技术方案是：将岩心微元化，均匀分布产能点及水质点，利用等渗流阻力法表征等效产能点对水质点的实际作用效果，根据不同的水驱气岩心搭配，考虑不同区域的实际作用效果不同，求取单位时间内的水质点位移，重复迭代步骤，直至存在水质点位置超出岩心，结束迭代，每一时刻的水质点位置数据即可形成水驱气岩心实验中气水界面的预测图；本发明基于C#算法进行了水驱气岩心气水界面的预测及出水时间表达，避免主观判断的影响。
Description
技术领域
本发明涉及属于气藏开发领域的水驱气岩心气水界面的预测方法。
背景技术
碳酸盐岩气藏在四川盆地天然气储量中具有重要地位，其产量可达四川盆地常规天然气总产量的一半以上。据统计，四川盆地已开发的碳酸盐岩气藏中95％以上都存在边、底水，在成藏及开发过程中气水两相流动普遍存在。深层碳酸盐岩气井在生产开发过程中普遍遭受水侵影响，严重影响气藏采收率。因此，研究碳酸盐岩气藏储层内不同气水分布模式水侵规律，对气井科学管理、生产动态预测等具有重要的现实意义。
目前，大多数水侵实验主要针对不同储层、不同水侵模式、裂缝发育情况、水体大小、开采速度等因素进行研究，很少有学者针对储层存在的隔层进行不同气水分布模式下的气藏水侵研究，对于不同气水分布模式的岩心水侵前缘预测研究方法较缺乏，有待进一步深入，这对现在开发有一定指导意义。
发明内容
本发明目的是：为解决目前水驱气岩心非均质性水体舌进不均匀表征难、气水界面预测难、不同气水分布模式气水界面预测难等问题，采用微元化的思想，利用等渗流阻力法，对不同气水分布模式水驱气岩心进行气水界面预测。
为实现上述目的，本发明提供了一种水驱气岩心实验中气水界面的预测方法，该方法包括下列步骤：
S100：准备岩心静态参数、生产特征参数、流体特征参数、岩心组合方式等，岩心静态参数包括岩心长度、岩心直径、渗透率等，生产特征参数包括初始压力、废弃压力、采气速度、单位压降产气量等，流体特征参数包括水体位置等，岩心组合方式包括无隔层、半渗透隔层、半封闭隔层气水分布模式等；
S200：根据公式Q＝开采速度×单位压降产气量，求取岩心等效产能Q，单位mL/h；
S300：根据岩心直径D、岩心长度L，将水体、产能点进行微元化，步骤如下：
S3001：沿岩心直径均匀分布N个等效微元点于岩心顶部，其长度为D，高度为L，间距为D/N，单位cm；
S3002：产能均匀分配到N个等效微元点，微元等效产能Qi＝Q/M，单位mL/h；
S3003：沿岩心直径均匀分布M（M≠N)个水质点于岩心底部，总长度为D，高度为0，间距为D/M，单位cm；
S400：利用公式计算第i个等效微元点对第j个水质点的作用速度vg，单位cm/h；
S500：根据岩心渗透率K，隔层渗透率Kr，利用等渗流阻力法，计算不同气水分布模式下岩心的等效微元点对水质点的实际作用产能Qij，单位mL/h，步骤如下：
S5001：无隔层气水分布模式下，实际作用产能Qij＝Qi；
S5002：半渗透隔层气水分布模式下，Kr≠0，半渗透隔层范围内的实际作用产能隔层范围外的实际作用产能Qij＝Qi；
S5003：半封闭隔层气水分布模式下,隔层渗透率为Kr＝0，隔层范围内的实际作用产能Qij＝0，封闭隔层范围外且位于低渗透带的实际作用产能隔层外Qij＝Qi；
S600：根据S500所求取的实际作用产能Qij，求取各个水质点的位移，步骤如下：
S6001：根据公式计算等效微元点(xi，zi)使水质点(xj，zj)产生的纵向位移dzij，单位cm；
S6002：根据公式计算单位时间内单个水质点的纵向位移dzj，单位cm；
S6003：根据等效微元点(xi，zi)和水质点(xj，zj)的相对位置，利用三角函数变化求取单位时间内单个水质点的横向位移dxj，单位cm；
S6004：累加得到水质点的新位置(xi t，zi t)；
S700：重复步骤S500、S600，直至重复计算次数为岩心的见水时间，结合不同时间的水质点位置，绘制不同气水分布模式水驱气岩心的气水界面预测图；
附图说明
在附图中：
图1是本方法技术路线图。
图2是半渗透隔层气水分布模式水驱气岩心气水界面预测图。
图3是半封闭隔层气水分布模式水驱气岩心气水界面预测图。
图4是某实际半封闭气水分布模式水驱气岩心气水界面预测图。
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。
本发明提供了一种水驱气岩心实验中气水界面的预测方法，图1为本方法的技术路线图，该方法包括下列步骤：
第一步：准备岩心静态参数、生产特征参数、流体特征参数、岩心组合方式等，岩心静态参数包括岩心长度、岩心直径、渗透率等，生产特征参数包括初始压力、废弃压力、采气速度、单位压降产气量等，流体特征参数包括水体位置等，岩心组合方式包括无隔层、半渗透隔层、半封闭隔层气水分布模式等；
第二步：根据公式Q＝开采速度×单位压降产气量，求取岩心等效产能Q，单位mL/h；
第三步：将水体、产能点进行微元化。沿岩心直径均匀分布N个等效微元点于岩心顶部，M(M≠N)个水质点于岩心底部，产能均匀分配到N个等效微元点，；
第四步：利用公式计算第i个等效微元点对第j个水质点的作用速度vg；利用等渗流阻力法，计算不同气水分布模式下岩心的等效微元点对水质点的实际作用产能Qij。无隔层气水分布模式下，实际作用产能Qij＝Qi；半渗透隔层气水分布模式下，Kr≠0，半渗透隔层范围内的实际作用产能/>隔层范围外的实际作用产能Qij＝Qi；半封闭隔层气水分布模式下，隔层范围内的实际作用产能Qij＝0，封闭隔层范围外且位于低渗透带的实际作用产能/>隔层外Qij＝Qi；
第五步：根据所求取的实际作用产能Qij，根据计算等效微元点使水质点产生的纵向位移dzij；并根据/>计算单位时间内单个水质点的纵向位移dzj；利用三角函数变化求取单位时间内单个水质点的横向位移dxj；累加得到水质点的新位置(xi t，zi t)，不断迭代，直至有水质点超过岩心范围，此前每个时刻的水质点数据即可绘制水侵前缘示意图；
基于速度叠加原理，开展了水驱气岩心实验中气水界面的预测方法研究。建立了不同气水分布模式水驱气岩心的气水界面预测方法，使用C#语言编写计算并绘制了无隔层气水分布模式水驱气岩心(图2)和半渗透隔板气水分布模式水驱气岩心(图3)的气水界面形态。
以某组岩心搭配为例，该组合下岩心长10cm，直径10cm，由三块岩心组合而成，渗透率分别为0.5381mD、0.124mD及0mD，渗透率高的位于上方，不渗透的位于左下方，低渗透的位于右下方，该模式为半封闭气水分布模式，这种岩心搭配以3MPa/h的采气速度和180mL/MPa的单位压降产气量生产，采用半封闭隔层气水分布模式水侵前缘预测方法预测见水时间为14.5h，实际实验见水时间为14-15h，两者差距较小，在合理范围内，图4为该组合岩心的气水界面形态预测图。
与现有方法相比，本发明具有以下有益效果：(1)依据叠加原理对不同气水分布模式水驱气岩心的气水界面进行预测，并能合理预测出水时间的范围；(2)可以适应多种气水分布模式气水界面形态分析；(3)用C#程序计算微元点数据，简化了复杂的计算过程，省时省力。
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)
1.一种水驱气岩心实验中气水界面的预测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
S100：准备岩心静态参数、生产特征参数、流体特征参数、岩心组合方式，岩心静态参数包括岩心长度、岩心直径、渗透率，生产特征参数包括初始压力、废弃压力、采气速度、单位压降产气量，流体特征参数包括水体位置，岩心组合方式包括无隔层、半渗透隔层、半封闭隔层气水分布模式；
S200：根据公式Q＝开采速度x单位压降产气量，求取岩心等效产能Q，单位mL/h；
S300：根据岩心直径D、岩心长度L，将水体、产能点进行微元化，步骤如下：
S3001：沿岩心直径均匀分布N个等效微元点于岩心顶部，其长度为D，高度为L，间距为D/N，单位cm；
S3002：产能均匀分配到N个等效微元点，微元等效产能Qi＝Q/N，单位mL/h；
S3003：沿岩心直径均匀分布M(M≠N)个水质点于岩心底部，总长度为D，高度为0，间距为D/M，单位cm；
S400：利用公式计算第i个等效微元点对第j个水质点的作用速度vg，单位cm/h；S500：根据岩心渗透率K，隔层渗透率Kr，利用等渗流阻力法，计算不同气水分布模式下岩心的等效微元点对水质点的实际作用产能Qij，单位mL/h，步骤如下：
S5001：无隔层气水分布模式下，实际作用产能Qij＝Qi；
S5002：半渗透隔层气水分布模式下，Kr≠0，半渗透隔层范围内的实际作用产能隔层范围外的实际作用产能Qij＝Qi；
S5003：半封闭隔层气水分布模式下，隔层渗透率为Kr＝0，隔层范围内的实际作用产能Qij＝0，封闭隔层范围外且位于低渗透带的实际作用产能隔层外Qij＝Qi；
S600：根据S500所求取的实际作用产能Qij，求取各个水质点的位移，步骤如下：
S6001：根据公式计算等效微元点(xi，zi)使水质点(xj，zj)产生的纵向位移dzij，单位cm；
S6002：根据公式计算单位时间内单个水质点的纵向位移dzj，单位cm；
S6003：根据等效微元点(xi，zi)和水质点(xj，zj)的相对位置，利用三角函数变化求取单位时间内单个水质点的横向位移dxj，单位cm；
S6004：累加得到水质点的新位置
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110244023A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-17 | 西南石油大学 | 造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法 |
| CN115659628A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-31 | 西南石油大学 | 一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法 |
| CN116029232A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-28 | 成都英沃信科技有限公司 | 一种底水气藏复杂井型水侵前沿预测方法 |
| CN116816334A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种考虑不同气水分布模式的气藏高温高压水侵实验方法 |
| CN116877062A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-10-13 | 西南石油大学 | 一种模拟存在隔层的气藏高温高压水侵的实验方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110244023A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-17 | 西南石油大学 | 造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法 |
| CN115659628A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-31 | 西南石油大学 | 一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法 |
| CN116029232A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-28 | 成都英沃信科技有限公司 | 一种底水气藏复杂井型水侵前沿预测方法 |
| CN116877062A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-10-13 | 西南石油大学 | 一种模拟存在隔层的气藏高温高压水侵的实验方法 |
| CN116816334A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-09-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种考虑不同气水分布模式的气藏高温高压水侵实验方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| Research on Waterflood Sweep Law in Low Permeability Vertical Heterogeneous Reservoir;Gou Yan 等;International Journal of Digital Content Technology and its Applications;20130815;第7卷(第6期);1-7 * |
| 低渗透油气藏压裂水平井分形渗流理论研究;谭晓华;中国优秀博士学位论文全文库工程科技Ⅰ辑(第3期);1-143 * |
| 川中地区须家河组致密砂岩气藏气水分布模式及影响因素分析;郝国丽 等;天然气地球科学(03);1-5 * |
| 气水分界面稳定运动的渗流力学条件研究;李晓平 等;钻采工艺(03);1-5 * |
| 疏松砂岩气藏开发管理的关键技术;杜志敏 等;天然气工业(01);1-8 * |
| 碳酸盐岩裂缝性水驱气藏水锁实验研究;疏壮志 等;天然气工业(06);1-6 * |
| 考虑储层倾角和水侵的边水气藏见水时间预测研究;李元生 等;石油钻探技术(01);1-7 * |
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