CN117287150B - 煤层气经济可采资源量获取方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种煤层气经济可采资源量获取方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数；针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到；根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。本申请能够提高实际的煤层气经济可采资源量的可信度和准确性。
Description
技术领域
本申请涉及非常规天然气资源评价技术领域，尤其涉及一种煤层气经济可采资源量获取方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
煤层气是一种赋存于煤层中以甲烷为主要成分，以吸附在煤基质颗粒表面为主，部分游离于煤孔缝系统中或溶解于煤层流体中的天然气。煤层气是煤矿资源的伴生非常规天然气资源，其热值与常规天然气相当，燃烧后几乎不产生废气，属于高效、清洁天然气资源，可广泛应用于工业、化工、发电和民用等。煤层气作为一种非常规天然气资源，它的开发利用具有资源利用、环境保护和煤矿减灾三重意义。煤层气具有分布面积广、含气量高、资源潜力大、生产周期长等优点，它的开发利用不仅可以实现巨大的商业价值和经济效益，而且可以补充常规能源资源的不足，缓解世界能源供给压力；煤层气的利用可有效减排温室气体，对环境保护具有重要意义；煤层气在煤矿开采领域则以瓦斯的身份出现，对开采煤层提前进行煤层气的开发利用，可以提高煤矿瓦斯事故防范水平，降低煤矿安全事故的发生，具有重要的煤矿安全生产意义。
目前，煤层气可采资源量常用计算方法包括数值模拟法、产量递减法和采收率计算法等。整体来看，现有的煤层气可采资源量计算方法主要存在以下问题和不足：(1)现有方法具有较大的推测成分，其计算结果受到某些关键参数或过程步骤的类比、外推、数值模拟等的影响；(2)现有方法对煤层气开采方式和工艺较少关联和考虑，导致计算结果的合理性缺少实际生产条件和状况的约束；(3)现有方法部分涉及实验室物理模拟进行煤层气可采信息的获取，但实验室环境不能完全模拟实际地层条件，实验结果与真实情况存在一定差异；(4)现有方法多致力于通过获取可采率或可采系数进而计算煤层气可采资源量，而受控于研究方法的影响，获取的可采率或可采系数本身与实际值就存在一定误差。
发明内容
本申请提供了一种煤层气经济可采资源量获取方法、装置、终端及存储介质，以解决现有技术中计算得到的厚煤层煤层气经济可采资源量存在准确度和可信度差的问题。
第一方面，本申请提供了一种煤层气经济可采资源量获取方法，包括：
获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将所述待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数；
针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；所述双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到；
根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
第二方面，本申请提供了一种煤层气经济可采资源量获取装置，包括：
划分模块，用于获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将所述待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数；
获取模块，用于针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；所述双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到；
确定模块，用于根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
第三方面，本申请提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本申请提供一种煤层气经济可采资源量获取方法、装置、终端及存储介质，通过按照煤层特性对待开采煤层气煤层的直井段划分为多个叠置分层，并确定每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，可以避免由于使用待开采煤层气煤层的总的经济煤层气可采系数代替待开采煤层气煤层的每个叠置分层的经济煤层气可采系数，导致实际得到的经济采出煤层气资源量不准确的问题出现，克服了经济煤层气可采系数带来的经济采出煤层气资源量获取的不准确性；最后根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，提高了实际的煤层气经济可采资源量的可信度和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的煤层气经济可采资源量获取方法的实现流程图；
图2是本申请实施例提供的叠置分层及水平井段的示意图；
图3是本申请实施例提供的煤层气经济可采资源量获取装置的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1为本申请实施例提供的煤层气经济可采资源量获取方法的实现流程图，详述如下：
在步骤101中，获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数。
其中，本申请实施例中的煤层气煤层可以包括厚煤层，厚煤层是指井工开采3.5m以上，露天开采10m以上的煤层，比如，我国北方某些煤层可达几十米，又如，新疆地区的煤层可高达上百米。
为了实现煤层气资源的充分开采利用和煤层气经济可采资源量的准确计算，本申请实施例利用对待开采煤层气煤层进行垂向叠置分层划分的思路，可以对不同垂向叠置分层制定经济条件下的开采规划和设计，也可以服务于煤层气经济可采资源量的计算，从而得到贯穿整个待开采煤层气煤层的直井段。其中，该直井段为后续不同叠置分层水平井段实施的基础和起钻点。综合考虑煤层气基础地质条件、煤层厚度、煤岩煤质、储层含气性、压裂规模、开发工艺、经济水平等多方面因素的煤层特性，对待开采煤层气煤层在直井段上进行垂向的叠置分层划分，确定各相邻叠置分层之间的界限。参照图2，在直井段底部开始自下至上，依次称之为第一叠置分层、第二叠置分层、…、第n个叠置分层，即待开采煤层气煤层垂向的叠置分层L＝{L1,L2,…,Ln}。
本步骤属于煤层气开发规划部分，对待开采煤层气煤层进行垂向叠置分层的划分尤其是适用于煤层气厚度大、垂向非均质性强和资源丰度大的煤层。考虑到自然状态下煤层气具有向上运移倾向，因此在实际开发活动中需从煤层底部自下至上依次进行煤层气的开采。
本申请实施例提出以合适的煤层气开采方式和实际的生产资料为基础进行厚煤层煤层气经济可采资源量计算的总体思路和技术方案，为提高煤层气经济可采资源量计算结果的可信度提供了保证。
在步骤102中，针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到。
在本申请实施例中，针对步骤101中的n个叠置分层，按照从直井段底部开始自下至上将划分的叠置分层进行排序。在每个叠置分层中多次侧向钻出多条水平井段，并对其进行射孔压裂等作业后进行煤层气生产，并对每个叠置分层中每次侧向钻出的多条水平井段的煤层气产量进行记录，具体的煤层气产量数据的记录表参照表1。
表1煤层气产量数据
| 序号 | 煤层气生产日期 | 煤层气日产量(m3) | 累计煤层气产量(m3) |
| 1 | **年*月*日 | Δq1 | q1 |
| 2 | **年*月*日 | Δq2 | q2 |
| … | … | … | … |
| n | **年*月*日 | Δqn | qn |
基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，得到每个叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量。根据每个叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定每个叠置分层的经济采出煤层气资源量。
在一种可能的实现方式中，双阿尔普斯煤层气产量递减模型的目标函数为：
其中，RLn-i为第n个叠置分层第i水平井段的煤层气产量，单位为m3；tLn-i为第n个叠置分层第i水平井段的煤层气生产时间，单位为d；qLn-i(t)为第n个叠置分层第i水平井段生产期间的煤层气产量速率函数；
其中，煤层气产量速率函数的计算公式为：
其中，q(t)为煤层气产量速率，单位为m3/d；t为煤层气生产时间，单位为d；q0为煤层气递减初期的产量速率，单位为m3/d；α为无量纲参数，其取值范围为[0,1]；b1为第一产量递减指数，b2为第二产量递减指数；D1为第一初始产量递减率，单位为d-1，D2为第二初始产量递减率，单位为d-1。
具体的，为了准确刻画煤层气产量特征，并且尽可能排除不确定因素的影响，保障煤层气经济可采资源量计算的准确性和合理性，本申请实施例对煤层气产量递减曲线进行模型模拟获取生产规律，进而求取当前生产阶段的经济采出煤层气资源量。考虑到煤层气生产过程的复杂性和多因素的影响，本申请利用阿尔普斯算法构建双阿尔普斯煤层气产量递减模型，以更准确地刻画煤层气生产曲线。
本申请实施例提出对煤层气具有更好适用性的双阿尔普斯煤层气产量递减模型，可以基于产量变化规律对煤层气产量进行获取，不仅避免异常因素导致的影响，同时可以获取刻画煤层气产量变化的产量递减参数。
在一种可能的实现方式中，步骤102可以包括：
将最底部的叠置分层作为当前叠置分层；
将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段；第一水平井段为当前叠置分层中第一次侧向钻出的多条水平井段；
将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型，得到当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气产量；
若当前水平井段的当前煤层气产量满足预设要求，则对当前井段进行加密，确定已加密的当前水平井段的煤层气产量；并将当前叠置分层中的下一水平井段作为当前水平井段，返回将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行，直至当前叠置分层中所有水平井段均已加密，根据当前叠置分层中所有已加密的水平井段的煤层气产量，得到当前叠置分层的经济采出煤层气资源量；
若当前叠置分层的所有水平井段均已加密，则将当前叠置分层的上一层叠置分层作为当前叠置分层，返回将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段步骤继续执行，直至每个叠置分层中所有水平井段均加密。
其中，对水平井段进行加密，原则上是相邻两条水平井段之间加密一个新的水平井段，新的水平井段加密结束后再进行射孔压裂和煤层气的开采、记录煤层气产量数据，等到煤层气产量经济效益低于当前经济可采水平时，再次加密，加密的最后一次煤层气产量为刚好低于当前煤层气经济可采水平。
具体的，参照图2，将第一叠置分层作为当前叠置分层，将当前叠置分层中第一次侧向钻出的多条水平井段作为当前水平井段。将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型，得到当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气产量。判断当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气产量是否满足当前经济可采水平时，若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气低于当前经济可采水平，则需要对当前水平井段停止生产，对当前水平井段进行加密。并将当前叠置分层中的下一水平井段作为当前水平井段，返回将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行，直至当前叠置分层中所有水平井段均已加密，即当前叠置分层中最后一次侧向钻出的水平井段的煤层气产量不满足对应的经济可采水平时，对最后一次侧向钻出的水平井段进行加密，并根据当前叠置分层中所有已加密的水平井段的煤层气产量，得到当前叠置分层的经济采出煤层气资源量。在第一叠置分层中所有水平井段均已加密后，对第二叠置分层及后续的叠置分层重复上述步骤，直至每个叠置分层中所有水平井段均已加密，并得到每个叠置分层的经济采出煤层气资源量。
其中，钻出直井段后在第一叠置分层中侧钻多条水平井段进行该叠置分层的煤层气初次开采，记录煤层气日产量，其停止生产时间节点和产量界限需要综合当时的煤层气经济状况和实际煤层气工程成本，并采用净现值的方法进行最终确定。
水平井段的加密次数也同样根据压裂规模和产气面积综合确定，最后需要确保产气面积内的煤层气资源量均得到充分调动。每次加密的水平井段在直井段的起始侧钻点可以与前期的侧钻点存在一定偏差，但侧钻出的水平井段必须置于目标叠置分层中适合充分调动煤层气资源开采的深度和位置。
示例性的，当第一叠置分层中第一水平井段停止生产后，需进一步对第一叠置分层加密水平井段以获取有经济价值的煤层气产量，应进行多次加密，每次加密后产量与当前生产工艺和经济水平相符合和匹配，假设后续加密了(m1-1)次。
则在获取第一叠置分层中第一水平井段L1-1的煤层气产量数据(ti,q(ti))之后便可通过双阿尔普斯煤层气产量递减模型得到第一叠置分层中第一水平井段L1-1的煤层气产量RL1-1，其计算公式如公式(1)所示：
其中，qL1-1(t)为第一叠置分层中第一水平井段的煤层气产量速率函数。
与第一叠置分层中第一水平井段的煤层气产量的计算相同，同样是将第一叠置分层中第二水平井段L1-2的煤层气产量数据(ti,q(ti))输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型得到第一叠置分层中第二水平井段L1-2的煤层气产量RL1-2，如公式(2)所示：
其中，qL1-2(t)为第一叠置分层中第二水平井段的煤层气产量速率函数。
类似地，第一叠置分层中第三水平井段L1-3的煤层气产量RL1-3，如公式(3)所示：
其中，qL1-3(t)为第一叠置分层中第三水平井段的煤层气产量速率函数。
……
类似地，第一叠置分层中第m1水平井段L1-m1的煤层气产量RL1-m1，如公式(4)所示：
其中，qL1-m1(t)为第一叠置分层中第m1水平井段的煤层气产量速率函数。
将第一叠置分层中第一水平井段L1-1、第二水平井段L1-2、……、第m1水平井段L1-m1生产期间的煤层气产量RL1-1、RL1-2、……、RL1-m1相加，得到第一叠置分层的经济采出煤层气资源量RL1，具体的计算公式如公式(5)所示：
其中，RL1为第一叠置分层的经济采出煤层气资源量，单位为m3。
在获取第一叠置分层的经济采出煤层气资源量的基础上，其他叠置分层采用相同的方法获取相应的经济采出煤层气资源量。第二叠置分层的经济采出煤层气资源量RL2如公式(6)所示：
其中，RL2为第二叠置分层的经济采出煤层气资源量，单位为m3；RL2-1、RL2-2、…、RL2-m2分别为第二叠置分层中第一水平井段、第二水平井段、…、第m2水平井段生产期间的煤层气产量，单位为m3；qL2-i(t)为第二叠置分层中第i水平井段生产期间的煤层气产量速率函数，tL2-i为第二叠置分层第i水平井段的煤层气生产时间，单位为d。
类似地，第三叠置分层的经济采出煤层气资源量RL3如公式(7)所示：
其中，RL3为第三叠置分层的经济采出煤层气资源量，单位为m3；RL3-1、RL3-2、…、RL3-m3分别为第三叠置分层中第一水平井段、第二水平井段、…、第m3水平井段生产期间的煤层气产量，单位为m3；qL3-i(t)为第三叠置分层中第i水平井段生产期间的煤层气产量速率函数，tL3-i为第三叠置分层第i水平井段的煤层气生产时间，单位为d。
……
类似地，第n叠置分层的经济采出煤层气资源量RLn如公式(8)所示：
其中，RLn为第n叠置分层的经济采出煤层气资源量，单位为m3；RLn-1、RLn-2、…、RLn-mn分别为第n叠置分层中第一水平井段、第二水平井段、…、第mn水平井段生产期间的煤层气产量，单位为m3，n为叠置分层数量。
在一种可能的实现方式中，若当前水平井段的当前煤层气产量满足预设要求，则对当前井段进行加密，可以包括：
根据当前煤层气产量和对应的煤层气售价，计算当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润；
判断当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润是否小于对应的煤层气工程成本；
若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润小于对应的煤层气工程成本，则对当前叠置分层的当前水平井段进行加密；
若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润不小于对应的煤层气工程成本，则更新当前时间的煤层气井产量速率，返回将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行。
其中，本申请实施例中的煤层气工程成本可以包括钻井、完井、压裂、产出水处理、设备维护、人工、运输及其他措施等方面的工程成本。
具体的，将当前煤层气产量和对应的煤层气售价相乘，计算得到当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润。判断当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润是否小于对应的煤层气工程成本，若小于，则对当前叠置分层的当前水平井段进行加密；若不小于，则更新当前时间的煤层气井产量速率，并返回上述当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行。
本申请实施例中通过对水平井段进行加密操作，不仅为煤层气的开发提出了一种新工艺，还对煤层气经济可采资源量的计算提供了很好的条件和基础。且无需用到经济煤层气可采系数，从根本上避免了煤层气经济可采资源量计算的主观性问题的发生，减少了对比、推测、模拟的不确定性，克服了可采性参数主观获取的局限性。本申请实施例中还考虑了生产工艺和经济水平两个关键方面对煤层气经济可采资源量计算的影响，对叠置分层中水平井段进行加密，可极大程度地开发煤层气资源量，同时结合煤层气动态经济性可准确确定煤层气经济可采资源量。
在步骤103中，根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
在本申请实施例中，根据步骤102中获取的每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
在一种可能的实现方式中，步骤103可以包括：
对每个叠置分层的经济采出煤层气资源量求和，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
具体的，在步骤102中获取的待开采煤层气煤层中每个叠置分层的经济采出煤层气资源量的基础上，通过对这些经济采出煤层气资源量累计相加即可得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。具体的如公式(9)所示：
Tw＝TL1+TL2+…+TLn (9)
其中，Tw为待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，单位为m3。
在一种可能的实现方式中，在步骤103之后，该方法还可以包括：
获取待开采煤层气煤层的产气面积；
将待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量和待开采煤层气煤层的产气面积输入第一公式，得到待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度，第一公式为：
其中，Ra为待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度，单位为m3/km2，Rw为待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，Sw为待开采煤层气煤层的产气面积，单位为km2。
具体的，获取待开采煤层气煤层的产气面积Sw，并将待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量Rw和待开采煤层气煤层的产气面积Sw输入第一公式，得到待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度Ra。
在一种可能的实现方式中，在得到待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度之后，该方法还可以包括：
获取目标煤层气煤层的产气面积，目标煤层气煤层为与待开采煤层气煤层具有相同煤层特性的煤层气煤层；
将目标煤层气煤层的产气面积和待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度相乘，得到目标煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
具体的，获取与待开采煤层气煤层具有相同煤层特性的目标煤层气煤层的产气面积S，并将目标煤层气煤层的产气面积S和待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度Ra相乘，得到目标煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，具体的计算公式如公式(10)所示：
Rt＝Ra*S (10)
其中，Rt为目标煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，单位为m3。
本申请实施例中计算得到的经济可采煤层气资源丰度，可以实现不同类型和不同空间尺度的煤层气经济可采资源量的计算。而且本申请也可以对其他类型天然气(如页岩气、致密砂岩气和致密碳酸盐岩气等)有很强的适用性，比现有方法具有更广的适用范围和领域。
本申请提供一种煤层气经济可采资源量获取方法，通过按照煤层特性对待开采煤层气煤层的直井段划分为多个叠置分层，并确定每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，可以避免由于使用待开采煤层气煤层的总的经济煤层气可采系数代替待开采煤层气煤层的每个叠置分层的经济煤层气可采系数，导致实际得到的经济采出煤层气资源量不准确的问题出现，克服了经济煤层气可采系数带来的经济采出煤层气资源量获取的不准确性；最后根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，提高了实际的煤层气经济可采资源量的可信度和准确性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本申请的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图3示出了本申请实施例提供的煤层气经济可采资源量获取装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，详述如下：
如图3所示，煤层气经济可采资源量获取装置3包括：
划分模块31，用于获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数；
获取模块32，用于针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到；
确定模块33，用于根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
本申请提供一种煤层气经济可采资源量获取装置，通过按照煤层特性对待开采煤层气煤层的直井段划分为多个叠置分层，并确定每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，可以避免由于使用待开采煤层气煤层的总的经济煤层气可采系数代替待开采煤层气煤层的每个叠置分层的经济煤层气可采系数，导致实际得到的经济采出煤层气资源量不准确的问题出现，克服了经济煤层气可采系数带来的经济采出煤层气资源量获取的不准确性；最后根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，提高了实际的煤层气经济可采资源量的可信度和准确性。
在一种可能的实现方式中，获取模块具体可以包括：
第一设置模块，用于将最底部的叠置分层作为当前叠置分层；
第二设置模块，用于将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段；第一水平井段为当前叠置分层中第一次侧向钻出的多条水平井段；
输入模块，用于将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型，得到当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气产量；
第一循环模块，用于若当前水平井段的当前煤层气产量满足预设要求，则对当前井段进行加密，确定已加密的当前水平井段的煤层气产量；并将当前叠置分层中的下一水平井段作为当前水平井段，返回将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行，直至当前叠置分层中所有水平井段均已加密，根据当前叠置分层中所有已加密的水平井段的煤层气产量，得到当前叠置分层的经济采出煤层气资源量；
第二循环模块，用于若当前叠置分层的所有水平井段均已加密，则将当前叠置分层的上一层叠置分层作为当前叠置分层，返回将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段步骤继续执行，直至每个叠置分层中所有水平井段均加密。
在一种可能的实现方式中，第一循环模块可以用于：
根据当前煤层气产量和对应的煤层气售价，计算当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润；
判断当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润是否小于对应的煤层气工程成本；
若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润小于对应的煤层气工程成本，则对当前叠置分层的当前水平井段进行加密；
若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润不小于对应的煤层气工程成本，则更新当前时间的煤层气井产量速率，返回将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行。
在一种可能的实现方式中，双阿尔普斯煤层气产量递减模型的目标函数为：
其中，RLn-i为第n个叠置分层第i水平井段的煤层气产量，tLn-i为第n个叠置分层第i水平井段的煤层气生产时间，qLn-i(t)为第n个叠置分层第i水平井段生产期间的煤层气产量速率函数；
其中，煤层气产量速率函数的计算公式为：
其中，q(t)为煤层气产量速率，t为煤层气生产时间，q0为煤层气递减初期的产量速率，α为无量纲参数，b1为第一产量递减指数，b2为第二产量递减指数，D1为第一初始产量递减率，D2为第二初始产量递减率。
在一种可能的实现方式中，确定模块具体可以用于：
对每个叠置分层的经济采出煤层气资源量求和，得到待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
在一种可能的实现方式中，在确定模块之后，该装置还可以包括：
面积获取模块，用于获取待开采煤层气煤层的产气面积；
丰度计算模块，用于将待开采煤层气煤层的总煤层气经济可开采资源量和待开采煤层气煤层的产气面积输入第一公式，得到待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度，第一公式为：
其中，Ra为待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度，Rw为待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，Sw为待开采煤层气煤层的产气面积。
在一种可能的实现方式中，在丰度计算模块之后，该装置还可以包括：
获取目标煤层气煤层的产气面积，目标煤层气煤层为与待开采煤层气煤层具有相同煤层特性的煤层气煤层；
将目标煤层气煤层的产气面积和待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度相乘，得到目标煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
图4是本申请实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个煤层气经济可采资源量获取方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图3所示各模块的功能。
示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图3所示各模块。
所述终端4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端4的示例，并不构成对终端4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述终端4的内部存储单元，例如终端4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端4的外部存储设备，例如所述终端4上配备的插接式硬盘，智能存储卡Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD卡，闪存卡Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个煤层气经济可采资源量获取方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种煤层气经济可采资源量获取方法，其特征在于，包括：
获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将所述待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数；
针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；所述双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到；
根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量；
其中，所述针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量，包括：
将最底部的叠置分层作为当前叠置分层；
将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段；所述第一水平井段为当前叠置分层中第一次侧向钻出的多条水平井段；
将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型，得到当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气产量；
若当前水平井段的当前煤层气产量满足预设要求，则对当前井段进行加密，确定已加密的当前水平井段的煤层气产量；并将当前叠置分层中的下一水平井段作为当前水平井段，返回所述将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行，直至当前叠置分层中所有水平井段均已加密，根据当前叠置分层中所有已加密的水平井段的煤层气产量，得到当前叠置分层的经济采出煤层气资源量；
若当前叠置分层的所有水平井段均已加密，则将当前叠置分层的上一层叠置分层作为当前叠置分层，返回所述将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段步骤继续执行，直至每个叠置分层中所有水平井段均加密。
2.根据权利要求1所述的煤层气经济可采资源量获取方法，其特征在于，所述若当前水平井段的当前煤层气产量满足预设要求，则对当前井段进行加密，包括：
根据当前煤层气产量和对应的煤层气售价，计算当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润；
判断当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润是否小于对应的煤层气工程成本；
若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润小于对应的煤层气工程成本，则对当前叠置分层的当前水平井段进行加密；
若当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气经济利润不小于对应的煤层气工程成本，则更新当前时间的煤层气井产量速率，返回所述将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行。
3.根据权利要求1所述的煤层气经济可采资源量获取方法，其特征在于，所述双阿尔普斯煤层气产量递减模型的目标函数为：
其中，RLn-i为第n个叠置分层第i水平井段的煤层气产量，tLn-i为第n个叠置分层第i水平井段的煤层气生产时间，qLn-i(t)为第n个叠置分层第i水平井段生产期间的煤层气产量速率函数；
其中，所述煤层气产量速率函数的计算公式为：
其中，q(t)为所述煤层气产量速率，t为煤层气生产时间，q0为煤层气递减初期的产量速率，α为无量纲参数，b1为第一产量递减指数，b2为第二产量递减指数，D1为第一初始产量递减率，D2为第二初始产量递减率。
4.根据权利要求1所述的煤层气经济可采资源量获取方法，其特征在于，所述根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，包括：
对每个叠置分层的经济采出煤层气资源量求和，得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
5.根据权利要求1所述的煤层气经济可采资源量获取方法，其特征在于，在所述得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量之后，所述方法还包括：
获取所述待开采煤层气煤层的产气面积；
将所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量和所述待开采煤层气煤层的产气面积输入第一公式，得到待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度，所述第一公式为：
其中，Ra为所述待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度，Rw为所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量，Sw为所述待开采煤层气煤层的产气面积。
6.根据权利要求5所述的煤层气经济可采资源量获取方法，其特征在于，在所述得到待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度之后，所述方法还包括：
获取目标煤层气煤层的产气面积，所述目标煤层气煤层为与所述待开采煤层气煤层具有相同煤层特性的煤层气煤层；
将所述目标煤层气煤层的产气面积和所述待开采煤层气煤层的经济可采煤层气资源丰度相乘，得到目标煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量。
7.一种煤层气经济可采资源量获取装置，其特征在于，包括：
划分模块，用于获取待开采煤层气煤层的直井段的长度，并按照煤层特性，将所述待开采煤层气煤层的直井段自下至上划分为n个叠置分层；n为大于1的正整数；
获取模块，用于针对每个叠置分层，基于双阿尔普斯煤层气产量递减模型，获取该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，并根据该叠置分层中每次侧向钻出的水平井段的煤层气产量，确定该叠置分层的经济采出煤层气资源量；所述双阿尔普斯煤层气产量递减模型基于阿尔普斯算法构建得到；
确定模块，用于根据每个叠置分层的经济采出煤层气资源量，得到所述待开采煤层气煤层的总煤层气经济可采资源量；
其中，所述获取模块包括：
第一设置模块，用于将最底部的叠置分层作为当前叠置分层；
第二设置模块，用于将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段；所述第一水平井段为当前叠置分层中第一次侧向钻出的多条水平井段；
输入模块，用于将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型，得到当前叠置分层中当前水平井段的当前煤层气产量；
第一循环模块，用于若当前水平井段的当前煤层气产量满足预设要求，则对当前井段进行加密，确定已加密的当前水平井段的煤层气产量；并将当前叠置分层中的下一水平井段作为当前水平井段，返回所述将当前叠置分层中当前水平井段在当前时间的煤层气井产量速率输入双阿尔普斯煤层气产量递减模型步骤继续执行，直至当前叠置分层中所有水平井段均已加密，根据当前叠置分层中所有已加密的水平井段的煤层气产量，得到当前叠置分层的经济采出煤层气资源量；
第二循环模块，用于若当前叠置分层的所有水平井段均已加密，则将当前叠置分层的上一层叠置分层作为当前叠置分层，返回所述将当前叠置分层中第一水平井段作为当前水平井段步骤继续执行，直至每个叠置分层中所有水平井段均加密。
8.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至6中任一项所述煤层气经济可采资源量获取方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至6中任一项所述煤层气经济可采资源量获取方法的步骤。
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