CN203808984U - 两层合采气井动态储量的测试管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种两层合采气井动态储量的测试管柱，其中，测试管柱包括：套管以及从上到下依次设置在该套管内的第一封隔器、第一压力计、第二封隔器以及第二压力计，其中，第一压力计用于测量气井第一层的地层压力；第二压力计用于测量气井第二层的地层压力。通过测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况来计算两层合采气井分层的动态储量，能够精确的获得两层合采气井合层的动态储量，从而降低储量评价的不确定性。

Description

两层合采气井动态储量的测试管柱

技术领域

本实用新型涉及石油天然气的开采及分析领域，特别涉及一种两层合采气井动态储量的测试管柱。 

背景技术

目前，多层合采开采方式已在国内外多个气田广泛实施。多层合采气井(指层间无越流的类型)受层间平均压力差异、渗透性差异、每层动态储量差异的影响，从而表现出不同的动态特征。所谓动态储量是指在现有技术和井网开采方式不变的条件下，以单井或气藏的产量和压力等生产动态数据为基础，用气藏工程方法计算得到的“当气井产量和波及范围内的地层压力降为标准状况时”的累积产气量。 

现有的测试和计算动态储量的装置主要利用物质平衡法、不稳定试井法、产量递减法、产量累积法等。其中，物质平衡法是目前测试和计算动态储量的主要方法，使用该方法采出程度需大于5％〔中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6098-2000，天然气可采储量计算方法，国家石油和化学工业局发布〕。但是，对于多层合采气井，经典物质平衡方程不能准确地测试气井的实际生产动态；而现有的其他装置只能给出一个笼统的数值，且测试结果不准确。 

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种两层合采气井动态储量的测试管柱，通过测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况来计算两层合采气井分层的动态储量，能够精确的获得两层合采气井的动态储量，从而降低储量评价的不 确定性。 

根据本实用新型的第一方面，提供一种两层合采气井动态储量的测试管柱，所述测试管柱包括：套管以及从上到下依次设置在所述套管内的第一封隔器、第一压力计、第二封隔器以及第二压力计，其中，所述第一封隔器用于封隔两层合采气井的气井第一层与所述气井第一层以上的部分；所述第一压力计用于测量所述气井第一层的地层压力；所述第二封隔器用于封隔两层合采气井的气井第一层与气井第二层；所述第二压力计用于测量所述气井第二层的地层压力。 

优选的是，所述第一压力计和第二压力计在至少两个不同的时刻，同时分别测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力，获得至少两组气井第一层和气井第二层的地层压力。 

优选的是，所述测试管柱还包括：设置在所述套管内且位于所述第二压力计下方的坐封球座以及接球筒；所述坐封球座用于在测试管柱内憋压坐封封隔器；所述接球筒用于在所述坐封球座失效时，接收坐封球。 

本实用新型的有益效果在于：通过测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况来计算两层合采气井分层的动态储量，获得的储量结果精确，且降低了储量评价的不确定性。 

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。 

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。 

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。 

附图说明

参照以下的附图可以更好地理解本实用新型的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一 些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。 

在附图中： 

图1是本实用新型实施例1的两层合采气井动态储量的测试方法的流程图； 

图2是本实用新型实施例1的根据表1的数据进行线性回归拟合而获得的X-Y关系图； 

图3是本实用新型实施例2的测试管柱的结构示意图； 

图4是本实用新型实施例3的两层合采气井动态储量的测试装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本实用新型的限制。 

实施例1 

图1是本实用新型实施例1的两层合采气井动态储量的测试方法的流程图。如图1所示，该方法包括： 

步骤101：测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况； 

步骤102：根据气井第一层和第二层气井的地层压力的变化情况，计算气井第一层和气井第二层的储量； 

步骤103：对气井第一层和气井第二层的储量求和，获得两层合采气井的动态储量。 

由上述实施例可知，通过测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况来计算两层合采气井分层的动态储量，能够精确的获得两层合采气井的动态储量，从而降低储量评价的不确定性。 

在本实施例的步骤101中，可以通过在不同时刻、同时测量气井第一层和气井第二层的地层压力，获得至少两组的气井第一层和气井第二层的地层压力，从而获得地层压力的变化情况。但本实用新型并不限于这种方法。 

在本实施例的步骤102中，在获得至少两组的气井第一层和气井第二层的地层压力后，可利用线性回归法计算气井第一层和气井第二层的储量，但本实用新型不限于这种方法。以下对步骤102中计算气井第一层和气井第二层的储量进行具体的说明： 

对于层间无越流的两层合采气井，每层气井均符合传统物质平衡方程的各项条件，气井第一层的物质平衡方程可表示为： 

${\left(\frac{P}{Z}\right)}_1={\left(\frac{P}{Z}\right)}_i(1-\frac{G_{P1}}{G_1})---\left(1\right)$

气井第二层的物质平衡方程可表示为： 

${\left(\frac{P}{Z}\right)}_2={\left(\frac{P}{Z}\right)}_i(1-\frac{G_{P2}}{G_2})---\left(2\right)$

两层气井的累积产量为分层产量之和，即： 

G_p＝G_P1+G_P2     (3) 

其中，P表示地层压力，单位是MPa；Z表示天然气偏差系数，无量纲；G_p1表示气井第一层的累计产量，G_p2表示气井第二层的累计产量，G₁表示气井第一层的储量，G₂表示气井第二层的储量；G_p表示两层合采气井的累计产量；G_p1、G_p2和G_p的单位均为表示气井第一层经偏差系数校正过的地层压力，表示气井第二层经偏差系数校正过的地层压力，表示经偏差系数校正过的原始地层压力。 

在本实施例中，获得G_p、Z以及可使用现有方法中的任一种，本实用新型并不对此进行限制。例如，G_p可通过在井口计量获得，Z可通过天然气物性参数(例如天然气比重γ，体积系数Bg，天然气拟临界压力、天然气拟临界温度等)以及地层温度数据计算获得，可通过开采前测量的原始地层压力数据计算获得。 

将式(1)和(2)带入式(3)： 

$G_1\frac{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_1}{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_2}+G_2=G_p\frac{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i}{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_2}---\left(4\right)$

其中，令 

$Y=\frac{G_p{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i}{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_2};X=\frac{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_1}{{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_2}$

则有： 

Y＝G₁X+G₂     (5) 

这样，通过在上述步骤101中获得至少两组的气井第一层和气井第二层的地层压力，即获得至少两组将其代入式(5)，即能获得气井第一层的储量G₁和气井第二层的储量G₂。 

在本实施例中，如果在步骤101中测得N组分层压力的值，N≥2，将N组数据分别带入式(5)，得到N组(X,Y)的值，可通过线性回归的方法得到直线的斜率与截距，其中，直线的斜率即为气井第一层的储量G₁，截距即为气井第二层的储量G₂。 

表1 

表1是本实施例的在不同生产天数测得的气井第一层和气井第二层的地层压力 和累计产量数据，其中，视地层压力表示经偏差系数校正过的地层压力，即P/Z；图2是本实施例的根据表1的数据进行线性回归拟合而获得的X-Y关系图，如图2所示，通过线性回归进行拟合，计算得到气井第一层的储量G₁为7.72亿立方米，气井第二层的储量G₂为7.62亿立方米。 

在本实施例的步骤103中，利用步骤102中获得的气井第一层的储量G₁和气井第二层的储量G₂，对其进行求和，从而获得两层合采气井的动态储量G： 

G＝G₁+G₂     (6) 

这样，利用多组数据进行线性回归的拟合，能够进一步提高测试两层合采气井的动态储量的精确度。 

在本实施例中，该方法还可包括以下可选步骤： 

步骤104：根据气井第一层和第二层气井的地层压力的变化情况，计算气井第一层和气井第二层的动用程度。 

其中，根据上式(1)和(2)，气井第一层和气井第二层的动用程度分别用式(7)和式(8)表示： 

$\frac{G_{P1}}{G_1}=1-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_1/{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i---\left(7\right)$

$\frac{G_{P2}}{G_2}=1-{\left(\frac{P}{Z}\right)}_2/{\left(\frac{P}{Z}\right)}_i---\left(8\right)$

例如，根据表1的数据和图2的拟合结果，在生产天数为2500天时，使用式(7)和式(8)计算获得的气井第一层的动用程度为49.7％，气井第二层的动用程度为24.8％。 

这样，根据本实施例，可以精确的计算两层合采气井中各个分层的动用程度。 

由上述实施例可知，通过测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况来计算两层合采气井分层的动态储量，能够精确的获得两层合采气井的动态储量，从而降低储量评价的不确定性。 

进一步的，利用多组数据进行线性回归的拟合，能够进一步提高测试两层合采气井的动态储量的精确度。 

进一步的，还能够精确的计算两层合采气井中各个分层的动用程度。 

实施例2 

图3是本实用新型实施例2的测试管柱的结构示意图，其用于实施例1的两层合 采气井动态储量的测试方法。如图3所示，该测试管柱300包括套管301以及从上到下依次设置在所述套管内的第一封隔器302、第一压力计303、第二封隔器304以及第二压力计305。另外，可选的是，还可在套管301内设置位于第二压力计305下方的坐封球座306以及接球筒307；另外，308和309分别表示气井第一层和气井第二层，310表示油管，其位于套管301内，第一压力计303、第二压力计305以及坐封球座306置于油管310内，311表示大地的地表。其中， 

第一封隔器302用于封隔两层合采气井的气井第一层与气井第一层以上的部分； 

第一压力计303用于测量气井第一层的地层压力； 

第二封隔器304用于封隔两层合采气井的气井第一层与气井第二层； 

第二压力计305用于测量气井第二层的地层压力； 

坐封球座306用于在测试管柱内憋压坐封封隔器； 

接球筒307用于在坐封球座306失效时，接收坐封球。 

在本实施例中，第一压力计303和第二压力计305同时分别测量气井第一层和气井第二层的地层压力，在不同的时刻测得至少两组的气井第一层和气井第二层的地层压力数据后，可利用实施例1中的测试方法获得气井第一层和气井第二层的动态储量、从而获得两层合采气井的动态储量，另外，还可计算两层合采气井中各个分层的动用程度。 

在本实施例中，根据在不同的时刻测得的至少两组的气井第一层和气井第二层的地层压力数据，来计算气井第一层和气井第二层的储量、两层合采气井的动态储量以及两层合采气井中各个分层的动用程度的方法与实施例1中的记载相同，此处不再重复。 

由上述实施例可知，通过测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力的变化情况来计算两层合采气井分层的动态储量，能够精确的获得两层合采气井的动态储量，从而降低储量评价的不确定性。 

实施例3 

图4是本实用新型实施例3的两层合采气井动态储量的测试装置的结构示意图，对应于实施例1的测试方法。如图4所示，该装置400包括测试管柱401以及与测试管柱401进行数据通信的处理器402；其中， 

测试管柱401与实施例2的测试管柱具有相同的结构，此处不再重复； 

处理器402根据接收的来自测试管柱的第一压力计和第二压力计的测量数据，计算气井第一层和气井第二层的储量；并且，对气井第一层和气井第二层的储量求和，获得两层合采气井的动态储量。 

在本实施例中，处理器402可根据在不同时刻测得的至少两组气井第一层和气井第二层的地层压力，利用线性回归法计算所述气井第一层和气井第二层的储量。 

另外，处理器402还根据气井第一层和第二层气井的地层压力的变化情况，计算气井第一层和气井第二层的动用程度。 

在本实施例中，测试管柱401与处理器402进行数据通信可采用现有方法中的任一种，本实用新型并不对此进行限制。例如，可通过设置数据接口或数据线的方式，进行数据通信。 

在本实施例中，根据在不同的时刻获得的至少两组的气井第一层和气井第二层的地层压力数据，来计算气井第一层和气井第二层的储量、两层合采气井的动态储量以及两层合采气井中各个分层的动用程度的方法与实施例1中的记载相同，此处不再重复。 

上述文字说明和附图示出了本实用新型的各种不同的特征。应当理解，本领域普通技术人员可以准备合适的计算机代码来实现上面描述且在附图中例示的各个步骤和过程。还应当理解，上面描述的各种终端、计算机、服务器、网络等可以是任何类型的，并且可以根据公开内容来准备所述计算机代码以利用所述装置实现本实用新型。 

在此公开了本实用新型的特定实施方式。本领域的普通技术人员将容易地认识到，本实用新型在其他环境下具有其他应用。实际上，还存在许多实施方式和实现。所附权利要求绝非为了将本实用新型的范围限制为上述具体实施方式。另外，任意对于“用于……的装置”的引用都是为了描绘要素和权利要求的装置加功能的阐释，而任意未具体使用“用于……的装置”的引用的要素都不希望被理解为装置加功能的元件，即使该权利要求包括了“装置”的用词。 

尽管已经针对特定优选实施方式或多个实施方式示出并描述了本实用新型，但是显然，本领域技术人员在阅读和理解说明书和附图时可以想到等同的修改例和变型例。尤其是对于由上述要素(部件、组件、装置、组成等)执行的各种功能，除非另 外指出，希望用于描述这些要素的术语(包括“装置”的引用)对应于执行所述要素的具体功能的任意要素(即，功能等效)，即使该要素在结构上不同于在本实用新型的所例示的示例性实施方式或多个实施方式中执行该功能的公开结构。另外，尽管以上已经针对几个例示的实施方式中的仅一个或更多个描述了本实用新型的具体特征，但是可以根据需要以及从对任意给定或具体应用有利的方面考虑，将这种特征与其他实施方式的一个或更多个其他特征相结合。 

Claims (3)

1.一种两层合采气井动态储量的测试管柱，所述测试管柱包括：套管以及从上到下依次设置在所述套管内的第一封隔器、第一压力计、第二封隔器以及第二压力计，其中， 

所述第一封隔器用于封隔两层合采气井的气井第一层与所述气井第一层以上的部分； 

所述第一压力计用于测量所述气井第一层的地层压力； 

所述第二封隔器用于封隔两层合采气井的气井第一层与气井第二层； 

所述第二压力计用于测量所述气井第二层的地层压力。 

2.根据权利要求1所述的测试管柱，其中， 

所述第一压力计和第二压力计在至少两个不同的时刻，同时分别测量两层合采气井中气井第一层和气井第二层的地层压力，获得至少两组气井第一层和气井第二层的地层压力。 

3.根据权利要求1所述的测试管柱，其中，所述测试管柱还包括：设置在所述套管内且位于所述第二压力计下方的坐封球座以及接球筒； 

所述坐封球座用于在测试管柱内憋压坐封封隔器； 

所述接球筒用于在所述坐封球座失效时，接收坐封球。