一种单井稳态产能的非线性预测方法技术

技术编号:17780539 阅读:55 留言:0更新日期:2018-04-22 09:29
本发明专利技术属于石油勘探与开发技术领域,尤其涉及一种单井稳态产能的非线性预测方法。本发明专利技术主要是克服现有技术中的不足之处,提出一种测稳定产能的精度更高、更准确的单井稳态产能的非线性预测方法,获取单井的井底压力pw、供给压力pe、原油压缩系数Co、供给半径re、表皮因子S、原油体积系数Bo、原油粘度μ、油层厚度h、油层渗透率k;再根据上述获取到参数和非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式得到产量。本发明专利技术预测稳定产能的精度更高、更准确,为油藏稳定渗流产能的研究分析奠定了理论基础。

【技术实现步骤摘要】
一种单井稳态产能的非线性预测方法
本专利技术属于石油勘探与开发
,尤其涉及一种单井稳态产能的非线性预测方法。
技术介绍
通常在进行稳定产能的预测时多采用线性渗流理论的线性预测方法,采用线性预测方法的主要原因是由于为了计算方便,在油藏工程设计和渗流方程推导计算中,通过假设小的原油压缩系数或小的压力梯度,将压力函数的弹性液体密度用麦克劳林级数展开,忽略高阶项,以此为基础导出的渗流连续性方程中不出现非线性项,从而忽略非线性对渗流的影响。利用线性预测技术开展产能预测存在较大误差,尤其是对深层低渗致密油藏等非常规油藏进行产能计算时,很小的压力梯度可能引起显著的产能预测误差。目前,对深层低渗致密非常规油藏的开发越来越受到重视,因此用非线性产能预测方法预测稳定产能具有良好的推广应用前景。
技术实现思路
本专利技术主要是克服现有技术中的不足之处,提出一种单井稳态产能的非线性预测方法,方法预测稳定产能的精度更高、更准确。本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是:一种单井稳态产能的非线性预测方法,包括:获取单井的井底压力pw、供给压力pe、原油压缩系数Co、供给半径re、表皮因子S、原油体积系数Bo、原油粘度μ、油层厚度h、油层渗透率k;再根据下式得到考虑表皮的有效井半径rwe:rwe=ree-S式中:re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;S单为表皮因子,无因子;最后根据上述获取到参数和非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式得到产量,所述非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式为:式中:q为产量,其单位为m3/d;pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;Bo为原油体积系数,无因次;μ为原油粘度,其单位为mPa·s;h为油层厚度,其单位为m;k为油层渗透率,其单位为μm2。进一步的是,所述非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式通过以下步骤得到:步骤S100、通过质量守恒原理获取当单相流体通过多孔介质时在直角坐标系下的流动连续方程:式中:ρ为弹性液体密度,其单位为kg/m3;φ为岩石的孔隙度,无因次;ux为x方向的渗流速度,其单位为m/s;uy为y方向的渗流速度,其单位为m/s;uz为z方向的渗流速度,其单位为m/s;步骤S200、通过达西定律获取运动方程:式中:μ为原油粘度,其单位为mPa·s;k为油层渗透率,其单位为μm2;u为渗流速度,其单位为m/s;▽p为压力梯度,其单位为MPa/m;步骤S300、通过考虑单相微可压缩液体的等温渗流过程获取状态方程:式中:φ为地层条件下的孔隙度,无因次;φ0为常压下岩石孔隙度,无因次;ρ为弹性液体密度,kg/m3;ρ0为常压下液体密度;p为地层压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;Cf为岩石压缩系数,其单位为MPa-1;步骤S400、通过上述的流动连续方程、运动方程、状态方程获取非线性稳定渗流方程;步骤S500、建立考单相平面径向流的稳定渗流非线性数学模型;步骤S600、获取非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式:式中:q为产量,其单位为m3/d;pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;Bo为原油体积系数,无因次;μ为原油粘度,其单位为mPa·s;h为油层厚度,其单位为m;k为油层渗透率,其单位为μm2。进一步的是,所述步骤S400的具体过程为:步骤S401、单井的渗透率为常数且各向同性,可得:式中:p为地层压力,其单位为MPa;x、y、z为三个坐标长度,其单位为m;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;步骤S402、对稳定渗流有则在圆柱面坐标下可以获取非线性稳定渗流方程:式中:r为离井的距离,其单位为m;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;p为地层压力,其单位为MPa。进一步的是,所述步骤S500具体过程为:步骤S501、获取非线性稳定渗流方程的边界条件:内边界条件:外边界条件:步骤S502、获取在井壁处的地面原油产量计算式:式中:p为地层压力,其单位为MPa;h为油层厚度,其单位为m;r为离井的距离,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;q为产量,其单位为m3/d;k为油层渗透率,μm2;Bo为原油体积系数,无因次;μ为原油粘度,其单位为mPa·s;步骤S503、令变量代换得到如下关系:通过以上式子联解可得:对上式求导可得:式中:p为地层压力,其单位为MPa;x为x轴坐标长度,其单位为m;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;步骤S504、通过联解上式可以得到:式中:x为x轴坐标长度,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;pe为供给压力,其单位为MPa;pw为井底压力,其单位为MPa;re为供给半径,其单位为m;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;步骤S505、令变量代换推算出下式:从而获取平面径向流的稳定渗流非线性数学模型为:式中:pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;Co为原油压缩系数,MPa-1;x为x轴坐标长度,其单位为m。本专利技术的有益效果为:本专利技术预测稳定产能的精度更高、更准确,为油藏稳定渗流产能的研究分析奠定了理论基础。附图说明图1为本专利技术实施例1中非线性法与线性法预测对比曲线图;图2为本专利技术实施例2中非线性法与线性法预测对比曲线图;图3为本专利技术实施例3中非线性法与线性法预测对比曲线图;图4为本专利技术实施例4中非线性法与线性法预测对比曲线图;图5为本专利技术实施例5中非线性法与线性法预测对比曲线图;图6为本专利技术实施例6中非线性法与线性法预测对比曲线图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做更进一步的说明。本专利技术的一种单井稳态产能的非线性预测方法,包括以下步骤:获取单井的井底压力pw、供给压力pe、原油压缩系数Co、供给半径re、表皮因子S、原油体积系数Bo、原油粘度μ、油层厚度h、油层渗透率k;其中供给压力pe供即为地层压力,生产压差ΔP为供给压力pe与井底压力pw之差,可以通过上述的关系求得井底压力pw,再根据下式得到考虑表皮的有效井半径rwe:rwe=ree-S式中:re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;S单为表皮因子,无因子;最后根据上述获取到参数和非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式得到产量,所述非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式为:式中:q为产量,其单位为m3/d;pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;Bo为原油体积系数,无因次;μ为原油粘度,其单位为mPa·s;h本文档来自技高网...
一种单井稳态产能的非线性预测方法

【技术保护点】
一种单井稳态产能的非线性预测方法,其特征在于,包括:获取单井的井底压力pw、供给压力pe、原油压缩系数Co、供给半径re、表皮因子S、原油体积系数Bo、原油粘度μ、油层厚度h、油层渗透率k;再根据下式得到考虑表皮的有效井半径rwe:rwe=ree

【技术特征摘要】
1.一种单井稳态产能的非线性预测方法,其特征在于,包括:获取单井的井底压力pw、供给压力pe、原油压缩系数Co、供给半径re、表皮因子S、原油体积系数Bo、原油粘度μ、油层厚度h、油层渗透率k;再根据下式得到考虑表皮的有效井半径rwe:rwe=ree-S式中:re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;S单为表皮因子,无因子;最后根据上述获取到参数和非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式得到产量,所述非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式为:式中:q为产量,其单位为m3/d;pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;Bo为原油体积系数,无因次;μ为原油粘度,其单位为mPa·s;h为油层厚度,其单位为m;k为油层渗透率,其单位为μm2。2.根据权利要求1所述的一种单井稳态产能的非线性预测方法,其特征在于,所述非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式通过以下步骤得到:步骤S100、通过质量守恒原理获取当单相流体通过多孔介质时在直角坐标系下的流动连续方程:式中:ρ为弹性液体密度,其单位为kg/m3;φ为岩石的孔隙度,无因次;ux为x方向的渗流速度,其单位为m/s;uy为y方向的渗流速度,其单位为m/s;uz为z方向的渗流速度,其单位为m/s;步骤S200、通过达西定律获取运动方程:式中:μ为原油粘度,其单位为mPa·s;k为油层渗透率,其单位为μm2;u为渗流速度,其单位为m/s;▽p为压力梯度,其单位为MPa/m;步骤S300、通过考虑单相微可压缩液体的等温渗流过程获取状态方程:式中:φ为地层条件下的孔隙度,无因次;φ0为常压下岩石孔隙度,无因次;ρ为弹性液体密度,kg/m3;ρ0为常压下液体密度;p为地层压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;Cf为岩石压缩系数,其单位为MPa-1;步骤S400、通过上述的流动连续方程、运动方程、状态方程获取非线性稳定渗流方程;步骤S500、建立考单相平面径向流的稳定渗流非线性数学模型;步骤S600、获取非线性的径向流动系统的单井稳定产能公式:式中:q为产量,其单位为m3/d;pw为井底压力,其单位为MPa;pe为供给压力,其单位为MPa;Co为原油压缩系数,其单位为MPa-1;re为供给半径,其单位为m;rwe为考虑表皮的有效井半径,其单位为m;Bo为原油体积系数,无因次;μ为原油粘度,其单位为mPa·s;h为油层厚度,其单位为m...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂仁仕欧进晶何希亮邓祺黄静何彦均
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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