一种煤层气井的井底流压控制方法技术

本发明专利技术公开了一种煤层气井的井底流压控制方法，属于煤层气排采领域。该方法包括：针对目标煤层气井，确定合理日降压幅度。逐渐增加抽油机的冲次，直至获取目标煤层气井的日降压幅度等于合理日降压幅度时的多个时刻。获取抽油机在多个时刻下分别对应的多个抽油机冲次。利用每个时刻对应的累积排采时间以及每个时刻对应的抽油机冲次，通过线性回归获取线性回归方程的斜率。将任意时刻对应的累积排采时间代入线性回归方程，获取任意时刻下对应的抽油机合理冲次。在任一时刻，利用时刻对应的抽油机合理冲次，对煤层气井的井底流压进行控制。该方法能够对对井底流压的变化趋势进行预判，使流压稳定，提高有效性、控制操作简单，省时省力。

A bottom hole flow pressure control method for coalbed methane well

The invention discloses a bottom hole flow pressure control method for coalbed methane wells, which belongs to the field of coalbed methane drainage. The method includes: to determine the reasonable daily depressurization range for the target CBM well. The pumping times of the pumping unit are gradually increased until the daily depressurization amplitude of the target CBM well is equal to the time of the reasonable daily depressurization range. To obtain the pumping units at different times corresponding to a number of pumping unit stroke. The slope of the linear regression equation is obtained by linear regression using the cumulative drainage time corresponding to each moment and the pumping times corresponding to the pumping time at each moment. The cumulative discharge time at any time is substituted into the linear regression equation, and the reasonable pumping time corresponding to the pumping unit at any time is obtained. At the same time, the bottom hole flow pressure of CBM well is controlled by reasonable pumping time corresponding to the corresponding time. The method can predict the change trend of bottomhole flow pressure, stabilize the flow pressure, improve the effectiveness, simplify the control operation, and save time and effort.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气井的井底流压控制方法
本专利技术涉及煤层气排采领域，特别涉及一种煤层气井的井底流压控制方法。
技术介绍
煤层气排采通过持续排出煤储层中的水来降低煤层气压力，使处于吸附状态的甲烷通过解吸、扩散、渗流进入井筒后产出。所以，为了使煤层气排采过程稳定、连续，对煤层气井的井底流压的控制十分必要。如果井底流压的日降压幅度过大，则会造成煤储层应力激动，使煤层渗透率降低。如果井底流压的日降压幅度过小，则造成排水效率降低，使产气时间推迟。因此，在煤层气井投产之前，均须通过严密分析及计算来确定合理的日降压幅度，并在新井投产后，针对甲烷解吸之前的单相水流段，按照该合理的日降压幅度来调控新井的井底流压。可见，对煤层气井的井底流压进行精确控制，以使其符合前期确定的合理日降压幅度十分必要。现有技术多采用控制抽油机冲次的方法来控制井底流压：排采管理人员不断采集目标煤层气井的实际日降压幅度，不断对比实际日降压幅度和合理日降压幅度的差值，然后基于该差值根据经验调快或者调慢抽油机的冲次，即如果实际日降压幅度小于合理日降压幅度，则调快抽油机的冲次，反之则调慢抽油机的冲次。为了避免井底流压短时间内大幅度下降造成煤层渗透率损害，一般抽油机冲次的单次调节幅度控制在前次频率的±10％以内。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术只能小幅度多频次的调节抽油机的冲次来控制井底流压，有效性差、操作频繁、耗费大量人力。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种煤层气井的井底流压控制方法。具体技术方案如下：一种煤层气井的井底流压控制方法，所述方法包括：步骤a、针对目标煤层气井，确定合理日降压幅度；步骤b、逐渐增加所述抽油机的冲次，直至获取所述目标煤层气井的日降压幅度等于所述合理日降压幅度时的多个时刻；步骤c、获取所述抽油机在所述多个时刻下分别对应的多个抽油机冲次；步骤d、利用每个所述时刻对应的累积排采时间以及每个所述时刻对应的所述抽油机冲次，通过线性回归获取线性回归方程的斜率；步骤e、将任意时刻对应的累积排采时间代入所述线性回归方程，获取所述任意时刻下对应的抽油机合理冲次；步骤f、在任一时刻，利用所述任一时刻对应的抽油机合理冲次，对所述煤层气井的井底流压进行控制。具体地，作为优选，所述多个时刻包括：按时间顺序发生的第一时刻、第二时刻、第三时刻和第四时刻。具体地，作为优选，所述步骤b包括：步骤b1、逐渐增加所述抽油机的冲次，直至第一时刻，在所述第一时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度；步骤b2、继续增加所述抽油机的冲次，直至第二时刻，在所述第二时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度；步骤b3、继续增加所述抽油机的冲次，直至第三时刻，在所述第三时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度；步骤b4、续增加所述抽油机的冲次，直至第四时刻，在所述第四时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度。具体地，作为优选，所述步骤c包括：步骤c1、获取所述抽油机在所述第一时刻下对应的抽油机冲次，作为第一冲次；步骤c2、获取所述抽油机在所述第二时刻下对应的抽油机冲次，作为第二冲次；步骤c3、获取所述抽油机在所述第三时刻下对应的抽油机冲次，作为第三冲次；步骤c4、获取所述抽油机在所述第三时刻下对应的抽油机冲次，作为第四冲次。具体地，作为优选，所述步骤b中，所述逐渐增加所述抽油机的冲次，包括：使所述抽油机以最小冲次起抽，第一预设时间后，获取所述目标煤层气井在所述最小冲次下的日降压幅度；若所述目标煤层气井在所述最小冲次下的日降压幅度小于所述合理日降压幅度，则继续增加所述抽油机的冲次，直至所述第一时刻。具体地，作为优选，所述第一预设时间为6-8小时。具体地，作为优选，所述步骤f还包括：针对所述任一时刻，获取所述煤层气井的日降压幅度，并与所述合理日降压幅度进行对比；若对比结果有偏差，则手动调节所述抽油机的冲次，直至在调节后的冲次下，所述煤层气井的日降压幅度与所述合理日降压幅度一致。具体地，作为优选，所述步骤f中，所述任一时刻中任意两个相邻时刻的时间差为10小时-12小时。具体地，作为优选，在增加所述抽油机的冲次时，使当前冲次的增加幅度小于或等于前次冲次的10％。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的井底流压控制方法，基于研究发现：在单相水流阶段，若使煤层气井保持实际日降压幅度恒定等于合理日降压幅度，则需要使抽油机的冲次随着累积排采时间的增加成线性增加，即获取对应线性关系式的斜率值即可获取任一时刻对应的抽油机冲次。具体地，通过逐渐增加抽油机的冲次，直至获取目标煤层气井的日降压幅度等于合理日降压幅度时的多个时刻，利用每个时刻对应的累积排采时间以及每个时刻对应的抽油机冲次，通过线性回归获取线性回归方程的斜率，进而利用该线性回归方程即可确定任意时刻下对应的抽油机合理冲次，进而用来控制煤层气井的井底流压，使井底流压稳定。可见，本专利技术实施例提供的方法，基于煤层气产液量的变化规律，能够对任一时刻的抽油机冲次进行预判，进而对井底流压的变化趋势进行预判，如此可实现井底流压的稳定，提高了控制有效性。并且，避免了小幅度多频次的调节抽油机的冲次来控制井底流压，使得控制操作更加简单，省时省力，便于规模化推广应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1提供的线性回归示意图；图2是本专利技术实施例1提供的，利用本实施例提供的方法对X井的控制效果图。具体实施方式除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。需要说明的是，本专利技术实施例提供的控制方法针对煤层气井的单相水流阶段(即甲烷解吸之前的阶段)进行控制。煤层气井解吸之前，为单相水流，专利技术人研究发现，煤层在单相水流阶段的渗流过程遵循无限大地层单相径向渗流，在该单相水流阶段，煤层向煤层气井的井筒内的产液量可采用公式一进行计算：其中，qw为日产液量，kw为液相渗透率，h为煤层厚度，μw为液相粘度，μw为液相压缩系数，re为有效供给半径，(即，煤层中压降波及到的半径，煤层水从这个半径开始发生流动，这个半径以外的地区不发生流动)，rw为井筒半径，S为表皮系数，Pe为边界供给压力，一般等于储层压力，Pwf为井底流压。对于同一口煤层气井来说，kw、h、μw、μw、re、rw、S、Pe均为常数。而在单相水流阶段，由于产液量比较大，煤粉对泵效的影响程度较小。同时，新井投产一般采用新的抽油机，其磨损程度较小，可以忽略不计。所以，抽油机的排量系数η可以看作是一定值，这也经过现场证实，并且与现场统计结果相符。本领域技术人员可以理解的是，对于确定的煤层气井，其抽油机的半径r与冲程S#为定值，因此，煤层气井的日产液量由抽油机的冲次决定，这可以由公式二看出：qw＝0.00144πr2S#nη(公式二)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层气井的井底流压控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤a、针对目标煤层气井，确定合理日降压幅度；步骤b、逐渐增加所述抽油机的冲次，直至获取所述目标煤层气井的日降压幅度等于所述合理日降压幅度时的多个时刻；步骤c、获取所述抽油机在所述多个时刻下分别对应的多个抽油机冲次；步骤d、利用每个所述时刻对应的累积排采时间以及每个所述时刻对应的所述抽油机冲次，通过线性回归获取线性回归方程的斜率；步骤e、将任意时刻对应的累积排采时间代入所述线性回归方程，获取所述任意时刻下对应的抽油机合理冲次；步骤f、在任一时刻，利用所述任一时刻对应的抽油机合理冲次，对所述煤层气井的井底流压进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气井的井底流压控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤a、针对目标煤层气井，确定合理日降压幅度；步骤b、逐渐增加所述抽油机的冲次，直至获取所述目标煤层气井的日降压幅度等于所述合理日降压幅度时的多个时刻；步骤c、获取所述抽油机在所述多个时刻下分别对应的多个抽油机冲次；步骤d、利用每个所述时刻对应的累积排采时间以及每个所述时刻对应的所述抽油机冲次，通过线性回归获取线性回归方程的斜率；步骤e、将任意时刻对应的累积排采时间代入所述线性回归方程，获取所述任意时刻下对应的抽油机合理冲次；步骤f、在任一时刻，利用所述任一时刻对应的抽油机合理冲次，对所述煤层气井的井底流压进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个时刻包括：按时间顺序发生的第一时刻、第二时刻、第三时刻和第四时刻。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括：步骤b1、逐渐增加所述抽油机的冲次，直至第一时刻，在所述第一时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度；步骤b2、继续增加所述抽油机的冲次，直至第二时刻，在所述第二时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度；步骤b3、继续增加所述抽油机的冲次，直至第三时刻，在所述第三时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述合理日降压幅度；步骤b4、续增加所述抽油机的冲次，直至第四时刻，在所述第四时刻时，所述目标煤层气井对应的日降压幅度等于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗天平，胡秋嘉，窦武，贾慧敏，樊彬，桑广杰，乔茂坡，姚晓军，郑成宝，罗丹，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11