确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法及装置。所述方法包括：基于岩石力学数据和第一裂缝渗透率，确定目标气井对应的第二裂缝渗透率与井底压力之间的第一关联关系；其中，第二裂缝渗透率用于表征目的储层在井底压力下的裂缝渗透率；基于地层渗透率、地层孔隙度和地层厚度，以及裂缝属性数据，确定目标气井的产量与井底压力、第一裂缝渗透率、目标气井的生产时间之间的第二关联关系；根据第一关联关系和第二关联关系，确定目标气井对应的井底压力与生产时间的对应关系。本申请实施例提供的技术方案，可以提高页岩气井的最终可采储量。

【技术实现步骤摘要】
确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法及装置
本申请涉及天然气开发
，特别涉及确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法及装置。
技术介绍
随着页岩气开发程度的不断深入，在钻井和压裂技术逐渐成熟的情况下，如何通过气井高效管理以获得较高的开发效益，日益成为各大油气公司关心的核心问题之一。气井的井底压力与时间的对应关系，通常称为气井生产制度，也称为工作制度，是气井日常生产管理中的重要手段，合理的生产制度既能够保证维持较高的气井产能又能够获得较高的远期收益，模拟结果表明气井最终累积产量每提高20％就能提高4％的内部收益率。水平井钻井与体积压裂是页岩气开发的主要技术手段。压后页岩储层形成了的复杂裂缝网络，这些复杂裂缝网络通过泵入大量的支撑剂获得了较高的导流能力，与薄层状的页岩储层共同构成了具有多尺度渗流空间的“人造气藏”。在气井生产过程中，气体不断采出所引起的地层压力衰竭使得有效应力逐渐增加，渗流空间中支撑剂受到挤压，发生不同程度的嵌入、压碎、溶解等现象。同时页岩特殊的层状储层结构也使得流动通道更容易发生变形，导致流动通道渗透能力显著降低。因此，如何缓解“人造气藏”渗流能力降低成为了页岩气井开发管理工作中的突出问题。目前页岩气井的最优配产方案长期缺乏科学合理技术支撑，只能借用“初期采用无阻流量几分之几配产，投产1～1.5年后控制年递减率在40～50％”的半经验控压方案，这种方案需要足够的生产动态数据支撑和繁复的总结分析，缺乏开发理论支撑，而且仅适用于地质工程背景相似的区块，不具有推广应用价值。页岩气的高效开发亟需一套科学合理的气井生产制度优化方法，以提高页岩气井的最终可采储量。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法及装置，以提高页岩气井的最终可采储量。为解决上述技术问题，本申请实施例提供确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法及装置是这样实现的：确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法，提供有目的工区中目的储层的地层属性数据、裂缝属性数据和岩石力学数据；其中，所述目的工区中包括钻遇所述目的储层的目标气井；所述裂缝属性数据用于表征裂缝的物性特征；所述地层属性数据中包括第一裂缝渗透率、地层渗透率、地层孔隙度、地层厚度和原始地层压力；所述第一裂缝渗透率用于表征所述目的储层在所述原始地层压力下的裂缝渗透率；所述方法包括：基于所述岩石力学数据和所述第一裂缝渗透率，确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与井底压力之间的第一关联关系；其中，所述第二裂缝渗透率用于表征所述目的储层在所述井底压力下的裂缝渗透率；基于所述地层渗透率、所述地层孔隙度和所述地层厚度，以及所述裂缝属性数据，确定所述目标气井的产量与所述井底压力、所述第一裂缝渗透率、所述目标气井的生产时间之间的第二关联关系；根据所述第一关联关系和所述第二关联关系，确定所述目标气井对应的井底压力与生产时间的对应关系。优选方案中，所述方法还提供有所述目的储层中岩石的普式系数；其中，所述普式系数用于表征岩石硬度；确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与井底压力之间的第一关联关系，包括：基于所述岩石力学数据中的毕渥系数和泊松比，以及所述第一裂缝渗透率，确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与渗透率应力敏感参数之间的关联关系；基于所述岩石的普式系数，确定所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系；根据所述第二裂缝渗透率与所述渗透率应力敏感参数之间的关联关系，以及所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系，确定所述第一关联关系。优选方案中，采用下述公式确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与渗透率应力敏感参数之间的关联关系：Δp＝pi-pw其中，Kf(pw)和Kf(pi)分别表示所述第二裂缝渗透率和所述第一裂缝渗透率；pw和pi分别表示所述井底压力和所述原始地层压力；α和υ分别表示所述毕渥系数和所述泊松比；η(Δp)表示所述渗透率应力敏感参数；Δp表示所述原始地层压力减去所述井底压力后得到的压力差；其中，所述渗透率应力敏感参数与所述压力差相关联。优选方案中，当所述岩石的普式系数大于或等于指定普式系数阈值时，采用下述公式确定所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系：η(Δp)＝AΔp+BΔp＝pi-pw其中，η(Δp)表示所述渗透率应力敏感参数；pw和pi分别表示所述井底压力和所述原始地层压力；Δp表示所述原始地层压力减去所述井底压力后得到的压力差；A和B为常数；当所述岩石的普式系数小于所述指定普式系数阈值时，采用下述公式确定所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系：η(Δp)＝C其中，C为常数。优选方案中，所述方法还提供有所述目的储层的在所述原始地层压力下的气体属性数据；其中，所述气体属性数据用于表征所述目的储层中气体的物性特征；确定所述目标气井的产量与所述井底压力、所述第一裂缝渗透率、所述目标气井的生产时间之间的第二关联关系，包括：基于所述地层渗透率、所述地层孔隙度、所述地层厚度、所述裂缝属性数据中的裂缝宽度和裂缝半长，以及所述气体属性数据，确定所述目标气井的产量与拟压力差、拟时间、所述第一裂缝渗透率之间的关联关系；其中，所述拟压力差表示所述原始地层压力对应的拟压力与所述井底压力对应的拟压力之差；基于所述气体属性数据、所述原始地层压力和所述目标气井对应的平均地层压力，确定所述拟时间与所述生产时间之间的关联关系；基于所述气体属性数据和所述原始地层压力，分别确定所述原始地层压力对应的拟压力与所述原始地层压力的关联关系，以及所述井底压力对应的拟压力与所述井底压力的关联关系；根据所述目标气井的产量与拟压力差、拟时间、所述第一裂缝渗透率之间的关联关系、所述拟时间与所述生产时间之间的关联关系，以及所述原始地层压力对应的拟压力与所述原始地层压力的关联关系和所述井底压力对应的拟压力与所述井底压力的关联关系，确定所述第二关联关系。优选方案中，采用下述公式确定所述目标气井的产量与拟压力差、拟时间、所述第一裂缝渗透率之间的关联关系：其中，q表示所述目标气井的产量；m(pi)-m(pw)表示所述拟压力差，m(pi)和m(pw)分别表示所述原始地层压力对应的拟压力和所述井底压力对应的拟压力；pw和pi分别表示所述井底压力和所述原始地层压力；ns表示对所述目标气井进行分段压裂处理后的压裂段的数量，nf表示一个所述压裂段内的裂缝数量，wf和xf分别表示所述裂缝属性数据中的裂缝宽度和裂缝半长；Kf(pi)表示所述第一裂缝渗透率；Km表示所述地层渗透率，h表示所述地层厚度，φm表示所述地层孔隙度，ηmi表示所述目的储层的在所述原始地层压力下的地层扩散系数；Bgi、μgi和cgi分别表示所述气体属性数据中的气体体积系数、气体粘度和气体压缩系数；ta表示所述拟时间。优选方案中，采用下述公式确定所述拟时间与所述生产时间之间的关联关系：其中，ta表示所述拟时间；μgi表示所述气体属性数据中的气体粘度，表示在所述原始地层压力下的修正气体压缩系数，pi表示所述原始地层压力，μg[pavg(τ)]表示在所述目标气井对应的平均地层压力下的气体粘度，表示在所述目标气井对应的平均地层压力下的修正气体压缩系数，pavg(τ)表示所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法，其特征在于，提供有目的工区中目的储层的地层属性数据、裂缝属性数据和岩石力学数据；其中，所述目的工区中包括钻遇所述目的储层的目标气井；所述裂缝属性数据用于表征裂缝的物性特征；所述地层属性数据中包括第一裂缝渗透率、地层渗透率、地层孔隙度、地层厚度和原始地层压力；所述第一裂缝渗透率用于表征所述目的储层在所述原始地层压力下的裂缝渗透率；所述方法包括：基于所述岩石力学数据和所述第一裂缝渗透率，确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与井底压力之间的第一关联关系；其中，所述第二裂缝渗透率用于表征所述目的储层在所述井底压力下的裂缝渗透率；基于所述地层渗透率、所述地层孔隙度和所述地层厚度，以及所述裂缝属性数据，确定所述目标气井的产量与所述井底压力、所述第一裂缝渗透率、所述目标气井的生产时间之间的第二关联关系；根据所述第一关联关系和所述第二关联关系，确定所述目标气井对应的井底压力与生产时间的对应关系。

【技术特征摘要】
1.确定页岩气井的井底压力与时间的对应关系的方法，其特征在于，提供有目的工区中目的储层的地层属性数据、裂缝属性数据和岩石力学数据；其中，所述目的工区中包括钻遇所述目的储层的目标气井；所述裂缝属性数据用于表征裂缝的物性特征；所述地层属性数据中包括第一裂缝渗透率、地层渗透率、地层孔隙度、地层厚度和原始地层压力；所述第一裂缝渗透率用于表征所述目的储层在所述原始地层压力下的裂缝渗透率；所述方法包括：基于所述岩石力学数据和所述第一裂缝渗透率，确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与井底压力之间的第一关联关系；其中，所述第二裂缝渗透率用于表征所述目的储层在所述井底压力下的裂缝渗透率；基于所述地层渗透率、所述地层孔隙度和所述地层厚度，以及所述裂缝属性数据，确定所述目标气井的产量与所述井底压力、所述第一裂缝渗透率、所述目标气井的生产时间之间的第二关联关系；根据所述第一关联关系和所述第二关联关系，确定所述目标气井对应的井底压力与生产时间的对应关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还提供有所述目的储层中岩石的普式系数；其中，所述普式系数用于表征岩石硬度；确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与井底压力之间的第一关联关系，包括：基于所述岩石力学数据中的毕渥系数和泊松比，以及所述第一裂缝渗透率，确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与渗透率应力敏感参数之间的关联关系；基于所述岩石的普式系数，确定所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系；根据所述第二裂缝渗透率与所述渗透率应力敏感参数之间的关联关系，以及所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系，确定所述第一关联关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述目标气井对应的第二裂缝渗透率与渗透率应力敏感参数之间的关联关系：Δp＝pi-pw其中，Kf(pw)和Kf(pi)分别表示所述第二裂缝渗透率和所述第一裂缝渗透率；pw和pi分别表示所述井底压力和所述原始地层压力；α和υ分别表示所述毕渥系数和所述泊松比；η(Δp)表示所述渗透率应力敏感参数；Δp表示所述原始地层压力减去所述井底压力后得到的压力差；其中，所述渗透率应力敏感参数与所述压力差相关联。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述岩石的普式系数大于或等于指定普式系数阈值时，采用下述公式确定所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系：η(Δp)＝AΔp+BΔp＝pi-pw其中，η(Δp)表示所述渗透率应力敏感参数；pw和pi分别表示所述井底压力和所述原始地层压力；Δp表示所述原始地层压力减去所述井底压力后得到的压力差；A和B为常数；当所述岩石的普式系数小于所述指定普式系数阈值时，采用下述公式确定所述渗透率应力敏感参数与所述井底压力之间的关联关系：η(Δp)＝C其中，C为常数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还提供有所述目的储层的在所述原始地层压力下的气体属性数据；其中，所述气体属性数据用于表征所述目的储层中气体的物性特征；确定所述目标气井的产量与所述井底压力、所述第一裂缝渗透率、所述目标气井的生产时间之间的第二关联关系，包括：基于所述地层渗透率、所述地层孔隙度、所述地层厚度、所述裂缝属性数据中的裂缝宽度和裂缝半长，以及所述气体属性数据，确定所述目标气井的产量与拟压力差、拟时间、所述第一裂缝渗透率之间的关联关系；其中，所述拟压力差表示所述原始地层压力对应的拟压力与所述井底压力对应的拟压力之差；基于所述气体属性数据、所述原始地层压力和所述目标气井对应的平均地层压力，确定所述拟时间与所述生产时间之间的关联关系；基于所述气体属性数据和所述原始地层压力，分别确定所述原始地层压力对应的拟压力与所述原始地层压力的关联关系，以及所述井底压力对应的拟压力与所述井底压力的关联关系；根据所述目标气井的产量与拟压力差、拟时间、所述第一裂缝渗透率之间的关联关系、所述拟时间与所述生产时间之间的关联关系，以及所述原始地层压力对应的拟压力与所述原始地...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾爱林，王军磊，位云生，齐亚东，
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