一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，通过气井产能方程和井筒管流方程的交汇点拟合得到回归平均地层压力与采气井合理日产气量数据函数关系式，以及平均地层压力与累计产气量的拟和函数关系，确定储气库第i天的平均地层压力，然后得到储气库气井第i天的合理产气量，再通过储气库第i天的调峰气量和气井第i天的合理产气量，得到储气库采气阶段第i天所需要采气井数Ni，选取储气库采气阶段每天所需要采气井数最大值作为储气库建设所需的采气井数J。与现有技术相比，本发明专利技术通过考虑气井产气能力变化以确定储气库采气井数，更贴合现场实际，计算更准确，避免投资浪费。

A Method for Determining the Number of Gas Production Wells in Gas Storage Depots Considering the Change of Gas Well Productivity

The invention provides a method for determining the number of gas production wells in gas storage considering the change of gas well productivity. By fitting the intersection points of gas well productivity equation and wellbore pipe flow equation, the regression average formation pressure and reasonable daily gas production data function formula of gas production wells are obtained, and the quasi-sum function relationship between average formation pressure and cumulative gas production is obtained to determine the average formation pressure on the first day of gas storage. Reasonable gas production on the first day of the gas storage well is obtained, and then the number of gas production wells needed on the second day of the gas storage gas production stage is obtained by peak shaving gas volume on the first day of the gas storage and reasonable gas production on the second day of the gas well. The maximum number of gas production wells needed on the second day of the gas storage gas production stage is selected as the number of gas production wells J required for the gas storage construction. Compared with the prior art, the present invention determines the number of gas production wells in gas storage by considering the change of gas production capacity of gas wells, which is more suitable to the field reality, more accurate in calculation and avoids waste of investment.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法
本专利技术属于天然气地下存储、气藏工程
，具体涉及一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法。
技术介绍
储气库建设是调节国家天然气供需平衡，保证国家供气安全的重要手段。采气井数计算是储气库建设参数计算的重要组成部分，采气井数计算必须保证采气井每天采气能力之和满足储气库规划日产气量的要求，若计算井数偏小，储气库调峰无法达到规划日产气量；反之，计算井数偏大，会造成投资浪费。地下储气库在实际运行过程中，气井采气能力是随着储气库规划日产气量变化而变化的，并且气井采气能力与储气库规划日产气量变化规律不同，例如图1为某储气库气井采气能力曲线与储气库规划日产气量曲线对比图，其中气井采气能力是随着时间增加而不断减小的，而储气库规划日产气量是先逐渐升高后，再逐渐减小。因此，储气库每天需要的采气井数都有所不同，并且采气阶段所需最大井数出现的时间也不确定。目前，国内外学者在计算储气库采气井数时，大都没有考虑气井产气能力与规划日产气量的关系，也没有计算出储气库运行时每天所需井数，如文献2013年第33卷第10期《天然气工业》的文章“地下储气库调峰产量与采气井数设计技术”，直接给定采气井产能范围75～35×104m3，然后根据采气能力的最大值和最小值计算储气库建设需要的采气井数。这种方法没有考虑每天采气井数的变化，无法准确计算出储气库建设所需要的采气井数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，克服现有技术中存在的上述问题，准确计算储气库建设需要的采气井数。本专利技术提供的技术方案如下：一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，包括以下步骤：步骤1)根据储气库建设区域产能试井资料，选取两个生产数据点，代入气井产能方程，求解出气井产能方程系数a，b；步骤2)根据井筒管流方程和采气井口压力，确定不同日产气量下的气井井底流压；步骤3)在同一坐标系下，根据气井产能方程绘制不同平均地层压力Pe条件下，采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，同时根据井筒管流方程绘制采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，形成气井流入流出曲线交汇图，交点处对应的气井日产气量为在Pe条件下采气井的合理日产气量；选取3个以上交汇点平均地层压力和采气井合理日产气量数据，拟合回归平均地层压力Pe与采气井合理日产气量q合数据函数关系式；步骤4)拟合储气库建设区域平均地层压力Pe与累计产气量Q累数据，回归得到函数关系式；步骤5)给定储气库采气总天数E和储气库每天的调峰气量q调峰(i)，计算储气库采气第1天到第i天的累计采气量Q累(i)，其中0<i≤E；步骤6)根据步骤4)回归得到的函数关系式和步骤5)得到的累计采气量Q累(i)，确定储气库第i天的平均地层压力Pe(i)；步骤7)根据步骤3)得到的函数关系和步骤6)确定的平均地层压力Pe(i)，确定储气库气井第i天的合理产气量q合(i)；步骤8)根据步骤5)给定的储气库每天的调峰气量q调峰(i)和步骤7)得到的气井第i天的合理产气量q合(i)，得到储气库采气阶段第i天所需要采气井数Ni；步骤9)选取储气库采气阶段每天所需要采气井数最大值作为储气库建设所需的采气井数J，J＝max(N1，N2…，NE)。步骤1)中所述两个生产数据点处的产量月递减速率小于5％，井底流压月递减速率小于3％。所述产能方程为其中，Pe为生产数据点的平均地层压力，MPa；Pwf为生产数据点的井底流压，MPa；q为生产数据点的采气井日产气量，104m3/d。所述井筒管流方程如下：其中，Pwf为井底流压，MPa；Ptf为井口压力，MPa；f为摩助系数；q为采气井日产气量，m3/d；为管柱内气体平均温度，K；为井筒气体平均偏差系数，无量纲；D为油管内径，mm，s为方程指数。步骤4)中的平均地层压力Pe与累计产气量Q累的函数关系为Pe＝z×(c×Q累+d)，式中，z为气体压缩因子，c、d为方程系数。步骤5)中其中0<i≤E。步骤6)得到的函数关系为Pe(i)＝z×(c×Q累(i)+d)，式中，z为气体压缩因子，c、d为方程系数。步骤8)中rg为天然气相对密度，H为井口到气层中部深度。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术通过考虑气井产气能力变化以确定储气库采气井数，更贴合现场实际，计算更准确，避免投资浪费。本专利技术已在某储气库的建设过程中得到应用，建井数较原方案减少1口，节约投资约1500万元。下面将结合附图做进一步详细说明。附图说明图1是储气库气井采气能力曲线与储气库规划日产气量曲线对比图；图2为不同平均地层压力下气井流入流出曲线交汇图；图3为采气井合理日产气量与平均地层压力关系曲线；图4平均地层压力与储气库累计产气量关系曲线；图5为储气库每日调峰气量曲线。具体实施方式实施例1：本实施例提供了一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，包括以下步骤：步骤1)根据储气库建设区域产能试井资料，选取两个生产数据点，代入气井产能方程，求解出气井产能方程系数a，b；步骤2)根据井筒管流方程和采气井口压力，确定不同日产气量下的气井井底流压；步骤3)在同一坐标系下，根据气井产能方程绘制不同平均地层压力Pe条件下，采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，同时根据井筒管流方程绘制采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，形成气井流入流出曲线交汇图，交点处对应的气井日产气量为在Pe条件下采气井的合理日产气量；选取3个以上交汇点平均地层压力和采气井合理日产气量数据，拟合回归平均地层压力Pe与采气井合理日产气量q合数据函数关系式；步骤4)拟合储气库建设区域平均地层压力Pe与累计产气量Q累数据，回归得到函数关系式；步骤5)给定储气库采气总天数E和储气库每天的调峰气量q调峰(i)，计算储气库采气第1天到第i天的累计采气量Q累(i)，其中0<i≤E；步骤6)根据步骤4)回归得到的函数关系式和步骤5)得到的累计采气量Q累(i)，确定储气库第i天的平均地层压力Pe(i)；步骤7)根据步骤3)得到的函数关系和步骤6)确定的平均地层压力Pe(i)，确定储气库气井第i天的合理产气量q合(i)；步骤8)根据步骤5)给定的储气库每天的调峰气量q调峰(i)和步骤7)得到的气井第i天的合理产气量q合(i)，得到储气库采气阶段第i天所需要采气井数Ni；步骤9)选取储气库采气阶段每天所需要采气井数最大值作为储气库建设所需的采气井数J，J＝max(N1，N2…，NE)。本专利技术通过考虑气井产气能力变化以确定储气库采气井数，更贴合现场实际，计算更准确，避免投资浪费。实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，包括以下步骤：步骤1、根据储气库建设区域气井生产动态数据和产能试井资料，选取两个生产数据点，代入产能方程，联立方程后求解出气井产能方程系数a，b；要求生产数据点处的产量月递减速率小于5％，井底流压月递减速率小于3％；第一个生产数据点:(Pe1、Pwf1、q1)；第二个生产数据点：(Pe2、Pwf2、q2)；产能方程：其中，Pe1为生产数据点1的平均地层压力，MPa；Pwf1为生产数据点1的井底流压，MPa；q1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)根据储气库建设区域产能试井资料，选取两个生产数据点，代入气井产能方程，求解出气井产能方程系数a，b；步骤2)根据井筒管流方程和采气井口压力，确定不同日产气量下的气井井底流压；步骤3)在同一坐标系下，根据气井产能方程绘制不同平均地层压力Pe条件下，采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，同时根据井筒管流方程绘制采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，形成气井流入流出曲线交汇图，交点处对应的气井日产气量为在Pe条件下采气井的合理日产气量；选取3个以上交汇点平均地层压力和采气井合理日产气量数据，拟合回归平均地层压力Pe与采气井合理日产气量q合数据函数关系式；步骤4)拟合储气库建设区域平均地层压力Pe与累计产气量Q累数据，回归得到函数关系式；步骤5)给定储气库采气总天数E和储气库每天的调峰气量q调峰(i)，计算储气库采气第1天到第i天的累计采气量Q累(i)，其中0

【技术特征摘要】
1.一种考虑气井产能变化的储气库采气井数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)根据储气库建设区域产能试井资料，选取两个生产数据点，代入气井产能方程，求解出气井产能方程系数a，b；步骤2)根据井筒管流方程和采气井口压力，确定不同日产气量下的气井井底流压；步骤3)在同一坐标系下，根据气井产能方程绘制不同平均地层压力Pe条件下，采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，同时根据井筒管流方程绘制采气井日产气量q和井底流压Pwf关系曲线，形成气井流入流出曲线交汇图，交点处对应的气井日产气量为在Pe条件下采气井的合理日产气量；选取3个以上交汇点平均地层压力和采气井合理日产气量数据，拟合回归平均地层压力Pe与采气井合理日产气量q合数据函数关系式；步骤4)拟合储气库建设区域平均地层压力Pe与累计产气量Q累数据，回归得到函数关系式；步骤5)给定储气库采气总天数E和储气库每天的调峰气量q调峰(i)，计算储气库采气第1天到第i天的累计采气量Q累(i)，其中0<i≤E；步骤6)根据步骤4)回归得到的函数关系式和步骤5)得到的累计采气量Q累(i)，确定储气库第i天的平均地层压力Pe(i)；步骤7)根据步骤3)得到的函数关系和步骤6)确定的平均地层压力Pe(i)，确定储气库气井第i天的合理产气量q合(i)；步骤8)根据步骤5)给定的储气库每天的调峰气量q调峰(i)和步骤7)得到的气井第i天的合理产气量q合(i)，得到储气库采气阶段第i天所需要采气井数Ni；步骤9)选取储气库采气阶段每天所需要采气井数最大值作为储气库建设所需的采气井数J，J＝max(N1，N2…，NE)。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏程，安红燕，兰义飞，徐文，赵忠军，于占海，叶珍，肖峰，李鹏，冯敏，张波，席怡，田清华，
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