一种煤层气井井间干扰的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种煤层气井井间干扰的评价方法。该方法包括：考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，获得描述真实煤岩的气体解吸特征公式，并根据低渗煤层储层压力与含水饱和度间的一一对应关系，通过获取压力分布情况求取煤层的含水饱和度分布，进而量化评价储层内流体流动状态对井间干扰影响。本申请通过考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，获得描述真实煤岩的气体解吸特征公式，同时，考虑煤层储层内部流体流动状态对井间干扰的影响，引入了流动状态对压力传递机理和传播速度的影响，因而提高了煤层气井间干扰评价方法的准确性和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气井井间干扰的评价方法
本专利技术涉及煤层气开采
，特别涉及一种煤层气井井间干扰的评价方法。
技术介绍
根据国内外大量煤层气井排采实践以及理论研究表明，井间干扰有助于煤储层的整体降压，扩大解吸区面积，提高气体解吸效率，是实现煤层气稳产高产的有效技术措施。目前，虽然针对煤层气井井间干扰的评价方法较多，然而，其评价结果却与实际情况始终存在较大差异。原因在于现有的评价方法没有考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，以及煤层中流体流动状态对井间干扰的影响。因此，需要提出一种新的、更准确的煤层气井间干扰评价方法。
技术实现思路
鉴于现有技术煤层气井井间干扰评价方法的评价结果与实际情况存在较大差异的问题，提出了本专利技术的一种煤层气井井间干扰的评价方法，通过考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，以及煤层中流体流动状态对井间干扰的影响，提高井间干扰评价准确性，以便克服上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种煤层气井井间干扰的评价方法，该方法包括：步骤一：在评价过程中，考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，获得描述真实煤岩的气体解吸特征公式：式中，V为煤岩的单位体积吸附量，Smw为煤基质中的含水饱和度，P为孔隙流体压力，PL为Langmuir压力常数；步骤二：根据低渗煤层储层压力与含水饱和度间的一一对应关系，通过获取压力分布情况求取煤层的含水饱和度分布，进而量化评价储层内流体流动状态对井间干扰影响，其中，表征煤层中气水两相流动的微分方程组为：式中，Kw和Kg分别为水相与气相渗透率；Sg和Sw分别为煤层裂隙中的含气饱和度；μg和μw分别为气相和水相粘度；Cg*与Cw*为针对煤层气藏的气相压缩系数与水相压缩系数；其中，当储层压力高于临界解吸压力时：当储层压力低于临界解吸压力时：Cf、CwCg和Cd分别为岩石压缩系数、地层水压缩系数、气体压缩系数与解吸压缩系数；结合上述步骤一，得出考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响的煤层压力与含水饱和度的关系式。可选地，所述步骤二中，结合上述步骤一，得出考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响的煤层压力与含水饱和度的关系式，包括：采用如下公式计算获得解吸压缩系数Cd：式中，Psc、Tsc、Zsc为标准状况下的压力、温度与气体压缩因子；T、Z分别是煤储层的温度与气体压缩因子；φ是煤岩裂隙孔隙度。可选地，所述步骤二中，结合上述步骤一，得出考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响的煤层压力与含水饱和度的关系式，还包括：根据表征煤层中气水两相流动的微分方程组，得到如下比例公式：观察可知，上式左侧即为气水两相流度比WGMR，借助煤层的相对渗透率曲线得到该气水两相流度比WGMR数值；继而结合上述比例公式和气水两相流动关系式：Sg+Sw＝1，以及解得煤层压力与含水饱和度的关系式如下：其中，B＝WGMR(Cf+Cg)+Cf+Cw，C＝WGMR+1，当储层压力高于临界解吸压力时，A＝WGMR(Cf+Cg)，当储层压力低于临界解吸压力时，A＝WGMR(Cf+Cg+Cd)。可选地，对煤层压力与含水饱和度的关系式进一步推导，解得水饱和度与煤层压力的最终关系式如下：可选地，所述借助煤层的相对渗透率曲线得到该气水两相流度比WGMR数值的计算过程如下：根据煤层压力和温度，查询甲烷和水的基本物性参数，以得到μg和μw；通过相对渗透率曲线计算得到Kw/Kg的值，继而根据二者计算出气水两相流度比WGMR的值，也即比例公式等号左侧数值。可选地，该方法还包括：针对多口煤层气井生产，计算各口煤层气井的压力分布，然后根据压力叠加原理，进而得到整个煤层在多口煤层气井生产时的压力分布，获得煤层各处的井间干扰强度。可选地，所述计算各口煤层气井的压力分布，包括：假设储层的压力波位置rp；若储层存在解吸区，则同时假设压力波前缘位置rp和解吸区前缘位置rd；基于假设，根据物质守恒原理计算产水量，记为第一产水量，若存在解析区，则同时根据物质守恒原理计算产气量，记为第一产气量；比较所述第一产水量和实际产水量，通过调整所述压力波位置rp，使所述第一产水量和实际产水量的差异达到预设精度要求，确定所述压力波前缘位置rp；若储层存在解析区，则通过调整所述压力波前缘位置rp和解吸区前缘位置rd，使所述第一产气量和实际产气量、所述第一产水量和实际产水量的差异同时达到预设精度要求，确定所述压力波前缘位置rp和解吸区前缘位置rd，从而获得单口煤层气井的压力分布。可选地，采用如下公式表征煤层的压力分布规律：对于未发生气体解吸的区域，对于已发生气体解吸的区域，式中，Pe为边界压力，Pd为临界解吸压力，Pwf为井底流压，re为边界位置。可选地，若煤层气井存在压裂改造，则采用如下公式表征煤层的压力分布规律：对于未发生气体解吸的区域，对于已发生气体解吸的区域，式中，ξd、ξp为线性流情况下解吸区前缘与压力波前缘位置。综上所述，本专利技术的有益效果是：通过考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，获得描述真实煤岩的气体解吸特征公式，同时，考虑煤层储层内部流体流动状态对井间干扰的影响，引入了流动状态对压力传递机理和传播速度的影响，因而提高了煤层气井间干扰评价方法的准确性和效率。附图说明图1为本专利技术一个实施例提供的一种煤层气井井间干扰的评价方法示意图；图2为固气系统下的气体解吸过程；图3为固液系统下的气体解吸过程示意图；图4为煤层气井无压裂与压裂情况下的压力扩展示意图。具体实施方式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。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。本专利技术的技术构思是：通过考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层气井井间干扰的评价方法，其特征在于，该方法包括：/n步骤一：在评价过程中，考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，获得描述真实煤岩的气体解吸特征公式：/n

【技术特征摘要】
1.一种煤层气井井间干扰的评价方法，其特征在于，该方法包括：
步骤一：在评价过程中，考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响，获得描述真实煤岩的气体解吸特征公式：



式中，V为煤岩的单位体积吸附量，Smw为煤基质中的含水饱和度，P为孔隙流体压力，PL为Langmuir压力常数；
步骤二：根据低渗煤层储层压力与含水饱和度间的一一对应关系，通过获取压力分布情况求取煤层的含水饱和度分布，进而量化评价储层内流体流动状态对井间干扰影响，其中，表征煤层中气水两相流动的微分方程组为：






式中，Kw和Kg分别为水相与气相渗透率；Sg和Sw分别为煤层裂隙中的含气饱和度；μg和μw分别为气相和水相粘度；Cg*与Cw*为针对煤层气藏的气相压缩系数与水相压缩系数；其中，



当储层压力高于临界解吸压力时：



当储层压力低于临界解吸压力时：



Cf、Cw、Cg和Cd分别为岩石压缩系数、地层水压缩系数、气体压缩系数与解吸压缩系数；
结合上述步骤一，得出考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响的煤层压力与含水饱和度的关系式。


2.根据权利要求1所述的煤层气井井间干扰的评价方法，其特征在于，所述步骤二中，结合上述步骤一，得出考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响的煤层压力与含水饱和度的关系式，包括：采用如下公式计算获得解吸压缩系数Cd：



式中，Psc、Tsc、Zsc为标准状况下的压力、温度与气体压缩因子；T、Z分别是煤储层的温度与气体压缩因子；φ是煤岩裂隙孔隙度。


3.根据权利要求2所述的煤层气井井间干扰的评价方法，其特征在于，所述步骤二中，结合上述步骤一，得出考虑煤岩真实水环境对气体解吸的影响的煤层压力与含水饱和度的关系式，还包括：
根据表征煤层中气水两相流动的微分方程组，得到如下比例公式：



观察可知，上式左侧即为气水两相流度比WGMR，借助煤层的相对渗透率曲线得到该气水两相流度比WGMR数值；
继而结合上述比例公式和气水两相流动关系式：
Sg+Sw＝1，以及



解得煤层压力与含水饱和度的关系式如下：



其中，
B＝WGMR(Cf+Cg)+Cf+Cw，
C＝WGMR+1，
当储层压力高于临界解吸压力时，
A＝WGMR(Cf+Cg)，
当储层压力低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯伟，孙政，闫霞，张雷，王倩，曾雯婷，肖芝华，张伟，
申请(专利权)人：中石油煤层气有限责任公司，中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11