煤层气合采井分层产气能力预测方法以及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种煤层气合采井分层产气能力预测方法以及装置，属于煤层气开发及排采技术领域。本申请实施例提供的技术方案，基于各井的实际生产参数在煤层气井产气前，即可判定各层产气能力大小，为煤层气井稳产气量、稳产压力等排采制度制定提供依据，且由于其产气能力是根据各井实际生产参数进行判断，能够有效避免煤层平面非均质性对预测结果的不利影响，大大提高了预测准确性，且上述预测过程，不需要大量的地质参数和高深地质知识，操作简便、方法简单，对使用者能力要求较低，适宜现场大规模推广，并且，对所有两层以上合采的煤层气井均可以推广应用。

【技术实现步骤摘要】
煤层气合采井分层产气能力预测方法以及装置
本申请涉及煤层气开发及排采
，特别涉及一种煤层气合采井分层产气能力预测方法以及装置。
技术介绍
沁水盆地南部主要煤层气储层为3#煤层和15#煤层，为了提高单井产量，降低开发成本，一般采用单井钻穿15#煤层，采用3#煤层和15#煤层分压合采的方式进行开发。由于煤储层平面非均质性强，双层合采井中可能出现下层或上层产量贡献极低的情况，但由于两层同时开采，产量合二为一，因此无法判断各层的产气能力。判断各层的产气能力对于煤层气井排采和后期实施增产措施具有重要意义：第一，由于各层产能存在差异、层间干扰明显，3#煤层产气能力强、15#煤层能力弱时和3#煤层产气能力弱、15#煤层能力强时应采用不同的排采管控方法，以抑制层间干扰，充分释放单井产能，因此，需要在产气前提前知道3#煤层和15#煤层产能大小。例如，目前一般将煤层气井见气时井底流压的1/3作为稳产压力，由于两层共用一个井筒排水产气，3#煤层压力先降低，15#煤层压力后降低，因此后期主要靠降低15#煤层压力，释放15#煤层产能实现稳产，如果15#煤层产气能力差，为了实现长期稳产，稳产时井底流压应该高于见气时井底流压的1/3，如果15#煤层产气能力较好，则可以适当降低开始稳产是井底流压，既充分释放单井产能又实现长期高产稳产。第二，判断各层产气能力后，对于产气能力较差的层，可以采取新的增产措施，提高产量。目前预测合采井分层产气能力的方法主要有三种：第一，生产观察法，当动液面降至3#煤层以下后，煤层气井产量和套压在井底流压下降过程中增速变慢或不再增加，表明15#煤产气能力差；煤层气井见套压后，在井底流压下降过程中，煤层气井产量和套压增速较慢或不增加，表明3#煤产气能力差。第二，类比法，根据双层合采井稳产气量和相邻单层开发井稳产气量进行类比，如果双层合采井稳产气量为3000方/天，相邻的单采3#煤井稳产气量为2000方/天，则可以推测该双层合采井稳产气量在1000方/天左右。第三，通过各层储层参数，如构造、含气量、渗透率、煤体结构，以及压裂效果等来推测各层的开发效果。例如宋岩等在《地学前缘》杂志发表的《中高煤阶煤层气富集高产区形成模式与地质评价方法》中提出了3种中高煤阶煤层气富集高产区形成模式，可以根据该模式判定储层的产能。然而，生产观察法和类比法都是在产气以后甚至达到稳产气量以后才能判定分层产气能力，而产气后煤层气井排采管控进入中后期，无法有效指导煤层气井排采管理。而通过地质参数预测产气能力，需要的地质参数较多，每口井都进行地质参数测试，消耗时间长、费用高，不适宜现场大规模应用。目前三种方法多是凭借经验进行间接推测，且煤层气储层平面非均质性强，井间差异大，因此三种方法精确性和可靠性相对较差，无法适应一井一法的排采控制要求。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种煤层气合采井分层产气能力预测方法以及装置，操作简单、预测准确、适宜现场应用。该技术方案如下：一方面，提供了一种煤层气合采井分层产气能力预测方法，包括：在套管产气闸门处于关闭状态下，获取煤层气井的套压数据和见套压后的15#煤层底面的流体压力；基于所述流体压力与所述套压数据，确定所述15#煤层底面以上的液柱垂直高度；以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，基于所述套压数据与液柱垂直高度，分别获取3#煤层的第一转换信息以及15#煤层的第二转换信息，所述第一转换信息和所述第二转换信息分别用于表示3#煤层和15#煤层的套压数据与液柱垂直高度之间的转换关系；基于所述第一转换信息和第二转换信息进行比对，根据比对结果，预测所述3#煤层和所述15#煤层的产气能力。在一种可能实现方式中，所述在套管产气闸门处于关闭状态下，获取煤层气井的套压数据和见套压后的15#煤层底面的流体压力之前，所述方法还包括：在煤层气井投产后，保持套管产气闸门处于关闭状态，通过15#煤层底部下入电子压力计进行监测，以记录15#煤层底的流体压力，通过在套管产气管线安装套压表进行监测，以记录套压数据，直至井筒中的液柱降至3#煤层以下预设位置。在一种可能实现方式中，所述以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，基于所述套压数据与液柱垂直高度，分别获取3#煤层的第一转换信息以及15#煤层的第二转换信息包括：以所述套压数据为纵坐标，以液柱垂直高度为横坐标，获取多个坐标点；以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，对所述液柱垂直高度大于或等于所述垂直距离的坐标点和所述液柱垂直高度小于所述垂直距离的坐标点进行分段拟合，得到第一线段和第二线段，所述第一线段对应于3#煤层，所述第二线段对应于15#煤层；将所述第一线段的斜率信息获取为所述3#煤层的第一转换信息；将所述第二线段的斜率信息获取为所述15#煤层的第二转换信息。在一种可能实现方式中，所述基于所述流体压力与所述套压数据，确定15#煤层底面以上的液柱垂直高度包括：利用下式计算15#煤层底面以上的液柱垂直高度Hwi：Hwi＝(pwf-pt)/(ρg)*106式中，Hwi为井筒中15#煤层底面以上液柱垂直高度，单位为m；pwf为15#煤层底的流体压力，单位为MPa；pt为套压数据，单位为MPa；ρ为井筒中液体密度，单位为kg/m3；g为重力加速度。在一种可能实现方式中，所述基于所述第一转换信息和第二转换信息进行比对，根据比对结果，预测所述3#煤层和所述15#煤层的产气能力包括：将所述第一转换信息的绝对值和第二转换信息的绝对值进行比对；如果所述比对结果为第一转换信息的绝对值小于第二转换信息的绝对值，则3#煤层的产气能力劣于15#煤层；如果所述比对结果为第一转换信息的绝对值大于第二转换信息的绝对值，则3#煤层的产气能力优于15#煤层；如果所述比对结果为第一转换信息的绝对值等于第二转换信息的绝对值，则3#煤层的产气能力与15#煤层的产气能力相当。一方面，提供了一种煤层气合采井分层产气能力预测装置，包括：数据获取模块，用于在套管产气闸门处于关闭状态下，获取煤层气井的套压数据和见套压后的15#煤层底面的流体压力；高度确定模块，用于基于所述流体压力与所述套压数据，确定所述15#煤层底面以上的液柱垂直高度；转换信息获取模块，用于以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，基于所述套压数据与液柱垂直高度，分别获取3#煤层的第一转换信息以及15#煤层的第二转换信息，所述第一转换信息和所述第二转换信息分别用于表示3#煤层和15#煤层的套压数据与液柱垂直高度之间的转换关系；预测模块，用于基于所述第一转换信息和第二转换信息进行比对，根据比对结果，预测所述3#煤层和所述15#煤层的产气能力。在一种可能实现方式中，所述数据获取模块，还用于在煤层气井投产后，保持套管产气闸门处于关闭状态，通过15#煤层底部下入电子压力计进行监测，以记录15#煤层底的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层气合采井分层产气能力预测方法，其特征在于，包括：/n在套管产气闸门处于关闭状态下，获取煤层气井的套压数据和见套压后的15

【技术特征摘要】
1.一种煤层气合采井分层产气能力预测方法，其特征在于，包括：
在套管产气闸门处于关闭状态下，获取煤层气井的套压数据和见套压后的15#煤层底面的流体压力；
基于所述流体压力与所述套压数据，确定所述15#煤层底面以上的液柱垂直高度；
以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，基于所述套压数据与液柱垂直高度，分别获取3#煤层的第一转换信息以及15#煤层的第二转换信息，所述第一转换信息和所述第二转换信息分别用于表示3#煤层和15#煤层的套压数据与液柱垂直高度之间的转换关系；
基于所述第一转换信息和第二转换信息进行比对，根据比对结果，预测所述3#煤层和所述15#煤层的产气能力。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在套管产气闸门处于关闭状态下，获取煤层气井的套压数据和见套压后的15#煤层底面的流体压力之前，所述方法还包括：
在煤层气井投产后，保持套管产气闸门处于关闭状态，通过15#煤层底部下入电子压力计进行监测，以记录15#煤层底的流体压力，通过在套管产气管线安装套压表进行监测，以记录套压数据，直至井筒中的液柱降至3#煤层以下预设位置。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，基于所述套压数据与液柱垂直高度，分别获取3#煤层的第一转换信息以及15#煤层的第二转换信息包括：
以所述套压数据为纵坐标，以液柱垂直高度为横坐标，获取多个坐标点；
以3#煤层和15#煤层间的垂直距离为液柱垂直高度的临界点，对所述液柱垂直高度大于或等于所述垂直距离的坐标点和所述液柱垂直高度小于所述垂直距离的坐标点进行分段拟合，得到第一线段和第二线段，所述第一线段对应于3#煤层，所述第二线段对应于15#煤层；
将所述第一线段的斜率信息获取为所述3#煤层的第一转换信息；
将所述第二线段的斜率信息获取为所述15#煤层的第二转换信息。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述流体压力与所述套压数据，确定所述15#煤层底面以上的液柱垂直高度包括：
利用下式计算15#煤层底面以上的液柱垂直高度Hwi：
Hwi＝(pwf-pt)/(ρg)*106
式中，Hwi为井筒中15#煤层底面以上液柱垂直高度，单位为m；pwf为15#煤层底的流体压力，单位为MPa；pt为套压数据，单位为MPa；ρ为井筒中液体密度，单位为kg/m3；g为重力加速度。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一转换信息和第二转换信息进行比对，根据比对结果，预测所述3#煤层和所述15#煤层的产气能力包括：
将所述第一转换信息的绝对值和第二转换信息的绝对值进行比对；
如果所述比对结果为第一转换信息的绝对值小于第二转换信息的绝对值，则3#煤层的产气能力劣于15#煤层；
如果所述比对结果为第一转换信息的绝对值大于第二转换信息的绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾慧敏，胡秋嘉，刘春春，祁空军，毛崇昊，张光波，刘昌平，张庆，樊彬，何军，覃蒙扶，赵金利，
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