一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法技术

本发明专利技术提供一种不需要气井关井并且计算结果偏差较小的基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,包括以下步骤，第一步：收集多层合采气井的井底流压测试数据、小层物性和小层产量数据；第二步：根据流压和流压梯度测试值计算小层出气口对应的井底流压；第三步：根据气井小层的原始含水饱和度和目前产气量、产水量，计算小层目前的含水饱和度；第四步：根据不同泥质含量岩心的相渗实验数据，回归确定不同泥质含量岩心的相渗曲线方程；第五步：根据小层泥质含量匹配相渗曲线方程，计算小层气相相对渗透率；第六步：根据气井产能方程计算小层的地层压力。本发明专利技术将测试与气井渗流理论结合，计算的小层地层压力准确度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法
本专利技术涉及油气开发
，具体涉及一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力的计算方法。
技术介绍
气井多层合采是指在纵向上同时射孔多个砂层，让不同砂层的气体同时流入井底的一种天然气高效开采方法，在我国苏里格、榆林、涩北等气田开发中广泛使用，油藏工程师为了了解个小层的储量动用情况，需要及时准确了解个小层的地层压力。由于地层中同时射开的多个小层物性差异大(包括厚度、孔隙度、泥质含量、渗透率等)，层间非均质性强，准确确定储层中小层的地层压力非常困难。目前对于多层合采气井分层地层压力确定的方法主要有三种，第一种为分层地层压力测试，该方法需要用井下压力计对小层分隔测试，需要花费大量的人力和物力，同时需要气井关井，因而影响气井的正常生产；第二种方法基于合层压力测试，然后根据静压梯度折算小层地层压力，该方法没考虑层间非均质性，计算结果与实际情况偏差很大；第三种方法为数学模型法，该方法基于气井层的物性参数建立数学模型，通过数值模拟来计算气井小层的地层压力，由于该方法没有依靠测试数据，模拟计算结果通常偏差较大。因此，上述方法无论哪一种，均存在较大缺陷，需要研发一种准确便捷的确定小层地层压力的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：确定地层压力需要花费大量的人力和物力，同时需要气井关井，并且计算结果偏差较大。本专利技术提供一种不需要气井关井并且计算结果偏差较小的基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,包括以下步骤，第一步：收集多层合采气井的井底流压测试数据、小层物性和小层产量数据；第二步：根据流压和流压梯度测试值计算小层出气口对应的井底流压；第三步：根据气井小层的原始含水饱和度和目前产气量、产水量，计算小层目前的含水饱和度；第四步：根据不同泥质含量岩心的相渗实验数据，回归确定不同泥质含量岩心的相渗曲线方程；第五步：根据小层泥质含量匹配相渗曲线方程，计算小层气相相对渗透率；第六步：根据气井产能方程计算小层的地层压力。进一步的，所述第一步包括，通过井底流压测试，获得井底流压测试值产层中部的流压梯度值通过测井解释，获得小层的渗透率、有效厚度、原始含水饱和度、泥质含量等；通过生产数据现场录取，获得测试时期的气井产气量、产水量。进一步的，所述第二步包括，根据以下公式计算小层出气口对应的井底流压：式中表示气井井底流压，单位是MPa；表示井底流压梯度，单位是MPa/m；表示流压测试点对应的深度，单位是m；Hi表示第i层的深度，单位是m；i表示多层合采小层的序号，i＝1…N。进一步的，所述第三步包括，根据以下公式计算目前小层的含水饱和度：式中Sw表示任意时刻的含水饱和度，无因次；Swr表示束缚水饱和度，无因次；qw表示日产水量，单位是m3/d；Bw表示地层水体积系数，无因次；Bg表示天然气体积系数，无因次；i表示多层合采小层的序号，i＝1…N。进一步的，所述第四步包括，收集不同泥质含量岩心的相渗实验数据，利用指数相渗曲线方程拟合实验数据，确定以下不同泥质含量小层的相渗曲线方程，式中a、b、m、n表示待定拟合系数，无因次，由指数式相渗曲线方程回归拟合得到。Sw表示目前小层的含水饱和度，无因次；进一步的，所述第五步包括，根据小层泥质含量多少，匹配泥质含量最接近的相渗曲线方程，并将第三步计算的目前含水饱和度代入第四步获得的小层对应的相渗曲线方程中计算小层气相渗透率Krgi。进一步的，所述第五步包括，根据以下公式分别计算小层的地层压力。式中pr表示小层地层压力，单位是MPa；为待求值；pwf表示井底流压，单位是MPa；在第二步中计算得出；K表示渗透率，单位是mD；测井解释得到；Krg表示小层气相相对渗透率，无因次；在第四步中计算得出；h表示小层厚度，单位是m；测井解释得到；qsc表示小层产量，单位是m3/d；产量劈分或者产气剖面测试得到；re表示泄流半径，单位是m；由不稳定典型曲线拟合得到；rw表示井半径，单位是m；完井参数得到；S表示表皮系数，无因次；试井解释得到；T表示地层温度，单位是K；由测试得到μ表示气体粘度，mPa.s；高压物性分析得到；Z表示气体偏差系数，无因次；高压物性分析得到；下标i表示多层合采小层的序号，i＝1…N。本专利技术的有益效果是：1本专利技术提供的技术方案所需资料相对较少，常规的测井解释、井底流压测试、产量劈分或产气剖面数据、相渗曲线测试数据，所需资料全部基于气田开发常规的测试和生产数据，无需单独开展其他测试工作。2本专利技术提供的技术方案考虑气井的层间非均质性，包括渗透率、泥质含量、有效厚度、原始含水饱和度、气水产量差异等，满足复杂地层条件多层合采气井分层地层压力计算的需要。3本专利技术提供的技术方案基于合采井井底流压测试，按流压梯度折算小层井底流压，再利用气井渗流公式反算地层压力，将测试与气井渗流理论结合，计算的小层地层压力准确度高。附图说明图1为不同泥质含量的储层相对渗透率曲线示意图。图2为本专利技术流程图。具体实施方式如图2所示，本专利技术提供一种基于流压测试的多层(N个小层)合采气井分层压力计算方法，包括以下步骤第一步：收集多层合采气井的井底流压测试数据、小层物性和小层产量数据；包括：通过井底流压测试，获得井底流压测试值产层中部的流压梯度值通过测井解释，获得小层的渗透率、有效厚度、原始含水饱和度、泥质含量等；通过生产数据现场录取，获得测试时期的气井产气量、产水量。第二步：根据流压和流压梯度测试值计算小层出气口对应的井底流压；根据公式(1)计算小层出气口对应的井底流压：式中表示气井井底流压，单位是MPa；表示井底流压梯度，单位是MPa/m；表示流压测试点对应的深度，单位是m；Hi表示第i层的深度，单位是m；i表示多层合采小层的序号，i＝1…N。第三步：根据气井小层的原始含水饱和度和目前产气量、产水量，计算小层目前的含水饱和度。根据公式(2)计算目前小层的含水饱和度：式中Sw表示任意时刻的含水饱和度，无因次；Swr表示束缚水饱和度，无因次；qw表示日产水量，单位是m3/d；Bw表示地层水体积系数，无因次；Bg表示天然气体积系数，无因次；第四步：根据不同泥质含量岩心的相渗实验数据，回归确定不同泥质含量岩心的相渗曲线方程；小层相渗曲线通常由小层的泥质含量、储层物性决定。收集小层不同泥质含量的相渗实验数据，利用指数相渗方程拟合实验数据，确定不同泥质含量小层的相渗曲线方程(3)，式中a、b、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,其特征在于，包括以下步骤，/n第一步：收集多层合采气井的井底流压测试数据、小层物性和小层产量数据；/n第二步：根据流压和流压梯度测试值计算小层出气口对应的井底流压；/n第三步：根据气井小层的原始含水饱和度和目前产气量、产水量，计算小层目前的含水饱和度；/n第四步：根据不同泥质含量岩心的相渗实验数据，回归确定不同泥质含量岩心的相渗曲线方程；/n第五步：根据小层泥质含量匹配相渗曲线方程，计算小层气相相对渗透率；/n第六步：根据气井产能方程计算小层的地层压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,其特征在于，包括以下步骤，
第一步：收集多层合采气井的井底流压测试数据、小层物性和小层产量数据；
第二步：根据流压和流压梯度测试值计算小层出气口对应的井底流压；
第三步：根据气井小层的原始含水饱和度和目前产气量、产水量，计算小层目前的含水饱和度；
第四步：根据不同泥质含量岩心的相渗实验数据，回归确定不同泥质含量岩心的相渗曲线方程；
第五步：根据小层泥质含量匹配相渗曲线方程，计算小层气相相对渗透率；
第六步：根据气井产能方程计算小层的地层压力。


2.如权利要求1所述的一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,其特征在于，所述第一步包括，通过井底流压测试，获得井底流压测试值产层中部的流压梯度值通过测井解释，获得小层的渗透率、有效厚度、原始含水饱和度、泥质含量等数据；通过生产数据现场录取，获得测试时期的气井产气量、产水量。


3.如权利要求1所述的一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,其特征在于，所述第二步包括，根据以下公式计算小层出气口对应的井底流压：



式中,表示气井井底流压，单位是MPa；

表示井底流压梯度，单位是MPa/m；

表示流压测试点对应的深度，单位是m；
Hi表示第i层的深度，单位是m；
i表示多层合采小层的序号，i＝1…N。


4.如权利要求1所述的一种基于流压测试的多层合采气井分层地层压力计算方法,其特征在于，所述第三步包括，根据以下公式计算目前小层的含水饱和度：



式中Sw表示任意时刻的含水饱和度，无因次；
Swr表示束缚水饱和度，无因次；
qw表示日产水量，单位是m3/d；
Bw表示地层水体积系数，无因次；
B...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞进，欧霖，马誉畅，刘洪，卢灿洋，张旭，卢宇，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50