一种地层气产量的监测方法、存储介质以及设备技术

本发明专利技术公开了一种地层气产量的监测方法、存储介质以及设备，应用于气体钻井过程，通过获取地层气的全烃含量；基于地层气的质量和气体钻井过程中注入气体的质量，构建全烃含量模型；基于全烃含量模型并引入气体状态方程得到地层气产量监测模型；从而通过将全烃含量、井口压强、注入气体摩尔质量、注入气体压缩因子，井口温度、井底压强、地层气摩尔质量、地层气压缩因子和井底温度输入地层气产量监测模型，进而确定出地层气产量。该方法引入了气体状态方程，充分考虑了气体的可压缩特性，构建了可进行动态分析的地层气产量监测模型，从而能够高效、精准的进行地层气产量监测，增加了地层气产量监测的可靠性，为后续进行高效钻井提供了有力保障。有力保障。有力保障。

【技术实现步骤摘要】
一种地层气产量的监测方法、存储介质以及设备


[0001]本专利技术涉及勘探
，尤其涉及一种地层气产量的监测方法、存储介质以及设备。

技术介绍

[0002]随着油气勘探开发的发展，石油工程钻遇的地质环境越来越复杂，特别是低孔隙度、低渗透率的致密气藏，常规钻井方式面临一系列难题，易发生严重井漏的情况，并且机械钻速低，导致钻井周期长，钻井作业成本大大增加，严重影响了油气勘探开发进程和效益。氮气钻井作为气体钻井的一种，使用惰性气体氮气作为循环介质，一方面可以大幅度提高机械钻速，另一方面循环介质密度低，对井眼形成的压力较低，可以有效降低井筒与地层压差，从而减少钻井液恶性漏失，避免储层受到钻井液的损害，提高地层油气产量。
[0003]在利用氮气作为循环介质钻一口气井时，需要及时掌握地层气产量，根据地层气产量的大小判断下一步施工措施，目前常用的氮气钻井随钻地层气产量监测方法比较简单，在井口排砂管线上安装传感器，通过测量返出气体的组分浓度，根据气体组分浓度和现场钻井人员的经验估算地层气产量。这种监测方法缺乏理论性，估算的结果与地层气实际产量偏差较大，无法正确指导后续钻进作业。例如，如果地层气产量估算值过大，会误导现场钻井人员作出提前完钻的决策，损失一部分储层产能；如果地层气产量估算值过低，会误导现场钻井人员下达继续钻进的指令，增大了井控风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：现有技术中地层气产量监测方法偏差大、可靠性低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种地层气产量的监测方法、存储介质以及设备。
[0006]本专利技术的第一个方面，提供了一种地层气产量的监测方法，所述地层气产量的监测方法应用于气体钻井过程，其包括：
[0007]获取地层气的全烃含量；
[0008]基于所述地层气的质量和所述气体钻井过程中注入气体的质量，构建全烃含量模型；
[0009]根据基于压缩因子修正的气体状态方程以及所述全烃含量模型得到地层气产量监测模型；
[0010]将所述全烃含量、井口压强、注入气体摩尔质量、注入气体压缩因子、井口温度、井底压强、地层气摩尔质量、地层气压缩因子、井底温度和注入气体的体积输入所述地层气产量监测模型；
[0011]基于所述地层气产量监测模型确定出所述地层气产量。
[0012]在一些实施例中，基于所述地层气的质量和所述气体钻井过程中注入气体的质
量，构建全烃含量模型，包括：
[0013]根据所述地层气的密度和产量以及所述注入气体的密度和体积，利用以下表达式构建所述全烃含量模型：
[0014]其中，ρ1代表地层气的密度，v1代表地层气产量，ρ2代表注入气体的密度，v2代表注入气体的体积，x代表地层气的全烃含量。
[0015]在一些实施例中，所述根据基于压缩因子修正的气体状态方程以及所述全烃含量模型得到地层气产量监测模型，包括：
[0016]根据所述气体状态方程确定所述地层气的密度与所述井底压强、所述地层气摩尔质量、所述地层气压缩因子以及井底温度之间的关系；
[0017]根据所述气体状态方程确定所述注入气体的密度与所述井口压强、所述注入气体摩尔质量、所述注入气体压缩因子以及所述井底温度之间的关系；
[0018]根据所述地层气的密度与所述井底压强、所述地层气摩尔质量、所述地层气压缩因子以及井底温度之间的关系，以及所述注入气体的密度与所述井口压强、所述注入气体摩尔质量、所述注入气体压缩因子以及所述井底温度之间的关系，基于所述全烃含量模型得到所述地层气产量监测模型。
[0019]在一些实施例中，所述地层气产量监测模型包括：
[0020]其中，P
井底
代表井底压强，M1代表地层摩尔质量，Z1代表地层压缩因子，T
井底
代表井底温度，P
井口
代表井口压强，M2代表注入气体摩尔质量，Z2代表注入气体压缩因子，T
井口
代表井口温度，R代表气体常数。
[0021]在一些实施例中，根据所述井口温度和温度梯度之和确定所述井底温度。
[0022]在一些实施例中，所述井底压强通过以下步骤确定：
[0023]根据所述井口温度和所述井底温度，确定平均温度；
[0024]确定目标平均压缩因子：设定平均压缩因子预测值；根据所述平均压缩因子预测值和所述井口压强，基于所述井口压强与所述井底压强的关系，确定出所述井底压强的预测值；根据所述井口压强和所述井底压强的预测值确定出预测平均压强；根据所述平均温度和所述预测平均压强，基于查表的方法确定出平均压缩因子查表值；当所述平均压缩因子查表值与所述平均压缩因子预测值的误差小于预设值时，将所述平均压缩因子查表值确定为所述目标平均压缩因子；
[0025]根据所述平均温度、所述目标平均压缩因子和所述井口压强，基于所述井口压强和所述井底压强的关系，确定出所述井底压强。
[0026]在一些实施例中，所述井口压强与所述井底压强的关系包括：
[0027]其中，M代表摩尔质量，D代表井底深度，Z
avg
代表目标平均压缩因子，T
avg
代表平均温度。
[0028]在一些实施例中，所述地层气产量的监测方法还包括：当监测到所述地层气产量
超过预设产量时，进行井控风险预警。
[0029]本专利技术的第二个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，能够实现如上任意一项所述的地层气产量的监测方法。
[0030]本专利技术的第三个方面，提供了一种设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，能够实现如上任意一项所述的地层气产量的监测方法。
[0031]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
[0032]应用本专利技术提供的地层气产量的监测方法，该方法应用于气体钻井过程，通过获取地层气的全烃含量；基于地层气的质量和气体钻井过程中注入气体的质量，构建全烃含量模型；基于全烃含量模型并引入基于压缩因子修正的气体状态方程得到地层气产量监测模型；从而通过将全烃含量、井口压强、注入气体摩尔质量、注入气体压缩因子，井口温度、井底压强、地层气摩尔质量、地层气压缩因子和井底温度输入地层气产量监测模型，基于地层气产量监测模型确定出地层气产量。该方法引入了气体状态方程，充分考虑了气体的可压缩特性，构建了可进行动态分析的地层气产量监测模型，从而能够高效、精准的进行地层气产量监测，增加了地层气产量监测的可靠性，为后续进行高效钻井提供了有力保障。
附图说明
[0033]通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是：
[0034]图1示出了本专利技术实施例提供的一种地层气产量的监测方法流程示意图；
[0035]图2示出了本专利技术实施例提供的一种氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地层气产量的监测方法，其特征在于，所述地层气产量的监测方法应用于气体钻井过程，包括：获取地层气的全烃含量；基于所述地层气的质量和所述气体钻井过程中注入气体的质量，构建全烃含量模型；根据基于压缩因子修正的气体状态方程以及所述全烃含量模型得到地层气产量监测模型；将所述全烃含量、井口压强、注入气体摩尔质量、注入气体压缩因子、井口温度、井底压强、地层气摩尔质量、地层气压缩因子、井底温度和注入气体的体积输入所述地层气产量监测模型；基于所述地层气产量监测模型确定出所述地层气产量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述地层气的质量和所述气体钻井过程中注入气体的质量，构建全烃含量模型，包括：根据所述地层气的密度和产量以及所述注入气体的密度和体积，利用以下表达式构建所述全烃含量模型：其中，ρ1代表地层气的密度，v1代表地层气产量，ρ2代表注入气体的密度，v2代表注入气体的体积，x代表地层气的全烃含量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据基于压缩因子修正的气体状态方程以及所述全烃含量模型得到地层气产量监测模型，包括：根据所述气体状态方程确定所述地层气的密度与所述井底压强、所述地层气摩尔质量、所述地层气压缩因子以及井底温度之间的关系；根据所述气体状态方程确定所述注入气体的密度与所述井口压强、所述注入气体摩尔质量、所述注入气体压缩因子以及所述井底温度之间的关系；根据所述地层气的密度与所述井底压强、所述地层气摩尔质量、所述地层气压缩因子以及井底温度之间的关系，以及所述注入气体的密度与所述井口压强、所述注入气体摩尔质量、所述注入气体压缩因子以及所述井底温度之间的关系，基于所述全烃含量模型得到所述地层气产量监测模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述地层气产量监测模型包括：其中，P
井底
代表井底压强，M1代表地层气摩尔质量，Z1代表地层压缩因子，T
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁士东，张东清，许博越，臧艳彬，邢树斌，刘劲歌，王磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：