一种气水两相渗流预测模型及其建立方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种气水两相渗流预测模型及其建立方法和应用，所述气水两相渗流预测模型的建立方法包括以下步骤：建立气水两相渗流时的假设条件，所述假设条件包括：储层流体为等温渗流；气藏中只有气、水两相；忽略重力和毛管力的影响；气水两相渗流时不考虑滑脱效应和启动压力；不考虑油相、水溶气和凝析水及其影响，在渗流过程气、水为线性达西渗流，储层流体由自由气和地层水两部分组成；以所述假设条件为基础，建立所述气水两相渗流预测模型。本发明专利技术能够仅通过实际生产数据就可预测气井未来的开发能力，预测效率高，且与室内实验相比，更贴近现场实际生产情况，预测结果更准确。预测结果更准确。预测结果更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种气水两相渗流预测模型及其建立方法和应用


[0001]本专利技术涉及气藏开发
，特别涉及一种气水两相渗流预测模型及其建立方法和应 用。

技术介绍

[0002]我国气藏资源丰富，根据气藏储层特征，常采用气水两相渗流预测模型对产能等进行预 测。然而，现有的气水两相渗流模型的研究多基于多相流开展，国内外学者虽然相继推出了 不少气水两相流二项式产能方程等，但这些方程中不同含水饱和下的相对渗透率都是基于实 验数据进行标定的，而实际的生产开发过程中，地层的条件是一个变化值并不等同与室内实 验，因此在应用时受到一定的限制。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种气水两相渗流预测模型及其建立方法和应用。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一方面，提供一种气水两相渗流预测模型及其建立方法和应用，包括以下步骤：
[0006]建立气水两相渗流时的假设条件，所述假设条件包括：
[0007](1)储层流体为等温渗流；
[0008](2)气藏中只有气、水两相；
[0009](3)忽略重力和毛管力的影响；
[0010](4)气水两相渗流时不考虑滑脱效应和启动压力；
[0011](5)不考虑油相、水溶气和凝析水及其影响，在渗流过程气、水为线性达西渗流，储层 流体由自由气和地层水两部分组成；
[0012]以所述假设条件为基础，建立所述气水两相渗流预测模型。
[0013]作为优选，建立所述气水两相渗流预测模型具体包括以下子步骤：
[0014]根据达西渗流定律，建立气水两相运动方程；
[0015]根据所述气水两相运动方程，获得气水两相平面径向流地面产量公式；
[0016]对所述平面径向流地面产量公式进行积分，并考虑表皮系数，获得所述平面径向流地面 产量公式的修正公式；
[0017]建立气相拟压力计算模型和水相拟压力计算模型，并获得所述气相拟压力计算模型和所 述水相拟压力计算模型的简写计算模型；
[0018]建立气水两相相对渗透率计算模型，根据所述气水两相相对渗透率计算模型获得气水两 相相对渗透率比值计算模型；
[0019]建立生产水气比计算模型，并结合所述气水两相相对渗透率比值计算模型，获得地层压 力与平均含水饱和度的关系计算模型；
[0020]建立气藏无外来水体时，仅气藏原始含水饱和度条件下的动态平衡方程；
气体粘度、步骤S6获得的气体体积系数以及步骤S8获得的水气比，结合生产水气比计算模 型计算得到t时刻气井的气水两相相对渗透率比值；
[0083]S10：根据步骤S7获得的平均含水饱和度和步骤S9获得的气水两相相对渗透率比值， 结合气水两相相对渗透率比值计算模型计算得到相渗系数；
[0084]S11：根据步骤S10获得的相渗系数，结合气水两相相对渗透率计算模型计算得到不同平 均含水饱和度下的气水两相相对渗透率，从而获得目标气井实际生产过程中的气水相渗曲线；
[0085]S12：根据油压和地层压力，获得地层平均压力，通过步骤S1获得的不同压力下的压缩 因子，得到地层平均压力条件下的地层平均压缩因子；
[0086]S13：根据步骤S12获得的地层平均压缩因子，结合气体相对密度、储层中部的深度和储 层温度，通过井底压力的计算模型计算获得气井t时刻下的井底压力；
[0087]S14：根据地层水体积系数、地层水粘度、地层压力、井底压力以及水相相对渗透率，结 合水相拟压力计算模型计算获得水相拟压力。
[0088]作为优选，当所述气水两相渗流预测模型用于预测产能时，除了包括步骤S1
‑
S14外，还 包括以下步骤：
[0089]S15：通过水相拟压力的简写计算模型对目标气井的日产水数据进行拟合，获得目标气井 的产能系数，并根据所述产能系数预测目标气井未来的产水量；
[0090]S16：根据目标气井的气水相渗曲线，结合地层压力与平均含水饱和度的关系计算模型， 反算获得气井的水气比；
[0091]S17：根据步骤S16获得的水气比，结合步骤S15预测得到的未来产水量，预测目标气 井未来的产气量；
[0092]S18：根据预测得到的不同生产时刻的日产气量和日产水量，预测得到t时刻下目标气井 的累产气量和累产水量；
[0093]S19：假定后续气井开发的油压，重复步骤S7和S12
‑
S18，即可预测目标气井未来的平 均地层含水饱和度、地层压力、日产气量、累产气量和累产水量。
[0094]本专利技术的有益效果是：
[0095]本专利技术从现场最容易获得的生产数据着手，基于气水两相稳定渗流理论，建立气水两相 渗流预测模型；能够仅通过实际生产数据就可预测气井未来的开发能力，预测效率高，且与 室内实验相比，更贴近现场实际生产情况，预测结果更准确。
附图说明
[0096]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这 些附图获得其他的附图。
[0097]图1为一个具体实施例利用本专利技术预测产能的计算流程示意图；
[0098]图2为一个具体实施例气水相渗曲线预测结果示意图；
[0099]图3为一个具体实施例气井日产气量预测结果示意图；
[0100]图4为一个具体实施例气井累产气量预测结果示意图；
[0101]图5为一个具体实施例气井累产水量预测结果示意图；
[0102]图6为一个具体实施例地层平均含水饱和度预测结果示意图。
具体实施方式
[0103]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申 请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请 使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。 本专利技术公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出 现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0104]一方面，本专利技术提供一种气水两相渗流预测模型，所述气水两相渗流预测模型通过以下 步骤建立而成：
[0105]建立气水两相渗流时的假设条件，所述假设条件包括：
[0106](1)储层流体为等温渗流；
[0107](2)气藏中只有气、水两相；
[0108](3)忽略重力和毛管力的影响；
[0109](4)气水两相渗流时不考虑滑脱效应和启动压力；
[0110](5)不考虑油相、水溶气和凝析水及其影响，在渗流过程气、水为线性达西渗流，储层 流体由自由气和地层水两部分组成；
[0111]以所述假设条件为基础，建立所述气水两相渗流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气水两相渗流预测模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：建立气水两相渗流时的假设条件，所述假设条件包括：(1)储层流体为等温渗流；(2)气藏中只有气、水两相；(3)忽略重力和毛管力的影响；(4)气水两相渗流时不考虑滑脱效应和启动压力；(5)不考虑油相、水溶气和凝析水及其影响，在渗流过程气、水为线性达西渗流，储层流体由自由气和地层水两部分组成；以所述假设条件为基础，建立所述气水两相渗流预测模型。2.根据权利要求1所述的气水两相渗流预测模型的建立方法，其特征在于，建立所述气水两相渗流预测模型具体包括以下子步骤：根据达西渗流定律，建立气水两相运动方程；根据所述气水两相运动方程，获得气水两相平面径向流地面产量公式；对所述平面径向流地面产量公式进行积分，并考虑表皮系数，获得所述平面径向流地面产量公式的修正公式；建立气相拟压力计算模型和水相拟压力计算模型，并获得所述气相拟压力计算模型和所述水相拟压力计算模型的简写计算模型；建立气水两相相对渗透率计算模型，根据所述气水两相相对渗透率计算模型获得气水两相相对渗透率比值计算模型；建立生产水气比计算模型，并结合所述气水两相相对渗透率比值计算模型，获得地层压力与平均含水饱和度的关系计算模型；建立气藏无外来水体时，仅气藏原始含水饱和度条件下的动态平衡方程；建立气藏无外来水体时，平均含水饱和度的计算模型；分别建立井底压力、地层水粘度、地层水体积系数的计算模型以及PR方程；由上述各步骤获得的公式、方程以及计算模型共同组成所述气水两相渗流预测模型。3.根据权利要求2所述的气水两相渗流预测模型的建立方法，其特征在于，所述气水两相运动方程包括：相运动方程包括：式中：v
g
、v
w
分别为气相、水相渗流速度，m/s；k
rg
、k
rw
、k分别为气相相对渗透率、水相相对渗透率以及储层绝对渗透率，m2；μ
g
、μ
w
分别为气相、水相粘度，Pa
·
s；
▽
为梯度算子；p为压力，MPa；所述气水两相平面径向流地面产量公式为：
式中：q
g
、q
w
分别为气相、水相平面径向流地面产量，m3/d；r为平面径向流渗流半径，m；h为储层厚度，m；B
g
、B
w
分别为气相、水相体积系数，无量纲；所述平面径向流地面产量公式的修正公式为：所述平面径向流地面产量公式的修正公式为：式中：r
e
为渗流半径，m；r
w
为井底半径，m；S
a
为表皮系数，无量纲；p
r
、p
wf
分别为供给边界压力和井底压力，MPa；所述气相拟压力计算模型、水相拟压力计算模型及其简写计算模型为：所述气相拟压力计算模型、水相拟压力计算模型及其简写计算模型为：q
g
＝C.Δm(p)
g
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)q
w
＝C.Δm(p)
w
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)式中：Δm(p)
g
、Δm(p)
w
分别为在压力p条件下的气相、水相拟压力，MPa；C为产能系数，无量纲；所述气水两相相对渗透率计算模型以及气水两相相对渗透率比值计算模型分别为：相对渗透率计算模型以及气水两相相对渗透率比值计算模型分别为：相对渗透率计算模型以及气水两相相对渗透率比值计算模型分别为：式中：为地层平均含水饱和度，小数；D为相渗系数，无量纲；所述生产水气比计算模型为：式中：R
pwg
为生产水气比，无量纲；B
g
(p)、B
w
(p)分别为在压力p条件下的气相、水相体积系数；μ
g
(p)、μ
w
(p)分别为在压力p条件下的气相、水相粘度，Pa
·
s；
所述地层压力与平均含水饱和度的关系计算模型为：所述动态平衡方程为：式中：Z为压力为p时气体的压缩因子，无量纲；p
i
为原始地层压力，MPa；Z
i
为原始地层条件下气体的压缩因子，无量纲；G
p
、G分别为单井累产气量和单井可动储量，m3；W
p
为累产水量，m3；B
gi
为原始地层条件下气体的体积系数，无量纲；所述平均含水饱和度的计算模型为：式中：S
wi
为单井初始的含水饱和度，小数。4.根据权利要求2或3所述的气水两相渗流预测模型的建立方法，其特征在于，所述井底压力的计算模型为：式中：p
wf
为井底压力，MPa；p
ts
为油管压力，MPa；γ
g
为气体的相对密度，无量纲；H为储层中部深度，m；T
av
为储层中部的平均温度，K；Z
av
为储层平均压力下的气体压缩因子，无量纲。5.根据权利要求2或3所述的气水两相渗流预测模型的建立方法，其特征在于，所述地层水粘度的计算模型为：μ
w<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广东，牛菁原，莫超平，高平，张明迪，袁义鸿，杨森，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：