一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法技术

本发明专利技术公开了一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法，它在考虑井筒压降的影响的前提下，求解出井筒不同位置微元段的产能，再根据镜像反映原理与速度的叠加原理得出底水气藏水锥、水脊数学模型；其技术方案是：在无限大均质气藏中一个点汇生产，其渗流可以看作一个球形向心流，计算速度运动；在点汇距离气藏中，其他参数不变，将底水气藏中一点汇生产等效成无限大气藏中的排布模式，计算运动速度；在底水气藏中直井和水平井生产中，等效为若干个点汇，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，可得生产时间与水脊高度的数学模型；利用以上数学模型及参数，再结合MATLAB计算求解水平井及直井的见水时间预测模型；求解速度快的特点，可推广性强。可推广性强。可推广性强。

【技术实现步骤摘要】
一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法


[0001]本专利技术涉及一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法，属于油气田开发领域。

技术介绍

[0002]在底水气藏开发过程中，不论采用直井生产还是水平井生产，随着储层天然气不断被采出，储层会根据井的分布形成压力降漏斗，底水都将进入储层，最终使气井见水，导致直井水锥突破与水平井水脊突破。直井，水平井具有控油面积大、产量高等优势，但水平井一旦见水，会导致产量递减快、堵水措施难等问题。在低水气藏的开发中﹐由于水平井见水﹐不仅会增加气藏的开发开采难度﹐而且会造成气井产能的损失﹐降低气藏采收率﹐最终影响气藏开发效益。许多学者在直井水锥及水平井水脊方面的研究，主要是考虑底水油气藏见水时间及临界参数方面的影响，对于底水锥(脊)进过程研究较少，有待进一步深入。
[0003]底水锥进是底水气藏开发的关键问题，对准确预测见水时间和底水气藏开发具有重大意义。在考虑气藏打开程度、气水流度比、非达西定律、表皮系数等的影响下，对底水气藏单井水侵模拟及见水时间的预测，容易影响计算结果的准确性，因此需要考虑井筒内部压降以及底水对产能的影响。本专利在考虑井筒压降的影响的前提下，求解出井筒不同位置微元段的产能，再根据镜像反映原理与速度的叠加原理得出底水气藏水锥、水脊数学模型。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是：为了准确预测见水时间和底水气藏开发等问题，本专利技术基于镜像反映原理与速度的叠加原理，结合求解出生产天数与水锥(水脊)高度的三维关系，同时具有求解精度高，求解速度快的特点，可推广性强。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法，该方法包括下列步骤：
[0006]推导出考虑井筒压降的影响求解出井筒不同位置微元段的产能，再根据镜像反映原理与速度的叠加原理得出底水气藏水锥、水脊数学模型，主要步骤为，
[0007]在无限大均质气藏中一个点汇生产，其渗流可以看作一个球形向心流，气藏中一质点v
z
，计算速度运动dz；
[0008]在点汇距离气藏顶部距离为h，距离底水的距离为Z
w
，其他参数不变的条件下，根据底水气藏顶底边界特征，将底水气藏中一点汇生产等效成无限大气藏中的排布模式，气藏中任意一水质点以v
z
，计算速度运动dz；
[0009]在底水气藏中直井生产中，将直井等效为若干个点汇，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，可得生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0010]底水气藏中水平井生产，可以将水平井等效为若干个点汇后，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，可得生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0011]由以上得出单口水平及与直井水脊(水锥)的预测时间模型，由于多井生产之间存在的干扰，根据速度的叠加原理及镜像反映原理，可得生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0012]利用以上得出单口水平及与直井水脊(水锥)的预测时间模型，可以推出井间干扰的见水时间模型，可得生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0013]求解水平井及直井的见水时间预测模型；
[0014]上述一种底水气藏点汇生产见水时间预测方法，具体包括以下几个步骤；
[0015]第一，在底水气藏中因气井生产导致水体脊进(锥进)前，在无限大均质气藏中一个点汇生产，其渗流为球形向心流，建立质点B到点汇速度与距离关系的等式：
[0016][0017]式中，q
g
为点汇产量；r为质点距离点汇距离，m；z质点B到点汇的垂直距离，m；S
wi
，束缚水饱和度；S
gi
，残余气饱和度；φ为孔隙度；
[0018]第二，在底水气藏中一个点汇生产时，点汇距离气藏顶部距离为h
p
，距离底水的距离为Z
w
，其他参数不变，建立气藏中任意一水质点v
z
速度与运动dz的等式：
[0019][0020]式中，z
w
为点汇距底部边界距离，m；q
g
为点汇产量；r
i
为质点距离点汇距离，m；z质点B到点汇的垂直距离，m；S
wi
，束缚水饱和度；S
gr
，残余气饱和度；φ为孔隙度；
[0021]上述一种底水气藏直井见水时间预测方法，具体包括以下步骤；
[0022]底水气藏中水平井生产，将直井等效为若干个点汇后，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，建立生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0023][0024]式中，z
w
为点汇距底部边界距离，m；q
g
为点汇产量；r
i
为质点距离点汇距离，m；z质点B到点汇的垂直距离，m；S
wi
，束缚水饱和度；S
gr
，残余气饱和度；φ为孔隙度；N为微元段个数，q
gi
研究的第j个微元段的产量，m3/d；
[0025]上述一种底水气藏水平井见水时间预测方法，具体包括以下步骤；
[0026]上述井间干扰的见水时间预测模型，具体包括以下步骤；
[0027]由以上得到的单口水平及与直井水脊(水锥)的预测时间模型，在此基础上考虑了多井生产之间存在的干扰，根据速度的叠加原理及镜像反映原理，建立生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0028][0029]式中，z
w
为点汇距底部边界距离，m；q
g
为点汇产量；r
i
为质点距离点汇距离，m；z质点B到点汇的垂直距离，m；S
wi
，束缚水饱和度；S
gr
，残余气饱和度；φ为孔隙度；N为微元段个
数，q
gi
研究的第j个微元段的产量，m3/d；
[0030]底水气藏中水平井生产，将水平井等效为若干个点汇后，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，建立生产t时间与水脊高度z1的数学模型；
[0031][0032]式中，z
w
为点汇距底部边界距离，m；q
g
为点汇产量；r
i
为质点距离点汇距离，m；z质点B到点汇的垂直距离，m；S
wi
，束缚水饱和度；S
gr
，残余气饱和度；φ为孔隙度；N为微元段个数，q
gi
研究的第j个微元段的产量，m3/d；
[0033]上述一种底水气藏水平井见水时间预测方法，具体包括以下步骤；
[0034]求解水平井及直井的见水时间预测模型，具体包括以下几个步骤；
[0035]第一，在X
‑
Z平面内有一口水平井生产，水平井距底水距离为z
w
，水平井开井生产后，对Y
‑
Z平面内水质点运动规律进行分析，在某一时刻里，Y
‑
Z本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底水气藏单井水侵模拟及见水时间预测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S100、推导出考虑考虑井筒压降的影响求解出井筒不同位置微元段的产能，再根据镜像反映原理与速度的叠加原理得出底水气藏水锥、水脊数学模型，主要步骤为，S101、在无限大均质气藏中一个点汇生产，其渗流可以看作一个球形向心流，气藏中一质点vz，计算速度运动dz，S102、在点汇距离气藏顶部距离为h
p
，距离底水的距离为Z
w
，其他参数不变的条件下，根据底水气藏顶底边界特征，将底水气藏中一点汇生产等效成无限大气藏中的排布模式，气藏中任意一水质点以v
z
，计算速度运动dz，S103、在底水气藏中直井生产中，将直井等效为若干个点汇，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，可得生产t时间与水脊高度z1的数学模型；S104、底水气藏中水平井生产，可以将水平井等效为若干个点汇后，根据镜像反映原理及速度的叠加原理，可得生产t时间与水脊高度z1的数学模型；S105、利用以上得出单口水平及与直井水脊(水锥)的预测时间模型，可以推出井间干扰的见水时间模型；S200、求解水平井及直井的见水时间预测模型；所述步骤S200具体包括以下步骤：S201、在开井生产前气藏具有统一的气水界面，随着开发的进行，水质点将逐渐向气井打开段移动，速度不断改变，该时间段内水质点运动的速度选取步长Δt内初始速度与最终速度的平均值；S202、水平井生产在X
‑
Z平面内，水平井距底水距离为z
w
，水平井开井生产后，通过对Y
‑
Z平面内水质点运动规律分析，得到Y
‑
Z平面内一水质点a在水平井某一时刻任意微元段产生的速度v
gi
和垂向速度v
giz
，以及整个微元段产生的垂向速度v
z1
；S203、在考虑底水气藏影响的情况下，根据镜像反映原理得到质点a产生的垂向速度v
z2
；S204、根据质点a产生得垂向速度v
z2
可以计算出时间Δt内水质点垂向位移S
t
；S205、根据水质点垂向位移S
t<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓华，刘贝，李晓平，丁磊，李隆新，刘曦翔，赵梓寒，张飞，彭港珍，邓永建，崔苗逢，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：