剩余采气能力计算方法及装置制造方法及图纸

一种剩余采气能力计算方法及装置，所述方法包含：根据储气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量计算获得水平井或直井采气时的第一地层渗流面积、径向渗透率、垂向渗透率和表皮系数；根据采气制度变化情况计算预设周期内渗流面积的变化规律和第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积，并构建渗流面积改进模型；根据渗透率与岩石孔隙体积倍数之间的函数关系，获得径向渗透率和垂向渗透率组成的等效渗透率，构建渗透率改进模型；将第二地层渗流面积、等效渗透率和表皮系数带入拟化二项式方程获得采气时的层流系数和紊流系数，构建采气能力方程；根据渗流面积改进模型、渗透率改进模型和采气能力方程构建剩余采气能力计算模型，计算剩余采气能力。计算剩余采气能力。计算剩余采气能力。

【技术实现步骤摘要】
剩余采气能力计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及气藏工程领域，尤指一种剩余采气能力计算方法及装置。

技术介绍

[0002]储气库为了冬季向市场供气，需要利用夏季吸满气体保持满库状态，衡量储气库吸满气体快慢的重要指标是采气能力，整个储气库采气能力是由一口一口储气库井组成，其中水平井或直井是采气量最大的一种类型，然而准确获取采气水平井或直井当前周期内剩余采气能力，是困扰储气库科研和经营管理者的技术难题。
[0003]目前，获取储气库水平井或直井实际采气时采气能力手段有限，基本都没有考虑储气库井实际采气过程地层渗流范围和地层渗透性的变化。比如目前应用最为广泛的就是试井，如2019年2月《天然气工业》一论文描述的水平井或直井注气能力方程直接来自试井测试，该方法完全没有考虑试井测试时与储气库实际注气时地层渗流范围的差异，更没有考虑后续注气地层渗透性的变化。由气体在地层中的经典渗流规律易知，地层渗流范围与气井采气能力呈负相关关系，常规试井获取比实际较大的地层供给范围必将导致计算的采气能力偏小。而常规获取采气能力的方法，没有准确考虑采气过程地层渗流范围，因此致使获取的采气能力准确性较差。
[0004]因此，当前获取储气库采气水平井或直井当前周期内剩余采气能力的方法，大都因为没有准确考虑储气库井实际采气过程中地层渗流的范围和地层渗透性的变化，其预测结果与实际运行结果有较大的差距，亟待攻关相对准确的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于准确考虑储气库水平井或直井当前周期内后续采气时地层的实际渗流范围和地层渗透性变化，提供一种剩余采气能力计算方法及装置。
[0006]为达上述目的，本专利技术所提供的剩余采气能力计算方法，所述方法包含：根据储气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量计算获得水平井或直井采气时的第一地层渗流面积、径向渗透率、垂向渗透率和表皮系数；根据采气制度变化情况计算预设周期内渗流面积的变化规律，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积，并根据所述第二地层渗流面积和所述第一地层渗流面积构建渗流面积改进模型；根据渗透率与岩石孔隙体积倍数之间的函数关系，获得所述径向渗透率和所述垂向渗透率组成的等效渗透率，根据所述等效渗透率构建渗透率改进模型；将所述第二地层渗流面积、所述等效渗透率和所述表皮系数带入拟化二项式方程获得采气时的层流系数和紊流系数，根据所述层流系数和所述紊流系数构建采气能力方程；根据所述渗流面积改进模型、所述渗透率改进模型和所述采气能力方程构建剩余采气能力计算模型，通过所述剩余采气能力计算模型计算储气库水平井或直井的剩余采气能力。
[0007]在上述剩余采气能力计算方法中，优选的，根据储气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量计算获得水平井或直井采气时的第一地层渗流面积、径向渗透率和垂向渗
透率包含：根据气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量通过实际曲线与理论图版拟合计算获得第一地层渗流面积、径向渗透率和垂向渗透率。
[0008]在上述剩余采气能力计算方法中，优选的，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积包含：
[0009]通过以下公式计算获得第二地层渗流面积：
[0010]Area2＝Area1
×
(Q2
×
Q1+Q2)
÷
(Q2
×
Q1+Q1)；
[0011]在上式中，Area2为第二地层渗流面积，Area1为第一地层渗流面积，Q1为当前储气库水平井或直井与邻井产量比例，Q2为预设周期内储气库水平井或直井与邻井产量比例。
[0012]在上述剩余采气能力计算方法中，优选的，根据所述等效渗透率构建渗透率改进模型包含以下公式：
[0013]Kf＝f[(Kk)n,V]；
[0014]在上式中，Kf为预设周期内储气库水平井或直井的等效渗透率，Kk为所述径向渗透率和所述垂向渗透率组成的等效渗透率，V为岩石孔隙体积倍数，f[(Kk)n,V]为通过实验数据回归获得的关系函数。
[0015]在上述剩余采气能力计算方法中，优选的，将所述第二地层渗流面积、所述等效渗透率和所述表皮系数带入拟化二项式方程获得采气时的层流系数和紊流系数包含：
[0016]当目标井为水平井时，通过以下公式计算获得层流系数和紊流系数：
[0017][0018][0019][0019][0019][0020]Area2＝3.14159
×
R
eh
×
R
eh
β＝7.644
×
10
10
/K
1.2
；
[0021]当目标井为直井时，通过以下公式计算获得层流系数和紊流系数：
[0022][0023][0024]在上式中，A为水平井的层流系数；B为水平井的紊流系数；为平均粘度；为气体平均压缩因子；T为储气库地层温度；K为储气地层拟化渗透率；h为地层厚度；L为水平段长度；r
w
为井眼半径；K
v
为地层垂向渗透率；K
h
为地层水平方向渗透率；r
g
为气体相对密度；r
e
为地层泄压半径。
[0025]在上述剩余采气能力计算方法中，优选的，所述采气能力计算模型为以下公式：
[0026]P
e2
‑
P
wf2
＝AQ+BQ2；
[0027]在上式中，P
e
为地层平均压力；P
wf
为井底流动压力；A为气井层流系数；B为气井紊流系数；Q为气井日采气量。
[0028]本专利技术还提供一种剩余采气能力计算装置，所述装置包含分析模块、改进模块、构建模块和计算模块；所述分析模块用于根据储气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量计算获得水平井或直井采气时的第一地层渗流面积、径向渗透率、垂向渗透率和表皮系数；所述改进模块用于根据采气制度变化情况计算预设周期内渗流面积的变化规律，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积，并根据所述第二地层渗流面积和所述第一地层渗流面积构建渗流面积改进模型；以及，根据渗透率与岩石孔隙体积倍数之间的函数关系，获得所述径向渗透率和所述垂向渗透率组成的等效渗透率，根据所述等效渗透率构建渗透率改进模型；所述构建模块用于将所述第二地层渗流面积、所述等效渗透率和所述表皮系数带入拟化二项式方程获得采气时的层流系数和紊流系数，根据所述层流系数和所述紊流系数构建采气能力方程；所述计算模块用于根据所述渗流面积改进模型、所述渗透率改进模型和所述采气能力方程构建剩余采气能力计算模型，通过所述剩余采气能力计算模型计算储气库水平井或直井的剩余采气能力。
[0029]在上述剩余采气能力计算装置中，优选的，所述改进模块还包含：根据气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量通过实际曲线与理论图版拟合计算获得第一地层渗流面积、径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剩余采气能力计算方法，其特征在于，所述方法包含：根据储气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量计算获得水平井或直井采气时的第一地层渗流面积、径向渗透率、垂向渗透率和表皮系数；根据采气制度变化情况计算预设周期内渗流面积的变化规律，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积，并根据所述第二地层渗流面积和所述第一地层渗流面积构建渗流面积改进模型；根据渗透率与岩石孔隙体积倍数之间的函数关系，获得所述径向渗透率和所述垂向渗透率组成的等效渗透率，根据所述等效渗透率构建渗透率改进模型；将所述第二地层渗流面积、所述等效渗透率和所述表皮系数带入拟化二项式方程获得采气时的层流系数和紊流系数，根据所述层流系数和所述紊流系数构建采气能力方程；根据所述渗流面积改进模型、所述渗透率改进模型和所述采气能力方程构建剩余采气能力计算模型，通过所述剩余采气能力计算模型计算储气库水平井或直井的剩余采气能力。2.根据权利要求1所述的剩余采气能力计算方法，其特征在于，根据储气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量计算获得水平井或直井采气时的第一地层渗流面积、径向渗透率和垂向渗透率包含：根据气库水平井或直井的每日采气压力和采气流量通过实际曲线与理论图版拟合计算获得第一地层渗流面积、径向渗透率和垂向渗透率。3.根据权利要求1所述的剩余采气能力计算方法，其特征在于，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积包含：通过以下公式计算获得第二地层渗流面积：Area2＝Area1
×
(Q2
×
Q1+Q2)
÷
(Q2
×
Q1+Q1)；在上式中，Area2为第二地层渗流面积，Area1为第一地层渗流面积，Q1为当前储气库水平井或直井与邻井产量比例，Q2为预设周期内储气库水平井或直井与邻井产量比例。4.根据权利要求1所述的剩余采气能力计算方法，其特征在于，根据所述等效渗透率构建渗透率改进模型包含以下公式：Kf＝f[(Kk)n,V]；在上式中，Kf为预设周期内储气库水平井或直井的等效渗透率，Kk为所述径向渗透率和所述垂向渗透率组成的等效渗透率，V为岩石孔隙体积倍数，f[(Kk)n,V]为通过实验数据回归获得的关系函数。5.根据权利要求1所述的剩余采气能力计算方法，其特征在于，将所述第二地层渗流面积、所述等效渗透率和所述表皮系数带入拟化二项式方程获得采气时的层流系数和紊流系数包含：当目标井为水平井时，通过以下公式计算获得层流系数和紊流系数：当目标井为水平井时，通过以下公式计算获得层流系数和紊流系数：
Area2＝3.14159
×
R
eh
×
R
eh β＝7.644
×
10
10
/K
1.2
；当目标井为直井时，通过以下公式计算获得层流系数和紊流系数：当目标井为直井时，通过以下公式计算获得层流系数和紊流系数：在上式中，A为水平井的层流系数；B为水平井的紊流系数；为平均粘度；为气体平均压缩因子；T为储气库地层温度；K为储气地层拟化渗透率；h为地层厚度；L为水平段长度；r
w
为井眼半径；K
v
为地层垂向渗透率；K
h
为地层水平方向渗透率；r
g
为气体相对密度；r
e
为地层泄压半径。6.根据权利要求1所述的剩余采气能力计算方法，其特征在于，所述采气能力计算模型为以下公式：P
e2
‑
P
...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐立根，丁国生，唐永亮，孙春辉，王岩，叶萍，朱华银，完颜祺琪，王皆明，王云，彭辉，朱莎莎，孙勇，李海明，闫炳旭，李小瑞，张旭，李春，孙军昌，钟荣，裴根，胥洪成，赵凯，宋丽娜，石磊，张敏，王蓉，刘若涵，刘君兰，李康，冉莉娜，刘满仓，
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：