一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法及系统，包括以下步骤：现场注气受效井分析；对注气受效井井流物取样；对取样得到的样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验；比较相态分析理论模拟结果和室内分析实验结果，看是否符合精度要求，若不符合，重复相态分析理论模拟和室内分析实验，直至符合精度要求；根据相态分析理论模拟和室内分析实验结果形成相图包络线图组；加入学习机制，对实际样品参数点进行拟合和学习，建立不同气油比的气窜判别相图图版；利用气窜判别相图图版进行气窜判别。通过对注气受效井产出流体相态变化规律的研究，形成注气全过程的相图变化图版用以判别气窜，为油田注气生产调控提供支持。持。持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法及系统


[0001]本专利技术属于油田开发及相平衡理论
，特别涉及一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法及系统。

技术介绍

[0002]随着全世界新增储量中非常规和低渗透占比油田的增加，以及越来越多的油田步入“高采出程度、高含水、低采油速度”的“两高一低”阶段，对上述情况具有良好适应性的注气开发技术已逐步成为全世界油田提高采收率的常用技术。目前，利用注气提高采收率技术获得的年产油量已经占了整个提高采收率技术获得的年产油量的三分之一。
[0003]注气提高采收率的关键技术之一是如何延长注入气介质与地下原油接触时间，也即是延缓注入气介质向生产井突破。如何判别气窜并形成相应判别方法为现场调控提供支持就显得尤为重要。
[0004]综合主要气窜判别方法，主要可以分为两类，一类基于注采动态参数，一类基于现场动态监测。而目前用于生产现场的气窜判别方法仍存在气窜前无法准确判断，而是气窜发生时再做判别的基本问题。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法及系统，通过对注气受效井产出流体相态变化规律的研究，形成注气全过程的相图变化图版用以判别气窜，为油田注气生产调控提供支持。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，包括以下步骤：
[0008]现场注气受效井分析；
[0009]对注气受效井井流物取样；
[0010]对取样得到的样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验；
[0011]比较相态分析理论模拟结果和室内分析实验结果，看是否符合精度要求，若不符合，重复相态分析理论模拟和室内分析实验，直至符合精度要求；
[0012]根据相态分析理论模拟和室内分析实验结果形成相图包络线图组；
[0013]加入学习机制，对实际样品参数点进行拟合和学习，建立不同气油比的气窜判别相图图版；
[0014]利用气窜判别相图图版进行气窜判别。
[0015]根据不同相图包络线形态，结合生产气油比和现场生产动态数据，形成基础数据库，通过拟合学习方法，形成核心学习函数，建立基于不同气油比相图包络线形态的气窜判别相图图版；利用判别图版进行气窜判别，随着注气开发进行，相图包络线逐步由油相向气相过渡，气窜风险上升，气窜时间预测由生产动态参数数据库进行拟合。
[0016]优选地，所述受效井包括：未见气产量上升或下降趋势减缓井、未见气压力上升或
下降趋势减缓井、未见气含水下降或上升趋势减缓井或见气井。
[0017]优选地，所述现场注气受效井分析参数包括：井底流压、油/套压、油/气组分和气油比。
[0018]优选地，所述取样的位置为井底或者井下分离器，取样的频率为2
‑
4次/月。
[0019]优选地，取样后开展相态分析理论模拟和室内分析实验的准备工作，包括以下步骤：
[0020]确定所述样品的组分和各组分的摩尔含量；
[0021]分析各组分并通过油气藏流体相态参数数据库软件对各组分校验以及补充缺失组分。
[0022]优选地，相态分析理论模拟和室内分析实验的对象包括：单次脱气、恒质膨胀、差异分离、黏度、分离器、泡露点和定容衰竭。
[0023]优选地，所述相态分析理论模拟步骤包括：
[0024]对所述样品按照物性、极性和传质作用相似性进行拟组分划分；
[0025]状态方程选取：
[0026][0027]式中：p为系统压力；T为系统温度；v为取样体系体积；R为气体常数；ω为分子偏心因子；a为引力系数；b为体积系数；m,n分别为反映非球形不对称、分子偏心程度影响的相关系数；
[0028]基于热力学平衡逸度的相平衡计算：
[0029][0030]式中：x
k
,y
k
,z
k
分别为第k个组分的液相、气相和总体的摩尔分数；V为气相摩尔体积，mol；K
k
为第k个组分的气液平衡常数，
[0031]初始迭代值选取：
[0032][0033]式中：p
ci
为第i个组分的临界压力；T
ci
为第i个组分的临界温度；ω
i
为第i个组分的偏心因子；K
i
为第i个组分的气液平衡常数。
[0034]迭代方式选取：
[0035]式中：R
k
为第k个组分迭代残差；分别为k个组分的气相、液相逸度因子。
[0036]优选地，所述精度要求具体为：一般密度、体积、泡点和露点均小于5％，体积系数小于10％，黏度和混相压力小于20％。
[0037]优选地，对所述样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验得到相包络线和等液量线。
[0038]一种基于生产井产出流体相态的气窜判别系统，包括
[0039]分析模块，用于分析现场注气受效井；
[0040]取样模块，用于对注气受效井井流物取样；
[0041]实验模块，用于对取样得到的样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验；
[0042]比较模块，用于比较相态分析理论模拟结果和室内分析实验结果，看是否符合精度要求，若不符合，重复相态分析理论模拟和室内分析实验，直至符合精度要求；
[0043]绘图模块，用于根据相态分析理论模拟和室内分析实验结果形成相图包络线图组；
[0044]成图模块，用于加入学习机制，对实际样品参数点进行拟合和学习，建立不同气油比的气窜判别相图图版；
[0045]判别模块，用于利用气窜判别相图图版进行气窜判别。
[0046]优选地，所述取样模块的取样的位置为井底或者井下分离器，取样的频率为2
‑
4次/月。
[0047]优选地，所述取样模块，用于对注气受效井井流物取样之后开展相态分析理论模拟和室内分析实验的准备工作，包括以下步骤：
[0048]确定所述样品的组分和各组分的摩尔含量；
[0049]分析各组分并通过油气藏流体相态参数数据库软件对各组分校验以及补充缺失组分。
[0050]优选地，所述实验模块，用于对取样得到的样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验的对象包括：单次脱气、恒质膨胀、差异分离、黏度、分离器、泡露点和定容衰竭。
[0051]优选地，所述实验模块，用于对取样得到的样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验中的相态分析理论模拟步骤包括：
[0052]对所述样品按照物性、极性和传质作用相似性进行拟组分划分；
[0053]状态方程选取：
[0054][0055]式中：p为系统压力；T为系统温度；v为取样体系体积；R为气体常数；ω为分子偏心因子；a为引力系数；b为体积系数；m,n分别为反映非球形不对称、分子偏心程度影响的相关系数；
[0056]基于热力学平衡逸度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，包括以下步骤：现场注气受效井分析；对注气受效井井流物取样；对取样得到的样品开展相态分析理论模拟和室内分析实验；比较相态分析理论模拟结果和室内分析实验结果，看是否符合精度要求，若不符合，重复相态分析理论模拟和室内分析实验，直至符合精度要求；根据相态分析理论模拟和室内分析实验结果形成相图包络线图组；加入学习机制，对实际样品参数点进行拟合和学习，建立不同气油比的气窜判别相图图版；利用气窜判别相图图版进行气窜判别。2.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，所述受效井包括：未见气产量上升或下降趋势减缓井、未见气压力上升或下降趋势减缓井、未见气含水下降或上升趋势减缓井或见气井。3.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，所述现场注气受效井分析参数包括：井底流压、油/套压、油/气组分和气油比。4.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，所述取样的位置为井底或者井下分离器，取样的频率为2
‑
4次/月。5.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，取样后开展相态分析理论模拟和室内分析实验的准备工作，包括以下步骤：确定所述样品的组分和各组分的摩尔含量；分析各组分并通过油气藏流体相态参数数据库软件对各组分校验以及补充缺失组分。6.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，相态分析理论模拟和室内分析实验的对象包括：单次脱气、恒质膨胀、差异分离、黏度、分离器、泡露点和定容衰竭。7.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，所述相态分析理论模拟步骤包括：对所述样品按照物性、极性和传质作用相似性进行拟组分划分；状态方程选取：式中：p为系统压力；T为系统温度；v为取样体系体积；R为气体常数；ω为分子偏心因子；a为引力系数；b为体积系数；m,n分别为反映非球形不对称、分子偏心程度影响的相关系数；基于热力学平衡逸度的相平衡计算：式中：x
k
,y
k
,z
k
分别为第k个组分的液相、气相和总体的摩尔分数；V为气相摩尔体积，mol；K
k
为第k个组分的气液平衡常数，
初始迭代值选取：式中：p
ci
为第i个组分的临界压力；T
ci
为第i个组分的临界温度；ω
i
为第i个组分的偏心因子；K
i
为第i个组分的气液平衡常数。迭代方式选取：式中：R
k
为第k个组分迭代残差；分别为k个组分的气相、液相逸度因子。8.根据权利要求1所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，所述精度要求具体为：一般密度、体积、泡点和露点均小于5％，体积系数小于10％，黏度和混相压力小于20％。9.根据权利要求1
‑
8任一所述的基于生产井产出流体相态的气窜判别方法，其特征在于，对所述样品开展相态分析理论模拟和室内分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炜，江同文，吕伟峰，熊伟，廉黎明，昌伦杰，郑胜，伍轶鸣，王晓光，周代余，周新宇，伍藏原，俞宏伟，谢丹，杨胜建，田茂章，邹新源，宋文枫，王哲，
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：