【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，具體涉及一種頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、頁(yè)巖氣作為一種非常規(guī)天然氣資源，資源儲(chǔ)量豐富，四川盆地及其周緣的頁(yè)巖氣資源量相當(dāng)豐富，是目前我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)。在川南，占比超過(guò)80％的頁(yè)巖氣資源埋藏在3500m以上的深部?jī)?chǔ)層，深層海相頁(yè)巖氣產(chǎn)量具備建設(shè)產(chǎn)能300億立方米以上的條件，是未來(lái)頁(yè)巖氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的主體。
2、但頁(yè)巖儲(chǔ)層通常具有低孔、超低滲等特征，導(dǎo)致頁(yè)巖氣在儲(chǔ)層內(nèi)流動(dòng)十分困難，目前須采用“體積壓裂+水平井”技術(shù)才能對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行商業(yè)開(kāi)發(fā)。受地質(zhì)與工程因素綜合影響，頁(yè)巖氣井通常具有初期產(chǎn)量遞減快、后期產(chǎn)量低的生產(chǎn)變化特征，導(dǎo)致如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣井最終可采儲(chǔ)量(eur)目前仍是業(yè)界難點(diǎn)。
3、目前，常用的頁(yè)巖氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)方法有解析法、數(shù)值模擬法、經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)量遞減法、現(xiàn)代產(chǎn)量遞減法、物質(zhì)平衡法、概率法、機(jī)器學(xué)習(xí)法，其中，數(shù)值模擬法、解析模型法、現(xiàn)代產(chǎn)量遞減法的模型推導(dǎo)難度大，涉及的物理參數(shù)多，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作者的理論水平和操作經(jīng)驗(yàn)均有較高要求；而物質(zhì)平衡法主要用于地質(zhì)儲(chǔ)量預(yù)測(cè)，難以預(yù)測(cè)氣井動(dòng)態(tài)特征；經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)量遞減法雖然應(yīng)用簡(jiǎn)單，但缺少物理背景；概率法通常計(jì)算結(jié)果是區(qū)間范圍值，不確定性較大；機(jī)器學(xué)習(xí)法尚處于起步階段，該方法目前所需數(shù)據(jù)體較大，且無(wú)法氣井產(chǎn)量與影響因素間無(wú)法采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行表征，預(yù)測(cè)結(jié)果受學(xué)習(xí)效果影響顯著。
4、如專利號(hào)為“cn202010636610.6”，名稱為“頁(yè)巖氣井變壓變產(chǎn)階段生產(chǎn)制度適應(yīng)性判別方法”的中國(guó)專利技術(shù)專利，其中就主要
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供了頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)頁(yè)巖氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)物理模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，推導(dǎo)計(jì)算繁瑣，且影響因素分析不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
2、其技術(shù)方案如下：
3、一種頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其關(guān)鍵在于，包括如下步驟：
4、s1，基于物質(zhì)守恒原理，建立封閉氣藏的物質(zhì)平衡方程；
5、s2，利用langmuir模型表征頁(yè)巖氣吸附模型，對(duì)步驟s1中建立的物質(zhì)平衡方程進(jìn)行修正，得到頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程，
6、
7、其中，p為氣藏當(dāng)前地層壓力，mpa；z為氣藏當(dāng)前地層壓縮因子，無(wú)因次；pi為氣藏原始地層壓力，mpa；zi為氣藏原始地層壓縮因子，無(wú)因次；為不考慮吸附影響得頁(yè)巖儲(chǔ)層累積產(chǎn)出氣量，m3；cc為氣藏容積的壓縮系數(shù)，mpa-1；δp為氣藏壓降，δp＝pi-p，mpa；為氣藏原始游離氣量，m3；
8、s3，根據(jù)圓形等厚定壓邊界均質(zhì)地層的氣井產(chǎn)量計(jì)算模型，采用等效滲流阻力法，構(gòu)建能夠考慮裂縫參數(shù)的頁(yè)巖氣壓裂水平井產(chǎn)量計(jì)算模型；
9、s4，通過(guò)聯(lián)立頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程和頁(yè)巖氣壓裂水平井產(chǎn)量計(jì)算模型，建立基于頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程的頁(yè)巖氣壓裂水平井產(chǎn)量計(jì)算模型，計(jì)算定產(chǎn)量生產(chǎn)和定井底流壓生產(chǎn)兩種制度下的流體物性參數(shù)和地層壓力，并輸出計(jì)算結(jié)果。
10、采用以上方案，主要從物質(zhì)平衡角度即氣體體積守恒角度出發(fā)，充分考頁(yè)巖氣吸附作用對(duì)物質(zhì)平衡方程進(jìn)行修正，從而提高后續(xù)產(chǎn)能的計(jì)算預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，且整體思路更清晰，模型計(jì)算簡(jiǎn)單，具有極好的適用性。
11、作為優(yōu)選：步驟s2中在修正物質(zhì)平衡方程時(shí)，需考慮頁(yè)巖氣吸附作用對(duì)物質(zhì)平衡方程的影響，可以進(jìn)一步提高修正可靠性和準(zhǔn)確度。
12、作為優(yōu)選：在步驟s3中，應(yīng)首先根據(jù)直井段壓裂改造特征，確定壓裂區(qū)域裂縫等效井徑rwef的計(jì)算公式；
13、再根據(jù)水平段的裂縫參數(shù)，按照面積等值原則得到壓裂改造區(qū)域的等效圓形驅(qū)動(dòng)邊界，最后再通過(guò)邊界條件確定壓裂水平井產(chǎn)能計(jì)算公式。
14、作為優(yōu)選：步驟s4中，在進(jìn)行定井底流壓生產(chǎn)計(jì)算時(shí)對(duì)未知產(chǎn)量采用二分法進(jìn)行處理。
15、作為優(yōu)選：采用newton迭代方法計(jì)算氣藏當(dāng)前地層壓力p。
16、作為優(yōu)選：首先輸入氣藏基本參數(shù)、最小井底流壓pwf_min和總預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)t，然后再按照定產(chǎn)量生產(chǎn)和定井底流壓生產(chǎn)的制度進(jìn)行計(jì)算；
17、其中，按照定產(chǎn)量生產(chǎn)制度計(jì)算時(shí)，包括如下步驟，
18、s4.1，計(jì)算時(shí)間t下的氣井累計(jì)產(chǎn)量gp；
19、s4.2，基于頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程計(jì)算時(shí)間t+δt下的氣藏當(dāng)前地層壓力p；
20、s4.3，計(jì)算氣藏當(dāng)前地層壓力p下的流體物性參數(shù)；
21、s4.4，基于壓裂水平井產(chǎn)能計(jì)算公式，計(jì)算t+δt下的井底流壓pwf；
22、按照定井底流壓生產(chǎn)制度時(shí)，包括如下步驟，
23、s4.a，基于頁(yè)巖氣藏物質(zhì)平衡方程計(jì)算時(shí)間t+δt下的氣藏當(dāng)前地層壓力p；
24、s4.b，計(jì)算氣藏當(dāng)前地層壓力p下的流體物性參數(shù)；
25、s4.c，基于壓裂水平井產(chǎn)能計(jì)算公式，計(jì)算t+δt下的氣井產(chǎn)量qsc；
26、當(dāng)s4.4中計(jì)算所得的井底流壓pwf大于初始設(shè)定的最小井底流壓pwf_min時(shí)，則判斷此時(shí)t+δt是否大于總預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)t，如果大于，則結(jié)束計(jì)算，輸出結(jié)果，如果小于，則循環(huán)進(jìn)入s4.1繼續(xù)計(jì)算；
27、當(dāng)s4.4中計(jì)算所得的井底流壓pwf小于或等于初始設(shè)定的最小井底流壓pwf_min時(shí)，則直接進(jìn)入s4.a中進(jìn)行計(jì)算。
28、本申請(qǐng)另一方面提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其關(guān)鍵在于，所述電子設(shè)備包括：
29、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令；
30、處理器，所述處理器運(yùn)行所述存儲(chǔ)器中的所述可執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)上述頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法。
31、本申請(qǐng)另一方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其關(guān)鍵在于，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
33、采用本專利技術(shù)提供的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備，主要基于物質(zhì)平衡原理，根據(jù)頁(yè)巖氣吸附作用對(duì)物質(zhì)平衡方程進(jìn)行修正，而在產(chǎn)能計(jì)算公式的構(gòu)建時(shí)又充分考慮裂縫半長(zhǎng)和段數(shù)的影響，兩相結(jié)合大大提高最終結(jié)果預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，且整個(gè)計(jì)算過(guò)程中相對(duì)更簡(jiǎn)潔明了，可靠性好，且便于實(shí)施。
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1.一種頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟S2中考慮頁(yè)巖氣吸附作用對(duì)物質(zhì)平衡方程進(jìn)行修正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟S3中，應(yīng)首先根據(jù)直井段壓裂改造特征，確定壓裂區(qū)域裂縫等效井徑rwef的計(jì)算公式；
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟S4中，在進(jìn)行定井底流壓生產(chǎn)計(jì)算時(shí)對(duì)未知產(chǎn)量采用二分法進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟S4中，采用Newton迭代方法計(jì)算下一時(shí)步下的氣藏當(dāng)前地層壓力P。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：首先輸入氣藏基本參數(shù)、最小井底流壓Pwf_min和總預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)T，然后再按照定產(chǎn)量生產(chǎn)和定井底流壓生產(chǎn)的制度進(jìn)行計(jì)算；
7.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：
8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟s2中考慮頁(yè)巖氣吸附作用對(duì)物質(zhì)平衡方程進(jìn)行修正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟s3中，應(yīng)首先根據(jù)直井段壓裂改造特征，確定壓裂區(qū)域裂縫等效井徑rwef的計(jì)算公式；
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的頁(yè)巖氣壓裂水平井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟s4中，在進(jìn)行定井底流壓生產(chǎn)計(jì)算時(shí)對(duì)未知產(chǎn)量采用二分法進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁洪彬，戚志林，游愷濤，嚴(yán)文德，袁迎中，李志強(qiáng)，游君昱，莫非，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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