一种页岩气井控制储量计算方法技术

本发明专利技术公开了一种页岩气井控制储量计算方法，所述方法针对页岩气藏低孔、低渗的特性，在获取地层压力时，关井压力恢复速度缓慢，影响生产，造成现有页岩气藏单井储量计算方法难以应用的缺点。提出了采用物质平衡方程，先假设单井控制储量，利用单井生产数据来计算地层压力的思路，可以在不关井的情况下求取地层压力。然后采用流动物质平衡方程，利用计算得到的地层压力、单井生产数据，回归得到单井的控制储量。最后比较假设储量值和计算储量值的大小，如果满足误差限，即可得到页岩气藏单井控制储量和地层压力值。此外，本发明专利技术还建立了自动计算数学模型，将上述试算过程转换为自动计算，减少工作量，降低操作难度，提高储量计算的工作效率。工作效率。工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气井控制储量计算方法


[0001]本专利技术涉及页岩气井控制储量评级领域，具体为一种页岩气井控制储量计算方法。

技术介绍

[0002]目前，国内外常用的页岩气藏储量计算方法有物质平衡法、不稳定试井法等，这些方法都需要平均地层压力这个重要的参数。但是页岩气藏这种低孔、低渗的气藏，关井压力恢复缓慢，需要长时间的关井才能获取这些参数。这就导致这些方法的应用非常受限制，给现场应用带来诸多不便，因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0003]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种新的页岩气井储量控制方法，使用生产动态数据，即可计算单井控制储量，无需关井测压，提高方法的实用性。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种页岩气井控制储量计算方法，包括如下内容：
[0006]S1、获取单井的基本数据，包括静态数据：束缚水饱和度、兰格缪尔体积、兰格缪尔压力、孔隙度、页岩密度、气藏原始温度、气藏原始压力；相态数据：压力与压缩因子，压力与气体粘度；生产数据：日产气、累产气、井底流压。
[0007]S2、假设单井控制储量，利用物质平衡方程，计算平均地层压力；
[0008]物质平衡方程为：
[0009][0010][0011]式中：p为地层压力，MPa；Z
*
为修正偏差因子；Z为偏差因子；G
p
为累积产量，108m3；G为单井控制储量，108m3；s
wc<br/>为束缚水饱和度，f；ρ
b
为岩石的密度，g/cm3；V
L
为兰氏体积，m3/t；p
L
为兰氏压力，MPa；φ为游离气孔隙度，f；T为地层温度，K；p
sc
为标况下的压力，MPa；T
sc
为标况下的温度，K；Z
sc
为标况下偏差因子，i为初始标记。
[0012]S3、根据步骤S2中计算的平均地层压力，利用流动物质平衡方程、气井生产数据，拟合回归计算单井控制储量；
[0013]流动物质平衡方程为：
[0014][0015][0016][0017][0018][0019][0020]式中：μ为气体粘度，mPa
·
s；m(p)为拟压力，MPa2/mpa
·
s；t
ca*
为物质平衡拟时间，d；c
g
为自由气压缩系数，MPa-1
；c
a
为吸附气压缩系数，MPa-1
；c
t*
为综合压缩系数，MPa-1
；q
g
为日产气量，m3/d；k
pss
为公式(3)拟合的斜率；m(p
wf
)为井底流压拟压力，MPa2/mpa
·
s。
[0021]S4、根据步骤S2中假设的单井控制储量和步骤S3中计算的单井控制储量的函数关系，建立相对误差模型；
[0022]相对误差模型为：
[0023][0024]lb≤x≤ub
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0025]式中：lb为单井控制储量下限，默认为当前累产量，108m3；ub为单井控制储量上限，默认为10
×
108m3；x为步骤S2中假设的单井控制储量，g(x)为步骤S3中计算的单井控制储量；f(x)表示相对误差。
[0026]S5、对步骤S4中的相对误差模型采用二分查找法，计算合理的单井控制储量G。
[0027]对相对误差模型的二分查找法计算，包括如下步骤：
[0028](1)分别计算f(lb)、f(ub)与的值；
[0029](2)判断是否大于零，如果大于零，则令如果小于零，则令
[0030](3)判断(ub-lb)或者是否小于极限值，如果任一值小于极限值，则结束计算，即为合理的单井控制储量G，否则，跳转步骤(1)，直到计算结果满足精度要求为止。
[0031]相较于现有技术，本专利技术提供的页岩气井控制储量计算方法不需要进行关井测压，在不影响气井生产计划的情况下，只需要通过对气井现有的生产数据进行分析，即可得到单井控制储量和平均地层压力；同时，本专利技术提供的控制储量自动计算方法大大的减少
了储量计算的工作量，实现储量计算的自动化。
附图说明
[0032]图1为本专利技术提供的页岩气井储量计算的流程图。
[0033]图2为本专利技术提供的自动计算数学模型的结果图。
[0034]图3为本专利技术提供的自动计算流程图。
[0035]图4为本专利技术实施例中X1井的生产动态图。
[0036]图5为本专利技术实施例中X1井的页岩气井储量计算拟合图。
具体实施方式
[0037]本专利技术提供一种页岩气井控制储量计算方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0038]请参阅图1，本专利技术实施例提供的页岩气井控制储量计算方法，包括如下步骤：
[0039]S1、获取单井的基本数据，包括静态数据：束缚水饱和度、兰格缪尔体积、兰格缪尔压力、孔隙度、页岩密度、气藏原始温度、气藏原始压力；相态数据：压力与压缩因子，压力与气体粘度；生产数据：日产气、累产气、井底流压；
[0040]具体来说：
[0041]①
采用回归分析方法，利用压力与压缩因子之间的数据，分析得到压力p与压缩因子Z之间的关系式，Z＝f(p)；
[0042]②
采用回归分析方法，利用压力与气体粘度之间的数据，分析得到压力p与气体粘度μ之间的关系式，μ＝g(p)；
[0043]S2、假设单井控制储量，利用物质平衡方程，计算平均地层压力；
[0044]具体来说：
[0045][0046][0047]式中：p为地层压力，MPa；Z
*
为修正偏差因子；Z为偏差因子；G
p
为累积产量，108m3；G为单井控制储量，108m3；s
wc
为束缚水饱和度，f；ρ
b
为岩石的密度，g/cm3；V
L
为兰氏体积，m3/t；p
L
为兰氏压力，MPa；φ为游离气孔隙度，f；T为地层温度，K；p
sc
为标况下的压力，MPa；T
sc
为标况下的温度，K；Z
sc
为标况下偏差因子，i为初始标记。
[0048]S3、根据步骤S2中计算的平均地层压力，利用流动物质平衡方程，气井生产数据，拟合回归计算单井控制储量；
[0049]具体来说：
[0050][0051][0052][0053][0054][0055]Z＝f(p)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩气井控制储量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取单井的基本数据；S2、假设单井控制储量，利用物质平衡方程，计算平均地层压力；S3、根据步骤S2中计算的平均地层压力，利用流动物质平衡方程、气井生产数据，拟合回归计算单井控制储量；S4、根据步骤S2中假设的单井控制储量和步骤S3中计算的单井控制储量的函数关系，建立相对误差模型；S5、对步骤S4中的相对误差模型采用二分查找法，计算合理的单井控制储量。2.根据权利要求1所述的一种页岩气井控制储量计算方法，其特征在于，步骤S1中单井的基本数据，包括静态数据：束缚水饱和度、兰格缪尔体积、兰格缪尔压力、孔隙度、页岩密度、气藏原始温度、气藏原始压力；相态数据：压力与压缩因子，压力与气体粘度；生产数据：日产气、累产气、井底流压。3.根据权利要求1所述的一种页岩气井控制储量计算方法，其特征在于，步骤S2中的物质平衡方程为：质平衡方程为：式中：p为地层压力，MPa；Z
*
为修正偏差因子；Z为偏差因子；G
p
为累积产量，108m3；G为单井控制储量，108m3；s
wc
为束缚水饱和度，f；ρ
b
为岩石的密度，g/cm3；V
L
为兰氏体积，m3/t；p
L
为兰氏压力，MPa；φ为游离气孔隙度，f；T为地层温度，K；p
sc
为标况下的压力，MPa；T
sc
为标况下的温度，K；Z
sc
为标况下偏差因子，i为初始标记。4.根据权利要求1所述的一种页岩气井控制储量计算方法，其特征在于，步骤S3中的流动物质平衡方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艺钟，杨龙，张茂林，鞠斌，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：