裂缝性致密气藏气井产能评价方法及三维渗流实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油气储量评价技术领域，特别涉及一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法及三维渗流实验装置。本发明专利技术的一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，包括以下步骤：基于三维渗流机理并根据目标地区的气藏储层物性及目标气井的结构建立物理模型；通过三维渗流实验装置对物理模型进行不同工作制下的产能测试实验，以获取不同工作制下的气井产量变化规律；确定目标气井的产能方程；根据所获取的气井产量变化规律结合目标气井的产能方程，确定目标气井的EUR。本发明专利技术中，基于三维渗流机理，调整不同的工作制，从机理上研究不同储层物性、裂缝展布特征等参数对气井产量的影响，为裂缝性致密气藏双分支水平井产能评价及产量变化规律分析奠定基础。律分析奠定基础。律分析奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
裂缝性致密气藏气井产能评价方法及三维渗流实验装置


[0001]本专利技术涉及油气储量评价
，特别涉及一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法及三维渗流实验装置。

技术介绍

[0002]致密低渗透气藏分布广泛，占天然气总资源量的1/3。天然裂缝发育情况对储层的产能影响很大，既是选取致密砂岩气藏“甜点”所要参考的一项重要指标，也是储层改造效果的重要影响因素。但由于天然裂缝发育的复杂性，裂缝对产能及产量影响仍是函待解决的难题。
[0003]在20世纪90年代后期，多分支井钻井技术在国外得到大力发展，被认为是21世纪国际石油工业的重大技术，也是未来钻井技术的发展趋势之一。与常规直井相比，它可以大大提高油气藏的采收率，降低油气藏开采综合成本，经济效益显著，应用前景十分广泛。特别是长北气田双分支水平井自然建产模式取得成功，为高效开发致密低渗气藏提供了新的思路。
[0004]然而，目前对双支水平井(井组)产能的预测方法主要是经验公式法和电模拟实验法。经验公式法是运用渗流力学原理，结合数学解析方法，建立产能预测模型并对影响产能的因素进行分析。但是目前尚未建立考虑不同天然裂缝(天然裂缝长度、倾角、充填程度和开度、密度)展布特征对双分支井(井组)影响的产能模型。尚未开展不同储层特征、裂缝特征对裂缝性致密气藏双分支水平井井组产量变化规律的影响研究。
[0005]电模拟实验法主要是应用水电相似原理，利用电场模拟地层流体的渗流规律，分析多分支井产能影响因素与影响规律。该方法只开展二维的平面模拟，没有开展三维空间中的水平井完井方式对生产的影响模拟，对现场应用指导作用有限。
[0006]因此，结合上述问题及现状，有必要探索新的研究方法及思路，开展裂缝性致密气藏双分支水平井井组渗流机理及气井产量变化规律研究方法，研究不同储层物性、裂缝展布特征等参数对气井产量的影响，为裂缝性致密气藏双分支水平井产能评价及产量变化规律分析奠定基础。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法及三维渗流实验装置，用于至少解决上述一个技术问题。
[0008]本专利技术的一方面提供一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：基于三维渗流机理并根据目标地区的气藏储层物性及目标气井的结构建立物理模型；
[0010]步骤2：通过三维渗流实验装置对所述物理模型进行不同工作制下的产能测试实验，以获取不同工作制下的气井产量变化规律；
[0011]步骤3：确定所述目标气井的产能方程；
[0012]步骤4：根据步骤2中所获取的气井产量变化规律，结合步骤3中获取的所述目标气井的产能方程，确定所述目标气井的EUR。
[0013]在一个实施方式中，步骤1包括以下子步骤：
[0014]步骤1.1：根据目标地区的气藏储层的孔隙度和渗流率选择岩板；
[0015]步骤1.2：根据目标气井的结构在所述岩板上构造模拟气井；
[0016]步骤1.3：根据目标地区的气藏储层的天然裂缝展布特征压开所述岩板，将多个岩板拼接组合以形成实验用岩样；
[0017]步骤1.4：将所述实验用岩样烘干后定量饱和束缚水，以形成所述物理模型。
[0018]在一个实施方式中，步骤2包括以下子步骤：
[0019]步骤2.1：通过所述三维渗流实验装置对物理模型进行定净上覆压力和变开发速度下的衰竭式开采，以获得相同裂缝传导率不同开发速度下的衰竭式开采的气井产量变化规律；
[0020]步骤2.2：通过所述三维渗流实验装置对物理模型进行定净上覆压力和变开发速度下的衰竭式开采，以获取相同开发速度不同裂缝传导率下的衰竭式开采的气井产量变化规律。
[0021]在一个实施方式中，步骤2中，在对物理模型进行产能测试实验之前还包括根据P
‑
V
‑
T平衡状态方程对物理模型的孔隙体积进行标定的步骤；
[0022]其中，P
‑
V
‑
T平衡状态方程为：
[0023]P
S1
×
V
S
＝P
S2
×
(V
S
+V
X
)；
[0024]式中，P
S1
为标定体系压力，V
S
为标定体系体积，P
S2
为待测体系压力，V
X
为待测体系体积。
[0025]在一个实施方式中，步骤3包括：
[0026]步骤3.1：将目标地区的气藏储层裂缝划分为若干微元段；
[0027]步骤3.2：分别表征每个微元段的径向渗透率；
[0028]步骤3.3：求取气藏储层裂缝的径向渗透率，
[0029]其中，气藏储层裂缝的径向渗透率为各个微元段的径向渗透率之和；
[0030]步骤3.4：通过等值渗流阻力法推导目标气井的产能方程。
[0031]在一个实施方式中，步骤3.4包括：
[0032]步骤3.4.1：基于假设条件，建立目标地区的气藏的理论模型：
[0033]将气藏按照单支划分成Z1、Z
21
、Z
22
和Z
23
四个渗流区域，其中Z1、Z
21
、Z
23
为纯基质渗流区域，Z
22
为高导裂缝发育区；
[0034]步骤3.4.2：基于等值渗流阻力法，分别求取渗流区域Z1、Z
21
、Z
22
和Z
23
的渗流阻力R1、R
21
、R
22
和R
23
；
[0035]步骤3.4.3：结合四个渗流区域的相互关系与渗流路径，计算目标地区的气藏的总渗流阻力R：
[0036][0037]式中，z为平均压缩因子；l1为渗流区域Z
21
的径向长度；l2为渗流区域Z
22
的径向长度；r
w
为井筒半径；r
e
为气藏渗流半径；h为气藏厚度；k
m
为基质渗透率；k
fa
为整段裂缝渗透率；
[0038]步骤3.4.4：引入多分支水平井产能方程，得到目标气井的产能方程。
[0039]在一个实施方式中，所述目标气井为双分支水平井，
[0040]其中，所述双分支水平井的产能方程为：
[0041][0042]式中，Q
h
为水平井日产气量；p
e
为地层压力；p
wh
为井底流压；h为气藏有效厚度；r
eh
为水平气井动用半径；r
wh
为水平井井筒半径；r
ev
为直井动用半径；r
wv
为直井井筒半径；S
v
为直井表皮系数；S<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：基于三维渗流机理并根据目标地区的气藏储层物性及目标气井的结构建立物理模型；步骤2：通过三维渗流实验装置对所述物理模型进行不同工作制下的产能测试实验，以获取不同工作制下的气井产量变化规律；步骤3：确定所述目标气井的产能方程；步骤4：根据步骤2中所获取的气井产量变化规律，结合步骤3中获取的所述目标气井的产能方程，确定所述目标气井的EUR。2.根据权利要求1所述的一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，其特征在于，步骤1包括以下子步骤：步骤1.1：根据目标地区的气藏储层的孔隙度和渗流率选择岩板；步骤1.2：根据目标气井的结构在所述岩板上构造模拟气井；步骤1.3：根据目标地区的气藏储层的天然裂缝展布特征压开所述岩板，将多个岩板拼接组合以形成实验用岩样；步骤1.4：将所述实验用岩样烘干后定量饱和束缚水，以形成所述物理模型。3.根据权利要求1或2所述的一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，其特征在于，步骤2包括以下子步骤：步骤2.1：通过所述三维渗流实验装置对物理模型进行定净上覆压力和变开发速度下的衰竭式开采，以获得相同裂缝传导率不同开发速度下的衰竭式开采的气井产量变化规律；步骤2.2：通过所述三维渗流实验装置对物理模型进行定净上覆压力和变开发速度下的衰竭式开采，以获取相同开发速度不同裂缝传导率下的衰竭式开采的气井产量变化规律。4.根据权利要求1或2所述的一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，其特征在于，步骤2中，在对物理模型进行产能测试实验之前还包括根据P
‑
V
‑
T平衡状态方程对物理模型的孔隙体积进行标定的步骤；其中，P
‑
V
‑
T平衡状态方程为：P
S1
×
V
S
＝P
S2
×
(V
S
+V
X
)；式中，P
S1
为标定体系压力，V
S
为标定体系体积，P
S2
为待测体系压力，V
X
为待测体系体积。5.根据权利要求1或2所述的一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，其特征在于，步骤3包括：步骤3.1：将目标地区的气藏储层裂缝划分为若干微元段；步骤3.2：分别表征每个微元段的径向渗透率；步骤3.3：求取气藏储层裂缝的径向渗透率，其中，气藏储层裂缝的径向渗透率为各个微元段的径向渗透率之和；步骤3.4：通过等值渗流阻力法推导目标气井的产能方程。6.根据权利要求5所述的一种裂缝性致密气藏气井产能评价方法，其特征在于，步骤3.4包括：步骤3.4.1：基于假设条件，建立目标地区的气藏的理论模型：
将气藏按照单支划分成Z1、Z
21
、Z
22
和Z
23
四个渗流区域，其中Z1、Z
21
、Z
23
为纯基质渗流区域，Z
22

【专利技术属性】
技术研发人员：贾英，于清艳，郭艳东，方思冬，姚怿立，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：