一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法

1.本发明涉及油气田开发领域，具体为一种超高压边底水气藏水侵程度的图版计算方法。


背景技术：

2.超高压边底水凝析气藏通常采用衰竭式开发方式，开采过程地层压力下降会导致储层孔、渗物性下降，水体入侵，气井产量大幅度降低，准确计算超高压气藏的水侵量难度大。目前常用的水侵量计算模型包括schilthuis稳态模型。van everdingen&hurst非稳态模型和fetkovich拟稳态模型，水侵量的计算过程相当复杂繁琐，计算结果也存在较大的偏差，无法正确判断气井的水侵程度大小。根据水驱气藏的生产动态数据和测压资料即可确定水驱气藏的水侵量，因此，本发明提供了一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明解决的技术问题是：常用的水侵量计算模型在超高压有水气藏的计算缺陷，计算结果也存在较大的偏差，即超高压气藏在生产过程在物性参数变化及水体入侵影响下，地层压力与累计产量的线性关系被破坏，常规物质平衡方法计算动态储量的方法不再适用。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种超高压边底水气藏水侵程度的图版计算方法，包括：
7.采集气井地层压力值，并计算气井的累产气量和累产水量，准备参与计算的基本参数；
8.基于气井的地层压力值计算原始压力，基于所述气井的累计产气量、累计产水量计算单井控制储量、单井采出程度及水侵量，获得超高压气藏无因次相对拟压力和采出程度的关系式；
9.基于所述关系式引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)绘制无因次相对拟压力和采出程度图版；
10.基于无因次相对拟压力和采出程度图版判断气井的水侵程度大小。
11.作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述采集气井地层压力值，计算气井的累计产气量和累计产水量，包括：
12.通过采集气井地层压力表数据获得气井地层压力，通过气井每日采气量和产水量得到气井的累计产气量和累计产水量。
13.作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述基本参数，包括：
14.气藏原始压力pi(mpa)、气体体积系数b
gi
(m3/m3)、水体体积系数bw(m3/m3)、气体压缩因子z。
15.作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述超高压气藏压力p与累计产气量g
p
的关系式，表示为：
[0016][0017]
其中：p为气井当前压力(mpa)，pi为气井原始压力(mpa)，z为气井当前压力下气体偏差因子，zi为气井原始压力气体偏差因子，we为单井水侵量(m3),w
p
为单井累计产水量(m3)，bw为地层水体积系数(m3/m3),b
gi
为气体体积系数(m3/m3)，g为单井控制储量(m3)，g
p
为单井累计产气量(m3)。
[0018]
作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述计算气井累计产气量和累计产水量，表示为：
[0019]
累计产气量g
p
：g
p
＝∑qg[0020]
累计产水量w
p
：w
p
＝∑qw[0021]
其中：qg为日产气量(m3/d)，qw为日产水量(m3/d)。
[0022]
作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述计算单井水侵量we，表示为：
[0023]
we＝w
pbw
+gb
gi
ω
[0024]
其中：w
p
为气井累计产水量(m3)，bw为地层水体积系数(m3/m3)，g为单井控制储量(m3)，b
gi
为气体体积系数(m3/m3)，ω为水侵体积系数，无量纲。
[0025]
作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述绘制无因次相对拟压力与采出程度的图版，包括：
[0026]
定义无因次相对拟压力ψd作为因变量，单井采出程度r作为自变量，则超高压气藏无因次相对拟压力ψd与单井采出程度r的关系为:
[0027][0028]
其中：为无因次相对拟压力，为单井采出程度，ω为水侵体积系数，无量纲，p为气井当前压力(mpa)，pi为气井原始压力(mpa)，z为气井当前压力下气体偏差因子，zi为气井原始压力气体偏差因子，g为单井控制储量(m3)，g
p
为单井累计产气量(m3)。
[0029]
作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)绘制无因次相对拟压力ψd和采出程度图版r，包括：
[0030]
定义无因次相对拟压力作为ψd因变量，单井采出程度r作为自变量，则引入水侵常
数(a)和储层非均匀系数(b)后超高压气藏无因次相对拟压力ψd与单井采出程度r的关系为:
[0031][0032]
其中，b为水侵常数，a为储层非均匀系数，均为无量纲。
[0033]
作为本发明所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述实际生产数据曲线，包括：
[0034]
将气井在生产过程的压力值p和气体偏差因子z比值作为因变量计算的累计产量g
p
和单井控制储量g比值作为自变量绘制成曲线，根据实际生产曲线与图版的偏移程度对比，以此观测气井水侵量(程度)大小。
[0035]
本发明的有益效果：通过考虑引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)建立超高压气藏的新计算方法，弥补了传统方法在有水体入侵气藏水侵量计算的缺陷；具有普适性的有水气藏水侵程度图版计算方法，相比于传统计算分析方法更经济、快速、有效。
附图说明
[0036]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0037]
图1为本发明第一个实施例所述的一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法的整体流程图；
[0038]
图2为本发明第一个实施例所述的一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法的引入水侵常数(b)的无因次相对拟压力与采出程度图版；
[0039]
图3为本发明第一个实施例所述的一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法的引入储层非均匀系数(a)的无因次相对拟压力与采出程度图版；
[0040]
图4为本发明第二个实施例所述的引入水侵常数(b)的无因次相对拟压力与采出程度图版；
[0041]
图5为本发明第二个实施例所述的入储层非均匀系数(a)的无因次相对拟压力与采出程度图版；
[0042]
图6为本发明第一个实例所述的无量纲图版拟合结果。
具体实施方式
[0043]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0044]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0045]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0046]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0047]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0048]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0049]
实施例1
[0050]
参照图1～3，为本发明的一个实施例，提供了一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，包括：
[0051]
s1：采集气井地层压力值，计算气井的累计产气量和累计产水量，准备参与计算的基本参数：
[0052]
进一步的，通过气井地层压力表数据获得气井地层压力，通过气井每日采气量和产水量得到气井的累计产气量和累计产水量。
[0053]
应说明的是，基本参数包括：气藏原始压力pi(mpa)、气体体积系数b
gi
(m3/m3)、水体体积系数bw(m3/m3)、气体压缩因子z。
[0054]
s2：基于所述地层压力计算原始压力，基于所述气井日产气量、日产水量计算累计产气量和累计产水量，并获得超高压气藏压力p与累计产气量g
p
的关系式；
[0055]
进一步的表示为：
[0056][0057]
其中：p为气井当前压力(mpa)，pi为气井原始压力(mpa)，z为气井当前压力下气体偏差因子，zi为气井原始压力气体偏差因子，we为单井水侵量(m3),w
p
为单井累计产水量(m3)，bw为地层水体积系数(m3/m3),b
gi
为气体体积系数(m3/m3)，g为单井控制储量(m3)，g
p
为单井累计产气量(m3)。
[0058]
应说明的是，储层中压力分布是从储层边界到井筒位置呈现漏斗状递减分布，气藏压力是指气井位置到气藏边界位置的平均压力。
[0059]
更进一步的，基于公式：g
p
＝∑qg计算累计产气量g
p
，基于公式w
p
＝∑qw计算累计产水量w
p
；其中：qg为日产气量(m3/d)，qw为日产水量(m3/d)。
[0060]
应说明的是，累计产气量是通过生产期间的日产气数据累加求和计算得到，累计产水量是通过生产期间的日产水数据累加求和计算得到。
[0061]
更进一步的，给出了超高压气藏单井水侵量we的关系式，表示为：
[0062]
we＝w
pbw
+gb
gi
ω
[0063]
其中：w
p
为气井累计产水量(m3)，bw为地层水体积系数(m3/m3)，g为单井控制储量(m3)，b
gi
为气体体积系数(m3/m3)，ω为水侵体积系数，无量纲。
[0064]
更进一步的，基于所述关系式绘制无因次相对拟压力与采出程度的图版，包括：
[0065]
更进一步的，定义无量纲形式的超高压气藏压力与采出程度的图版变量，表示为：其中：无量纲压力采出程度p为气井当前压力(mpa)，pi为气井原始压力(mpa)，z为气井当前压力下气体偏差因子，zi为气井原始压力气体偏差因子，g为单井控制储量(m3)，g
p
为单井累计产气量(m3)。
[0066]
应说明的是，根据现有油藏工程理论方法，定义无量纲参数，将有量纲的物质平衡方程化简为形式简单的无量纲形式。
[0067]
s3：基于所述关系式绘制无因次相对拟压力与采出程度的图版，引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)绘制无因次相对拟压力ψd和采出程度图版r，包括：
[0068]
进一步的，定义无量纲形式的超高压气藏压力与采出程度的图版变量，表示为：其中：ψd为无因次相对拟压力，r为单井采出程度，b为水侵常数，a为储层非均匀系数。
[0069]
更进一步的，基于先不考虑储层非均匀系数影响，预设a＝0，b为1.2、1.5、2.0、2.5、4.0、5.0，形成无因次相对拟压力和采出程度的图版，如图2所示。
[0070]
应说明的是，水侵常数(b)越小，外围水体愈加活跃，水侵量越大，曲线也越偏移图版；不活跃：b≥4，次活跃：2≤b＜4，活跃：1≤b＜2。
[0071]
更进一步的，将气井在生产过程的压力值p和气体偏差因子z比值作为因变量计算的累计产量g
p
和单井控制储量g比值作为自变量绘制成曲线即实际生产数据曲线。
[0072]
更进一步的，将实际生产数据曲线与无量纲图版对比。
[0073]
应说明的是，量纲图版是一系列的曲线，每条曲线代表不同的b值，若实际生产数据曲线无法很好拟和，应考虑储层非均匀系数(a)。
[0074]
更进一步的，预设b＝1，a为0.1、0.2、0.3、0.5、0.7，形成无因次相对拟压力和采出程度的图版，如图3所示。
[0075]
应说明的是，储层非均匀系数(a)越大，水侵特征曲线由右上方往左下方偏移，水侵量越逐渐减小；
[0076]
量纲图版是一系列的曲线，每条曲线代表不同的a值，若实际生产数据曲线无法很好拟和，应同时考虑水侵常数(b)储层非均匀系数(a)。
[0077]
s4：基于所述水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)得到超高压气藏的水侵程度大小。
[0078]
实施例2
[0079]
参照图4～6，为本发明的一个实施例，提供了一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。
[0080]
已知案例1气井原始压力pi为101.46mpa、气体体积系数b
gi
为0.00248m3/m3、水体体积系数bw为1m3/m3、气体压缩因子z为0.3348。其生产期间气井地层压力p(mpa)以及单井控制储量g(108m3/d)累计产气量gg(108m3/d)和采出程度r、累计产水量w
p
(104m3/d)、水侵量we(104m3/d)数据，如表1所示。
[0081]
表1案例1数据
[0082][0083]
已知案例2气井原始压力pi为105.3mpa、气体体积系数b
gi
为0.00248m3/m3、水体体积系数bw为1m3/m3、气体压缩因子z为0.338。其生产期间气井地层压力p(mpa)以及单井控制储量g(108m3/d)累计产气量gg(108m3/d)和采出程度r、累计产水量w
p
(104m3/d)、水侵量we(104m3/d)数据，如表2所示。
[0084]
表2案例2数据
[0085][0086]
根据气井地层压力p(mpa)，压缩因子z，气体采出程度r。可以看出采用图和图所示的图版，其实际生产数据曲线与图版有所偏差，无法正确评价气井水侵程度大小。
[0087]
通过同时引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)，在的图版下，将实际生产数据曲线与无量纲图版进行拟和，1号井b＝5，a＝0.7，2号井b＝2.0，a＝0.7。其中1号井水侵常数b＞4，说明该气井的外围水体并不活跃，储层非均匀系数a为0.7，说明该气井储层非均匀性强，水体不容易入侵；2号井水侵常数2≤b＜4，说明该气井的外围水体比较活跃，储层非均匀系数a为0.7，说明该气井储层非均匀性强，水体不容易入侵。目前1号井的水侵量为116.86
×
104m3/d，2号井的水侵量为116.86
×
104m3/d，图版结果与实际生产数据较为一致。
[0088]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于，包括：采集气井地层压力值，并计算气井的累产气量和累产水量，准备参与计算的基本参数；基于气井的地层压力值计算原始压力，基于所述气井的累计产气量、累计产水量计算单井控制储量、单井采出程度及水侵量，获得超高压气藏无因次相对拟压力和采出程度的关系式；基于所述关系式引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)绘制无因次相对拟压力和采出程度图版；基于无因次相对拟压力和采出程度图版判断气井的水侵程度大小。2.如权利要求1所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述采集气井地层压力值，计算气井的累计产气量和累计产水量，包括：通过采集气井地层压力表数据获得气井地层压力，通过气井每日采气量和产水量得到气井的累计产气量和累计产水量。3.如权利要求1或2所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述基本参数，包括：气藏原始压力p
i
(mpa)、气体体积系数b
gi
(m3/m3)、水体体积系数b
w
(m3/m3)、气体压缩因子z。4.如权利要求3所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述超高压气藏压力p与累计产气量g
p
的关系式，表示为：其中：p为气井当前压力(mpa)，p
i
为气井原始压力(mpa)，z为气井当前压力下气体偏差因子，z
i
为气井原始压力气体偏差因子，w
e
为单井水侵量(m3),w
p
为单井累计产水量(m3)，b
w
为地层水体积系数(m3/m3),b
gi
为气体体积系数(m3/m3)，g为单井控制储量(m3)，g
p
为单井累计产气量(m3)。5.如权利要求4所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述计算气井累计产气量和累计产水量，表示为：累计产气量g
p
：g
p
＝∑q
g
累计产水量w
p
：w
p
＝∑q
w
其中：q
g
为日产气量(m3/d)，q
w
为日产水量(m3/d)。6.如权利要求4所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述计算单井水侵量w
e
，表示为：w
e
＝w
p
b
w
+gb
gi
ω其中：w
p
为气井累计产水量(m3)，b
w
为地层水体积系数(m3/m3)，g为单井控制储量(m3)，b
gi
为气体体积系数(m3/m3)，ω为水侵体积系数，无量纲。7.如权利要求6所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述绘制无因次相对拟压力与采出程度的图版，包括：定义无因次相对拟压力ψ
d
作为因变量，单井采出程度r作为自变量，则超高压气藏无因次相对拟压力ψ
d
与单井采出程度r的关系为:
其中：为无因次相对拟压力，为单井采出程度，ω为水侵体积系数，无量纲，p为气井当前压力(mpa)，p
i
为气井原始压力(mpa)，z为气井当前压力下气体偏差因子，z
i
为气井原始压力气体偏差因子，g为单井控制储量(m3)，g
p
为单井累计产气量(m3)。8.如权利要求7所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：引入水侵常数(b)和储层非均匀系数(a)绘制无因次相对拟压力ψ
d
和采出程度图版r，包括：定义无因次相对拟压力作为ψ
d
因变量，单井采出程度r作为自变量，则引入水侵常数(a)和储层非均匀系数(b)后超高压气藏无因次相对拟压力ψ
d
与单井采出程度r的关系为:其中，b为水侵常数，a为储层非均匀系数，均为无量纲。9.如权利要求8所述的超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法，其特征在于：所述实际生产数据曲线，包括：将气井在生产过程的压力值p和气体偏差因子z比值作为因变量计算的累计产量g
p
和单井控制储量g比值作为自变量绘制成曲线，根据实际生产曲线与图版的偏移程度对比，以此观测气井水侵量(程度)大小。

技术总结
本发明公开了一种超高压边底水凝析气藏水侵程度的图版计算方法包括：采集气井地层压力，并计算原始地层压力、日产气量和日产水量，准备参与计算的基本参数；基于日产气量和日产水量计算累计产气量和累计产水量，获得超高压气藏压力和采出程度的关系式；引入水侵常数(B)和储层非均匀系数(A)，基于关系式绘制无因次相对拟压力和采出程度图版，将图版与实际生产数据曲线对比，可判断气井水侵程度大小。通过引进水侵常数(B)和储层非均匀系数(A)建立新的图版，弥补了传统方法在有水气藏水侵程度判断的缺陷，相对传统方法更快速、经济、有效。有效。有效。


技术研发人员：卞小强 段苏玲
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/9/19