本發(fā)明涉及石油天然氣工業(yè)勘探開發(fā)，更具體地說涉及一種氣井剩余氣含氣率的計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、氣井剩余氣含氣率，一般是在現(xiàn)有開采工藝下未采出，通過對(duì)地質(zhì)再認(rèn)識(shí)或者改善現(xiàn)有開采工藝等措施可以再次采出的天然氣儲(chǔ)量與總地質(zhì)儲(chǔ)量的比值。氣井開發(fā)的不同階段，都需要對(duì)其儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)估，剩余氣含氣率這一指標(biāo)能幫助確定正在開發(fā)儲(chǔ)層的儲(chǔ)量采出程度以及可采潛力，幫助制定有效的增產(chǎn)措施，使儲(chǔ)量增大而增加收益。因此，計(jì)算氣井的剩余氣含氣率能夠有效指導(dǎo)氣井的高效開采。

2、國(guó)內(nèi)外暫無氣井剩余氣含氣率的計(jì)算方法，通常是通過地層壓力定性描述剩余氣的分布，將可采儲(chǔ)量采出程度與地層壓力分布結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)剩余氣分布的定量描述。而可采儲(chǔ)量采出程度的計(jì)算方法目前較成熟的有物質(zhì)平衡法、不穩(wěn)定試井分析法和產(chǎn)量累積法，但這些方法需要的參數(shù)較多，而氣井往往不能準(zhǔn)確的獲得所需參數(shù)，因此預(yù)測(cè)結(jié)果并不精確，而且這些方法并不適用于氣井開發(fā)的各個(gè)階段。1)物質(zhì)平衡法多用于開發(fā)早期，但該方法針對(duì)地層壓力異常的氣藏有一定的局限性，且該方法對(duì)地層壓力比較依賴；2)不穩(wěn)定試井法在開發(fā)的不同階段都可應(yīng)用，但實(shí)測(cè)壓力曲線與理想壓力曲線優(yōu)較大差距；3)產(chǎn)量累積法只能用于開發(fā)后期。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，公開號(hào)為cn110617062a的專利，公開了一種儲(chǔ)層剩余氣分布特征的分析方法，包括以下步驟：步驟1，收集整理研究區(qū)塊的靜態(tài)資料和動(dòng)態(tài)資料；步驟2，計(jì)算出單井的儲(chǔ)量、水體能量、采氣速度、滲透率變異系數(shù)；步驟3，作出步驟2計(jì)算結(jié)果的等值圖；步驟4，在步驟3中的等值圖上圈出單一儲(chǔ)層符合某一標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，并進(jìn)行面積疊加，將研究區(qū)塊劃分為不同的小區(qū)域，分類研究不同剩余氣分布特征及其形成機(jī)理。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，能夠結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)資料，將大的研究區(qū)塊劃分為剩余氣分布特征不同的小區(qū)域，為制定不同剩余氣分布特征的開采對(duì)策提供基礎(chǔ)，實(shí)用性強(qiáng)。

4、公開號(hào)為cn115640484a的專利，公開了一種計(jì)算定產(chǎn)致密氣井剩余氣分布的方法，對(duì)于n(n≥1)層合采致密氣井，其氣井的剩余氣分布由產(chǎn)層的剩余氣分布決定；分別通過產(chǎn)層的剩余氣分布的計(jì)算公式計(jì)算出所有產(chǎn)層的剩余氣分布，通過氣井的剩余氣分布計(jì)算公式計(jì)算出氣井的剩余氣分布。本發(fā)明建立的一種計(jì)算定產(chǎn)致密氣井剩余氣分布的方法，能快速評(píng)價(jià)產(chǎn)層和氣井的剩余氣分布，同時(shí)計(jì)算步驟簡(jiǎn)潔，便于氣田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，對(duì)致密氣開發(fā)具有重要價(jià)值。

5、上述專利中，利用大量鄰井資料僅能定性描述儲(chǔ)層剩余氣分布，氣本身就具有一定的局限性，受資料豐富程度的影響較大。且對(duì)于氣井剩余氣分布的計(jì)算，僅針對(duì)定產(chǎn)致密氣井，而且計(jì)算結(jié)果受產(chǎn)層多少的影響較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明公開了一種氣井剩余氣含氣率的計(jì)算方法。本發(fā)明不依賴地層壓力，僅依靠單井產(chǎn)量數(shù)據(jù)，求得氣井剩余氣含氣率，能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確指示氣井采出程度，能及時(shí)、有效指導(dǎo)優(yōu)化氣井生產(chǎn)制度和措施。

2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

3、一種氣井剩余氣含氣率的計(jì)算方法，包括以下步驟：

4、一、單井產(chǎn)量-時(shí)間散點(diǎn)圖建立

5、s1、收集整理氣井的產(chǎn)量資料，并根據(jù)產(chǎn)量資料中的生產(chǎn)井產(chǎn)量數(shù)據(jù)，建立單井產(chǎn)量-時(shí)間散點(diǎn)圖；

6、上述步驟中，建立單井產(chǎn)量-時(shí)間散點(diǎn)圖的目的是以便于后續(xù)確定氣井產(chǎn)氣量與投產(chǎn)時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系。

7、優(yōu)選的，所述s1步驟中，生產(chǎn)井產(chǎn)量數(shù)據(jù)收集整理時(shí)，選取氣井投產(chǎn)一段時(shí)間后，沒有頻繁更換油嘴，無大范圍波動(dòng)后的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

8、上述步驟中，在選取生產(chǎn)井產(chǎn)量數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)盡可能選取氣井投產(chǎn)一段時(shí)間后，沒有頻繁更換油嘴，無大范圍波動(dòng)后的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，避免生產(chǎn)井產(chǎn)量數(shù)據(jù)影響后續(xù)的計(jì)算。

9、二、擬合函數(shù)關(guān)系

10、s2、利用產(chǎn)量-時(shí)間散點(diǎn)圖擬合氣井產(chǎn)氣量與投產(chǎn)時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系，并利用函數(shù)關(guān)系確定單井已采總產(chǎn)氣量；

11、優(yōu)選的，所述s2步驟中，擬合氣井產(chǎn)氣量與投產(chǎn)時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系包括以下步驟：

12、s21、確定初始產(chǎn)量qi，該點(diǎn)為產(chǎn)量的峰值，具有多個(gè)峰值時(shí)，選取最后一個(gè)或者產(chǎn)量出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)前的峰值點(diǎn)；

13、s22、確定初始產(chǎn)量后到目前的生產(chǎn)時(shí)間t1；

14、s23、利用arps雙曲遞減關(guān)系式，根據(jù)qi和t1，繪制出產(chǎn)量-時(shí)間曲線，通過不斷調(diào)整arps雙曲遞減關(guān)系式中的遞減參數(shù)，使繪制的散點(diǎn)圖與實(shí)際產(chǎn)量-時(shí)間曲線相關(guān)性最強(qiáng)，此時(shí)的雙曲遞減關(guān)系式即為該井的擬合函數(shù)。

15、優(yōu)選的，所述s2步驟中，確定單井已采總產(chǎn)氣量包括：

16、設(shè)f(i)為氣井投產(chǎn)第i天的日產(chǎn)氣量，則氣井在投產(chǎn)時(shí)間為t時(shí)，該井的已采總產(chǎn)氣量qt為：

17、

18、式中，qt為氣井在投產(chǎn)時(shí)間為t時(shí)，該井的總產(chǎn)氣量，104m3。

19、三、預(yù)測(cè)單井可采儲(chǔ)量

20、s3、根據(jù)擬合的函數(shù)關(guān)系，預(yù)測(cè)單井產(chǎn)氣曲線，并通過數(shù)學(xué)積分預(yù)測(cè)單井可采儲(chǔ)量；

21、優(yōu)選的，所述s3步驟中，根據(jù)擬合的函數(shù)關(guān)系，預(yù)測(cè)單井產(chǎn)氣曲線包括以下步驟：

22、s31、確定想要預(yù)測(cè)的時(shí)間點(diǎn)tn；

23、s32、確定時(shí)間間距，根據(jù)時(shí)間間距將t1到tn時(shí)間段劃分為n-1個(gè)時(shí)間點(diǎn)；

24、s33、將時(shí)間點(diǎn)代入擬合函數(shù)計(jì)算出t2、t3……tn-1時(shí)刻的產(chǎn)量，連接各點(diǎn)產(chǎn)量，繪制出目前時(shí)間點(diǎn)t1后至tn時(shí)刻的預(yù)測(cè)產(chǎn)氣曲線。

25、優(yōu)選的，所述s3步驟中，單井可采儲(chǔ)量qz為：

26、

27、式中，qz為氣井可采儲(chǔ)量，104m3；f(i)為氣井投產(chǎn)第i天的日產(chǎn)氣量。

28、四、預(yù)測(cè)單井剩余氣含氣率

29、s4、根據(jù)預(yù)測(cè)的單井可采儲(chǔ)量，結(jié)合單井已采總產(chǎn)氣量，預(yù)測(cè)單井剩余氣含氣率。

30、優(yōu)選的，所述s4步驟包括：

31、設(shè)單井投產(chǎn)時(shí)間為t，此時(shí)單井已采總產(chǎn)氣量為qt，該時(shí)間的剩余氣量為qs，剩余氣含氣率為a，則：

32、

33、qs＝qz-qt；

34、

35、式中：a為剩余氣含氣率，％；qs為氣井剩余氣量，104m3；qz為氣井可采儲(chǔ)量，104m3；qt為氣井在時(shí)間為t時(shí)已采總產(chǎn)氣量，104m3。

36、優(yōu)選的，利用不同的投產(chǎn)時(shí)間計(jì)算出不同的氣井剩余氣含氣率，并將不同投產(chǎn)時(shí)間計(jì)算得到的剩余氣含氣率進(jìn)行相互驗(yàn)證。

37、本發(fā)明中，隨著氣井的持續(xù)采出，不同的投產(chǎn)時(shí)間可以計(jì)算出不同的氣井剩余氣含氣率，計(jì)算得到的這些剩余氣含氣率可以相互驗(yàn)證。

38、優(yōu)選的，當(dāng)某一時(shí)間點(diǎn)計(jì)算得到該井剩余氣含氣率時(shí)，利用該剩余氣含氣率指示該井目前的采出程度：

39、當(dāng)氣井剩余氣含氣率大于80％時(shí)，指示該氣井采出程度較低；

40、當(dāng)氣井剩余氣含氣率介于20％-80％時(shí)，指示該氣井采出程度一般；

41、當(dāng)氣井剩余氣含氣率小于20％時(shí)，指示該氣井采出程度較高。

42、優(yōu)選的，得到單井剩余氣含氣率后，利用單井剩余氣含氣率指導(dǎo)優(yōu)化氣井生產(chǎn)：

43、當(dāng)氣井剩余氣含氣率大于80％時(shí)，指示該氣井采出程度較低，此時(shí)氣井的產(chǎn)氣是自發(fā)的，為自然衰竭式方式開采；

44、當(dāng)氣井剩余氣含氣率介于20％-80％時(shí)，指示該氣井采出程度一般，此時(shí)氣井如果遇復(fù)雜情況，則根據(jù)氣井的實(shí)際情況實(shí)施相應(yīng)措施；

45、當(dāng)氣井剩余氣含氣率小于20％時(shí)，指示該井采出程度較高，此時(shí)氣井如遇復(fù)雜情況，則綜合考慮氣井產(chǎn)量與增產(chǎn)成本之間的關(guān)系，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

46、本發(fā)明的有益效果：

47、1、本發(fā)明利用數(shù)學(xué)方法對(duì)氣井采出程度進(jìn)行定量預(yù)測(cè)，具有計(jì)算過程簡(jiǎn)明、計(jì)算難度低、預(yù)測(cè)效率高、預(yù)測(cè)成本低等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明所提出的計(jì)算公式可以應(yīng)用于氣井的采出程度預(yù)測(cè)中。

48、2、本發(fā)明提出的計(jì)算方法，不依賴地層壓力等過多參數(shù)，僅依靠單井產(chǎn)量數(shù)據(jù)，就能求得氣井剩余氣含氣率，能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確指示氣井采出程度，能及時(shí)、有效指導(dǎo)優(yōu)化氣井生產(chǎn)制度和措施。