CN110984976A - 多层合采气井产量劈分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气田开发技术领域,具体涉及一种多层合采气井产量劈分方法。一种多层合采气井产量劈分方法,该过程如下:(1)根据气井标准状态下产气量Qsc和Kh值劈分得到产层j的产气量初始值;(2)得到产层j到产层n在标准状态下的气体体积流量之和;(3)计算气体流速初始值vj(0)下的雷诺数初始值Rej(0)和摩阻因子初始值fj(0);(4)计算得到产层j到产层n在标准状态下的气体体积流量之和;(5)计算产层j的产量,并进行误差判定。本发明根据实际井筒压力数据和气井管流方程进行产量劈分,理论依据更充分,计算精度更准确。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域,具体涉及一种多层合采气井产量劈分方法。
背景技术
为提高单井产量,很多气藏采用多层合采方式开采,各层的产出情况是气藏剩余气分布研究的理论依据,而不同产气量、不同时刻气井各层贡献情况也不同,因此产量劈分一直是气藏动态分析的难点。
目前产量劈分常用的方法有产出剖面测试、Kh值劈分法、数值模拟法等。产出剖面测试可以准确测量气井该时刻的产量贡献情况,但由于不同时刻各层产量贡献不同,需要定期对所有气井进行测试,操作成本高;Kh值劈分法主要研究静态参数对产量的影响,无法考虑产量贡献随时间的变化,且忽略了技术、管理等方面的影响,计算结果与实际生产差距较大;数值模拟方法可以得到不同时刻各层的贡献情况,但计算过程复杂,且具有多解性,应用效果差。
发明内容
本发明旨在针对上述问题,提出一种通过较易获得的井底流压测试数据,快速计算气井该时刻各小层的产量,从而实现对多层合采气井的产量劈分。
本发明的技术方案在于:
一种多层合采气井产量劈分方法,包括如下步骤:
(2)气井生产层位共有n层,根据气井标准状态下产气量Qsc和Kh值劈分得到产层j的产气量初始值qscj(0)
进而得到产层j到产层n在标准状态下的气体体积流量之和其中,Pwfj、(Pwf)j-1、单位为MPa;Tj、Tj-1、单位为K;Hj、Hj-1单位为m;Kj为产层j的平均渗透率,单位mD;hj为产层j的有效厚度,单位m;单位为mPa·s;无量纲;
(3)计算得到产层j底部到产层j-1底部井筒段的气体流速初始值vj(0)
(4)计算气体流速初始值vj(0)下的雷诺数初始值Rej(0)和摩阻因子初始值fj(0)
式中,e为管壁绝对粗糙度,单位m;R为摩尔气体常数,8.315×10-3MPa·m3/(kmol·k);Re为雷诺数;D为生产管柱内径,单位m;γg为天然气相对密度;
式中,θ为气井管斜角,单位为°;
(6)计算产层j的产量qscj′
(7)若|qscj′-qscj(0)|/qscj′≤ε,其中,ε=5%;则产层j的产量qscj即为qscj′;
若|qscj′-qscj(0)|/qscj>ε,则以qscj′作为qscj(1),重复步骤(3)-(6),直至计算出符合误差条件的qscj。
所述e取0.016×10-3m。
本发明的技术效果在于:
1.不测产气剖面的情况下,本发明通过井筒压力数据实现多层合采气井的产量劈分,大大节约了测试成本;
2.相对于Kh值劈分法,本发明可根据井筒压力测试数据得到气井不同阶段各层的产量贡献;
3.Kh值劈分法仅考虑了储层静态参数对产量的影响,数值模拟模型具有多解性,而本发明根据实际井筒压力数据和气井管流方程进行劈分产量,理论依据更充分,且计算精度更准确。
具体实施方式
具体实验例以鄂尔多斯盆地东南部S265井为例,该井为山2、山1、盒8三层合采,日产气量Qsc=2.7610×104m3/d,产层处生产管柱为套管,套管内径D=0.1594m,管壁绝对粗糙度e=0.016×10-3m;三个产层底部垂深分别为H3=2675.0m、H2=2620.6m和H1=2569.8m,平均渗透率K3=0.15mD、K2=0.11mD、K1=0.13mD,有效厚度h3=15m、h2=5m、h3=10m。通过高精度压力计测试得到三个产层底部的井筒压力值分别为Pwf3=16.128776MPa、Pwf2=16.077504MPa和Pwf1=16.029593MPa,井筒温度分别为T3=94.60℃、T2=93.88℃和T1=93.14℃,天然气相对密度γg=0.5871。
利用本发明提供的多层合采气井产量劈分方法的具体实施过程如下。
一、计算产层3的产气量
(3)计算指数S3
(4)根据气井标准状态下产气量Qsc和Kh值劈分得到产层3产气量的初始值qsc3(0)
(5)计算产层3底部到产层2底部井筒段的气体流速初始值v3(0)
(6)计算气体流速初始值v3(0)下的雷诺数Re3(0)和摩阻因子f3(0)
(7)计算产层3在标准状态下的气体体积流量qsc3′为
误差判定:设定误差ε=5%;|qsc3′-qsc3(0)|/qsc3′=|1.3553-0.8754|/1.3553=35.41%>5%;不满足误差判定条件,进行第一次迭代,将qsc3′作为产层3的产量初始值qsc3(1),即qsc3(1)=qsc3′,重复步骤(5)-(7),计算得到v3(1)=0.057621m/s,Re3(1)=51690.08,f3(1)=0.0210,qsc3″=1.4214×104m3/d,再次判断|qsc3″-qsc3(1)|/qsc3″=|1.4214-1.3553|/1.4214=4.65%<5%,满足误差判定条件;因此产层3的产量qsc3=qsc3″=1.4214×104m3/d。
二、计算产层2的产气量
(3)计算指数S2
(4)根据气井标准状态下产气量Qsc和Kh值劈分得到产层2产气量的初始值qsc2(0)
(5)计算产层2底部到产层1底部井筒段的气体流速初始值v2(0)
(6)计算气体流速初始值v2(0)下的雷诺数Re2(0)和摩阻因子f2(0)
(7)计算产层2到产层3在标准状态下的气体体积流量之和为
(8)计算产层2的产量qsc2′
误差判定:设定误差ε=5%;|qsc2′-qsc2(0)|/qsc2′=|0.6831-0.3704|/0.6831=45.78%>5%;
不满足误差判定条件,进行第一次迭代:将qsc2′作为产层2的产量初始值qsc2(1),即qsc2(1)=qsc2′;作为产层2到产层3体积流量之和初始值即重复步骤(5)-(8),计算得到v2(1)=0.089571m/s,Re2(1)=80263.98,f2(1)=0.0192,qsc2″=0.7933×104m3/d,再次判断|qsc2″-qsc2(1)|/qsc2″=|0.7933-0.6831|/0.7933=13.89%>5%,不满足误差判定条件,继续迭代。将qsc2″作为产层2的产量初始值qsc2(2),即qsc2(2)=qsc2″,作为产层2到产层3体积流量之和初始值即重复步骤(5)-(8),计算得到v2(2)=0.094261m/s,Re2(2)=84466.93,f2(2)=0.0190,qsc2″′=0.8049×104m3/d,再次判断|qsc2″′-qsc2(2)|/qsc2″′=|0.8049-0.7933|/0.8049=1.44%<5%,因此产层2的产量qsc2=qsc2″′=0.8049×104m3/d。
三、计算产层1的产气量
四、结果分析
对比发现,本发明计算结果与产气剖面测试误差较小,计算精度远大于Kh值劈产法,见表1。
表1本发明比Kh值劈产法对比
Claims (5)
1.一种多层合采气井产量劈分方法,其特征在于:包括如下步骤:
(2)气井生产层位共有n层,根据气井标准状态下产气量Qsc和Kh值劈分得到产层j的产气量初始值qscj(0)
(3)计算得到产层j底部到产层j-1底部井筒段的气体流速初始值vj(0)
(4)计算气体流速初始值vj(0)下的雷诺数初始值Rej(0)和摩阻因子初始值fj(0)
式中,e为管壁绝对粗糙度,单位m;R为摩尔气体常数,8.315×10-3MPa·m3/(kmol·k);Re为雷诺数;D为生产管柱内径,单位m;γg为天然气相对密度;
式中,θ为气井管斜角,单位为°;
(6)计算产层j的产量qscj′
(7)若|qscj′-qscj(0)|/qscj′≤ε,其中,ε=5%;则产层j的产量qscj即为qscj′。
2.根据权利要求1所述多层合采气井产量劈分方法,其特征在于:若|qscj′-qscj(0)|/qscj>ε,则以qscj′作为qscj(1),重复步骤(3)-(6),直至计算出符合误差条件的qscj。
5.根据权利要求4所述多层合采气井产量劈分方法,其特征在于:所述e取0.016×10- 3m。
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