CN117993158A - 一种预测底水气藏气井见水规律的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预测底水气藏气井见水规律的方法及***，该方法选定具代表性的若干历史底水气藏气井，综合各井储层地质特征、流体高压物性及生产数据建立单井数值模拟模型；针对单井各影响因素获取单因素相对于气水比及产气量变化的修正系数，并基于其拟合确定各个影响因素对应的单因素气水比变化函数；进而依据影响权重融合形成组合因素集，结合修正系数建立组合因素集的气水比变化函数和对应的水侵识别图版；结合实际生产数据校正确定设定储层物性参数或边界参数的适配取值，得到可用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型。该方法克服了现有技术参数取值难、工作流程复杂、耗时长的问题，能快速准确预测水气比上升规律。

Description

一种预测底水气藏气井见水规律的方法及***

技术领域

本发明涉及油气藏勘探及开发技术领域，涉及预测底水气藏气井见水后水气比上升规律的油藏工程方法，尤其涉及一种预测底水气藏气井见水规律的方法及***。

背景技术

底水气藏气井见水后产量大幅度下降，对气藏稳产造成不利影响,若能够准确地预测气井水气比上升规律对气藏早期制订控水措施，可以有效提高底水气藏的开发效果。需要说明的是，底水气藏气井水气比上升规律既受储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小等地质因素影响，又受采气速度、避水高度等人为开发因素的影响，且各因素对水侵规律的影响复杂，有些参数难以通过测井及地震资料等地质资料确定，难以用统一的数理方程式表达，预测难度大。

目前国内外预测底水气藏气井见水规律的技术通常是通过建立相应的地质模型，利用整体的数值模拟预测底水气藏气井水气比变化规律，这要求对被测储层的地质流体特征有准确认识，且由于涉及的影响参数多，部分地质参数的准确值难以获得，预测精度不足；同时建模数模工作流程复杂，工作量大，不能快速准确解决问题，预测计算效率低，因此，如何高效精确地预测底水气藏气井见水规律成为气藏工程中面临的重要问题之一。这种需求矛盾严重制约了气藏工程对底水气藏动态描述的应用前景，阻碍了气田后续高效、精准开发生产的步伐。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种预测底水气藏气井见水规律的方法，在一个实施例中，所述方法包括：

数值模型构建步骤、根据需求确定对应的历史底水气藏气井作为待测气井，综合待测气井相关的储层地质特征、气藏流体的高压物性以及设定的生产数据建立对应的数值模拟模型；

单因素函数分析步骤、利用建立的数值模拟模型，针对预设的各个影响因素按照设定方案获取各个单影响因素相对于气水比及产气量变化的修正系数，并基于其拟合确定各个影响因素对应的单因素气水比变化函数；

多因素融合分析步骤、获取各个影响因素的影响权重，并依据其融合更新影响因素，形成组合因素集，结合所述修正系数建立组合因素集对应的气水比变化函数和水侵识别图版；

预测模型确定步骤、结合实际生产数据以及所述水侵识别图版反演校正确定待测气井设定储层物性参数和边界参数的适配取值，得到用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型；

预测模型应用步骤、针对具备预测需求的底水气藏气井，获取预设的影响因素代入所述目标气水比上升规律预测模型中，分析被测底水气藏气井水气比变化情况。

一个优选的实施例中，在所述数值模型构建步骤中，包括：

利用地质建模软件，根据待测气井的储层地质特征建立气藏孔渗饱地质模型，考虑待测气井气藏流体的高压物性及渗流特征建立对应的岩石-流体模型，利用设定的生产数据结合地层压力测试资料和产剖资料数据建立气藏动态模型，进行模型初始化，建立待测气井对应的单井数值模拟模型。

进一步地，一个实施例中，在所述单因素函数分析步骤中，包括：

考虑各影响因素的差异性，在其他参数不变条件下，设计各个单因素作为变化值，基于建立的单井数值模拟模型开展单井数值模拟，模拟各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线；

其中，所述影响因素包括：储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度和避水高度。

作为本发明的进一步改进，一个实施例中，在所述单因素函数分析步骤中，还包括：

对各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线拟合，建立各单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定不同单因素值控制下的修正系数；

拟合单因素与修正系数之间的函数关系，建立各单因素控制下气水比上升规律函数关系作为对应的单因素气水比变化函数。

一个可选的实施例中，在所述多因素融合分析步骤中，包括：

应用数据分析工具对建立的单因素气水比变化函数进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数；

基于得到的影响权重系数对各因素进行重新融合，形成包含多种因素的组合因素集；

计算组合因素集值，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水侵识别图版。

一个优选的实施例中，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水气比变化函数和水侵识别图版时，包括：

将计算的组合因素集值与修正系数拟合，得到多因素组合集与修正系数的关系式，由组合因素集代替修正系数，得到组合因素集控制下的水气比上升规律函数关系式，并建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

具体地，一个实施例中，得到的组合因素集控制下的水气比上升规律函数关系式如下所示：

式中，WGR表示组合因素集x对应的水气比；h表示储层厚度；K_h/v表示平面与垂向渗透率比；V_gp表示采气速度，％；V_pw表示水体倍数，分数；K表示气层渗透率，10^-3μm²；h_wl表示避水高度，m；下角标v表示垂直方向；下角标h表示水平方向，G_P表示累计产气量。

进一步地，一个实施例中，在预测模型确定步骤中，包括：

基于设定的物性参数初始值利用建立的水侵识别图版计算待测气井相应的水气比与累积产气量曲线；

根据气水比计算值与对应的实际测试气水比的差值情况调整物性参数初始值的设定值，直至计算值与实际测试值的差值满足设定的预测误差要求，将当前的物性参数设定值列为待测气井的储层物性参数有效值，并确定边界参数值。

基于上述任意一个或多个实施例中所述方法的其他方面，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如上述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码。

基于上述任意一个或多个实施例中所述方法的应用方面，本发明还提供一种预测底水气藏气井见水规律的***，该***执行如上述任意一个或多个实施例中所述的方法。

与最接近的现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：

本发明提供的预测底水气藏气井见水规律的方法，通过建立水侵识别图版诊断底水气藏储层物性与边界参数，并预测气井后期气水比变化规律，解决了现有技术中存在的参数取值难，工作流程复杂，效率低下的问题，本发明的预测方法步骤简便，易于操作，提高了生产效率，且考虑了底水气藏气井地质因素及开发因素的非一致性，得到的气水比变化规律预测结果更符合实际情况，提高了预测的精准度；

进一步地，本发明采用生产数据，由于现阶段油田的生产井动态生产数据已然非常齐全，并且数据准确，采用该方法预测底水气藏见水规律，可操作性强，简单易行，能够保障见水规律预测结果的精度，为气井工作制度、开发方案的调整提供了理论基础。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例所提供预测底水气藏气井见水规律的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例所提供预测底水气藏气井见水规律的方法中水体大小下气水比与累计产气量的关系函数示意图；

图3是本发明一实施例所提供预测底水气藏气井见水规律的方法中不同水体大小与修正指数a值的拟合结果示意图；

图4是本发明实施例所提供预测底水气藏气井见水规律的方法中不同水体大小与修正指数b值的拟合结果示意图；

图5是本发明一实施例中所提供预测底水气藏气井见水规律的方法的预测结果示例；

图6是本发明另一实施例中所提供预测底水气藏气井见水规律的***的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，用户设备或客户端包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算的由大量计算机或网络服务器构成的云。计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。

在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制，使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

在油气开发工程中，底水气藏气井见水后产量大幅度下降，对气藏稳产造成不利影响,较准确地预测气井水气比上升规律对气藏早期制订控水措施，提高底水气藏开发效果至关重要。底水气藏气井水气比上升规律既受储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小等地质因素影响，又受采气速度、避水高度等人为开发因素的影响，且各因素对水侵规律的影响复杂，有些参数难以通过测井及地震资料等地质资料确定，难以用统一的数理方程式表达，预测难度大。

目前国内外对于底水气藏气井见水规律的预测通常是通过建立相应的地质模型，利用数值模拟预测底水气藏气井水气比变化规律，这要求储层地质流体特征有相对准确认识，由于影响参数多，部分地质参数取值困难，影响预测精度；同时建模数模工作流程复杂，工作量大，不能快速准确解决问题，底水气藏气井见水规律的预测常常成为气藏工程的新问题。这种需求矛盾严重制约了气藏工程对底水气藏动态描述的应用前景，阻碍了气田后续高效、精准开发生产的步伐。

为了解决上述技术问题，本发明考虑底水气藏气井各项地质因素及开发因素(如储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度、避水高度)的非一致性，采用特定的策略通过数值模拟建立水气比上升规律识别图版，巧妙利用生产井生产数据诊断底水气藏储层物性与边界参数，预测底水气藏气井见水规律。由于油田的生产井动态生产数据齐全，并且数据准确，采用该方法预测底水气藏见水规律，可操作性强，简单易行，能够保障见水规律预测结果的精度，为气井工作制度、开发方案的调整提供了理论基础。

实际应用时，按照下述构思实施：

1)选取具有代表性的已知生产数据的底水气藏，建立对应的基础数值模拟模型；

2)筛选关键参数(储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度、避水高度)，通过数值模拟关系，建立单因素与水气比函数关系式；

3)应用数据分析工具，进行多因素分析回归，确定各参数函数关系式及权重系数，对各参数进行融合，得到多因素融合的水气比变化预测数学模型，形成不同多因素组合集值下的水侵识别图版；

4)利用得到的水侵识别图版对生产数据进行拟合分析，得到相应的储层物性(裂缝类型、裂缝发育程度、水体大小等不确定因素)并预测气水比变化规律。

接下来基于附图详细描述根据本发明实施例的方法的详细流程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的预测底水气藏气井见水规律的方法的流程示意图，参照图1可知，该方法包括如下步骤。

数值模型构建步骤、根据需求确定对应的历史底水气藏气井作为待测气井，综合待测气井相关的储层地质特征、气藏流体的高压物性以及设定的生产数据建立对应的数值模拟模型；

单因素函数分析步骤、利用建立的数值模拟模型，针对预设的各个影响因素按照设定方案获取各个单影响因素相对于气水比及产气量变化的修正系数，并基于其拟合确定各个影响因素对应的单因素气水比变化函数；

多因素融合分析步骤、获取各个影响因素的影响权重，并依据其融合更新影响因素，形成组合因素集，结合所述修正系数按照设定的策略建立组合因素集对应的气水比变化函数和水侵识别图版；

预测模型确定步骤、结合实际生产数据以及所述水侵识别图版反演校正确定待测气井设定储层物性参数和边界参数的适配取值，得到用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型；

预测模型应用步骤、针对具备预测需求的底水气藏气井，获取预设的影响因素代入所述目标气水比上升规律预测模型中，分析被测底水气藏气井水气比变化情况。

基于上述实施例的技术手段，通过对生产数据诊断底水气藏储层物性与边界参数并预测底水气藏气井见水规律的方法，分析底水气藏气井见水规律，用于评价气藏储层参数、储层类型，为合理生产制度、方案调整制定提供理论依据。

本发明方案的依据是不同类型底水气藏气井开发过程中，会出现不同的气水比变化规律，因此可以根据对于不同地质因素及开发因素组合的水气比变化特征，对气井生产数据进行反演，得到底水气藏的不确定的储层物性参数(裂缝类型、裂缝发育程度、水体大小等)。利用该方法可以根据建立的底水气藏水侵预测图版判断裂缝类型，利用拟合结果反演得到底水气藏的不确定的储层物性参数，预测气井后期水气比变化规律，从而为论证合理生产制度、气藏开发的可行性等开发方案及措施具有重要的技术支撑作用。

通过建立单井数值模型，考虑关键参数的差异性，模拟单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线，建立单因素控制下气水比上升规律函数关系。应用数据分析工具，得到不同因素的影响权重系数，对各因素进行重新融合建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。可采用水侵识别图版分析底水气藏气井生产数据，确定判断水体大小、平面与垂向渗透率比等不确定因素，并预测不同地质条件和工作制度下气井的水气比上升规律。

进一步地，在数值模型构建步骤中，利用地质建模软件，根据待测气井的储层地质特征建立气藏孔渗饱地质模型，考虑待测气井气藏流体的高压物性及渗流特征建立对应的岩石-流体模型，利用设定的生产数据结合地层压力测试资料和产剖资料数据建立气藏动态模型，进行模型初始化，建立待测气井对应的单井数值模拟模型；

实际应用时，其中所述储层地质特征包括地层构造及分层数据，根据测井解释数据获得的有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度，沉积相，裂缝发育程度和储量丰度信息，所述设定的生产数据包括产气量、产水量、油压和套压数据。

一个可选的实施例中，按照下述操作基于代表性底水气藏的地质特征建立单井数值模型；

利用成熟的地质建模软件建立三维地质模型，根据地震解释和井资料校正的断层文件，建立断层模型；应用分层数据，结合地震数据生成各个等时层的顶、底层面模型，建立层面模型；以井点的一维沉积岩性模型为基础，以地震数据为井间约束，同时以精细的储层展布研究果做控制，结合变差函数分析成果，进行储层沉积的随机建模；以测井解释的属性参数做依据，以岩相模型做控制，同时井间以优选的各种地震属性体做约束，根据多域高斯分布原则，建立储层三维属性模型：孔隙度、渗透率、饱和度。

利用成熟的数值模拟软件，选择合适的模拟器，考虑地层温压及流体组分，利用气井高压物性及分析化验数据，建立储层流体模型，结合储层相渗及岩石特征，建立对应的岩石-流体模型，根据气水界面建立平衡区分区，同时利用设定的生产数据建立气藏动态模型，进行模型初始化，拟合地质储量及生产历史，达到拟合要求(储量拟合5％，单井拟合85％，区块拟合达到90％)建立待测气井对应的单井数值模拟模型；

其中，所述储层地质特征包括地层构造及分层数据，测井解释的有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度，沉积相，裂缝发育程度、储量丰度等，设定的生产数据包括产气量、产水量、油压、套压等。

进一步地，根据预设的规则筛选影响气水比变化的关键地质及开发参数，实际应用时，考虑以下关键参数：储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度和避水高度；

因此，一个优选的实施例中，在所述单因素函数分析步骤中，包括：

考虑各影响因素的差异性，在其他参数不变条件下，设计各个单因素作为变化值，基于建立的单井数值模拟模型开展单井数值模拟，模拟各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线；

其中，所述影响因素包括：储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度和避水高度。

进一步地，在所述单因素函数分析步骤中，还包括：

对各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线拟合，建立各单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定不同单因素值控制下的修正系数；

拟合单因素与修正系数之间的函数关系，建立各单因素控制下气水比上升规律函数关系作为对应的单因素气水比变化函数。

实际应用时，通过数值模拟，在其它模拟条件一定的情况下，模拟单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线，然后曲线拟合，建立单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定修正系数；其中，考虑关键参数(储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度、避水高度等)的差异性，在其他参数不变条件下，设计不同单因素变化值，开展单井数值模拟，模拟单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线，即不同单因素值下气水比和产气量的数值曲线。进而对曲线拟合，建立单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定不同单因素值控制下的修正系数，其中修正系数表征在对曲线函数关系拟合的情况下单因素与气水比曲线的系数。

例如，针对每一个变量预测气水比与累计产气量关系，开展拟合求出修正系数a和b；以水体大小参数为例，不同水体大小下气水比与累计产气量的关系如图2所示。变化变量值求出a和b，再开展拟合求出a、b与变量值关系，建立单因素与建立单因素条件下气水比与累计产气量函数关系。图3示出了不同水体大小与修正指数a值的拟合结果，图4示出了不同水体大小与修正指数b值的拟合结果。

一个可选的实施例中，建立单井数值模型，开展单因素数值模拟，对气水比与累计产气量变化曲线拟合，建立不同单因素条件下气水比与累计产气量函数关系；

对曲线拟合，建立单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定不同单因素值控制下的修正系数。

重复上述步骤，考虑其他关键参数，包括储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度、避水高度，建立单因素控制下气水比上升规律函数关系，如下所示：

避水高度控制下的水气比上升规律关系式

水体大小控制下的水气比上升规律关系式

采气速度控制下的水气比上升规律关系式

储层厚度控制下的水气比上升规律关系式

渗透率控制下的水气比上升规律关系式

平面与垂向渗透率比控制下的水气比上升规律关系式

式中，WGR表示水气比；G_P表示累计产气量；h_p表示避水高度；V_wpv表示水体大小；V_R表示采气速度；h表示储层厚度；K表示渗透率；K_h/v表示平面与垂向渗透率比。

进一步地，通过多因素融合分析步骤获取各个影响因素的影响权重，并依据其融合更新影响因素，形成组合因素集，结合所述修正系数按照设定的策略建立组合因素集对应的水侵识别图版；

一个优选的实施例中，在所述多因素融合分析步骤中，包括：

应用数据分析工具对建立的单因素气水比变化函数进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数；

基于得到的影响权重系数对各因素进行重新融合，形成包含多种因素的组合因素集；

计算组合因素集值，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水侵识别图版。

进一步地，一个实施例中，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水气比变化函数和水侵识别图版时，包括：

将计算的组合因素集值与修正系数拟合，得到多因素组合集与修正系数的关系式，由组合因素集代替修正系数，得到组合因素集控制下的水气比上升规律函数关系式，并建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

实际应用时，应用数据分析工具，进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数，根据不同因素数与修正系数的关系，对各因素进行重新融合，形成多因素组合集。通过计算多因素组合集值，将多因素组合集值与修正系数拟合，得到多因素组合集与修正系数的关系式，由多因素组合集代替修正系数，可得到多因素组合集控制下的水气比上升规律函数关系式，建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

具体地，技术人员为了研究多因素组合对水气比上升规律的影响，可研制多因素组合约束下的水侵识别模板，在单因素对水气比上升规律影响研究的基础上，根据不同因素数与修正指数a、b值的关系，进行数据处理；

对于呈对数关系的因素，首先对其求对数，然后根据不同因素处理后的数值与对应a、b值(见表3)，进一步地，应用数据分析工具，进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数(见表1、表2)。

在得到不同因素影响权重系数后，根据不同因素数与修正指数a、b值的关系，对各因素进行重新组合，形成多因素组合集(见表1、表2)。然后计算多因素组合集值，再将多因素组合集值与修正指数a、b值拟合(分别见图3)，得到多因素组合集与修正指数a、b值的关系式，由多因素组合集代替修正指数的a、b值，可得到多因素组合集控制下的水气比上升规律关系式(见式6)，进而可研制不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

根据该水侵识别图版进一步预测不同地质条件和工作制度下气井的水气比上升规律，同时也可以结合气井实际水气比变化特征，判断水体大小、平面与垂向渗透率比等不确定因素。

表1影响a值的各因素系数表

表2影响b值的各因素系数表

表3不同因素处理后的数值与对应a、b值

对建立的单因素与修正系数函数关系，进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数，对各因素进行重新融合，将多因素组合集值与修正系数拟合，得到多因素组合集与修正系数的关系式，如下式所示，进而建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

式中，WGR表示组合因素集x对应的水气比；h表示储层厚度；K_h/v表示平面与垂向渗透率比；V_gp表示采气速度，％；V_pw表示水体倍数，分数；K表示气层渗透率，10^-3μm²；h_wl表示避水高度，m；下角标v表示垂直方向；下角标h表示水平方向，G_P表示累计产气量。

基于此，对某些未知关键参数设置初始值，包括储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度、避水高度等，将实际生产气水比与计算的气水比进行对比，如相等则将初始参数所对应的参数作为实际拟合参数；若不等，则修正待拟合参数，直至两者在可接受的误差范围之内，得到底水气藏储层物性与边界参数，并可以预测气井后期水气比变化规律，储层物性包括储层的孔隙度、渗透率及裂缝发育程度。

因此，一个进一步的实施例中，在预测模型确定步骤中，包括：

基于设定的物性参数初始值利用建立的水侵识别图版计算待测气井相应的水气比与累积产气量曲线；

根据气水比计算值与对应的实际测试气水比的差值情况调整物性参数初始值的设定值，直至计算值与实际测试值的差值满足设定的预测误差要求，将当前的物性参数设定值列为待测气井的储层物性参数有效值，并确定边界参数值。实际应用时，可设置计算值与实际测试值的差值小于等于10％时，为满足设定的预测误差要求，将当前的物性参数设定值列为待测气井的储层物性参数有效值。

实际应用时，体现为给定一个初始参数值，利用本文提出的水侵识别图版进行计算，得到累计产气量与水气比曲线；然后，对比理论值与实际测试值之间的差异；

最后，若两者基本重合，说明预设的参数值合理；若两者差距较大，需继续给定初始值，不断调整，直至两者在合理的误差范围之内。得到底水气藏储层物性与边界参数，并可以预测气井后期水气比变化规律，得到的参数及预测气井的水气比上升规律，对于论证合理生产制度、气藏开发的可行性等开发方案及措施具有重要的技术支撑作用。

基于上述操作结合实际生产数据以及所述水侵识别图版反演校正确定待测气井设定储层物性参数和边界参数的适配取值后，即可得到用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型；

接下来该目标气水比上升规律预测模型可以直接应用于底水气藏气井的水气比变化分析，因此，具体地，可以针对具备预测需求的底水气藏气井，获取预设的影响因素代入所述目标气水比上升规律预测模型中，分析被测底水气藏气井水气比变化情况。

需要说明的是，实际应用时，当得到用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型，且运算过程无异常时，不需要重复执行数值模型构建步骤、单因素函数分析步骤、多因素融合分析步骤和预测模型确定步骤的操作，直接基于已得到的目标气水比上升规律预测模型执行预测模型应用步骤即可。

进一步地，一个实施例中，为了保障目标气水比上升规律预测模型的有效性和可靠性，可基于设定的测试气井对所述目标气水比上升规律预测模型进行测试验证，可先将设定规模的已知气水比变化数据的底水气藏气井作为测试气井，针对各个测试气井，获取预设的影响因素，分别输入所述目标气水比上升规律预测模型，运算气水比变化数据，与真实的气水比变化数据进行对比，验证目标气水比上升规律预测模型的运算精确性。

实际应用中，如果运算得到的气水比变化数据与真实气水比变化数据的对比结果满足设定的误差要求，则表明目标气水比上升规律预测模型的运算精确性满足应用条件，可以进一步执行预测模型应用步骤应用于具备预测需求的其他底水气藏气井；否则，则重新执行单因素函数分析步骤、多因素融合分析步骤和预测模型确定步骤，以得到满足应用条件的目标水比上升规律预测模型。

实际应用时，可以利用得到的目标数值模型来预测的气井气水比预测模型，通过输入(储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度、避水高度)参数，预测气水比变化；也可以通过气水比拟合，根据已知变量求取相关例如裂缝发育程度等不确定参数。最终得到的拟合结果如图5所示。

需要说明的是，基于本发明上述任意一个或多个实施例中的方法，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码，该代码***作***执行时能够实现如上所述的预测底水气藏气井见水规律的方法。

本发明上述实施例中提供的见水规律预测方法，提出了一种通过建立水侵识别图版诊断底水气藏储层物性与边界参数的方法，并预测气井后期气水比变化规律，解决了现有方法参数取值难，工作流程复杂，工作量大，不能快速准确解决问题，简单易懂，易于操作，提高了生产效率，且考虑了底水气藏气井地质因素及开发因素的非一致性，因此，采用该方法进行预测气井后期气水比变化规律更符合实际情况，能根据气藏储层参数预测未见水井气水比变化规律，为气藏早期控水提供依据，提高了预测的精准度，为气井工作制度、开发方案的调整提供了理论基础。

实施例二

基于上述任意一个或多个实施例的其他方面，本发明还提供一种预测底水气藏气井见水规律的***，该***执行上述任意一个或多个实施例中所述的方法。

具体地，图6中示出了本发明实施例中预测底水气藏气井见水规律的***的结构示意图，如图6所示，本发明实施例所提供预测底水气藏气井见水规律的***包括：

数值模型构建模块，其配置为根据需求确定代表性的历史底水气藏气井作为待测气井，综合待测气井相关的储层地质特征、气藏流体的高压物性以及设定的生产数据建立对应的数值模拟模型；

单因素函数分析模块，其配置为利用建立的数值模拟模型，针对预设的各个影响因素按照设定方案获取各个单影响因素相对于气水比及产气量变化的修正系数，并基于其拟合确定各个影响因素对应的单因素气水比变化函数；

多因素融合分析模块，其配置为获取各个影响因素的影响权重，并依据其融合更新影响因素，形成组合因素集，结合所述修正系数按照设定的策略建立组合因素集对应的气水比变化函数和水侵识别图版；

预测模型确定模块，其配置为结合实际生产数据以及所述水侵识别图版反演校正确定待测气井设定储层物性参数和边界参数的适配取值，得到用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型；

预测模型应用模块，其配置为针对具备预测需求的底水气藏气井，获取预设的影响因素代入所述目标气水比上升规律预测模型中，分析被测底水气藏气井水气比变化情况。

一个优选的实施例中，所述数值模型构建模块利用地质建模软件，根据待测气井的储层地质特征建立气藏孔渗饱地质模型，考虑待测气井气藏流体的高压物性及渗流特征建立对应的岩石-流体模型，利用设定的生产数据结合地层压力测试资料和产剖资料数据建立气藏动态模型，进行模型初始化，建立待测气井对应的单井数值模拟模型。

进一步地，一个实施例中，所述单因素函数分析模块配置为：

考虑各影响因素的差异性，在其他参数不变条件下，设计各个单因素作为变化值，基于建立的单井数值模拟模型开展单井数值模拟，模拟各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线；

其中，所述影响因素包括：储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度和避水高度。

另一方面，一个实施例中，所述单因素函数分析模块还配置为：

对各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线拟合，建立各单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定不同单因素值控制下的修正系数；

拟合单因素与修正系数之间的函数关系，建立各单因素控制下气水比上升规律函数关系作为对应的单因素气水比变化函数。

进一步地，一个可选的实施例中，所述多因素融合分析模块执行下述操作：

应用数据分析工具对建立的单因素气水比变化函数进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数；

基于得到的影响权重系数对各因素进行重新融合，形成包含多种因素的组合因素集；

计算组合因素集值，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水侵识别图版。

一个实施例中，所述多因素融合分析按照下述操作结合所述修正系数建立组合因素集对应的水侵识别图版：

将计算的组合因素集值与修正系数拟合，得到多因素组合集与修正系数的关系式，由组合因素集代替修正系数，得到组合因素集控制下的水气比上升规律函数关系式，并建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

进一步地，一个优选的实施例中，所述预测模型确定模块执行下述操作：

基于设定的物性参数初始值利用建立的水侵识别图版计算待测气井相应的水气比与累积产气量曲线；

根据气水比计算值与对应的实际测试气水比的差值情况调整物性参数初始值的设定值，直至计算值与实际测试值的差值满足设定的预测误差要求，将当前的物性参数设定值列为待测气井的储层物性参数有效值，并确定边界参数值。

利用该方法可以根据建立的底水气藏水侵预测图版判断裂缝类型，利用拟合结果反演得到底水气藏的不确定的储层物性参数，预测气井后期水气比变化规律，从而为论证合理生产制度、气藏开发的可行性等开发方案及措施具有重要的技术支撑作用。

本发明实施例提供的预测底水气藏气井见水规律的***中，各个模块或单元结构可以根据实际测试和分析需求独立运行或组合运行，以实现相应的技术效果。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意味着限制。

说明书中提到的“一实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种预测底水气藏气井见水规律的方法，其特征在于，所述方法包括：

数值模型构建步骤、根据需求确定对应的历史底水气藏气井作为待测气井，综合待测气井相关的储层地质特征、气藏流体的高压物性以及设定的生产数据建立对应的数值模拟模型；

单因素函数分析步骤、利用建立的数值模拟模型，针对预设的各个影响因素按照设定方案获取各个单影响因素相对于气水比及产气量变化的修正系数，并基于其拟合确定各个影响因素对应的单因素气水比变化函数；

多因素融合分析步骤、获取各个影响因素的影响权重，并依据其融合更新影响因素，形成组合因素集，结合所述修正系数建立组合因素集对应的气水比变化函数和水侵识别图版；

预测模型确定步骤、结合实际生产数据以及所述水侵识别图版反演校正确定待测气井设定储层物性参数和边界参数的适配取值，得到用于预测气井水气比变化规律的目标气水比上升规律预测模型；

预测模型应用步骤、针对具备预测需求的底水气藏气井，获取预设的影响因素代入所述目标气水比上升规律预测模型中，分析被测底水气藏气井水气比变化情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数值模型构建步骤中，包括：

利用地质建模软件，根据待测气井的储层地质特征建立气藏孔渗饱地质模型，考虑待测气井气藏流体的高压物性及渗流特征建立对应的岩石-流体模型，利用设定的生产数据结合地层压力测试资料和产剖资料数据建立气藏动态模型，进行模型初始化，建立待测气井对应的单井数值模拟模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述单因素函数分析步骤中，包括：

考虑各影响因素的差异性，在其他参数不变条件下，设计各个单因素作为变化值，基于建立的单井数值模拟模型开展单井数值模拟，模拟各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线；

其中，所述影响因素包括：储层厚度、渗透率、裂缝发育程度、水体大小、采气速度和避水高度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述单因素函数分析步骤中，还包括：

对各单因素变化下气水比与累计产气量变化曲线拟合，建立各单因素条件下气水比与累计产气量函数关系，确定不同单因素值控制下的修正系数；

拟合单因素与修正系数之间的函数关系，建立各单因素控制下气水比上升规律函数关系作为对应的单因素气水比变化函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述多因素融合分析步骤中，包括：

应用数据分析工具对建立的单因素气水比变化函数进行多因素分析回归，得到不同因素的影响权重系数；

基于得到的影响权重系数对各因素进行重新融合，形成包含多种因素的组合因素集；

计算组合因素集值，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水侵识别图版。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，结合所述修正系数建立组合因素集对应的水气比变化函数和水侵识别图版时，包括：

将计算的组合因素集值与修正系数拟合，得到多因素组合集与修正系数的关系式，由组合因素集代替修正系数，得到组合因素集控制下的水气比上升规律函数关系式，并建立不同多因素组合集值下的水侵识别图版。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，得到的组合因素集控制下的水气比上升规律函数关系式如下所示：

式中，WGR表示组合因素集x对应的水气比；h表示储层厚度，m；K_h/v表示平面与垂向渗透率比；V_gp表示采气速度，％；V_pw表示水体倍数，分数；K表示气层渗透率，10^-3μm²；h_wl表示避水高度，m；下角标v表示垂直方向；下角标h表示水平方向，G_P表示累计产气量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在预测模型确定步骤中，包括：

基于设定的物性参数初始值利用建立的水侵识别图版计算待测气井相应的水气比与累积产气量曲线；

根据气水比计算值与对应的实际测试气水比的差值情况调整物性参数初始值的设定值，直至计算值与实际测试值的差值满足设定的预测误差要求，将当前的物性参数设定值列为待测气井的储层物性参数有效值，并确定边界参数值。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1～8中任一项所述方法的程序代码。

10.一种预测底水气藏气井见水规律的***，其特征在于，所述***执行如权利要求1～8中任意一项所述的方法。