[发明专利]一种气藏开发动态物理模拟方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发分析技术，具体是一种再现开发过程压力、产量变化规律的气藏开发动态物理模拟方法及其装置。

背景技术

气藏开发分析是在气藏投产以后，用气井生产、试井和测试等资料，分析气井、气藏的生产特点，研究气藏开发过程中的开采特征、开发规律、动态机理等，目的是为气藏合理开发方案提供依据。

目前，国内外气藏开发以依靠气藏自身能量进行定压差或定产量衰竭开采为主，方法是广泛应用于气藏工程的气藏开发分析，它是以气体渗流实验为主，主要研究气体在多孔介质中的渗流特征、渗流机理。气藏开发动态分析方法主要有试井分析技术、气藏数值模拟动态分析技术、物质平衡方法等，这些方法是在对气藏储层地质条件初步认识的基础上，建立理论模型，结合实际气井生产过程中的压力、产量特征，跟踪预测气藏开发动态。这些方法没有用到真实的储层介质，难以在室内模拟气藏环境和气藏开发方式，不能再现气藏生产过程中均质储层、非均质储层压力、产量变化规律，无法通过物理模拟实验认识气藏开发动态特征，不能实现数据自动监测、采集、处理。

根据上述气体渗流实验的方法，目前采用的装置基本组成是装载岩心部分、加围压部分、驱动动力源部分、计量部分。在这些组成中核心的是装载岩心部分，目前常用于装载岩心的是岩心夹持器，常用规格有：直径为2.5cm、3.8cm、7.0cm、10cm，长度满足10cm～100cm，每个岩心夹持器上测压点不超过5个，加围压装置是手摇泵，只能给岩心加低围压，驱动动力源用高压气瓶、平流泵，压力较低，单一的岩心夹持器流程中无法安装皂末流量计、质量流量计等计量装置，不能沿程监测、采集气藏开发中储层压力、产量变化，不能通过现有装置在室内模拟研究气藏开发动态变化规律。

发明内容

本发明目的在于提供一种可再现气藏开发过程中压力、产量变化规律的气藏开发动态物理模拟方法及其装置。

本发明提供如下技术方案：

一种气藏开发动态物理模拟方法，依照以下步骤进行：

1)采集气井单井岩心并制取气藏天然岩心；

步骤1)所述气藏天然岩心是从实际气藏储层取得，直径为7cm至10cm，单块长度大于10cm，累计长度100cm至300cm。

2)根据已知气井单井控制储层地质特征和气藏环境顺序排列岩心；

步骤2)所述气井单井控制储层地质特征是指单井控制储层范围内，由近井到远井储层的渗透率、孔隙度。

步骤2)所述气藏环境是岩心温度为20℃至70℃，岩心围压为0MPa至70MPa，岩心孔隙中气压为0MPa至50MP，岩心围压应大于岩心孔隙中气压10MPa以上。

步骤2)所述的顺序排列是岩心排列物性特征与气井单井控制储层地质特征一致。

3)根据不同的气藏开采方式，间断记录岩心不同位置点压力、流量、累计流量，实时绘出变化曲线，模拟气井单井生产动态特征和气藏开发动态物理变化。

步骤3)所述的气藏开采方式是指定产衰竭或定压差衰竭开采方式。

步骤3)所述的间断记录时间间隔为5至300秒，时间间隔可随时调整。

步骤3)所述的位置点是分布在顺序排列岩心上的压力测量点和流量测量点，压力测量点4～13个，流量测量点1～3个。

步骤3)所述的气井生产动态特征曲线是压力与生产时间、流量与生产时间、累计流量与生产时间关系图。

本发明还提供如下技术方案：

根据上述气藏开发动态物理模拟方法提供以下气藏开发动态物理模拟装置，由高压气源GR，气体增压器ZRH，岩心夹持器CG1、CG2、CG3，阀门V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11，压力传感器PS1、PS2、PS3、PS4、PS5、PS6、PS7、PS8、PS9、PS10、PS11、PS12、PS13，高压注射泵HP-100A，调压阀PR、质量流量控制器QC1、QC2、QC3、计算机PC、组成。

高压气源GR与阀门V1、阀门V2连接，阀门V2与阀门V3、气体增压器ZRH、压力传感器PS1、岩心夹持器CG1入口端连接，岩心夹持器CG1正体与压力传感器PS2、PS3、PS4连接，岩心夹持器CG1出口端与阀门V4、压力传感器PS5、质量流量控制器QC1、岩心夹持器CG2入口端连接。

岩心夹持器CG2正体与压力传感器PS6、PS7、PS8连接，岩心夹持器CG2出口端与阀门V5、压力传感器PS9、质量流量控制器QC2、岩心夹持器CG3入口端连接。