[发明专利]基于井底和井口流入动态曲线共同约束的产能评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于井底和井口流入动态曲线共同约束的产能评价方法，属于石油天然气勘探开发领域。

背景技术

目前产能评价的方式主要是采用产能试井的方法，主要包括回压试井、等时试井、修正等时试井以及一点法试井等几种产能试井方法，这些产能试井方法都是通过在不同的稳定工作制度下，测得井的流量与对应的稳定井底压力数据以及其它有关的资料，然后根据这些资料，通过绘图或解析的方法得出井的产能，确定井的合理生产能力、合理工作制度和储层参数。

气井的产能应包括气井的采气指数、绝对无阻流量和不同生产压差下的产量变化。产能试井要求取得稳定的产量数据及井下流压数据，目前常采用将仪器下入井底的方式录取井下压力资料，在矿场实际应用中，经常遇到传统二项式产能方程指示曲线的线性相关性不高，甚至出现斜率为负的情况。对于这种问题，在现场生产中其主要原因包括：1)地层的内在因素，主要包括：层间干扰、地层渗透率发生变化、地层曾被钻井液浸泡或井底有堵塞物、凝析油的影响等。2)外在因素，主要包括：井底积液的存在、前期放喷不彻底、测试时间不够长、产量和井底压力未达到稳定等。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于井底和井口流入动态曲线共同约束的产能评价方法，本发明提供了一种在深入分析井底二项式产能方程理论的基础上，推导出全新的井口二项式产能方程，直接根据井口压力计算气井产能。对于同一气井，在任一条件下的无阻流量是唯一确定的，因此无论是通过井底二项式产能方程还是井口二项式产能方程计算的无阻流量，在理论上应该是同一值。基于上述理论，实现受井底二项式和井口流入动态曲线共同约束的产能评价，在一定程度上规避了单纯使用井底二项式产能方程确定无阻流量所带来的结果不准确性，从而为矿场上的气井合理配产提供更可靠的保障。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于井底和井口流入动态曲线共同约束的产能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、采用井口关井压力资料计算井底静压，得出井口与井底压力在关井条件下存在的关系式；

b、采用井口生产压力资料计算井底流压，得出井口与井底压力在生产条件下存在的关系式；

c、根据步骤a的关系式和步骤b的关系式建立井口二项式产能方程，并根据井口二项式产能方程得出用于计算无阻流量的井口流入动态曲线；

d、根据井底关井压力资料和井底生产压力资料建立井底二项式产能方程，并根据井底二项式产能方程得出用于计算无阻流量的井底流入动态曲线；

e、根据井口流入动态曲线和井底流入动态曲线建立两个无阻流量相差最小的目标函数，将井口流入动态曲线和井底流入动态曲线交于一点，并计算目标井在产能测试或其它任一条件下的无阻流量值，从而根据无阻流量值实现产能评价。

所述步骤a中，井口与井底压力在关井条件下的关系式为：

其中：P_ws—关井稳定情况下井底压力，MPa；

P_wh1—关井稳定情况下井口压力，MPa；

s₁—关井稳定情况下的指数；

T₁—关井稳定情况下的井筒的平均温度，K；

Z₁—关井稳定情况下的井筒的平均偏差因子；

H—井深，m；

γ_g—气体相对密度。

所述步骤b中，井口与井底压力在生产条件下的关系式为：

其中：P_wh2—生产过程中的井口压力，MPa；

f—油管摩阻；

D—油管内径，m；

s₂—生产过程中的井筒指数。

所述步骤c中，井口二项式产能方程为：

其中：P_wh1—井口静压，MPa；

P_wh2—井口流压，MPa；

q_sc—气井产量，/d。

所述步骤d中，井底二项式产能方程为：

其中：—气层平均压力，MPa；

P_wf—井底压力，Mpa。

所述步骤e中，建立的两个无阻流量相差最小的目标函数为：

E＝min|q_AOF-q_AOF1|