[发明专利]一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法

权利要求书

1.一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法，其特征在于：

步骤100：将一口经压裂改造后的垂直井设置于圆形第一类水合物储层的中心，设置相关的常数和参数；具体操作：设置水合物层厚度为H、游离气层厚度为h、储层半径为re、裂缝纵向高度与游离气层厚度相等，均质各向同性储层孔隙度和绝对渗透率为常数，流动为二维达西流动，仅考虑单相气体流动，井流量在垂直方向上均匀分布，忽略毛管力和重力，忽略地温梯度，水合物及储层的热物理学性质在整个开采过程中保持常数；

步骤200：将水合物分解视为源汇项，获得气体连续性方程；

步骤300：根据动量守恒方程和气体连续性方程的联立，获得渗流控制方程；

步骤400：根据渗透控制方程，得到水合物区块能量守恒与产量变化式；

步骤500：根据真实气体状态方程，转化渗透控制方程为函数表达式；

步骤600：对函数表达式进行转化，得到裂缝的压力分布式；

步骤700：对压力分布式进行积分，得到位于储层中任意一点的部分压开垂直裂缝井在拉氏空间下的无量纲压力分布式，从而即可求得井底压力；

气体连续性方程具体为：

式中：qg*表示气体分解量；ρ_g表示水合物分解的气体密度、v_g表示水合物分解的气体速度；

其中：φ^c表示修正孔隙度大小，根据公式：

φ表示水合物储层孔隙度，计算出φ^c的值；

根据动量守恒方程为：

联立方程(1)和(3)，得到渗流控制方程：

式中的气体分解量q_g*，既与流体流动的相关参数有关，又取决于热量传递的相关参数，μ表示储层内流体的粘度，k表示储层渗透率，p表示储层压力；

由于水合物吸热分解过程，水合物区块能量守恒与产量变化式为：

式中：c_p为水合物层的比热；

ΔH为水合物分解热；

T_se为水合物相平衡温度；

m_H表示水合物分解质量；

ρ表示水合物盖层密度；

ΔV_H表示水合物单元体，如下式所示：

ΔV_H＝2πrΔrH (6)

式中，△r表示水合物单元体的半径；

因此，气体流量可以表示为压力的函数，从而也是空间坐标r和z的函数；

式中p_sc水合物相平衡压力、T_se为水合物相平衡温度，ρ_H水合物密度，ΔH为水合物分解热，E_H为水合物的膨胀系数，M_g为天然气的相对分子质量，h_t为储层总厚度；将式(7)代入式(4)中，得到：

根据真实气体状态方程

pV＝ZnRT (9)

上式可转化为：

将上式右侧展开并忽略储层压缩性，可得：

定义拟压力函数：

则渗流控制方程可转化为：

式中，c_t*表示修正的总压缩系数，如下式所示：

其中，水合物分解引起的压缩系数表达式如下：

式中，Ψ(P)拟压力函数，T_i原始地层温度，Z气体压缩因子，P地层压力，c_g气体压缩系数，c_f骨架压缩系数，c_d流体压缩系数。