[发明专利]一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法

说明书

本发明公开了一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法，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；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解式；步骤700：对压力分布式进行积分，无量纲压力分布式，可求得井底压力。本发明的水合物系统部分压开裂缝井试井行分析方法，对水合物的开采具有重要的指导意义。

技术领域

本发明涉及水合物技术领域，具体涉及一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法。

背景技术

水合物在多孔介质中的分解相变特性，受控于储层中各点的温度、压力条件。根据水合物相平衡曲线可知，当温度高于相平衡温度，压力低于相平衡压力时，水合物便发生分解，形成气和水。当分解的气体由小气泡逐渐汇聚为连续气相时，气体开始渗流。温度和压力二者促使水合物分解的快慢程度，取决于水合物所处环境的原始地层压力和温度。

天然气水合物的相平衡条件对估算气体水合物储量、确定海底水合物稳定区域、计算水合物生产及分解速率极其重要。在过去的几十年里，随着人们对气体水合物研究的日益关注，积累了大量的水合物相平衡方面的实验数据，建立了多种水合物相平衡计算模型。Sloan和Bercz在其专著里收集并总结了该领域的大量研究。目前水合物相平衡的计算方法主要有经验公式法、图表法、基于分子热力学理论的模型。经验公式法一般是通过对实验数据或对理论图版进行回归拟合，得到相应的公式，公式主要是基于气体相对密度和压力，或基于气体相对模型和温度，来计算对应的相平衡温度或相平衡压力；大多数预测气体水合物相平衡条件的理论模型都是建立在范德瓦尔-普朗特统计热力学模型的基础上。确定水合物相平衡条件最好的方法是通过实验测量。然而，实验耗时较长，且受实验条件的限制，导致无法及时满足工程需求。

在现有技术中，急需一种对水合物系统部分压开裂缝井试井行之有效的分析方法，对水合物的开采具有重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法，以解决现有技术中需一种对水合物系统部分压开裂缝井试井行之有效的分析方法的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种水合物系统部分压开裂缝井试井分析方法，

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；

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解式；

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。

作为本发明的一种优选方案，步骤100的具体操作为：

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。