[发明专利]一种地下储气库气井的储层温度预测方法

说明书

本发明公开一种地下储气库气井的储层温度预测方法，包括以下步骤：S1：利用气井的产能方程，计算近井的压力分布，进行压力分布预测；S2：根据近井的压力分布，确定压力梯度；S3：计算流体的比热、焦耳汤姆森系数、综合传热参数和热容项系数；S4：采用压力与温度的解耦方式求储层能量方程，进行储层温度场预测。本发明采用温度、压力解耦方式进行储层温度预测，解决储气库的水合物堵塞预判问题；储气库在采气期降压吸热、井底流动温度下降，影响井温剖面及井筒水合物预判；在注气期注入温度低、在井周储层降压形成低温区，可能产生水合物冰堵；这类不利因素，将作为储气库的注采能力设计、合理配产的限制条件。

技术领域

本发明涉及储气库领域，尤其涉及一种地下储气库气井的储层温度预测方法。

背景技术

地下储气库是保障天然气供给、维持管网平稳运行的重要设施，具有季节调峰和应急供气功能，受市场需求因素影响，储气库的日注采气量波动较大、峰值产量高，注采周期一般是注气7个月、采气4个月、注采转换1个月。常规气藏开发一般不太关注储层温度变化，工程上通常假设井底温度等于地层静温。储气库的注采强度是常规气藏的10～20倍，注采过程中近井带储层的压力梯度大，天然气在运移过程中体积膨胀吸热，导致储层温度显著变化，而高压低温条件容易形成天然气水合物。

储气库在采气期因降压吸热，导致井底流动温度下降，影响井温剖面及井筒水合物的预判；在注气期因注入温度低，在井周储层降压形成低温区，可能产生水合物冰堵。要规避这些不利因素的影响，需要预测井周储层的温度变化，判断出现水合物的注采条件，作为储气库的注采能力设计、合理配产的附加限制条件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地下储气库气井的储层温度预测方法，用于规避不利因素的影响，预测井周储层的温度变化，判断出现水合物的注采条件，作为储气库的注采能力设计、合理配产的附加限制条件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种地下储气库气井的储层温度预测方法，包括以下步骤：

S1：利用气井的产能方程，计算近井的压力分布P(r)，进行压力分布预测；

S2：根据近井的压力分布P(r)，确定压力梯度dP/dr；

S3：计算流体的比热c_p、焦耳汤姆森系数c_J、综合传热参数L_r和热容项系数E_r；

S4：采用压力与温度的解耦方式求储层能量方程，进行储层温度场预测。

优选的，所述S1中计算近井的压力分布P(r)，进行压力分布预测具体包括以下子步骤：

S11：由产能系数A、B计算渗透率k、非达西流动系数D；

S12：以井底流压P_wf为已知条件，推算地层压力P_e；

S13：用地层压力P_e计算井周的压力分布P(r)。

优选的，所述S3中：

热容项系数E_r定义为：

综合传热参数L_r定义为：

其中，c_p为天然气的定压比热，J/(kg.K)；r为以井筒中心为原点的径向坐标，m；h为储层厚度，m；ρ_e为储层岩石密度，kg/m³；c_e为储层岩石比热，J/(kg.K)；ρ_g为天然气密度，kg/m³； U_to为总传热系数，W/m²；φ为储层孔隙度。