[发明专利]基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法

说明书

本发明涉及油气田开发技术领域，具体地涉及一种基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法。基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法，方法如下：获取气井基础数据、生产数据及天然气高压物性参数；代入公式进而计算得到泄气半径。本发明采用微积分原理对拟压力、拟时间和物质平衡方程进行处理，结合定产气井生产规律，建立了基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法，方法简洁且结果可靠，对于气井生产动态分析具有重要意义。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体地涉及一种基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法。

背景技术

泄气半径反映了气井的供气范围大小和供气能力，是动态分析和产能评价的基础，对于气井开发具有重要意义。目前获取泄气半径的方法主要包括产能方程法、物质平衡法、数值模拟法、物模实验法和渗流理论公式法等，其中产能方程法和物质平衡法均要求气井进行相关测试；数值模拟法需要可靠的地质模型导致现场可操作难度较高；物模实验法成本较高；渗流理论公式法基于特定气藏的渗流机理开展分析，具有一定的应用局限性。

储层物性、天然气高压物性参数和生产数据均为气井固有参数，泄气半径本质上由这三者共同决定，建立一种便捷的泄气半径计算方法，对于气田开发具有重要意义。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法。

本发明的技术方案在于：

基于高压物性参数的定产气井泄气半径计算方法，原理如下：

气田开发过程中，通常采用拟压力ψ来描述天然气的高压物性参数变化，对拟压力ψ的定义式求导，结合压缩系数C_g的定义，得到拟压力ψ的微分表达式：

式中：ψ为拟压力，MPa²/(mPa·s)；

μ为气体粘度，mPa·s；

C_g为压缩系数，MPa^-1；

p为压力，MPa；

Z为偏差系数，无量纲。

对定容气驱气藏的物质平衡方程进行求导，得到其微分表达式：

式中：为平均地层压力，MPa；Z_r为对应的偏差系数；

q_sc为地面标准条件下的产气量，m³/d；

π为圆周率，无量纲；

r_e为泄气半径，m；

h为产层厚度，m；

φ为孔隙度，无量纲；

t为时间，d

S_gi为原始含气饱和度，无量纲；

p_sc为地面标准状态下的天然气压力，取值0.101MPa；

T为产层温度，K；T_sc为地面标准状态下的天然气温度，取值293.15K。

联立公式(1)和公式(2)，同时对左右两边进行积分，积分上下限为：t＝0时，ψ＝ψ_i；t＝t时，ψ＝ψ；经过推导，得到：

式中：ψ_i为原始地层压力p_i对应的拟压力，MPa²/(mPa·s)；

为平均地层压力对应的拟压力，MPa²/(mPa·s)；

μ_i为原始地层压力p_i条件下的气体粘度，mPa·s；

C_gi为原始地层压力p_i条件下的压缩系数，MPa^-1；