[发明专利]一种致密低渗气田多级压裂水平井产量预测方法

摘要

本发明公开了一种致密低渗气田多级压裂水平井产量预测方法，属气田开发领域。针对现有水平井产量预测模型不能考虑地层非均质、气层钻遇率、渗流阻力梯度、变裂缝间距、变压裂缝规模等因素对压裂水平井产量的影响，提出了一种新的致密低渗气田多级压裂水平井量预测方法，可用于致密低渗气田多级压裂水平井的产量预测，为开发设计优化提供依据。实例验证结果表明：本发明方法预测结果与多级压裂水平井的实测数据非常接近，效果较好。本发明提出的方法填补了“能同时兼顾地层非均质、气层钻遇率、渗流阻力梯度、变裂缝间距、变压裂缝规模等因素影响的压裂水平井产量预测模型”的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点，因而具有很好的推广使用价值。

主权项

1.一种致密低渗气田多级压裂水平井产量预测方法，其特征在于，预测方法如下：(1)根据水平段测井曲线，结合各压裂缝位置，确定各压裂缝所处位置的渗透率K_i；若本井无水平段测井曲线，可根据本井导眼段测井曲线或岩心实验或矿场试井资料确定目的层渗透率K_i；若本井无上述任何资料，则用邻井目的层渗透率平均值作为各压裂缝所在位置处的渗透率K_i；(2)根据岩心实验确定目的层位水平井压裂开发时的有效渗透率保留系数C_ke；(3)采用岩心实验方法，测试得出目的层位的渗流阻力梯度G_gi与渗透率之间的关系；(4)根据PVT实验数据，建立气体粘度、气体偏差因子与压力之间的关系表；(5)根据实际钻井、录井资料确定水平井水平段的气层钻遇率R_di；(6)通过实际压裂数据得到各条压裂缝的缝高H_ei、缝长L_fi(7)根据实际压裂数据得到各条压裂缝的压裂缝间距d_fiL、d_fiR；(8)根据实际测试资料确定地层温度T，或者用目的层位的垂深乘以地温梯度估算地层温度T；(9)通过实际测试资料获得地层压力P_r，或者用目的层位的垂深乘以目的层的压力系数估算地层压力P_r；(10)由于地层压力一定时，不同井底流压对应不同的产量，因而产量预测时，需要给出要估算产量的井底流压值P_wf；在验证本方法可靠性时，可通过实际测试资料获得井底流压P_wf，或者根据井口油压估算井底流压值P_wf；(11)由步骤(9)和(10)给出的地层压力值P_r和井底流压值P_wf，计算出地层与裂缝制间的平均压力P‾=0.5(Pr+Pwf);]]>(12)根据步骤(4)得到的气体粘度、气体偏差因子与压力之间的关系表，用插值法估算出压力下的气体粘度u_g和偏差因子(13)根据步骤(3)得到的渗流阻力梯度与渗透率之间的关系表，结合步骤(1)中得到的压裂缝位置处的渗透率，用插值法估算出压裂缝所在位置处的渗流阻力梯度；(14)将上述各步骤得到的相关参数代入式(1)，可计算得到多级压裂水平井的产量；Qsc=Σi=1Nsec0.0864*RdiCkeLfiHeiKiug(Pr2-Pwf2dfiL+Pr2-Pwf2dfiR-Ggi(Pr+Pwf))1Z‾T/PscZscTsc]]>                                                 (1)(15)若认为压裂缝与相邻两条缝之间的间距基本相等，将上述各步骤得到的相关参数代入式(2)，可计算得到多级压裂水平井的产量；Qsc=Σi=1Nsec0.1728*RdiCkeLfiHeiKiug(Pr2-Pwf2dfi-Ggi(Pr+Pwf)2)1Z‾T/PscZscTsc]]>                                                (2)(16)若不考虑地层的非均质性，并近似认为各条压裂缝的缝高、缝长与间距相同，将上述各步骤得到的相关参数代入式(3)，可计算得到多级压裂水平井的产量；Qsc=0.1728*NsecRdCkeLfHeKug(Pr2-Pwf2df-Gg(Pr+Pwf)2)1Z‾T/PscZscTsc]]>                                                 (3)上述各式中各符号含义如下：N_sec:压裂缝段数，无量纲；       R_di:第i段的气层钻遇率，小数；C_ke:有效渗透率系数，小数；      R_d:不考虑地层非均质的气层钻遇率，小数；L_fi:第i条压裂缝长度，m；           L_f:压裂缝长度，m；H_ei:第i条裂缝的高度，m；           H_e:压裂缝高度，m；K_i:第i条裂缝处的储层渗透率，mD；   K储层渗透率，mD；u_g:在地层压力和井底流压平均值条件下的天然气粘度，mPa.s;P_r:地层压力，MPa;                  P_wf:井底流压，MPa；r_fiL:地层供气边界到裂缝i左裂缝面的距离，m；r_fiR:地层供气边界到裂缝i右裂缝面的距离，m；d_fiL:裂缝i左裂缝面与裂缝i-1右裂缝面之间的距离，m；d_fiR:裂缝i右裂缝面与裂缝i+1左裂缝面之间的距离，m；d_fi：裂缝i与两侧裂缝之间的间距，m；G_gi:第i个压裂段处的气体渗流阻力梯度，MPa/m;G_g:气体渗流阻力梯度，MPa/m;在地层压力和井底流压平均值条件下的天然气偏差因子，小数；T:地层温度，开氏度；       P_sc:标准压力，0.101MPa；T_sc:标准温度，293.15K；    Z_sc:标准压力、温度下的天然气偏差因子，一般取1。