基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法及装置与流程

本发明涉及一种基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法及装置，属于油田开发储量动态评估领域。

背景技术：

1、在气藏开发过程中，储量计算是气田详探与开发方案设计的基本依据，也是气田勘探与开发工作的最终目的，因此储量的计算和评估对于气藏开发具备十分重要的意义。井控半径的确定是储量计算的关键，通过确定井控半径可以明确气井的单井控制储量，优化气井配产情况，指导后续的单井动态开发方法，提升开发效果。可以说井控半径的准确计算，对跟踪和调整整个气井的生命周期具有重要的作用。

2、目前对于气井井控半径的确定方法主要有两种，分别为图版法和试井法。图版法基于理论推导而来，存在较多的假设前提，与真实气藏条件差异较大，准确度较低，一般仅用来作为参考；试井法分为压降试井与压力恢复试井，对于处于开发早期且有足够试采资料的气井可用试井法计算井控半径，但此方法对测试资料要求较高，大部分气井难以满足。井控半径的大小与生产动态密切相关，气井的生产阶段包括稳态阶段，非稳态阶段与拟稳态阶段，各阶段的生产特点不同，计算井控半径的方法也不同。因此，需要寻求一种对测试资料要求较低，仅依靠生产动态资料就能确定气井井控半径的方法，满足目前对于井控半径的确定需求。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法及装置，该方法以气井生产阶段的井控半径作为研究对象，充分考虑了此阶段气井的生产动态参数与储层地质参数，从物质平衡方程出发，结合气井生产过程的压力状态方程，采用假设迭代，重复对比的方法确定气井的井控半径，并通过编写计算流程实现数据的程序化与精细化计算。该方法可以准确有效确定气井的井控半径，为气田的资源评价和油气公司储量技术体系的完善提供技术支持。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法，包括如下步骤：

4、1)对于常规气藏，建立气井流动时的单一气相压力状态方程与物质平衡方程；对于凝析气藏，建立气井流动时气油两相压力状态方程与物质平衡方程；

5、2)将单一气相压力状态方程与物质平衡方程相结合，建立常规气藏气井井控半径计算模型，将气油两相压力状态方程与物质平衡方程相结合，建立凝析气藏气井井控半径计算模型；

6、3)对于处在非凝析气藏的目标气井，任意选取其某一生产时刻，代入该时刻的生产数据并假设井控半径，利用常规气藏气井井控半径计算模型计算截止至该时刻目标气井的累积产气量，对比计算的累积产气量与实际累积产气量之间的误差，采用迭代法不断优化假设值，直至误差精度达到要求，最终确定最优的井控半径；

7、4)对于处在凝析气藏的目标气井，在地层压力大于露点压力时，假设凝析半径，代入单一气相压力状态方程计算对应的压力值，对比计算的压力值与实际露点压力之间的误差，采用迭代法不断优化假设值，直至误差精度达到要求，最终确定合理的凝析半径；

8、5)首先计算得到压力传播到凝析半径时对应的生产时间，然后计算该时间段内的累积产气量，记为非凝析阶段累积产气量；任意选取该生产时间后的某一生产时刻，代入该时刻的生产数据并假设井控半径，利用凝析气藏气井井控半径计算模型计算截止至该时刻气井的凝析阶段累积产气量，非凝析阶段累积产气量与凝析阶段累积产气量之和为总累积产气量，对比计算的总累积产气量与实际的累积产气量之间的误差，采用迭代法不断优化假设值，直至误差精度达到要求，最终确定最优的井控半径；

9、6)代入完整的生产数据并重复步骤3)、4)、5)，计算不同生产时刻的井控半径，绘制动态井控半径曲线，用于指导与预测该气井生产过程中井控半径的变化。

10、所述的基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法，优选地，所述方法的构建是基于以下假设条件：初始压力高于露点压力时，地层流体只有单一气相；初始压力低于露点压力时，地层流体为气油两相，气体为理想气体，油为可压缩流体；任意流体在地层中瞬时达到流动平衡；忽略岩石和流体的压缩性及油气毛管力的影响。

11、本发明第二方面提供一种基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的装置，包括：

12、第一处理单元，用于对于常规气藏，建立气井流动时的单一气相压力状态方程与物质平衡方程；对于凝析气藏，建立气井流动时气油两相压力状态方程与物质平衡方程；

13、第二处理单元，用于将单一气相压力状态方程与物质平衡方程相结合，建立常规气藏气井井控半径计算模型，将气油两相压力状态方程与物质平衡方程相结合，建立凝析气藏气井井控半径计算模型；

14、第三处理单元，用于对于处在非凝析气藏的目标气井，任意选取其某一生产时刻，代入该时刻的生产数据并假设井控半径，利用常规气藏气井井控半径计算模型计算截止至该时刻目标气井的累积产气量，对比计算的累积产气量与实际累积产气量之间的误差，采用迭代法不断优化假设值，直至误差精度达到要求，最终确定最优的井控半径；

15、第四处理单元，用于对于处在凝析气藏的目标气井，在地层压力大于露点压力时，假设凝析半径，代入单一气相压力状态方程计算对应的压力值，对比计算的压力值与实际露点压力之间的误差，采用迭代法不断优化假设值，直至误差精度达到要求，最终确定合理的凝析半径；

16、第五处理单元，用于首先计算得到压力传播到凝析半径时对应的生产时间，然后计算该时间段内的累积产气量，记为非凝析阶段累积产气量；任意选取该生产时间后的某一生产时刻，代入该时刻的生产数据并假设井控半径，利用凝析气藏气井井控半径计算模型计算截止至该时刻气井的凝析阶段累积产气量，非凝析阶段累积产气量与凝析阶段累积产气量之和为总累积产气量，对比计算的总累积产气量与实际的累积产气量之间的误差，采用迭代法不断优化假设值，直至误差精度达到要求，最终确定最优的井控半径；

17、第六处理单元，用于代入完整的生产数据并重复第三处理单元至第五处理单元，计算不同生产时刻的井控半径，绘制动态井控半径曲线，用于指导与预测该气井生产过程中井控半径的变化。

18、本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法的步骤。

19、本发明第四方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法的步骤。

20、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

21、1、本发明充分考虑了气井的生产动态参数与储层地质参数，从物质平衡方程出发，结合气井生产过程的压力状态方程，采用假设迭代，重复对比的方法确定气井的井控半径，并通过编写计算流程实现数据的程序化与精细化计算。

22、2、传统井控半径计算方法均需要一定的测试资料，本发明的计算方法对测试资料要求较低，仅依靠生产动态资料就能确定气井井控半径，尤其对于测试成本大，测试资料少的海上气井极为适用。

23、3、本发明所公开的基于物质平衡与压降迭代计算气井井控半径的方法，是以理论方法与程序化计算流程相结合的方式指导相关人员对目标气井的井控半径做出科学准确的计算，方法简单，即使缺乏相关领域知识的人员也能够即刻上手，将研究技能与经验的影响降至最低，具有很高的适用性及推广价值。