一种确定煤层气藏产量的方法和装置与流程

本文涉及煤层气开发领域，尤指一种确定煤层气藏产量的方法和装置。

背景技术：

1、煤层气作为清洁高效的绿色能源，煤层气产能预测以及无阻流量的确定已经成为煤层气大规模投入开发所必须急切解决的关键问题之一，虽然对于煤层气井的产能预测经形成了多种方法，但由于模型建模难以适合于复杂井型、假设条件过多无法适合于实际储层以及计算误差过大等因素的影响，产能模型的建立准确性以及简便性都有待商榷。一些研究中，多利用建立模型利用渗流力学方法求解方程确定煤层气产能，因此，为降低预测误差以及计算简便性，应进行基于生产测试资料的煤层气产能方程的确定。

技术实现思路

1、本技术提供了一种确定煤层气藏产量的方法和装置，该方法基于煤层气藏中气井的生产数据、结合地层平均压力的物质平衡方程确定煤层的地层平均压力，进而根据产能方程确定该煤层气藏的产量。

2、本技术提供了一种确定煤层气藏产量的方法，所述方法包括：

3、获取一时间段内的煤层气藏中气井的生产数据，其中，所述生产数据包括：产气时间、产气量和井底流压；

4、根据原始地层基础数据、所述生产数据以及地层平均压力的物质平衡方程确定煤层的地层平均压力；

5、根据所述煤层的地层平均压力、所述产气量、所述井底流压和煤层气藏的产能方程确定该煤层气藏的产量。

6、一种示例性的实施例中，所述时间段是煤层气藏中气井稳定试井的时间段；

7、所述根据原始地层基础数据、所述生产数据以及地层平均压力的物质平衡方程确定煤层的地层平均压力，包括：

8、对煤层进行测试分析实验以及等温吸附实验，得到相应的原始地层基础数据；

9、根据所述原始地层基础数据和所述生产数据，利用地质储量物质平衡关系计算出该煤层气藏的地质储量；

10、根据所述煤层气藏的地质储量、所述原始地层基础数据以及所述生产数据确定地层平均压力的跟踪计算公式，并利用迭代法确定所述煤层气藏的地层平均压力。

11、一种示例性的实施例中，所述原始地层基础数据包括：煤层温度，煤层厚度，裂隙含水饱和度，裂隙平均孔隙度、临界解析压力、煤岩密度、地层水压缩系数、地层水体积系数、裂隙原始含气饱和度、基质原始含气饱和度；

12、所述煤层气藏的地质储量包括：基质吸附气剩余地质储量、裂隙游离气剩余地质储量、总地质储量；

13、所述地质储量物质平衡关系，包括:

14、当p＞pl，为：

15、

16、当p＜pl，为：

17、

18、上述公式中，vl为langmuir体积常数、pl为langmuir压力常数、pl为临界解析压力、psc为标准压力、tsc为标准温度、p为井底流压、gp为累积产气量、t为煤层温度，h为煤层厚度，swi为裂隙含水饱和度，为裂隙平均孔隙度、pl为临界解析压力、ρb为煤岩密度、cw为地层水压缩系数、bw为地层水体积系数、sgfi为裂隙原始含气饱和度、sgmi为基质原始含气饱和度；gai为基质吸附气剩余地质储量、wp为累计产水量、bg为气体体积系数、we为累计天然水侵量、pi为地层压力、swfi为裂隙原始含水饱和度、φm为基质平均孔隙度、swmi为煤基质孔隙中的束缚水饱和度、ρb为煤岩密度、vgi为原始煤层含气量、gfi为裂隙自由气原始地质储量、gmi为自由气原始地质储量。

19、一种示例性的实施例中，所述根据所述原始地层基础数据和所述生产数据，利用地质储量物质平衡关系计算出该煤层气藏的地质储量，包括：

20、根据实验所得到的原始地层基础数据，结合地质储量物质平衡关系确定出生产数据与煤层气藏的地质储量关系；

21、获取多个生产数据点，进行线性拟合确定原始煤层的游离气地质储量、吸附气地质储量和煤层气藏的总地质储量。

22、一种示例性的实施例中，所述生产数据与煤层气藏的地质储量关系为：y＝mx+a；

23、其中，

24、

25、

26、a＝gfi+gmi，m＝gai。

27、一种示例性的实施例中，所述获取多个生产数据点，进行线性拟合确定原始煤层的游离气地质储量、吸附气地质储量和煤层气藏的总地质储量，包括：

28、获取多个生产数据点，进行线性拟合得到生产数据与煤层气藏的地质储量关系的直线；

29、根据拟合所得到的直线确定该直线对应的截距和斜率，其中，截距表示原始煤层游离气地质储量，斜率表示原始煤层吸附气地质储量；

30、根据所述原始煤层游离气地质储量和所述原始煤层吸附气地质储量之和确定煤层气藏的总地质储量。

31、一种示例性的实施例中，所述地层平均压力的物质平衡方程如下：

32、

33、所述地层平均压力的跟踪计算方法为：

34、

35、上述公式中，为地层平均压力，第j个检测时间点的地层平均压力，gpj为第j个检测时间点的累计产量，gpj+1为第j+1个检测时间点的累计产量，zj为第j个检测时间点的天然气压缩因子，为平均井底流压，为第j个检测时间点的平均井底流压，第j+1个检测时间点的平均井底流压，

36、

37、

38、一种示例性的实施例中，所述确定地层平均压力的过程如下：

39、根据预定时间内的累计产量gp计算出当前的地层压力并将该当前的地层压力作为所述地层平均压力的跟踪计算方法的初始值；

40、根据zj确定第j个检测时间点的累计产量gpj，并确定该时间点对应的地层平均压力；

41、通过迭代计算，确定满足相对误差的地层平均压力作为最终的地层平均压力。

42、一种示例性的实施例中，所述煤层气藏的产能方程通过以下步骤确定：

43、利用任意两个产气时间点的地层平均压力、产气量和井底流压确定该二项式产能方程中的系数；

44、利用所确定的系数得到煤层气藏的产能方程。

45、本技术还提供了一种确定煤层气藏产量的装置，包括存储器和处理器；所述存储器用于保存用于确定煤层气藏产量的方法程序，所述处理器用于读取执行所述用于确定煤层气藏产量的方法程序，执行上述实施例中任一项所述的确定煤层气藏产量的方法。

46、与相关技术相比，本技术提供一种确定煤层气藏产量的方法和装置，所述方法包括：获取一时间段内的煤层气藏中气井的生产数据，其中，所述生产数据包括：产气时间、产气量和井底流压；根据原始地层基础数据、所述生产数据以及地层平均压力的物质平衡方程确定煤层的地层平均压力；根据所述煤层的地层平均压力、所述产气量、所述井底流压和煤层气藏的产能方程确定该煤层气藏的产量。通过本发明的技术方案，该方法基于煤层气藏中气井的生产数据、结合地层平均压力的物质平衡方程确定煤层的地层平均压力，进而根据产能方程确定该煤层气藏的产量。

47、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。