模拟计算多层合采煤层气井产量的方法与系统与流程

本发明涉及煤层气井，具体地涉及一种模拟计算多层合采煤层气井产量的方法以及一种模拟计算多层合采煤层气井产量的系统。

背景技术：

1、在多层合采煤层气井排采过程中，由于各煤层埋深不同和动液面的实时变化，导致各层的井底流压存在差异。传统的数值模拟方法通常采用净水压力梯度来考虑各层间的井底压力，即假设各煤层的井底压力差为煤层高程差对应的净水柱压力。当井筒动液面处于两煤层中间位置处时，该假设并不成立，通常会导致计算的合采井产量计算存在较大误差。此外，当煤层压力低于该层井底压力时，极易导致井筒流体倒灌进入地层，但现有的数值模拟方法无法考虑该种情况。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种模拟计算多层合采煤层气井产量的方法以及一种模拟计算多层合采煤层气井产量的系统，以至少解决减少合采井产量计算误差的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，所述方法包括如下步骤：

3、计算多层合采井各煤层的井底压力；

4、采集多层合采井的射孔信息，根据所述射孔信息建立虚拟井模型，所述虚拟井模型包括多个虚拟生产井以及对应的多个虚拟注入井；

5、根据各煤层的井底压力设定各虚拟生产井以及虚拟注入井的开关井状态，计算每个虚拟生产井的产量；

6、根据每个虚拟生产井的产量计算多层合采井的产量。

7、优选的，计算多层合采井各煤层的井底压力，所述方法还包括：

8、采集多层合采井的动态数据，根据所述动态数据计算各煤层的井底压力；其中，所述动态数据包括多层合采井的油套环空中的动液面、各煤层的煤层中部深度以及套压。

9、优选的，若煤层中部深度大于油套环空中的动液面，井底压力的计算公式为：bhpi＝p+ρw·g·(hi-h)；

10、若煤层中部深度不大于油套环空中的动液面，井底压力的计算公式为：bhpi＝p+ρg·g·h；

11、其中，bhpi为井底压力；p为套压；ρw为水箱密度；g为重力加速度；ρg为在套压p、温度ti条件下的煤层气密度；hi为煤层中部深度；h为油套环空中的动液面。

12、优选的，所述射孔信息为多层合采井的射孔层数以及各煤层所在的射孔层位；

13、所述根据射孔信息建立虚拟井模型，包括：

14、根据多层合采井的射孔层数设定与射孔层数相同数量的虚拟生产井以及虚拟注入井；

15、根据各煤层的射孔层位设定各虚拟生产井的射孔层位，每一煤层对应每一虚拟生产井；

16、根据每一虚拟生产井的射孔层位设定对应的虚拟注入井的射孔层位；

17、将每一虚拟生产井以及虚拟注入井的井筒直径设定为与所述多层合采井的井筒直径相同。

18、优选的，所述方法还包括：建立多煤层合采地质模型，在所述多煤层合采地质模型的基础上建立所述虚拟井模型。

19、优选的，所述根据各煤层的井底压力设定各虚拟生产井和各虚拟注入井的开关井状态，计算各虚拟生产井的产量，包括：设定模拟时间节点；

20、模拟计算各虚拟生产井和各虚拟注入井在每一模拟时间节点的开发动态，并读取开发动态中每一虚拟生产井在模拟时间节点的产量。

21、优选的，所述根据各煤层的井底压力设定各虚拟生产井和各虚拟注入井的开关井状态，包括：

22、在当前煤层的井底压力小于当前煤层压力的情况下，打开与该煤层的射孔层位相同的虚拟生产井，关闭与该煤层的射孔层位相同的虚拟注入井；

23、在当前煤层的井底压力不小于当前煤层压力的情况下，打开与该煤层的射孔层位相同的虚拟注入井，关闭与该煤层的射孔层位相同的虚拟生产井。

24、优选的，所述虚拟注入井的注入流体设定方式为：

25、当煤层中部深度大于油套环空中的动液面时，注入流体设定为水；

26、当煤层中度深度小于或等于油套环空中的动液面时，注入流体设定为煤层产出气。

27、优选的，所述多层合采井在任意时间节点的产量的计算公式为：

28、

29、其中，q为第tj个模拟时间节点的多层合采井的产量、q(i,tj)为第i个虚拟生产井在第tj个模拟时间节点的产量。

30、第二方面，本发明实施例提供一种模拟计算多层合采煤层气井产量的系统，包括：

31、井底压力计算单元，用于计算各煤层的井底压力；

32、虚拟井设置单元，用于根据射孔信息建立虚拟井模型；

33、虚拟生产井产量计算单元，用于根据各煤层的井底压力设定虚拟生产井以及虚拟注入井的开关井状态以及计算各虚拟生产井的产量；

34、多层合采井产量计算单元，用于根据各虚拟生产井的产量计算多层合采井的产量。

35、优选的，所述系统还包括数据采集单元，所述数据采集单元用于采集多层合采井的动态数据以及射孔信息；

36、所述井底压力计算单元具体用于根据所采集的多层合采井的动态数据计算多层合采井各煤层的井底压力。

37、第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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如上所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法。

38、第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读储存介质，存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法。

39、该模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，能够适应各煤层埋深不同和动液面的实时变化，适应各层的井底流压存在差异，并根据各煤层的井底压力，建立虚拟井模型，模拟计算虚拟井产量。根据井底压力，打开或关闭对应的虚拟注入井或虚拟生产井，从而计算实际合采井产量，减少合采井产量计算误差。

40、且本发明考虑了现井筒中煤层位置处压力大于地层压力的情况，解决了井筒流体倒灌进入地层的现象。

41、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，计算多层合采井各煤层的井底压力，包括：

3.根据权利要求2所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，所述射孔信息为多层合采井的射孔层数以及各煤层所在的射孔层位；

5.根据权利要求4所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，所述根据各煤层的井底压力设定各虚拟生产井和各虚拟注入井的开关井状态，计算各虚拟生产井的产量，包括：

6.根据权利要求5所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，所述根据各煤层的井底压力设定各虚拟生产井和各虚拟注入井的开关井状态，包括：

7.根据权利要求1所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，所述虚拟注入井的注入流体设定方式为：

8.根据权利要求5所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法，其特征在于，所述多层合采井在任一模拟时间节点的产量的计算公式为：

9.一种模拟计算多层合采煤层气井产量的系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的系统，其特征在于，所述系统还包括数据采集单元，所述数据采集单元用于采集多层合采井的动态数据以及射孔信息；

11.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一项所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法。

12.一种计算机可读储存介质，存储有计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1-8中任一项所述的模拟计算多层合采煤层气井产量的方法。

技术总结本发明提供一种模拟计算多层合采煤层气井产量的方法与系统，属于煤层气井技术领域。所述方法包括如下步骤：计算多层合采井各煤层的井底压力；采集多层合采井的射孔信息，根据所述射孔信息建立虚拟井模型，所述虚拟井模型包括多个虚拟生产井以及对应的多个虚拟注入井；设定各虚拟井的开关井状态，计算每个虚拟生产井的产量；根据每个虚拟生产井的产量计算多层合采井的产量；该方法根据井底压力打开或关闭对应的虚拟注入井或虚拟生产井，从而计算实际多层合采井的产量，减少合采井产量计算误差。技术研发人员：刘玲莉,黄文松,卫晓怡,苏朋辉,王建俊,崔泽宏,段利江,李铭,杨勇,曲良超,孔祥文受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17