一种页岩气井排液阶段的产能解释方法

本发明属于油气田开发，尤其涉及一种页岩气井排液阶段的产能解释方法。

背景技术：

1、页岩气井排液阶段地层流动规律复杂，压裂裂缝的发育程度、压裂液的返排、支撑裂缝闭合等因素都会影响页岩气井的产能，如何通过返排阶段的返排数据确定页岩气井的产能大小，对于评价页岩气井具有重要的意义。目前测试解释页岩气井产能大小的方法主要要有两种。一种是通过测试产量确定页岩气井产能的大小，通过选择合适大小的气嘴，测试气井在一段时间内，井口压降速率低于某一参考值下的产量。该方法存在以下3个问题：一是测试时间较长，油嘴大小的选择需要不断调整，不断尝试才能满足压降速率要求。二是各井的测试压降速率不相等，不同产能测试过程中，很难将各井的压降速率控制为相同的数值进行对比，测试结果的对比性欠佳；三是对于部分深层页岩气井，如果选择气嘴过大，会导致生产压差过大而使地层出砂，导致裂缝容易闭合而降低气井产能，还会因为出砂而影响井筒井口设备安全生产。第二种产能测试解释的方法与常规气井相似，利用回压试井进行测试和解释，该方法存在以下2个问题：一是回压试井过程中，不同产量的测试点产量和压力难以达到稳定，满足不了回压试井要求，二是返排过程中产液量较大，解释方法通常采用二项式、三项式或指数式进行解释，解释方法仍基于单相流动，与实际地层流动规律不符，解释结果会出现较大偏差。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，根据页岩气井返排过程中测试的产气、产液和井口压力数据，结合页岩裂缝系统的相渗曲线，建立一种新的产能试井解释方法，克服目前产能测试和解释的弊端，使页岩气井更早更准获得页岩气井产能。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，包括：获得不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口套压；

3、根据不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口压力，获得井底流压；

4、获得不同油嘴测试条件下的井筒周围储层瞬时含水饱和度；

5、测试压裂裂缝型页岩的相对渗透率曲线，在所述相对渗透率曲线上获得不同油嘴测试条件下含水饱和度对应的气相相对渗透率；

6、获得各个测点的产能方程层流和紊流对比系数；

7、绘制二项式产能指示曲线，确定产能方程系数，获得无阻流量。

8、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，获取不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口套压的方法包括：

9、选择不同大小油嘴，测试不同油嘴在相同时间内的产量、产水量和井口压力，绘制产能测试曲线，通过计算获取不同油嘴下的平均产气量、产水量和井口套压。

10、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，根据不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口压力，获得井底流压的方法包括：根据不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口套压，选择适合井型、水气比、压力条件的气水两相流管流模型，通过计算获得不同油嘴测试条件下的井底流压。

11、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，获得不同油嘴测试条件下的井筒周围储层瞬时含水饱和度的方法为：

12、

13、其中，sw为瞬时含水饱和度，％；qw为日产水量，m3/d；bg为天然气体积系数，无因次；qg为日产气量，104m3/d。

14、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，测试压裂裂缝型页岩的相对渗透率曲线，在所述相对渗透率曲线上获得不同油嘴测试条件下含水饱和度对应的气相相对渗透率的方法包括：

15、取测试井相关的代表页岩岩心样品，利用mts三轴向岩石力学性质分析仪将所述代表页岩岩心样品压制成具有裂缝的裂缝型页岩，利用非稳态法测试裂缝型页岩岩心的相对渗透率曲线，在所述相对渗透率曲线上获得不同油嘴测试条件下含水饱和度对应的气相相对渗透率。

16、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，获得各个测点的产能方程层流和紊流对比系数的方法为：

17、对于有n个测点的产能试井，各个测点稳定流动时，满足如下产能方程(2)：

18、

19、(2)式中：

20、

21、

22、(4)式中：

23、

24、(3)(4)(5)式带入(1)式改写为：

25、

26、(8)式中：

27、

28、其中，pr为产层中部关井压力，mpa；a为层流系数，无因次；b为紊流系数，无因次；a为层流对比系数，无因次；b为紊流对比系数，无因次；s为表皮系数，无因次；β为速度系数，m-1；γg为天然气相对密度，无因次；q为标准状态下的产气量，m3/d；μ为气体粘度，mpa·s；z为气体偏差系数，无因次；t为气层温度，k；h为气层有效厚度，m；rw为井底半径，m；pwf为井底流压，mpa；re为泄流半径，m；k为渗透率，md；krg为相对渗透率，无因次；下标i为第i个测点。

29、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，绘制二项式产能指示曲线，确定产能方程系数，获得无阻流量的方法包括：

30、计算(pr2-pwfi2)/aiqi，绘制(pr2-pwfi2)/aiqi与qi关系的二项式产能指示曲线，线性回归所述二项式产能指示曲线，确定回归直线斜率和截距，通过计算获得无阻流量。

31、根据本发明提供的一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，通过计算获得无阻流量的方法为：

32、

33、其中，pr为产层中部关井压力，mpa；a为层流系数，无因次；b为紊流系数，无因次。

34、本发明技术效果：本发明公开了一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，页岩气井返排阶段产能测试和解释方法更科学，更早更准确地获得页岩气井产能。

技术特征：

1.一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种页岩气井排液阶段的产能解释方法，包括：获得不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口套压；根据不同油嘴测试条件下的平均产气量、产水量和井口压力，获得井底流压；获得不同油嘴测试条件下的井筒周围储层瞬时含水饱和度；测试压裂裂缝型页岩的相对渗透率曲线，在所述相对渗透率曲线上获得不同油嘴测试条件下含水饱和度对应的气相相对渗透率；获得各个测点的产能方程层流和紊流对比系数；绘制二项式产能指示曲线，确定产能方程系数，获得无阻流量。本发明页岩气井返排阶段产能测试和解释方法更科学，更早更准确地获得页岩气井产能。技术研发人员：庞进,霍俞辰,于希南,刘洪,张震,郑雪峰,徐召圳受保护的技术使用者：重庆科技大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14