[发明专利]剩余吸气能力计算方法及装置

说明书

一种剩余吸气能力计算方法及装置，所述方法包含：根据储气库水平井或直井的每日注气压力和注气流量计算获得水平井或直井注气时的第一地层渗流面积、径向渗透率、垂向渗透率和表皮系数；根据注气制度变化情况计算预设周期内渗流面积的变化规律和第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积，构建渗流面积改进模型；根据渗透率与岩石孔隙体积倍数之间的函数关系，获得径向渗透率和垂向渗透率组成的等效渗透率，构建渗透率改进模型；将第二地层渗流面积、等效渗透率和表皮系数带入拟化二项式方程获得注气时的层流系数和紊流系数，并构建注气能力方程；根据渗流面积改进模型、渗透率改进模型和注气能力方程构建剩余吸气能力计算模型，计算剩余吸气能力。

技术领域

本发明涉及气藏工程领域，尤指一种剩余吸气能力计算方法及装置。

背景技术

储气库为了冬季向市场供气，需要利用夏季吸满气体保持满库状态，衡量储气库吸满气体快慢的重要指标是注气能力，整个储气库注气能力是由一口一口储气库井组成，其中水平井或直井是注气量最大的一种类型，然而准确获取注气水平井或直井当前周期内剩余吸气能力，是困扰储气库科研和经营管理者的技术难题。

目前，获取储气库水平井或直井实际注气时注气能力手段有限，基本都没有考虑储气库井实际注气过程地层渗流范围和地层渗透性的变化。比如目前应用最为广泛的就是试井，如2019年2月《天然气工业》一论文描述的水平井或直井注气能力方程直接来自试井测试，该方法完全没有考虑试井测试时与储气库实际注气时地层渗流范围的差异，更没有考虑后续注气地层渗透性的变化。由气体在地层中的经典渗流规律易知，地层渗流范围与气井注气能力呈负相关关系，常规试井获取比实际较大的地层供给范围必将导致计算的注气能力偏小。而常规获取注气能力的方法，没有准确考虑注气过程地层渗流范围，因此致使获取的注气能力准确性较差。

因此，当前获取储气库注气水平井或直井当前周期内剩余吸气能力的方法，大都因为没有准确考虑储气库井实际注气过程中地层渗流的范围和地层渗透性的变化，其预测结果与实际运行结果有较大的差距，亟待攻关相对准确的方法。

发明内容

本发明目的在于准确考虑储气库水平井或直井当前周期内后续注气时地层的实际渗流范围和地层渗透性变化，提供一种剩余吸气能力计算方法及装置。

为达上述目的，本发明所提供的剩余吸气能力计算方法，所述方法包含：根据储气库水平井或直井的每日注气压力和注气流量计算获得水平井或直井注气时的第一地层渗流面积、径向渗透率、垂向渗透率和表皮系数；根据注气制度变化情况计算预设周期内渗流面积的变化规律，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积，并根据所述第二地层渗流面积和所述第一地层渗流面积构建渗流面积改进模型；根据渗透率与岩石孔隙体积倍数之间的函数关系，获得所述径向渗透率和所述垂向渗透率组成的等效渗透率，根据所述等效渗透率构建渗透率改进模型；将所述第二地层渗流面积、所述等效渗透率和所述表皮系数带入拟化二项式方程获得注气时的层流系数和紊流系数，根据所述层流系数和所述紊流系数构建注气能力方程；根据所述渗流面积改进模型、所述渗透率改进模型和所述注气能力方程构建剩余吸气能力计算模型，通过所述剩余吸气能力计算模型计算储气库水平井或直井的剩余吸气能力。

在上述剩余吸气能力计算方法中，优选的，根据储气库水平井或直井的每日注气压力和注气流量计算获得水平井或直井注气时的第一地层渗流面积、径向渗透率和垂向渗透率包含：根据气库水平井或直井的每日注气压力和注气流量通过实际曲线与理论图版拟合计算获得第一地层渗流面积、径向渗透率和垂向渗透率。

在上述剩余吸气能力计算方法中，优选的，根据所述变化规律调整所述第一地层渗流面积获得第二地层渗流面积包含：

通过以下公式计算获得第二地层渗流面积：

Area2＝Area1×(Q2×Q1+Q2)÷(Q2×Q1+Q1)；