[发明专利]一种气藏状态参数随钻数值反演分析方法

说明书

本发明公开了一种气藏状态参数随钻数值反演分析方法，包括：建立控制方程；求解域网格划分与节点布置；控制方程离散；气藏参数数值反演算法；编制气藏状态参数分析模拟器；边界条件与初始条件设置。在本发明的优点在于：气藏状态参数随钻实时准确分析，提高气井开发效益。集成了多个控制方程，综合考虑了气藏到井筒的渗流、井筒内的气液两相流动与换热、气相在钻井液中的溶析、温压对气相热物性的影响，可依据地面气测参数反演得到气藏状态参数沿井深剖面，气藏状态参数更精细；准确识别井涌程度和井涌风险，对防范井喷风险和保证钻井作业安全具有重要意义。

技术领域

本发明涉及气井测试技术领域，特别涉及一种气藏状态参数随钻数值反演分析方法。

背景技术

气井测试作业是油气井勘探开发行业常用的直接获取气藏参数的技术手段。气井测试通常有两种方法：气井完井测试和中途测试，完井测试是在气井完钻后下入测试关注，采出天然气，分析气体流量和压力反应，分析采出气样的物性，从而获取气层状态参数。中途测试则是在气层钻进过程中进行，用钻柱代替测试管柱，执行测试作业，实现气层状态参数的描述。二者主要区别是用于测试的管柱不同和时间节点不同，但主要技术特点相似。

气井测试方法获取气层状态参数的主要缺点表现为：

1.延长建井周期，增加建井成本。气井测试作业需要在停钻状态下进行，并需要下入和取出测试管柱，耗时长。此外，由于测试作业进行时钻井作业处于静止状态，极易引发井下卡钻等复杂事故，进一步延长建井周期，增加建井成本。

2.测试参数为气层总体均值，难以获取气藏状态参数随井深变化剖面。由于完井测试和中途测试作业耗时长、成本高，故测试作业仅在特殊层位开展，测试作业仅能做出完钻气层段状态参数的整体反应，难以反映气藏随深度的差异性。

气测录井是一种随钻天然气地面测试技术，利用安置在振动筛前的脱气器获得从井底返回的钻井液所携带的气体，对其进行组分和含量的监测和编录，据此判断地层流体性质，间接对储层进行评价和解释。

气测录井技术对储层评价解释的依据为地面返出气，天然气自气藏到地面的输运过程中经历溶解、析出和气液两相运移复杂过程，该技术主要具有两个缺点：

1.时间滞后性。从钻遇气藏，天然气侵入钻井液到地面检出天然气，存在较大时间滞后性，从而导致地面获得的气藏参数与气藏深度难以准确对应；

2.分析结果误差大。地面获取的天然气量是气藏产出气量与井筒内溶解和滞留天然气量的差，且不同的气体存在溶解度差异，故地面捕获气量和气体组分与井底气藏侵入量及组分存在较大差异，直接依据地面获取的天然气进行组分和含量分析，误差较大。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种气藏状态参数随钻数值反演分析方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种气藏状态参数随钻数值反演分析方法，包括以下步骤：

1)建立控制方程，包括如下步骤：

11)建立单液相井筒压力场模型；公式如下：

式中：为总压力梯度，Pa/m；

Z_v为垂深，m；

为单液相钻井液摩阻压力梯度，Pa/m；

采用Herschel-Bulkley流变模型计算液体钻井液摩阻压力梯度；

12)建立单液相井筒换热模型，包括如下步骤：

121)建立钻柱内钻井液模型