低滲透氣藏氣井不穩定產能預測軟件開發及實現

鄔欣妤

摘 要：隨著信息技術的飛速發展，石油行業作為我國的支柱產業，石油行業對信息化要求不斷地提高，尤其是大數據技術已成為石油行業信息化管理的重要手段。有效科學的利用數據，充分發揮信息數據的功能價值對石油行業的信息化建設以及石油行業的發展起著至關重要的作用。目前我國石油行業的信息化水平參差不齊，大多數企業處于初級階段，尤其是上游開發企業，在油氣田施工階段通過對具體業務的需求分析，利用高契合度的有效數據，可以大大提高管理開發的高效化和低成本化。

關鍵詞：低滲透氣藏;開發;預測軟件

低滲透氣藏是指平均滲透率低于10×10-3μm2 的氣藏，在我國低滲氣藏分布廣泛，初步統計已發現的天然氣藏中低滲氣藏儲量約占所有氣藏儲量的59.8%，其儲量已超過7000×108m3，具有很大的資源量，在我國油氣田開發中具有重要意義。目前研究發現啟動壓力梯度、應力敏感效應、氣藏地層壓力等因素對產量影響很大，常用的經驗和穩態產能預測的氣藏工程方法并不能滿足氣井的生產特點和動態需求;據此，筆者結合單井生產資料進行氣藏評價分析，綜合分析考慮氣藏的滲流特征和氣藏邊界、地層壓力變化等因素影響，建立不穩定產能預測軟件系統。該軟件以單井為研究對象，根據不同的地層參數，流體在氣層、井筒和管線內的流動特征，以流量和壓力變化為依據，科學地分析選擇滲流模型，再結合歷史數據擬合調整以預測合理的產能和最佳工藝制度。氣井動態生產預測過程需要對數據處理有較高的靈活性和可視性，軟件設計充分考慮了以上特點，應用數據庫技術將生產動態數據和氣井的基礎數據集成，以操作導向的方式組織軟件處理過程，廣泛采用可視化技術提高操作靈活性。

1 軟件開發技術思路

低滲透氣藏開采難度大，怎樣利用單井生產資料進行分析評價，確定單井的控制儲量、產能關系與合理配產，對于低滲透氣藏開發具有重要意義。應用常規生產系統分析氣藏存在兩大主要問題：一是目前在氣藏流入動態預測中基本采用二項式公式來預測氣井的流入動態，沒有考慮到氣藏的滲流特征;二是不能反映氣藏的狀態隨開發過程的動態變化。為了克服上述缺點，應結合不穩態的氣藏滲流與井筒耦合情況下的生產動態分析，以新的系統分析方法考慮氣藏直井、水平井的滲流特性、氣藏邊界及開發過程中地層壓力的遞減情況。在全面深入考慮上述特征的基礎上，對低滲透氣藏不穩態滲流模型進行初步確定，并為數學建模打下基礎。建立氣藏滲流模型包括：均質氣藏模型、裂縫--孔隙性雙重介質模型、復合氣藏模型等多種不穩定的滲流數學模型，同時對井筒多相流的計算模型和井筒與氣藏的耦合模型進行深入研究，在此基礎上，對影響低開發產能的各種因素進行詳細的討論和分析，為氣井經濟、高效地開采提供可靠的依據，由此構成不穩定產能預測軟件系統的技術思路見圖1。

2 軟件功能及處理流程

不穩定產能預測軟件系統主要包括井的基礎數據及產量輸入、地層及流體高壓物性數據輸入、井底壓力輸入、不穩定氣藏滲流模型選擇、生產歷史擬合以及預測結果報告輸出等功能。該軟件基于氣藏滲流和井筒耦合程度進行不穩態產能預測，不僅可以直接利用不穩定壓力測試成果進行預測，還結合生產動態進行擬合調整來確定地層參數和預測，同時還可以分析不同工作制度、完井方式以及增產措施改善情況下的產能變化。其處理流程見圖2。

3 軟件在磨71井的應用

利用磨71井的井口資料，利用本軟件進行測試驗證。首先根據生產歷史資料，選擇壓力恢復模型，調整單井供給半徑和非達西系數進行擬合生產狀態，再將分析結果與實際生產動態進行對比。發現不穩定產能預測結果與實際生產動態變化比較一致，詳情見表1、圖3、圖4。

4 認識與結論

實例分析證明低滲氣藏不穩定產能預測軟件的分析結果與現場實際生產記錄相差較小， 具有較高的實用性和準確性。隨著信息化技術的不斷發展，充分利用大數據并結合石油行業自身的特點，實現對數據快速高效的分析和處理，使之為石油行業的生產運行和決策提供有效的支持已成為一種發展趨勢。充分利用好這個有利工具，對提升自身行業競爭力能起到至關重要的作用。