CN110685651B - 一种多层合采气井产量劈分方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多层合采气井产量劈分方法及系统，涉及油气田开发技术领域。首先充分考虑影响气层储渗的各种有利因素和不利因素，其中有利因素包括地层系数、含气饱和度，不利因素主要是泥质含量。然后通过构建影响气井产量的综合关系，寻找各个因素的影响权重，并利用多元线性回归算法计算各含气小层的分层产量贡献率，最后结合单井的具体测试和生产情况进行劈分。采用本发明提供的方法及系统，能够准确有效的确定气井产量的劈分结果。

Description

一种多层合采气井产量劈分方法及系统

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别是涉及一种多层合采气井产量劈分方法及系统。

背景技术

多层合采是多层气藏开发的一种重要方式，但在气井合采过程中，各小层产量贡献多少难以准确确定。现有的产量劈分方法主要有两类。第一类，直接利用产气剖面进行劈分，该方法以多层合采时各小层的实际测试产出多少为依据，劈分的结果比较准确可靠，但是由于测试工作量较大，费用高，测试过程中气井不能正常生产，气田通常不会大规模采用。第二类，利用测井资料进行劈分，以气井产能公式为依据，气井的产量与地层系数(Kh)呈线性关系，通过测井解释计算获得的地层系数与各小层产量呈正比例关系来劈分，这类方法简单，但当气层出水、非均质性较强等影响时，可靠性将明显降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层合采气井产量劈分方法及系统，能够准确有效的确定气井产量的劈分结果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多层合采气井产量劈分方法，包括：

根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

根据单井气层组分年产出剖面测试资料，计算气层组分年分层历史平均产量贡献率；

根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

根据所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，反推确定气层组分年分层产量贡献率计算关系式；

根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分。

可选的，所述根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，具体包括：

筛选测井解释参数；所述测井解释参数包括泥质含量、反映储层渗流能力的地层系数以及反映气层含气能力的含气饱和度；

根据所述测井解释参数，计算每层含气小层参数；

根据每层所述含气小层参数，构建气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

可选的，所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系为：

F_i＝X_i·x+Y_i·y+Z_i·z

其中：F_i为第i层的综合系数；x+y+z＝1，x、y、z均为各个测井解释参数的权重系数；

Kh为地层系数，n为合采总层数；

S_g为含气饱和度；

V_sh为泥质含量。

可选的，所述根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，具体包括：

根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，并选取拟合结果为综合系数最大时所设置的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

可选的，还包括：当所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系无法建立时，按照所述气层组分年分层历史平均产量贡献率对单井产量进行劈分。

可选的，所述根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分，具体包括：

当单井投产后一直未测产出剖面测试资料时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

当单井投产后只有一次产出剖面测试资料时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和产出剖面测试日期之前每年单井产量计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

当单井投产后有多次产出剖面测试资料时，按照三种测试情况对单井产量进行劈分，分别为：

第一种测试情况，当单井在投产开始到第一次产出剖面测试之前时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和第一次产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

第二种实际情况，当单井在多次产出剖面测试之间时，根据邻近两次产出剖面测试资料，采用线性插值方式得到过程产出剖面测试资料，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和所述过程产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，最后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

第三种实际情况，当单井在最后一次产出剖面测试至今时，按照所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和最后一次产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种多层合采气井产量劈分系统，包括：

综合关系建立模块，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

平均产量贡献率计算模块，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料，计算气层组分年分层历史平均产量贡献率；

综合关系确定模块，用于根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

反推模块，用于根据所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，反推确定气层组分年分层产量贡献率计算关系式；

第一劈分模块，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分。

可选的，所述综合关系建立模块，具体包括：

筛选单元，用于筛选测井解释参数；所述测井解释参数包括泥质含量、反映储层渗流能力的地层系数以及反映气层含气能力的含气饱和度；

计算单元，用于根据所述测井解释参数，计算每层含气小层参数；

综合关系建立单元，用于根据每层所述含气小层参数，构建气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

可选的，所述综合关系确定模块，具体包括：

所述综合关系确定单元，用于根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，并选取拟合结果为综合系数最大时所设置的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

可选的，所述多层合采气井产量劈分系统还包括：第二劈分模块，用于当所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系无法建立时，按照所述气层组分年分层历史平均产量贡献率对单井产量进行劈分。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明充分考虑影响气层储渗的各种有利因素和不利因素，其中有利因素包括地层系数、含气饱和度，不利因素主要是泥质含量。通过构建影响气井产量的综合系数(综合关系)，寻找各个因素的影响权重，并利用多元线性回归的方法计算各小层的分层产量贡献率。最后根据单井的具体测试和生产情况进行劈分。采用本发明提供的方法及系统，能够准确有效的确定气井产量的劈分结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例多层合采气井产量劈分方法的流程示意图；

图2为本发明实施例单井具体测试和生产情况进行劈分流程图；

图3为本发明实施例多层合采气井产量劈分系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种多层合采气井产量劈分方法及系统，能够准确有效的确定气井产量的劈分结果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供的一种多层合采气井产量劈分方法，包括以下步骤：

步骤101：根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系建立过程如下：

(1)筛选测井解释参数。

测井解释参数包括有利参数和不利参数。

所选取的有利参数为反映储层渗流能力的地层系数(Kh)、反映气层含气能力的含气饱和度(S_g)，不利参数为岩性参数-泥质含量(V_sh)。

(2)根据所述测井解释参数，计算每层含气小层参数。

对于地层系数、含气饱和度而言，其值越大，含气小层性能越好，分层产量贡献越大。用本项分层参数值除以层组分层参数值之和，即：

式中

Kh—地层系数，毫达西米mD.m；

X—参数，无因次，小数；

下标i—第i层；

n—合采总层数；

对于泥质含量(V_sh)而言，其值越小，含气小层性能越好，分层产量贡献越大。用本项参数值的倒数除以层组分层参数值倒数之和，即：

式中

V_sh—泥质含量，无因次，小数；

Y—参数，无因次，小数。

(3)根据每层所述含气小层参数，构建气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

给上述三项测井解释参数分别设置不同权重系数x、y、z，得到综合系数F：

F_i＝X_i·x+Y_i·y+Z_i·z(4)；

其中：F_i为第i层的综合系数；x+y+z＝1。

步骤102：根据单井气层组分年产出剖面测试资料，计算气层组分年分层历史平均产量贡献率。计算公式如下：

式中

—气层组分年分层历史平均产量贡献率；

V_g—气层组分年分层历史产量贡献率，无因次，小数；

Z—参数，无因次，小数。

步骤103：根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。具体为：

采用多元线性回归算法，将公式(4)与公式(5)进行多参数线性拟合，观察不同权重系数的拟合效果，然后不断调整权重系数，选取选取拟合结果为综合系数最大时所设置的权重系数，得到最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，其公式：

式中：a，b—线性拟合系数。

步骤104：根据所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，反推确定气层组分年分层产量贡献率计算关系式。

其关系式为：

式中：

—气层组分年分层产量贡献率。

步骤105：根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分。

根据单井的具体测试和生产情况进行劈分，如图2所示，具体包括：

(1)当单井投产后一直未测产出剖面测试资料时，按所建立的气层组分年分层产量贡献率计算关系式计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

特殊情况，如果综合关系无法建立，那么气层组分年分层产量贡献率计算关系式也无法建立，此时就按统计的气层组分年分层历史平均产量贡献率对单井产量进行劈分。如果计算或统计的气层组分年分层历史平均产量贡献率之和不等于1时，首先进行归一化处理后，再进行劈分，详细见图2。

(2)当单井投产后只有一次产出剖面测试资料时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和产出剖面测试日期之前每年单井产量计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

特殊情况，如果综合关系无法建立，那么气层组分年分层产量贡献率计算关系式也无法建立，就按统计的气层组分年分层历史平均产量贡献率进行劈分，以后每年用产出剖面测试资料进行劈分。

(3)当单井投产后有多次产出剖面测试资料时，按如下三种测试情况进行劈分：

第一种测试情况，当单井在投产开始到第一次产出剖面测试之前时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和第一次产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

第二种实际情况，当单井在多次产出剖面测试之间时，根据邻近两次产出剖面测试资料，采用线性插值方式得到过程产出剖面测试资料，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和所述过程产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，最后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

第三种实际情况，当单井在最后一次产出剖面测试至今时，按照所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和最后一次产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

为实现上述目的，本发明还提供了一种多层合采气井产量劈分系统，如图3所示，包括：

综合关系建立模块201，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

平均产量贡献率计算模块202，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料，计算气层组分年分层历史平均产量贡献率。

综合关系确定模块203，用于根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

反推模块204，用于根据所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，反推确定气层组分年分层产量贡献率计算关系式。

第一劈分模块205，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分。

其中，所述综合关系建立模块201，具体包括：

筛选单元，用于筛选测井解释参数；所述测井解释参数包括泥质含量、反映储层渗流能力的地层系数以及反映气层含气能力的含气饱和度。

计算单元，用于根据所述测井解释参数，计算每层含气小层参数。

综合关系建立单元，用于根据每层所述含气小层参数，构建气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

所述综合关系确定模块203，具体包括：

所述综合关系确定单元，用于根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，并选取拟合结果为综合系数最大时所设置的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

优选地，所述多层合采气井产量劈分系统还包括：第二劈分模块，用于当所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系无法建立时，按照所述气层组分年分层历史平均产量贡献率对单井产量进行劈分。

本发明提供的一种多层合采气井产量劈分方法及系统，用于确定多层合采气藏各个小层的产量贡献率。该产量劈分方法准确度明显高于常规方法，特别是对于泥质含量和含水饱和度较高的气藏更具有适应性；此外，不需要关井，不影响气田正常生产，在有无产气剖面测试的基础上都可以进行，节约了测试成本，能适应和满足复杂多层气藏开发的需要。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多层合采气井产量劈分方法，其特征在于，包括：

根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

根据单井气层组分年产出剖面测试资料，计算气层组分年分层历史平均产量贡献率；

根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

根据所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，反推确定气层组分年分层产量贡献率计算关系式；

根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分；

其中，所述根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，具体包括：

根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，并选取拟合结果为某一层的综合系数最大时所设置的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

2.根据权利要求1所述的一种多层合采气井产量劈分方法，其特征在于，所述根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，具体包括：

筛选测井解释参数；所述测井解释参数包括泥质含量、反映储层渗流能力的地层系数以及反映气层含气能力的含气饱和度；

根据所述测井解释参数，计算每层含气小层参数；

根据每层所述含气小层参数，构建气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

3.根据权利要求1所述的一种多层合采气井产量劈分方法，其特征在于，所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系为：

F_i＝X_i·x+Y_i·y+Z_i·z

其中：F_i为第i层的综合系数；x+y+z＝1，x、y、z均为各个测井解释参数的权重系数；

Kh为地层系数，n为合采总层数；

S_g为含气饱和度；

V_sh为泥质含量。

4.根据权利要求1所述的一种多层合采气井产量劈分方法，其特征在于，还包括：当所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系无法建立时，按照所述气层组分年分层历史平均产量贡献率对单井产量进行劈分。

5.根据权利要求1所述的一种多层合采气井产量劈分方法，其特征在于，所述根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分，具体包括：

当单井投产后一直未测产出剖面测试资料时，针对没有测产出剖面测试资料的单井，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

当单井投产后只有一次产出剖面测试资料时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和产出剖面测试日期之前每年单井产量计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

当单井投产后有多次产出剖面测试资料时，按照三种测试情况对单井产量进行劈分，分别为：

第一种测试情况，当单井在投产开始到第一次产出剖面测试之前时，按所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和第一次产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

第二种实际情况，当单井在多次产出剖面测试之间时，根据邻近两次产出剖面测试资料，采用线性插值方式得到过程产出剖面测试资料，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和所述过程产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，最后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分；

第三种实际情况，当单井在最后一次产出剖面测试至今时，按照所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式和最后一次产出剖面测试资料计算气层组分年分层产量贡献率，然后按照所述气层组分年分层产量贡献率对单井产量进行劈分。

6.一种多层合采气井产量劈分系统，其特征在于，包括：

综合关系建立模块，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料与测井解释参数，建立气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

平均产量贡献率计算模块，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料，计算气层组分年分层历史平均产量贡献率；

综合关系确定模块，用于根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合确定所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系；

反推模块，用于根据所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，反推确定气层组分年分层产量贡献率计算关系式；

第一劈分模块，用于根据单井气层组分年产出剖面测试资料和反推确定的所述气层组分年分层产量贡献率计算关系式，对单井产量进行劈分；

其中，所述综合关系确定模块，具体包括：

综合关系确定单元，用于根据所述气层组分年分层历史平均产量贡献率，以及所述气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系，采用多元线性回归算法，拟合所述综合关系中各个测井解释参数的权重系数，并选取拟合结果为某一层的综合系数最大时所设置的权重系数，进而确定最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

7.根据权利要求6所述的一种多层合采气井产量劈分系统，其特征在于，所述综合关系建立模块，具体包括：

筛选单元，用于筛选测井解释参数；所述测井解释参数包括泥质含量、反映储层渗流能力的地层系数以及反映气层含气能力的含气饱和度；

计算单元，用于根据所述测井解释参数，计算每层含气小层参数；

综合关系建立单元，用于根据每层所述含气小层参数，构建气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系。

8.根据权利要求6所述的一种多层合采气井产量劈分系统，其特征在于，所述多层合采气井产量劈分系统还包括：第二劈分模块，用于当所述最终的气层组分年分层产量贡献率与测井解释参数的综合关系无法建立时，按照所述气层组分年分层历史平均产量贡献率对单井产量进行劈分。

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