[发明专利]一种天然气水合物开采稳定性评价方法

说明书

本发明提供了一种天然气水合物开采稳定性评价方法，包括根据勘探和测井数据确定目标储层参数和开采井条件，构建生产数据解析解，对开采过程的生产数据进行预测，然后依据实测生产数据进行动态修正，并计算实测数据和预测数据差异。根据生产数据实测曲线和预测曲线确定三项稳定性指标——生产数据负差异上限、生产数据修正时间间隔和生产数据差异积累量，制定开采稳定性综合评价公式和评价方法。通过实测生产数据不断修正预测曲线，从而降低预测曲线和实测曲线之间的差异大小，提高通过差异判读井底情况的准确性。同时，对开采井进行的稳定性评价，可为提升后续开采井的技术工艺提供基础数据和统一判断标准。

技术领域

本发明属于油气生产评价技术领域，涉及一种天然气水合物开采稳定性评价方法，针对海洋天然气水合物开采井连续开采能力进行评价。

背景技术

天然气水合物，又称“可燃冰”，简称水合物，是一种具有极高能量密度的笼形结晶化合物。由于其单位体积的燃烧热值为传统天然气的2~5倍，且燃烧后不产生除水和二氧化碳以外的其他大气污染物，被认为是一种高效清洁的化石能源。目前广泛认可的全球天然气水合物总储量约占现有地球常规化石能源总储量的两倍以上。因此，作为一种具有改变世界能源结构的潜在能源类型，天然气水合物已经成为当代能源科学研究的一大热点。

随着天然气水合物实验室研究成果的应用和试采工程的实施，加拿大马更歇永久冻土（2002-2010年）、美国阿拉斯加永久冻土（2012年）、日本南海海槽（2013和2017年）、中国南海神狐海域（2017年）已先后成功实施短期试采。但在国内外天然气水合物试采过程中，产砂量大导致井底泥堵塞是导致开采终止的主要问题。2020年3月26日我国一举攻克深海浅软地层水平井钻采核心技术，成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家，有效证明了水平井技术可以作为天然气水合物的增产手段。但开采的产量稳定性问题一直是天然气水合物长期的、有效的和大规模的商业化开采的桎梏和困扰，需要对开采的稳定性进行有效评价，从而正确判断开采井产量的稳定性，进而可采取合适的保产增产措施和安全举措。

相较常规油气开采稳定性评价，由于天然气水合物生产过程中发生分解，天然气水合物开采过程中产出流体的气水比更小，易出现水锁降低天然气流动能力，且水合物分解会减低储层沉积物胶结作用，造成出砂现象减低井筒周边多孔介质渗透率降低，阻碍天然气水合物的长期持续性开采。因此，寻求一种有效的天然气水合物开采稳定性评价方法，利用开采过程中获得的实测数据，对该开采井和开采过程的持续性和稳定性进行准确预测和评价十分必要，将为后续开采过程提供有效依据和数据支撑，以采取的保产增产措施和安全举措。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种天然气水合物开采稳定性评价方法，针对海洋天然气水合物开采井的连续开采能力进行评价。

本发明提及的一种天然气水合物开采稳定性评价方法，包括以下步骤：

1）、通过目标区域进行勘探和测井的数据，确定天然气水合物储层参数和开采井条件；

2）、依据天然气水合物储层参数和开采井条件，构建生产数据解析解，对天然气水合物开采井的生产数据进行预测，绘制开采井生产数据的预测曲线；

3）、在开采过程中按不同间隔时长实时记录开采井相关生产数据，绘制开采井生产数据的实测曲线，并与步骤2）中的预测曲线进行对比，记录生产数据预测值和实测值之间的差异，记录间隔时长可设置为12h或24h；

4）、制定负差异上限，在生产数据差异达到负差异上限时，根据生产数据实测值重新修正开采井生产数据的预测曲线，并记录生产数据修正时间间隔；而负差异上限在初始绘制生产数据的预测曲线时同步制定，其取值范围可根据天然气水合物储层参数和开采井条件的不确定性设定为10%~30%；

5）、追踪开采井生产数据原始的预测曲线、多次修正曲线和实测数据曲线，记录其间差异的累积量，绘制差异曲线；