[发明专利]利用气井静温静压测试数据确定天然气偏差因子的方法

说明书

本发明公开了利用气井静温静压测试数据确定天然气偏差因子的方法，包括：收集整理天然气井关井期间的压力及温度测试数据；根据井轨迹确定测试点的垂直深度；确定井筒内压力随垂直深度变化的二次函数形式的关系式；求一阶导数得到天然气密度随垂直深度变化的计算式；利用测试井天然气组份分析数据，计算天然气的摩尔质量；利用获取的数据计算各测试点位置天然气的偏差因子；计算出气井产层中深对应的压力、温度及天然气密度；利用偏差因子计算公式，计算出天然气井产层中深对应压力、温度条件下的天然气偏差因子。本发明利用天然气井常规温度压力测试数据，直接计算地下气藏条件下的天然气偏差因子，为气藏动态预测及储量计算提供必要参数。

技术领域

本发明涉及气藏开发动态监控技术领域，特别涉及一种利用气井静温静压测试数据确定天然气偏差因子的方法。

背景技术

天然气偏差因子(Z)，又称为压缩因子或偏差系数，它是定量描述天然气与理想气体差异程度的一个无量纲数。

对于理想气体来说，状态方程为：

PV＝nRT (1)

实际天然气与理想气体存在不同程度的偏差，状态方程表示为：

PV＝ZnRT (2)

其中：P为气体压力，单位为MPa；

V为气体体积，单位为m³；

n为气体摩尔数，单位为mol；

R为摩尔气体常数，8.314472m³·MPa·mol^-1·K^-1；

T为气体绝对温度，单位K；

Z为偏差因子，无量纲数。

偏差因子(Z)不是一个常数，它随气体组成、温度和压力变化而变化。对于同一个气藏中的天然气来说，假定其成份组成不变情况下，其偏差因子也会随着压力、温度变化而变化。

对任何一个气藏来说，天然气偏差因子(Z)都是储量计算及动态预测的重要参数，目前获取该参数的方法大概分为三类(种)：

(1)PVT实验法

利用采集的天然气样品，在实验室内完成PVT实验，可以直接获取取样气藏的天然气PVT数据，包括偏差因子等。该方法理论上来说是最可靠的，但是实验条件要求高，耗时长，价格昂贵。对个别高温高压气藏，实验条件难以满足。

(2)图版法

首先基于天然气成份及摩尔比例确定出天然气的视临界温度、视临界压力，继而确定气藏条件下的视对比温度和视对比压力，然后依据视对比温度和视对比压力，查Standing-Katz偏差因子图版(1942)或其他改进的图版，得到气体在气藏温度压力条件下的偏差因子。由于图版的非连续性、天然气成份的多样性，以及视对比温度、视对比压力范围有限等原因，难以满足实际需要。

(3)计算法

计算法是目前常用的方法，根据其计算原理又可以分为两类。其中一类是选用能够代表偏差因子标准图版的分段回归关系式进行计算，该类方法类似于图版法。另一类是基于状态方程的方法，基于不同的复杂的状态方程，通过迭代计算，得到不同温度、压力下的偏差因子。这两类计算方法，往往计算过程都较为复杂。

发明内容

本发明针对现有技术方法的缺陷，提供了一种利用气井关井期间静压静温测试数据计算天然气偏差因子的方法，即可以充分利用了已有的常规测试资料，又可以节省成本和计算工作量。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：