[发明专利]煤层气藏平均地层压力计算方法和装置

说明书

本申请提供的煤层气藏平均地层压力计算方法和装置，通过统计煤层基本参数以及煤层气井累计产水量、累计产气量，使用该基本参数和累计产水量、累计产气量计算煤层气藏平均地层压力，该方法使用的参数都易于获取，从而降低了平均地层压力计算的难度和成本等。另外，获取地层压力和临界解吸压力，通过判断地层压力是否大于临界解吸压力，确定煤层气藏处于早期排水阶段或者气体解吸阶段，根据不同的阶段采用不同的计算方式计算煤层气藏的平均地层压力，在煤层气开发过程中，考虑了溶解气、应力敏感和基质收缩带来的影响，可以更准确的计算煤层气藏平均地层压力，为煤层气剩余储量和井间干扰情况的判断提供准确的参考。

技术领域

本发明涉及煤层气勘探开发技术，尤其涉及一种考虑溶解气、应力敏感和基质收缩的煤层气藏平均地层压力计算方法和装置。

背景技术

煤层气是成煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然气体，属于非常规天然气。对煤层气的开发，有助于二氧化碳的“零”排放，将煤矿瓦斯爆炸事故的根源煤层气变为资源，缓解资源短缺问题。

由于煤层基质孔径小，数量多，其内表面吸附大量天然气而造成岩石与气体的相互作用，且大多数现有的煤层气物质平衡方程方法没有考虑溶解气、自由气的影响以及原始地层压力和临界解吸压力之间的差异，根据此煤层气物质平衡方程方法计算的平均地层压力也没有考虑到上述因素。

现有的煤层气物质平衡方程方法适应性差，造成据此计算的平均地层压力误差较大。尤其是原始地层压力较高、储层温度较低、临界解吸压力较低以及Langmuir体积较小的深层煤层气藏，如果忽略自由气、溶解气和基质收缩的影响，煤层气藏的地层压力将严重偏离实际值。

发明内容

本申请提供一种煤层气藏平均地层压力计算方法和装置，解决了在考虑溶解气、自由气的影响以及原始地层压力和临界解吸压力之间的差异的情况下计算煤层气藏平均地层压力问题。

一方面，本申请提供一种煤层气藏平均地层压力计算方法，包括：

统计煤层气藏基本参数以及煤层气井当日累计产水量、累计产气量，所述基本参数包括：Langmuir体积、Langmuir压力常数、原始地层压力、临界解吸压力、单井控制面积、煤层厚度、储层温度、气体相对密度、原始孔隙度、原始含水饱和度、煤基质收缩系数、地层水压缩系数、孔隙压缩系数、甲烷的溶解系数、地层水体积系数、标准压力、标准温度、标准压力下的偏差系数和水侵量；

获取地层压力和临界解吸压力；

当所述地层压力大于或等于所述临界解吸压力时，采用第一计算方式对所述基本参数、所述累计产水量和所述累计产气量进行计算，得到所述煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力；

当所述地层压力小于所述临界解吸压力时，采用第二计算方式对所述基本参数、所述累计产水量和所述累计产气量进行计算，得到所述煤层气藏在气体解吸阶段的第二平均地层压力。

可选的，所述采用第一计算方式对所述基本参数、所述累计产水量和所述累计产气量进行计算，得到所述煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力，包括：

通过如下迭代过程计算所述第一平均地层压力：

根据所述储层温度、所述标准温度、所述标准压力、所述标准压力下的偏差系数、所述原始含水饱和度、所述原始地层压力、所述甲烷的溶解系数、所述单井控制面积、所述煤层厚度和所述原始孔隙度，计算M值、自由气原始地质储量、溶解气原始地质储量和原始孔隙体积；

根据所述气体相对密度和所述储层温度拟合得到压力与偏差系数的关系式；

根据所述第一平均地层压力的初始值和所述压力与偏差系数的关系式，得到所述第一平均地层压力的初始值对应的偏差系数，第k次迭代使用的所述第一平均地层压力的初始值为第k-1次迭代得到的所述第一平均地层压力的计算值；