[发明专利]页岩气井可采储量早期评价方法

摘要

本发明公开了一种页岩气井可采储量早期评价方法，包括以下步骤：页岩的渗透率非常低，流体在页岩气藏中的非稳态线性流动会持续很长一段时期，从而可以运用分析解法来估计原始地质储量，利用非稳态流动结束时间来估计孔隙体积，非稳态流区域直线斜率是一个与地层参数有关的参数。该方法引入页岩气吸附特征参数，能够对页岩气直井、多级压裂水平井进行动态储量计算，包括吸附气储量与游离气储量，得到准确的储量数值，达到经济效益的最大化，考虑页岩气井长期非稳态流特征，为页岩气井专用动态储量计算方法，对页岩气井流动状态进行有效划分。

主权项

页岩气井可采储量早期评价方法，其特征在于，包括以下步骤：页岩的渗透率非常低，流体在页岩气藏中的非稳态线性流动会持续很长一段时期，从而可以运用分析解法来估计原始地质储量，利用非稳态流动结束时间(t_elf)来估计孔隙体积的方程的早期形式为：$V_p=f_{\mathrm{cp}}\frac{200.8T}{{\left({\mathrm{\μc}}_i\right)}_i}\left(\frac{\sqrt{t_{\mathrm{elf}}}}{{\stackrel{\‾}{m}}_4}\right)---\left(1\right)$式中：V_p为孔隙体积；f_cp为斜率修正因子；t_elf为瞬态流结束时间；为$\frac{[m\left(p_i\right)-m\left(p_{\mathrm{wf}}\right)}{q_g}$和直线的斜率，又有V_p＝φV_B                             (2)式中：V_B为基质总体积。代入方程(1)，得$V_p=f_{\mathrm{cp}}\frac{200.8T}{{\left({\mathrm{\μc}}_i\right)}_i}\left(\frac{\sqrt{t_{\mathrm{esr}}}}{\stackrel{\‾}{m_{\mathrm{CPL}}}}\right)---\left(3\right)$式中：为非稳态流区域直线斜率，又包含吸附气的原始地质储量可表示为：$G=V_B[\left(\frac{{\mathrm{\φS}}_{\mathrm{gi}}}{B_{\mathrm{gi}}}\right)+\left(V_L\frac{p_i}{p_i+p_L}\right)]---\left(4\right)$将方程(3)代入方程(4)，得$G=f_{\mathrm{cp}}\frac{200.8T}{\mathrm{\φ}{\left({\mathrm{\μc}}_t^{*}\right)}_i}\left(\frac{\sqrt{t_{\mathrm{elf}}}}{\stackrel{\‾}{m_{\mathrm{CPL}}}}\right)[\left(\frac{{\mathrm{\φS}}_{\mathrm{gi}}}{B_{\mathrm{gi}}}\right)+\left(V_L\frac{p_i}{p_i+p_L}\right)]---\left(5\right)$上式便可用来计算含吸附气的原始地质储量，其中$c_t^{*}=S_g[c_g+c_d],---\left(6\right)$式中：c_g为游离气压缩系数；c_d为吸附气压缩系数；f_cp为压降影响造成斜率误差的修正因子，其表达式为：$f_{\mathrm{cp}}=1-0.0852\left(D_D\right)-0.0857{\left(D_D\right)}^2---\left(7\right)$式中：D_D为无因次压力降，表达式为$D_D=\frac{[m\left(p_i\right)-m\left(p_{\mathrm{wf}}\right)]}{m\left(p_i\right)}---\left(8\right)$此外，非稳态流区域直线斜率是一个与地层参数有关的参数，计算公式如下：$\stackrel{\‾}{m_{\mathrm{CPL}}}=\frac{3.154T}{h\sqrt{{\left({\mathrm{\φ\μ}}_g{c}_t\right)}_i}}\·\frac{1}{p_{\mathrm{pi}}-p_{\mathrm{pwf}}}\·\frac{1}{x_f\sqrt{k}}---\left(9\right)$式中:T‑‑地层温度，K；h‑‑储层有效厚度，m；x_f‑‑裂缝半长，m；k‑‑储层渗透率，μm²；φ‑‑孔隙度，无因次；μ_g‑‑天然气粘度，mPa·s；c_t‑‑地层综合压缩系数，1/MPa；p_pi,p_pwf‑‑分别为原始地层和井底的视压力，MPa。以上公式式只能用于在线性流阶段生产的气井，对于线性流的持续时间可以用下式计算：$t_{\mathrm{elf}}={\left(\frac{y_e\sqrt{{\left({\mathrm{\φ\μ}}_g{c}_t\right)}_i}}{2\×0.159\sqrt{k}}\right)}^2---\left(10\right).$