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煤层气藏平均地层压力计算方法和装置与流程

2021-10-04 09:05:00 来源:中国专利 TAG:
煤层气藏平均地层压力计算方法和装置与流程
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。技术实现要素: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;根据所述M值、所述自由气原始地质储量、所述溶解气原始地质储量、所述原始孔隙体积、所述第一平均地层压力的当前值、所述累计产气量、所述累计产水量、所述原始含水饱和度、所述地层压缩系数、所述地层水体积系数和水侵量计算得到系数a、b、c;将所述系数a、b、c带入公式(1)得到所述第一平均地层压力的计算值,所述公式(1)为:其中,为第k次迭代得到的所述第一平均地层压力的计算值,k为迭代次数;当所述第k次迭代得到的所述第一平均地层压力的计算值和所述第一平均地层压力的初始值的差值小于预设的第一绝对误差时,结束迭代过程,将所述第k次迭代得到的所述第一平均地层压力的计算值作为所述第一平均地层压力的最终值;当所述第k次迭代得到的所述第一平均地层压力的计算值和所述第一平均地层压力的初始值的差值不小于所述第一绝对误差时,将k加1,进入第k 1次迭代。可选的,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,包括:采用公式(2)-(5)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:Gsi=VpiSwiCspi(4)Vpi=Ahφi(5)其中,Zsc为标准压力下的偏差系数,Tsc为标准温度,psc为标准压力、T为煤储层温度,Gfi为自由气原始地质储量,Vpi为原始孔隙体积,Swi为原始含水饱和度,pi为原始地层压力,Zi为原始地层压力下的偏差系数,Cs为甲烷的溶解系数,Gsi为溶解气原始地质储量,A为单井控制面积,φi为原始孔隙度,h为煤层厚度。可选的,所述根据所述M值、所述自由气原始地质储量、所述溶解气原始地质储量、所述原始孔隙体积、所述第一平均地层压力的当前值、所述累计产气量、所述累计产水量、所述原始含水饱和度、所述地层压缩系数、所述地层水体积系数和水侵量计算得到系数a、b、c,包括:采用公式(6)-(8)计算系数a、b、c:其中,k为迭代次数,为所述平均地层压力对应的所述偏差系数,Cp为孔隙压缩系数,Cw为地层水压缩系数,We水侵量,Wp为累计产水量,Gp为累计产气量,Bw为地层水体积系数。可选的,所述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,包括:采用公式(2)-(5)计算所述M值、所述自由气原始地质储量、所述溶解气原始地质储量和所述原始孔隙体积:采用公式(9)计算得到吸附气原始地质储量Gai,公式(9)如下:其中,Gai为吸附气原始地质储量,VL为Langmuir体积,b为Langmuir压力常数,pd为临界解吸压力。对公式(10)进行迭代运算得到所述第二平均地层压力,所述公式(10)如下:其中,Ca为煤基质收缩系数。可选的,所述对公式(10)进行迭代运算得到所述第二平均地层压力,包括:确定公式(10)的迭代方式为:其中,F函数为:对公式(12)两边进行求导得到公式(13):根据所述第二平均地层压力的初始值和所述压力与偏差系数的关系式,得到所述第二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二平均地层压力的初始值为第k-1次迭代得到的所述第二平均地层压力的计算值;将所述第二平均地层压力的初始值对应的偏差系数带入所述公式(12)和(13)计算得到F函数的值以及F函数的导数值F';将所述F函数以及F函数的倒数值F'带入所述公式(11)中进行牛顿迭代得到第k次迭代得到的所述第二平均地层压力的计算值;当所述第k次迭代得到的所述第二平均地层压力的计算值和所述第二平均地层压力的初始值的差值小于预设的第二绝对误差时,结束迭代过程,将所述第k次迭代得到的所述第二平均地层压力的计算值作为所述第二平均地层压力的最终值;当所述第k次迭代得到的所述第二平均地层压力的计算值和所述第二平均地层压力的初始值的差值不小于所述第二绝对误差时,将k加1,进入第k 1次迭代。第二方面,本申请提供一种煤层气藏平均地层压力计算设备,包括:统计模块,用于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;获取模块,用于获取地层压力和临界解吸压力;第一计算模块,用于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;第二计算模块,用于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。第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:至少一个处理器和存储器;所述存储器存储计算机执行指令;所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如本发明第一方面所述的方法。第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本发明第一方面所述的方法。第五方面,本发明提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如本发明第一方面所述的方法。本申请提供的煤层气藏平均地层压力计算方法和装置,通过统计煤层气藏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,该基本参数和累计产水量、累计产气量易于获取,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,当地层压力大于或等于临界解吸压力,采用第一计算方式计算煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力,当地层压力小于临界解吸压力,采用第二计算方式计算煤层气藏在气体解吸阶段的第二平均地层压力,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。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1为本发明实施例一提供的计算煤层气藏平均地层压力的方法的流程示意图。图2为地层压力与偏差系数的拟合结果图。图3为煤层气藏在早期排水阶段累计产水量、累计产气量生产数据图。图4为煤层气藏在早期排水阶段的平均地层压力图。图5为煤层气藏在气体解吸阶段累计产水量、累计产气量生产数据图。图6为煤层气藏在气体解吸阶段的平均地层压力图。图7为本发明实施例三提供的煤层气藏平均地层压力计算的装置的结构示意图。图8为本发明实施例四提供的一种电子设备的一种结构示意图。通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。首先对本申请所涉及的名词进行解释:临界解吸压力:是指解吸与吸附达到平衡时对应的压力,即压力降低使吸附在煤微孔隙表面上的气体开始解吸时的压力。理论上,当储层压力降低到临界解吸压力以下时,煤孔隙中吸附的气体开始解吸,向裂隙方向运移,在压力差的作用下,从裂隙向井筒流动。目前,煤层气开采大多都是基于这一原理,通过排水降低压力而达到采气的目的。临界解吸压力的单位是MPa,通常用符号pd表示。自由气:即游离气,是指储存在煤层孔隙或裂隙中能自由运移的天然气,煤层中自由气量取决于储气孔隙和裂隙空间的大小以及温度、压力、气体压缩率等因素。溶解气:以溶解状态存在于原油或水中的天然气。偏差系数:是指实际气体受到压缩后与理想气体受到同样的压力压缩后在体积上的偏差,偏差系数是一个无量纲量,通常用符号Z表示。目前煤层气藏平均地层压力的计算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,尤其是对于原始地层压力较高、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,煤层气藏的平均地层压力将产生严重偏差,而平均地层压力作为煤层气开采的主要影响因素,导致计算煤层气剩余储量和井间干扰情况的判断也会产生严重偏差,因此,有必要建立考虑溶解气、应力敏感和基质收缩的煤层气藏平均地层压力计算方法。因此,本申请提供一种考虑溶解气、应力敏感和基质收缩的煤层气藏平均地层压力计算方法,该方法能够考虑原始地层压力与临界解吸压力的差异,基于储层基本参数和生产数据进行迭代计算,可求得煤层气藏在各个阶段的平均地层压力,参数容易获取,计算方法简单且可靠。下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。图1为本发明实施例一提供的计算煤层气藏平均地层压力的方法的流程示意图,该方法可以由煤层气藏平均地层压力的装置执行,该装置可以是电脑、平板电脑和手机等,该方法可以包括如下步骤。步骤101:统计煤层气藏基本参数以及煤层气井累计产水量、累计产气量。煤层气藏的基本参数包括: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。统计煤层气藏基本参数并存储该基本参数,用于后续煤层气藏平均地层压力计算,该基本参数可以以表一形式存储。表一参数取值单位Langmuir体积VL14m3/m3Langmuir压力常数b0.278MPa-1原始地层压力pi9.95MPa临界解吸压力pd7.5MPa单井控制面积A100000m2煤层厚度h21.15m储层温度T313.15K气体相对密度γg0.6无量纲原始孔隙度φi0.04小数原始含水饱和度Swi0.95小数煤基质收缩系数Ca0.019无量纲地层水压缩系数Cw0.000425无量纲孔隙压缩系数Cp0.01087无量纲甲烷的溶解系数Cs0.044MPa-1地层水体积系数Bw1.0m3/sm3标准压力psc0.101325MPa标准温度Tsc293.15K标准压力下的偏差系数Zsc1无量纲原始地层压力下的偏差系数Zi0.86548377无量纲水侵量We0m3可以理解,表一的各基本参数的取值只是举例说明,并不构成限定。步骤102:获取地层压力和临界解吸压力。当地层压力大于或等于临界解吸压力时,煤层气藏处于早期排水阶段。当地层压力小于临界解吸压力时,煤层气藏处于气体解吸阶段。该早期排水阶段采用第一计算方式计算煤层气藏平均地层压力,该气体解吸阶段采用第二计算方式计算煤层气藏平均地层压力。步骤103:当地层压力大于或等于临界解吸压力时,采用第一计算方式对基本参数、累计产水量和累计产气量进行计算,得到煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力。示例性的可以通过如下迭代过程计算煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力:(1)根据储层温度、标准温度、标准压力、标准压力下的偏差系数、原始含水饱和度、原始地层压力、甲烷的溶解系数、单井控制面积、煤层厚度和原始孔隙度,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。按照下述公式计算M值、自由气原始地质储量Gfi、溶解气原始地质储量Gsi和原始孔隙体积Vpi:Gsi=VpiSwiCspi(4)Vpi=Ahφi(5)其中,Zsc为标准压力下的偏差系数,Tsc为标准温度,psc为标准压力、T为煤储层温度,Gfi为自由气原始地质储量,Vpi为原始孔隙体积,Swi为原始含水饱和度,pi为原始地层压力,Zi为原始地层压力下的偏差系数,Cs为甲烷的溶解系数,Gsi为溶解气原始地质储量,A为单井控制面积,φi为原始孔隙度,h为煤层厚度。以表一所示参数的取值为例,标准压力下的偏差系数Zsc的值为1,标准温度Tsc的值为293.15K,标准压力psc的值为0.101325MPa,储层温度T的值为313.15K,将以上各参数代入公式(1)得到M值为9.2389。再将原始含水饱和度Swi的值为0.95、原始地层压力pi的值为9.95MPa、原始地层压力下的偏差系数Zi的值为0.86548377、甲烷的溶解系数Cs的值为0.044MPa-1、单井控制面积A的值为100000m2、煤层厚度h的值为21.15m和M代入公式(2)、(3)和(4)得到该煤层气藏的原始孔隙体积Vpi为105750.00m3,自由气原始地质储量Gfi为561609.96m3,溶解气原始地质储量Gsi为43982.48m3。(2)根据气体相对密度和储层温度拟合得到压力与偏差系数的关系式。示例性的,应用Dranchuk-Abou-Kassem方法,根据气体相对密度和储层温度,可得到任一地层压力下的偏差系数,为了使计算过程更简单,进行多项式拟合,拟合结果如图2所示,R2=1表示该多项式拟合的效果好。拟合结果如下:其中,k为迭代次数,为平均地层压力对应的偏差系数,为第k次迭代得到的第一平均地层压力。该多项式用于计算平均地层压力对应的偏差系数。作为一种可能的实现方式,可以通过AGA8-92DC方法、Mahmoud方法等求得任一地层压力下的偏差系数,本实施例对应用Dranchuk-Abou-Kassem方法的说明只是举例,并不构成限定。(3)根据第一平均地层压力的初始值和压力与偏差系数的关系式,得到第一平均地层压力的初始值对应的偏差系数,第k次迭代使用的第一平均地层压力的初始值为第k-1次迭代得到的第一平均地层压力的计算值。示例性的,煤层气藏在早期排水阶段,以2014年8月13日的生产数据为例,煤层气生产中的井底流压为2.98MPa,将井底流压作为平均地层压力的初始值则根据压力与偏差系数的关系式计算得到该初始值对应的偏差系数为0.9523。第1次迭代使用的第一平均地层压力的初始值为第0次迭代得到的第一平均地层压力的计算值,即井底流压为初始值。第2次迭代使用的第一平均地层压力的初始值为第1次迭代得到的第一平均地层压力的计算值。作为一种可能的实现方式,本实施例对迭代使用的初始值的说明,只是举例,对迭代次数并不构成限定。(4)根据M值、自由气原始地质储量、溶解气原始地质储量、原始孔隙体积、第一平均地层压力的当前值、累计产气量、累计产水量、原始含水饱和度、地层压缩系数、地层水体积系数和水侵量计算得到系数a、b、c;按照下述公式计算系数a、b、c:其中,k为迭代次数,为平均地层压力对应的偏差系数,Cp为孔隙压缩系数,Cw为地层水压缩系数,We水侵量,Wp为累计产水量,Gp为累计产气量,Bw为地层水体积系数。示例性的,煤层气藏在早期排水阶段累计产水量、累计产气量生产数据图如图3所示,Wp表示累计产水量,Gp表示累计产气量,以2014年8月13日的生产数据为例,Gp=117469.06m3,Wp=1367.92m3。表一中所示参数的取值及平均地层压力的初始值对应的偏差系数为0.9523代入公式(6)-(8),计算得到a的值为0.1097,b的值为-0.4398,c的值为-4.6158。(5)将系数a、b、c带入公式(1)得到第一平均地层压力的计算值,公式(1)为:其中,为第k次迭代得到的第一平均地层压力的计算值,k为迭代次数。当第k次迭代得到的第一平均地层压力的计算值和第一平均地层压力的初始值的差值小于预设的第一绝对误差时,结束迭代过程,将第k次迭代得到的第一平均地层压力的计算值作为第一平均地层压力的最终值。当第k次迭代得到的第一平均地层压力的计算值和第一平均地层压力的初始值的差值不小于第一绝对误差时,将k加1,进入第k 1次迭代。示例性的,将上一步中a、b和c的值代入公式(1),第1次迭代得到的第一平均地层压力的值为8.7935MPa,此时和平均地层压力的初始值的绝对误差为5.8135MPa,该误差不小于预设的第一绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复压力与偏差系数的关系式、公式(1)和公式(6)-(8),进入第2次迭代。迭代计算的结果如表二所示,第2次迭代得到的第一平均地层压力的值8.5737MPa与第1次迭代得到的第一平均地层压力的绝对误差0.2198MPa不小于预设的第一绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复压力与偏差系数的关系式、公式(1)和公式(6)-(8),进入第3次迭代。第3次迭代得到的第一平均地层压力的值8.5806MPa与第2次迭代得到的第一平均地层压力的绝对误差0.0069MPa不小于预设的第一绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复压力与偏差系数的关系式、公式(1)和公式(6)-(8),进入第4次迭代。第4次迭代得到的第一平均地层压力的值8.5804MPa与第3次迭代得到的第一平均地层压力的绝对误差0.0002MPa小于预设的第一绝对误差0.001MPa,结束迭代过程,将第4次迭代得到的第一平均地层压力的值8.5804MPa作为该日煤层气藏的平均地层压力的最终值。表二图4为煤层气藏在早期排水阶段的平均地层压力图,为平均地层压力,pwf为井底流动压力,平均地层压力一直大于井底流动压力,体现了本方法的准确性高。步骤104:当地层压力小于临界解吸压力时,采用第二计算方式对基本参数、累计产水量和累计产气量进行计算,得到煤层气藏在气体解吸阶段的第二平均地层压力。示例性的可以通过如下迭代过程计算煤层气藏在气体解吸阶段的第二平均地层压力:(1)采用公式(2)-(5)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。以表一所示参数的取值为例,标准压力下的偏差系数Zsc的值为1,标准温度Tsc的值为293.15K,标准压力psc的值为0.101325MPa,储层温度T的值为313.15K,将以上各参数代入公式(2)得到M值为9.2389。再将原始含水饱和度Swi的值为0.95、原始地层压力pi的值为9.95MPa、原始地层压力下的偏差系数Zi的值为0.86548377、甲烷的溶解系数Cs的值为0.044MPa-1、单井控制面积A的值为100000m2、煤层厚度h的值为21.15m和M代入公式(3)、(4)和(5)得到该煤层气藏的原始孔隙体积Vpi为105750.00m3,自由气原始地质储量Gfi为561609.96m3,溶解气原始地质储量Gsi为43982.48m3。(2)采用公式(9)计算得到吸附气原始地质储量Gai,公式(9)如下:其中,Gai为吸附气原始地质储量,VL为Langmuir体积,b为Langmuir压力常数,pd为临界解吸压力。以表一所示参数的取值为例,单井控制面积A的值为100000m2、煤层厚度h的值为21.15m、Langmuir体积VL的值为14m3/m3、Langmuir压力常数b的值为0.278MPa-1和临界解吸压力pd的值为7.5MPa,代入公式(9)计算得到吸附气原始地质储量Gai为20006756.76m3。(3)对公式(10)进行迭代运算得到第二平均地层压力,公式(10)如下:其中,Ca为煤基质收缩系数。可选的,对公式(10)进行迭代运算得到第二平均地层压力,包括:确定公式(10)的迭代方式为:其中,F函数为:对公式(12)两边进行求导得到公式(13):根据第二平均地层压力的初始值和压力与偏差系数的关系式,得到第二平均地层压力的初始值对应的偏差系数,第k次迭代使用的第二平均地层压力的初始值为第k-1次迭代得到的第二平均地层压力的计算值。将第二平均地层压力的初始值对应的偏差系数代入述公式(12)和(13)计算得到F函数的值以及F函数的导数值F'。将F函数以及F函数的导数值F'带入公式(11)中进行牛顿迭代得到第k次迭代得到的第二平均地层压力的计算值。当第k次迭代得到的第二平均地层压力的计算值和第二平均地层压力的初始值的差值小于预设的第二绝对误差时,结束迭代过程,将第k次迭代得到的第二平均地层压力的计算值作为第二平均地层压力的最终值。当第k次迭代得到的第二平均地层压力的计算值和第二平均地层压力的初始值的差值不小于第二绝对误差时,将k加1,进入第k 1次迭代。示例性的,煤层气藏在气体解吸阶段累计产水量、累计产气量生产数据图如图5的例子所示,Wp表示累计产水量,Gp表示累计产气量,以2015年12月23日的生产数据为例,Gp=1758207.89m3,Wp=5545.52m3,井底流压为2.35MPa,将井底流压作为平均地层压力的初始值则根据压力与偏差系数的关系式计算得到该初始值对应的偏差系数为0.9618。示例性的,将累计产水量Wp、累计产气量Gp、平均地层压力的初始值其对应的偏差系数和表一中所示的参数的取值代入公式(12)和(13),计算得到将平均地层压力的初始值计算得到的的值和的值代入公式(11),第1次迭代得到的第二平均地层压力的值为4.6737MPa,此时和平均地层压力的初始值的绝对误差为2.3237MPa,该误差不小于第二绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复压力与偏差系数的关系式和公式(11)-(13),进入第2次迭代。迭代计算的结果如表三所示,第2次迭代得到的第二平均地层压力的值5.8210MPa与第1次迭代得到的第二平均地层压力的绝对误差1.1472MPa不小于预设的第二绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复压力与偏差系数的关系式和公式(11)-(13),进入第3次迭代。第3次迭代得到的第二平均地层压力的值5.9692MPa与第2次迭代得到的第二平均地层压力的绝对误差0.1483MPa不小于预设的第二绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复压力与偏差系数的关系式和公式(11)-(13),进入第4次迭代。第4次迭代得到的第二平均地层压力的值5.9706MPa与第3次迭代得到的第二平均地层压力的绝对误差0.0014MPa不小于预设的第二绝对误差0.001MPa,将计算值作为初始值,k加1,重复重复压力与偏差系数的关系式和公式(11)-(13),进入第5次迭代。第5次迭代得到的第二平均地层压力的值5.9706MPa与第4次迭代得到的第二平均地层压力的绝对误差0.0000MPa小于预设的第二绝对误差0.001MPa,结束迭代过程,将第5次迭代得到的第二平均地层压力的值5.9706MPa作为该日煤层气藏的平均地层压力的最终值。表三图6为煤层气藏在气体解吸阶段的平均地层压力图,为平均地层压力,pwf为井底流动压力,平均地层压力一直大于井底流动压力,体现了本方法的准确性高。本实施例中,通过统计煤层气藏的基本参数,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,该基本参数和累计产水量、累计产气量易于获取,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,当地层压力大于或等于临界解吸压力,采用第一计算方式计算煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力,当地层压力小于临界解吸压力,采用第二计算方式计算煤层气藏在气体解吸阶段的第二平均地层压力,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。图7为本发明实施例三提供的煤层气藏平均地层压力计算的装置的结构示意图,该装置100包括统计模块11、获取模块12、第一计算模块13、第二计算模块14。统计模块11、用于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,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。获取模块12、用于获取地层压力和临界解吸压力。第一计算模块13、用于当地层压力大于或等于临界解吸压力时,采用第一计算方式对基本参数、累计产水量和累计产气量进行计算,得到煤层气藏在早期排水阶段的第一平均地层压力。第二计算模块14、用于当地层压力小于临界解吸压力时,采用第二计算方式对基本参数、累计产水量和累计产气量进行计算,得到煤层气藏在气体解吸阶段的第二平均地层压力。本实施例的装置,可用于执行实施例一中的煤层气藏平均地层压力计算的方法,具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。图8为本发明实施例四提供的一种电子设备的一种结构示意图,如图8所示,该电子设备200包括:处理器21、存储器22,收发器23,存储器22用于存储指令,收发器23用于和其他设备通信,处理器21用于执行存储器中存储的指令,以使电子设备200执行如上述实施例一中的煤层气藏平均地层压力计算的方法步骤,具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。本发明实施例五提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述实施例一中的煤层气藏平均地层压力计算的方法步骤,具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。本发明实施例六提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现如上述实施例一中的煤层气藏平均地层压力计算的方法步骤,具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本
技术领域
中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。当前第1页12
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