(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111539803.0 (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 成都理工大 学 地址 610000 四川省成 都市二仙桥 东三路1 号 (72)发明人 刘先山　李成勇　秦正山　文开峰　 问晓勇　朱润华　敬敏　李瑶　 胡鹏　方强　 (74)专利代理 机构 深圳知帮办专利代理有限公 司 44682 专利代理师 谭慧 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) E21B 43/16(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于地层渗流-井筒管流耦合的致密气藏储 气库单井注采能力一体化分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于地层渗流 ‑井筒管流 耦合的致密气藏储气库单井注采能力一体化分 析方法。 该方法通过加载流体、 岩石参数， 完成数 模压力、 饱和度场初始化， 拟合储层天然气地质 储量。 然后用历史产量、 压力等生产动态资料反 演储层参数。 并结合Pipesim软件建立井筒管流 模型， 生成垂直管流压降折算表(VFP表)， 将该 VFP表导入到储层渗流模型中， 在考虑高速非达 西效应及构造低部位边水影响的条件下， 基于 “注采损失率小， 调峰能力强 ”的原则， 优化确定 致密气藏地下储气库单井合理注采气能力。 本发 明通过储层渗流 ‑井筒管流耦合， 解决了由于未 考虑储层渗流过程高速非达西效应、 构造低部位 边水等影 响， 造成储气库单井合理注采能力预测 误差大的问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图22页 CN 114880962 A 2022.08.09 CN 114880962 A 1.一种基于地层渗流 ‑井筒管流耦合的致密气藏储气库单井注采能力一体化分析方 法， 其特征在于包括如下步骤： 步骤一， 建立并初始化三维动态数值模拟模型， 并开展数值模拟模型初始化天然气储 量拟合， 动态数模的构造和属 性模型都是经过三维静态地质模型 的精细网格粗化得到的， 数值模拟模型粗化结束后要复核气水界面、 净毛比与孔隙度等参数， 结合现代产量递减分 析方法与物质平衡法进一步确定现有井网井控动储量， 再一次对工区天然气储量进行拟 合； 步骤二， 气藏衰竭开发阶段气、 水产量及压力等监测数据历史拟合， 结合衰竭开发阶段 气水产量、 静压、 流压、 油压等一系列生产动态资料来反演井间物性参数， 完成生产动态资 料的历史拟合； 结合现代产量递减分析方法， 确定井控半径和井控储量； 根据单井生产动态 资料拟合 好水体大小及强弱； 步骤三， 通过步骤二确定的井控半径和井控储量， 从高精度历史拟合好的全区数值模 拟模型中切取 单井数值模拟模型， 并根据物性将单井模型进行分类； 步骤四， 将高速非达西紊流因子折算成单井数值模拟模型中高速非达西因子D， 敷设到 致密气藏储气库单井数值模拟模型中； 另外， 从全区模型中切取存在边水 的构造低部位的 单井数值模拟模型时， 要结合步骤二拟合的水体能量强弱及井控范围大小， 来切取水体网 格； 步骤五， 依据矿场单井实际油、 套管尺寸、 下深等井身结构， 结合流体高压物性及实际 生产动态参数， 用斯伦贝谢Pipesim软件建立井筒管流模 型， 生成对应井身 结构下的垂 直管 流压降折算表， 将该VFP数据表加载到步骤四切取的相应单井数值模拟模型中进行储层渗 流‑井筒管流 一体化模拟； 步骤六， 用建立的单井数值模拟模型和井筒管流模型， 考虑高速非达西效应及构造低 部边水影响， 开展高速非达西效应及边水对单井注采能力影响因素敏感性分析， 最终确定 气藏型地下储气库单井合理注采气能力。 2.根据权利要求1所述的基于地层渗流 ‑井筒管流耦合的致密气藏储气库单井注采能 力一体化分析方法， 其特征在于步骤一中， 首先， 开展三维精细地质模型网格粗化， 实现从 地质学精细网格到流体流动模拟网格的较大刻度 平均化， 在不影响原模型地质特征及流动 响应的前提下减少网格数， 加快 数模计算速度， 主 要包含构造粗 化和属性粗化； 其中， 构造粗化首先是在考虑网格走向、 井网、 加密井分布以及 保持储层平面非均质性 的前提下进行平面网格粗化， 其次是在考虑保留隔层、 高渗层以及刻画出逼近真实地层的 纵向非均质性的前提下进行纵向网格粗化， 在盖层、 水体、 井分布稀疏、 非主力断块等部位 可以考虑用相对较粗的网格， 在主力储层、 井分布密、 后期准备打加密井等部位用细网格； 属性粗化首先用体积加权粗化净毛比， 然后再用净毛比加权结合体积加权粗化孔隙度， 最 后用流动计算方法粗 化渗透率。 3.根据权利要求2所述的基于地层渗流 ‑井筒管流耦合的致密气藏储气库单井注采能 力一体化分析方法， 其特征在于步骤一中， 其次， 将模型压力场初始化， 气藏初始压力 分布 主要取决于气藏埋藏深度和流体地下密度， 首先是将流体属性部分提供的气水地面密度折 算为地下密度， 然后基于参考点深度和该深度对应的参考压力以及气水界面深度， 结合气 水地下密度计算模型中其 他深度对应的网格块气水相压力。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114880962 A 24.根据权利要求3所述的基于地层渗流 ‑井筒管流耦合的致密气藏储气库单井注采能 力一体化分析方法， 其特征在于步骤一中， 将模型饱和度场初始 化， 初始饱和度分布主要 取 决于地层孔隙结构， 其中毛管力起着主要作用； 计算过渡带流体饱和度分布， 需要计算过渡 带高度， 过渡带饱和度也是根据毛管力曲线来计算； 饱和度分布计算中， 将气水界面以下的 含水饱和度设为在气水相渗曲线中提供的最大含水饱和度； 将气水界面以上的含气饱和度 设为气水相渗 曲线中提供 的最大含气饱和度， 过渡带含气、 含水饱和度由提供 的毛管力曲 线计算获得。 5.根据权利要求4所述的基于地层渗流 ‑井筒管流耦合的致密气藏储气库单井注采能 力一体化分析方法， 其特征在于模型饱和度场初始化后， 数值模拟模型初始化天然气储量 拟合， 数值模拟模型粗化结束后要复核气水界面、 净毛比与孔隙度等参数， 结合现代产量递 减分析方法与物质平衡法进一步确定现有井网井控动储量， 再一次对工区天然气储量进 行 拟合。 6.根据权利要求1所述的基于地层渗流 ‑井筒管流耦合的致密气藏储气库单井注采能 力一体化分析方法， 其特征在于步骤二中， 由于单井合理产能分析需要用到井控范围内的 单井数值模拟模型， 除了气水产量、 压力等拟合外， 还需要对井控范围内的井控储量单独做 拟合， 结合现代产量递减分析方法， 确定井控半径和井控储量； 另外由于边水存在， 储气库 多周期注采水侵后， 储层流体流动 从单相气体流动转换为气水两相流动， 将会导致气相相 对渗透率降低， 因此历史拟合过程要根据单井生产动态资料拟合 好水体大小及强弱。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114880962 A 3