所屬的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型試井解釋設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的具體工作過程及有關(guān)說明,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程,在此不再贅述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠意識(shí)到,結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的模塊、方法步驟,能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn),軟件模塊、方法步驟對(duì)應(yīng)的程序可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(ram)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、cd-rom、或內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。為了清楚地說明電子硬件和軟件的可互換性,在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能,但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。術(shù)語“包括”或者任何其它類似用語旨在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備/裝置不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其它要素,或者還包括這些過程、方法、物品或者設(shè)備/裝置所固有的要素。至此,已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換,這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
背景技術(shù):
1、頁巖油、致密油等非常規(guī)油氣藏已成為開發(fā)熱點(diǎn)。該類油藏滲透率低,開發(fā)時(shí)常需要進(jìn)行壓裂改造措施。通過儲(chǔ)層參數(shù)評(píng)價(jià)可了解儲(chǔ)層改造程度,試井則是獲得儲(chǔ)層參數(shù)的重要手段之一。通過監(jiān)測(cè)井底壓力數(shù)據(jù)掌握儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)的變化情況,并進(jìn)行試井解釋,能夠?qū)?chǔ)層性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前試井技術(shù)的應(yīng)用已覆蓋大部分儲(chǔ)層類型。
2、線性復(fù)合油藏是常見油藏特征之一,對(duì)油藏開發(fā)有重要意義。針對(duì)這類油藏的試井模型研究大多以直井圓形復(fù)合模型為主。對(duì)于線性復(fù)合油藏壓裂井井底壓力模擬基本采用數(shù)值模型,需對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行單元剖分,過程繁瑣,速度較慢,且精度易受網(wǎng)格單元數(shù)量、大小影響?;诖?,本發(fā)明提出了一種線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型試井解釋方法,建立線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型,通過拉普拉斯和傅里葉變換進(jìn)行求解,得到井底壓力變化情況,與數(shù)值解相比,無需剖分網(wǎng)格,可大大提高解釋精度,且計(jì)算方便簡(jiǎn)單,提高了線性復(fù)合油藏壓裂井試井資料擬合效率,為評(píng)價(jià)該類油藏儲(chǔ)層性質(zhì)及指導(dǎo)后續(xù)開發(fā)提供了理論依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題,即現(xiàn)有技術(shù)需對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行單元剖分,過程繁瑣,速度較慢,且精度易受網(wǎng)格單元數(shù)量、大小影響,即效率和精度較低的問題,本發(fā)明的第一方面,提供了一種線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型試井解釋方法,用于對(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)的線性復(fù)合油藏壓裂井井底壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行試井解釋分析,得到相關(guān)儲(chǔ)層參數(shù),包括:
2、步驟s1,構(gòu)建線性復(fù)合油藏壓裂井物理模型;基于所述線性復(fù)合油藏壓裂井物理模型,根據(jù)不穩(wěn)定滲流理論建立線性復(fù)合油藏壓裂井解析試井模型;
3、步驟s2,通過拉普拉斯積分變換方法和傅里葉變換方法對(duì)所述線性復(fù)合油藏壓裂井解析試井模型進(jìn)行變換,變換后,結(jié)合裂縫的對(duì)稱性,沿裂縫方向進(jìn)行疊加積分,得到井底壓力解;
4、步驟s3,基于給定的時(shí)間以及模型參數(shù),通過步驟s1、步驟s2的方法得到一組井底壓力解,并結(jié)合無因次定義,繪制試井理論曲線;利用壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)繪制實(shí)測(cè)雙對(duì)數(shù)曲線;將所述實(shí)測(cè)雙對(duì)數(shù)曲線與所述試井理論曲線進(jìn)行擬合,進(jìn)而得到儲(chǔ)層參數(shù)。
5、在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,所述線性復(fù)合油藏壓裂井物理模型的假設(shè)為:
6、線性復(fù)合油藏分為兩個(gè)半無限大區(qū)域,分別作為1區(qū)、2區(qū),兩區(qū)域的巖石和流體性質(zhì)不同,同一區(qū)域內(nèi)油藏均質(zhì)且各向同性;壓裂井位于其中一個(gè)區(qū)域內(nèi)的條帶中心,保持產(chǎn)量恒定;流體為單相、弱可壓縮;裂縫為有限導(dǎo)流,貫穿整個(gè)線性復(fù)合油藏,且關(guān)于井筒對(duì)稱;考慮井筒儲(chǔ)集效應(yīng)和表皮效應(yīng);流體服從達(dá)西定律,忽略毛管力與重力的影響。
7、在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,所述線性復(fù)合油藏壓裂井解析試井模型,其構(gòu)建方法為:
8、通過定義無因次變量建立數(shù)學(xué)模型,定義無因次變量為:
9、
10、
11、根據(jù)所述線性復(fù)合油藏壓裂井物理模型與假設(shè)條件建立1區(qū)和2區(qū)無因次滲流方程,即儲(chǔ)層模型:
12、
13、
14、兩區(qū)界面條件:
15、p1d=p2d,xd=0??(3)
16、
17、邊界條件:
18、p1d(xd→∞)=0??(5)
19、p2d(xd→-∞)=0??(6)
20、初始條件:
21、p1d(td=0)=p2d(td=0)=0??(7)
22、裂縫模型的控制方程為:
23、
24、井筒處內(nèi)邊界條件:
25、
26、裂縫末端封閉條件:
27、
28、流量歸一條件:
29、
30、其中,p為儲(chǔ)層壓力,mpa;pi為原始地層壓力,mpa;t為生產(chǎn)時(shí)間,h;q為油井產(chǎn)量,m3/d;qi為線密度流量,m2/d;b為體積系數(shù),m3/m3;h為有效厚度,m;wf為裂縫寬度,m;xf為裂縫半長(zhǎng),m;a、b為井筒位置坐標(biāo),m;ω為條帶寬度,m;l為參考長(zhǎng)度,m;為孔隙度,%;k為儲(chǔ)層滲透率,μm2;kf為裂縫滲透率,μm2;μ為流體粘度,mpa·s;ct為綜合壓縮系數(shù),mpa-1;c為井筒儲(chǔ)集系數(shù),m3/mpa;s為表皮因子,無因次;bd表示b的無因次井筒位置坐標(biāo);下標(biāo)1、2分別表示1區(qū)、2區(qū)。
31、在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,所述步驟s2具體為:
32、基于td、yd對(duì)式(1)、式(2)作laplace變換和fourier變換可得:
33、
34、
35、其中,ad表示a的無因次井筒位置坐標(biāo);
36、結(jié)合兩區(qū)界面條件式(3)和式(4)、邊界條件式(5)和式(6)和初始條件式(7),可得到由線密度引起的壓力響應(yīng)為:
37、
38、對(duì)式(8)~式(10)進(jìn)行l(wèi)aplace變換并求解,得到:
39、
40、考慮裂縫的對(duì)稱性,將裂縫單側(cè)分為n個(gè)單元,則式(15)離散形式為:
41、
42、在裂縫壁面處儲(chǔ)層與裂縫壓力相等,因此根據(jù)疊加原理,裂縫中每個(gè)單元處壓力響應(yīng)為:
43、
44、其中:
45、
46、將式(17)代入式(16),結(jié)合流量歸一條件式(11),通過求解矩陣方程即可得到井底壓力解,考慮井儲(chǔ)與表皮效應(yīng)后井底壓力可表示為:
47、
48、式中s為無因次時(shí)間td對(duì)應(yīng)的laplace變量;m為無因次距離yd對(duì)應(yīng)的fourier變量;
49、對(duì)井底壓力解依次進(jìn)行傅里葉逆變換及stehfest數(shù)值反演技術(shù)即可得到實(shí)時(shí)空間井底壓力解,根據(jù)有限fourier余弦變換的逆變換有:
50、
51、stehfest數(shù)值反演技術(shù)是一種將laplace空間解反演為實(shí)時(shí)空間解的近似算法,具體表達(dá)式為:
52、
53、式中,為p(t)對(duì)應(yīng)的laplace變換;n為偶數(shù);近似計(jì)算的精度主要取決于vi的選取,它按下式由n決定
54、其中,!表示階乘符號(hào)。
55、在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,繪制試井理論曲線,其方法為:
56、給定一組時(shí)間及模型參數(shù),可得到一組相應(yīng)的線性復(fù)合油藏壓裂井無因次井底壓力解,結(jié)合無因次定義,可得到有因次壓差;當(dāng)關(guān)井時(shí),根據(jù)疊加原理有:
57、
58、離散形式為:
59、
60、其中,pwf表示任意時(shí)刻井底壓力,mpa;
61、由此得到關(guān)井后任意時(shí)刻井底壓力變化,進(jìn)而繪制壓差和壓差導(dǎo)數(shù)關(guān)于時(shí)間的雙對(duì)數(shù)曲線,即試井理論曲線。
62、在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,利用壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)繪制實(shí)測(cè)雙對(duì)數(shù)曲線,其方法為:
63、壓差為:δp=p-pws
64、壓力導(dǎo)數(shù)為壓力差關(guān)于時(shí)間函數(shù)對(duì)數(shù)的導(dǎo)數(shù),時(shí)間函數(shù)為:
65、因此壓力導(dǎo)數(shù)定義為:
66、其中,pws表示關(guān)井時(shí)井底壓力,mpa;tp表示關(guān)井時(shí)刻,h;δt表示關(guān)井后經(jīng)過的時(shí)間,h;
67、由此可繪制壓差和壓力導(dǎo)數(shù)關(guān)于時(shí)間的實(shí)測(cè)雙對(duì)數(shù)曲線。
68、本發(fā)明的第二方面,提出了一種線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型試井解釋系統(tǒng),用于對(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)的線性復(fù)合油藏壓裂井井底壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行試井解釋分析,得到相關(guān)儲(chǔ)層參數(shù),該系統(tǒng)包括:
69、模型構(gòu)建模塊,配置為構(gòu)建線性復(fù)合油藏壓裂井物理模型;基于所述線性復(fù)合油藏壓裂井物理模型,根據(jù)不穩(wěn)定滲流理論建立線性復(fù)合油藏壓裂井解析試井模型;
70、變換模塊,配置為通過拉普拉斯積分變換方法和傅里葉變換方法對(duì)所述線性復(fù)合油藏壓裂井解析試井模型進(jìn)行變換,變換后,結(jié)合裂縫的對(duì)稱性,沿裂縫方向進(jìn)行疊加積分,得到井底壓力解;
71、擬合模塊,配置為基于給定的時(shí)間以及模型參數(shù),通過所述模型構(gòu)建模塊、所述變換模塊的方法得到一組井底壓力解,并結(jié)合無因次定義,繪制試井理論曲線;利用壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)繪制實(shí)測(cè)雙對(duì)數(shù)曲線;將所述實(shí)測(cè)雙對(duì)數(shù)曲線與所述試井理論曲線進(jìn)行擬合,進(jìn)而得到儲(chǔ)層參數(shù)。
72、本發(fā)明的第三方面,提出了一種電子設(shè)備,包括:
73、至少一個(gè)處理器;以及與至少一個(gè)所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器;其中,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述處理器執(zhí)行的指令,所述指令用于被所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上述的一種線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型試井解釋方法。
74、本發(fā)明的第四方面,提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令,所述計(jì)算機(jī)指令用于被所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上述的一種線性復(fù)合油藏壓裂井解析模型試井解釋方法。
75、本發(fā)明的有益效果:
76、本發(fā)明可以對(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)的線性復(fù)合油藏壓裂井井底壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行試井解釋分析,得到相關(guān)儲(chǔ)層參數(shù)。與該模型的數(shù)值模擬方法相比,無需進(jìn)行儲(chǔ)層單元剖分,方法更為簡(jiǎn)便實(shí)用。通過進(jìn)行解析求解,提高了曲線擬合速度和精度,模型更符合實(shí)際情況,可用于儲(chǔ)層參數(shù)反演、產(chǎn)量或壓力的模擬及預(yù)測(cè)等,有助于更清晰地認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層,為后續(xù)油井生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。