一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法、装置和设备与流程

1.本发明涉及致密气藏开发技术领域，特别涉及一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法、装置和设备。


背景技术：

2.我国致密气资源规模巨大，是保证我国天然气持续增长的重要支柱，但由于致密气储层非均质性强、渗透率极低、含水饱和度高，导致气田开发难度大，普遍存在储量控制程度低、单井产能低及采收率低的“三低”问题，储量有效动用面临着严峻的挑战。目前由于储层水体间连通性较差，气水关系复杂，投产气井生产过程中普遍产水及存在井筒积液，致使大量地质储量暂时难以有效动用。在具体施工过程中，为使含水致密气藏增加储量动用，实现有效开发，充分结合气井生产情况，开展产水气井配产制度优化、为含水致密气藏开发部署提供依据。


技术实现要素：

3.为了丰富工艺路线以及增加选择空间，本发明实施例中提供了一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法、装置和设备。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法，可以包括：
5.基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断所述气井的产水类型；所述气井的产水类型包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井；
6.基于所述气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出所述气井的含水层；
7.基于所述产水气井识别图版识别出的所述气井的产水类型对所述气井中的含水层进行校正；
8.基于校正后的含水层对所述气井进行连井剖面分析，以得到所述含水致密砂岩气藏的含水层分布；
9.基于所述含水层分布和所述含水致密砂岩气藏中的气藏分布，确定所述含水致密砂岩气藏的优质储量区域；
10.基于所述试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定所述优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对所述含水致密气藏进行开发。
11.可选的，所述产水气井识别图版根据下述方法预先构建：
12.获取所述含水致密砂岩气藏所在区域或相似区域预设数量气井的试气数据和/或生产数据；
13.基于气井的试气数据和/或生产数据中包括的无阻流量值、水气比、套压变化值与
预设阈值的比较结果，对所述气井的产水类型进行划分；其中，所述气井的产水类型包括：无水型气井、早期出水型气井、后期出水型气井和全程出水型气井；
14.基于不同类型气井的试气数据和/或生产数据，构建不同类型气井的产水气井识别图版。
15.可选的，所述不同产水类型气井对应的配产系数变化图版是通过下述方法预先构建：
16.获取若干口气井的试气无阻流量和开采初期的平均产气量；
17.基于气井的水气比和预设的水气比阈值，对若干口气井的产水类型进行划分，以分别构建不同产水类型气井平均日产气量与试气无阻流量分布图；
18.基于所述不同产水类型气井的平均日产气量与试气无阻流量之间的相关性关系，进行回归处理以建立不同产水类型气井的产水井配产理论图版；
19.基于所述产水井配产理论图版中的配产和试气无阻流量，确定不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数；
20.基于不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数，以及无阻流量形成所述配产系数变化图版。
21.可选的，所述不同产水类型气井对应的配产系数变化图版构建方法还可以包括：
22.基于所述配产系数变化图版中的配产系数变化趋势，确定不同产水类型气井的无阻流量变化区间阈值，以构建不同产水类型气井在不同无阻流量变化区间的合理配产表。
23.可选的，该含水致密气藏优质储量区域的开发还可以包括：对所述优质储量区域部署的所述气井设计相应的排水采气方案，以结合所述气井的合理配产比例实现对所述中高含水致密气藏进行开发。
24.可选的，对所述气井设计相应的排水采气方案包括：
25.基于所述含水致密砂岩气藏的储能系数、试气无阻流量和水气比，对所述优质储量区域进行划分，以得到不同类型的气藏区域；其中，所述储能系数是基于储层的有效厚度、孔隙度和含气饱和度确定的；
26.基于不同类型的气藏区域，以及其上部署气井的开采方式，设计所述气井的排水采气方案，以实现对所述含水致密砂岩气藏的开发；
27.其中，对不同类型的气藏区域包括：一类区域、二类区域和三类区域，所述一类区域为所述储能系数和所述试气无阻流量均大于预设阈值，所述水气比小于预设阈值的储层区域；所述二类区域为介于所述一类区域和所述三类区域之间的区域；所述三类区域为所述储能系数和所述试气无阻流量均小于预设阈值，所述水气比大于预设阈值的储层区域；
28.所述气井的开采方式包括：单层气层开采和多层气层合采。
29.可选的，设计气井的排水采气方案包括：
30.若所述气井为一类区域上的气井，且所述一类区域的含气储层的单层气层大于5m或合层气层厚度大于8m，在采气初期节流生产，后期辅助柱塞、泡排措施；
31.若所述气井为二类区域或三类区域上的气井，完井阶段直接配套柱塞装置；若积液严重，则采用气举+泡排/气举+柱塞复合排水采气措施。
32.第二方面，本发明实施例提供了一种含水致密气藏优质储量区域的开发装置，该装置可以包括：
33.比较判断模块，用于基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断所述气井的产水类型；所述气井的产水类型包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井；
34.水层识别模块，用于基于所述气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出所述气井的含水层；
35.水层校正模块，用于基于所述产水气井识别图版识别出的所述气井的产水类型对所述气井中的含水层进行校正；
36.连井分析模块，用于基于校正后的含水层对所述气井进行连井剖面分析，以得到所述含水致密砂岩气藏的含水层分布；
37.甜点确定模块，用于基于所述含水层分布和所述含水致密砂岩气藏中的气藏分布，确定所述含水致密砂岩气藏的优质储量区域；
38.配产比例确定模块，用于基于所述试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定所述优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对所述含水致密气藏进行开发。
39.第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的含水致密气藏优质储量区域的开发方法。
40.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的含水致密气藏优质储量区域的开发方法。
41.本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
42.本发明实施例提供了一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法、装置和设备，该方法首先通过水气比对气井产水类型进行判定，然后基于图版快速准确查询出该气井的配产数值，该方法不仅仅提高了配产精度，同时为不同产水类型的气井的配产制度提供了科学依据。进一步地，对于致密气藏开发部署具有指导意义。
43.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
44.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
45.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
46.图1为本发明实施例中提供的含水致密气藏优质储量区域的开发方法的流程图；
47.图2为本发明实施例中提供的产出水与产水来源的分析示意图；
48.图3为本发明实施例中提供的预先构建的产水气井识别图版；
49.图4为本发明实施例中提供的低产水型气井的生产特征图；
50.图5为本发明实施例中提供的中高水型气井的生产特征图；
51.图6为本发明实施例中提供的大气大水型气井的生产特征图；
52.图7为本发明实施例中提供的苏里格气田南区盒8段砂岩储层声波时差与深侧向电阻率交会图；
53.图8为本发明实施例中提供的苏里格气田南区山1段砂岩储层声波时差与深侧向电阻率交会图；
54.图9为本发明实施例中提供的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版构建的流程图；
55.图10为本发明实施例中提供的不同产水类型气井三年平均日产量与无阻流量分布图；
56.图11为本发明实施例中提供的产水井配产理论图版；
57.图12为本发明实施例中提供的不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数变化图版；
58.图13为本发明实施例中提供的含水致密气藏优质储量区域的开发装置的结构示意图。
具体实施方式
59.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
60.发明人在油田开发过程中发现，对于含水致密砂岩气藏，由于储层水体间连通性较差，气水关系复杂，投产气井生产过程中普遍产水及存在井筒积液，单井动态储量与产能远低于气田平均水平，致使大量地质储量暂时难以有效动用。进一步的，发明人还发现在对含水致密气藏的产水气井进行配产时，首先并未对气井的产水类型进行有效划分，其次是配产值均是以经验数据进行处理的，未能对不同产水类型的气井针对性地设计配产方案，这样导致配产值精度无法保证，未含水致密气藏开发部署无法提供有效依据，发明人基于现有技术中存在的上述弊端，创新性地提出了本发明创造。
61.本发明实施例中提供了一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法，参照图1所示，该方法可以包括以下步骤：
62.步骤s11、基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断气井的产水类型；气井的产水类型包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井。
63.本发明实施例是针对含水致密砂岩气藏进行开发之前，首先对某一区块或者整个气藏的含水层进行剥离，然后针对性地设计气井配产方案，以达到气藏有效动用的目的。发明人针对现有技术中未对气水关系进行有效分离的以及未对产出水进行有效分析的背景，无法将气井出水类型进行有效识别的弊端，以提出本方案。需要说明的是，本实施例中该步骤的上述气井是评价井，是基于评价井的数据进行模拟来进行工程中的配产和排水采集。
64.在一个具体的示例中，发明人依据已进行试气或者生产的气井进行分析，根据产出水在地下的赋存状态，可以将气井出水类型分为凝析水、地层孔隙水和特殊的局部封存地层水三类。由于致密砂岩气层气井凝析水水气非常小，平均为0.08m3/104m3，基本可忽略
不计。地层孔隙水和特殊的局部封存地层水是致密砂岩气层产水的主要来源。
65.参照图2所示，含水致密砂岩气藏开发首先要确定气井是否产水，受气田采用井下节流的简化开采工艺的限制，产水井无法直观判断；为此利用动态监测资料与现场试验相结合，进行区块产水气井识别，故研究过程中首先利用压力计探液面、实测的简化试气、气液计量现场试验等动态监测资料确定气井是否产水，对比分析二者在生产动态资料中的差异性，进而利用生产动态资料判断产水井类型。综合分析生产井的试气与生产动态监测资料，因此将生产井划分为4种类型：无水型、低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井。
66.含水致密(砂岩)气藏气水分布规律主要受生烃强度、区域构造、非均质性等因素控制。参照图2所示，依据地层水的空间展布特征及产出水在地下的赋存状态，可将气井出水类型分为凝析水、地层孔隙水和特殊的局部封存地层水三类。由于致密砂岩气藏气井凝析水水气非常小，平均为0.08m3/104m3，基本可忽略不计。其中以地层孔隙水和特殊的局部封存地层水是致密砂岩气层产水的主要来源，地层孔隙水广泛存在于地层中，在气井生产中表现为低产水型气井(水气比小于0.5方/万方)和中产水型气井(水气比大于0.5方/万方)；特殊的局部封存地层水虽然局部封存在地层中，但是规模较大，导致气井生产常表现出大气大水型(水气比大于1方/万方)。
67.而且钻遇气水比越高的储层，气井在储层压裂沟通后越容易气水同产，生产过程基本没有无水采气期，初期产量递减快，水气比逐渐上升，后期受新井储层资源品位变差、老井产水积液等原因导致最终累积产量低、气田综合递减率呈上升趋势，整体控制递减难度大导致。
68.本发明实施例中，该步骤基于生产数据预设的阈值比较，快捷方便，能够快速确定气井的产水类型。
69.在一个可选的实施例中，上述产水气井识别图版根据下述方法预先构建：
70.首先，获取含水致密砂岩气藏所在区域或相似区域预设数量气井的试气数据和/或生产数据。本发明实施例中，针对同一区块或气藏的已进行试气或者生产的气井进行分析，若该区块或者该气藏气井数量较少(样本数据不足)时，也可以对相似区域的气井的试气数据和/或生产数据作为构建识别图版的样本数据。
71.然后，基于气井的试气数据和/或生产数据中包括的无阻流量值、水气比、套压变化值与预设阈值的比较结果，对气井的产水类型进行划分；其中，气井的产水类型可以包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井。最后，基于不同类型气井的试气数据和/或生产数据，构建不同类型气井的产水气井识别图版。
72.参照图3所示的构建的识别图版，以下为4种类型气井的无阻流量值、水气比、套压变化值与预设阈值的比较结果，具体如下：
73.(1)低产水型气井：多为长期稳产的正常气井，试气时具有较高无阻流量，试产中水气比《0.5m3/万m3，生产初期的套压压降缓慢(套压压降《0.02mpa/d)，在低压的条件下生产井仍有较长时间的平稳生产期。
74.(2)中产水型气井：产层段的测井曲线含气性响应较好，试气结论多为含气层，试气过程基本不出水或出少量水(水气比为0.5～1.0m3/万m3)，无阻流量较小。生产曲线呈现初期套压压降快速下降(套压压降》0.02mpa/d)，日产气量低；后期由于积液，气井进入低
产、低效期。由于生产井段的测井资料显示含气性较好，但是生产早期出水，说明生产中出水的水源主要为生产层内的毛细管水。
75.(3)高产水型气井：产层段测井曲线含气性响应良好，试气结论多为气层，试气过程基本不出水或出少量水(水气比为0.5～1.0m3/万m3)，无阻流量较大，生产曲线表现为初期套压缓慢下降、产量平稳，之后套压、产量均急速下降，气井开始出水，井筒大量积液，进入低产、低效期。由于生产井段的测井资料显示含气性良好，但是生产后期产水，说明生产中出水的水源主要为气层上下围岩中的地层水。
76.(4)大气大水型气井：生产层段测井解释结论和试气结论一般为含水气层或气水同层，有可能是地层孔隙水，也可能是地层水。水气比较高(＞1.0m3/万m)，生产曲线表现为初期为套压急速下降段，地层能量快速下降，低产、低效期较长，生产效果较差。
77.在一个具体的示例中，参照图4～图6所示，根据实际生产过程中，各种类型气井的日产气数据及压力数据，可以得到低产水型产水井初期产量在1.1万方/天，初期压降速率为0.0185mpa/d，生产990天后套压10.4mpa，三年平均产气量1.14万方，三年末累计产气量1131万方，预测最终累产2531万方；中高产水型气井初期产量在0.84万方/天，初期压降速率为0.02255mpa/d生产990天后套压10.55mpa，三年平均产气量0.73万方，三年末累计产气量726万方，预测最终累产1455万方；大气大水型产水井初期产量在1.36万方/天，初期压降速率为0.0235mpa/d，生产990天后套压9.68mpa，三年平均产气量1.35万方，三年末累计产气量986万方，预测最终累产2210万方。进而可以从气井日产气数据、压力数据及气井开发指标来判断气井的类型。低产水型气井eur值最高，产水对它影响最小，中高产水型气井eur指标较低，是开展优化措施的重点井，而大气大水型eur指标也较高，但是生产后期产水严重，需要加强气井管理，防止气井水淹。
78.步骤s12、基于气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出气井的含水层。
79.本步骤是进一步结合测井资料、试气资料及生产动态资料，可明确产水层的具体出水部位。在一个具体的示例中，结合含水气藏121个单层的试气成果，开展测井岩电关系分析，电阻率-密度、电阻率-声波交汇显示气层、含气水层和气水同层的岩电关系无明显规律可循。但对于含气储层，声波时差测井参数、电阻率测井参数均有良好显示，对含气性显示较为明显。因此，采用声波时差、电阻率参率参数交汇来识别气层、水层等。
80.参照图7和图8所示，为了准确判断产水层，运用试气和生产井的测井资料进行产水层识别，气水层的电阻率没有固定的界限值，随着声波时差的减小，气层的电阻率升高；水层具有低-中声波时差、高电阻率的特征。例如在苏里格气田南区，可知含水致密砂岩气藏含水储层分布区参数特征为：当盒8段声波时差＜230μs/m时，电阻率＞20ω
·
m时候，该层储层含水；当山1段声波时差＜220μs/m时，电阻率＞28ω
·
m，该层储层含水。
81.需要说明的是，本发明实施例中的上述步骤s11和步骤s12执行不分先后，先执行步骤s11后执行步骤s12，或者先执行步骤s12后执行步骤s11均可，当然也可以同时执行步骤s11和步骤s12，本发明实施例对此并不作具体限定。
82.步骤s13、基于产水气井识别图版识别出的气井的产水类型对气井中的含水层进行校正。
83.本步骤结合试气、生产动态监测资料、产水井识别图版及声波时差-电阻率交汇图
等资料综合分析可识别产水井及产水井的出水部位。在此基础上可以优选出纵、横向气层发育而含水层不发育的相对优质储量区。
84.本步骤中，由于测井数据对含水层的识别存在误差，但是基于步骤s11进行图版识别的准确度较高，因此可以针对步骤s12中识别的水层是否准确进行校正。例如气井1、气井2和气井3分别为相邻的气井，在经过步骤s11进行识别时，均判断出该三口气井为产水井；而在步骤s12中通过测井确定具体含水层时，只有气井1和气井3在某一层位识别出含水层，而在气井2中未识别出含水层。因此使用步骤s11的识别结果对步骤s12进行校正，即在气井2相应的层位也存在有含水层，以便后续步骤进行连井剖面分析确定含水层及其分布范围。
85.步骤s14、基于校正后的含水层对气井进行连井剖面分析，以得到含水致密砂岩气藏的含水层分布。
86.本发明上述步骤s11～步骤s14实现对含水致密砂岩气藏的含水层识别，通过气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以确定气井中的产水井，然后对基于测井资料确定的含水层位进行校正，并以校正后的结果进行连井剖面分析以确定含水层分布。本发明实施例充分结合储层地质特征及生产动态资料，通过建立产水井识别图版和声波时差-电阻率交汇图精准确定研究区域或气藏的含水层分布，动静结合的方式为后续气藏开发提供了依据。
87.步骤s15、基于含水层分布和含水致密砂岩气藏中的气藏分布，确定含水致密砂岩气藏的优质储量区域。
88.本步骤在具体实施时，基于含水层分布和含水致密砂岩气藏中的气藏分布，优选纵横向气层发育而水层不发育的区域作为含水致密砂岩气藏的优质储量区域。
89.步骤s16、基于试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对含水致密气藏进行开发。
90.本步骤中的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版能够不同类型产水井的配产情况，进而能够指导不同产水井配产的需求。相比于现有技术中直接对未分产水类型的气井依据经验进行配产，该方法首先通过水气比对气井产水类型进行判定，然后基于图版快速准确查询出该气井的配产数值，该方法不仅仅提高了配产精度，同时为不同产水类型的气井的配产制度提供了科学依据。进一步地，对于致密气藏开发部署具有指导意义。
91.本步骤中的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版是通过下述方法预先构建，参照图9所示，具体可以包括以下步骤：
92.步骤s91、获取若干口气井的试气无阻流量和开采初期的平均产气量。
93.本步骤中针对气田前三年气井稳产进行分析，收集的开采初期数据为前三年的平均产气量。例如本发明实施例中获取鄂尔多斯盆地苏里格气田、四川盆地须家河气田收集到的202口产水气井试气无阻流量及前三年气井稳产情况进行系统评价，得到不同类型产水井的试气无阻流量于前三年气井稳产情况的关系图。
94.步骤s92、基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断气井的产水类型。
95.本步骤在获取的若干口气井的数据之后，需要对气井的产水类型进行划分，针对性地分别建立对应关系，这样能够更好地从分布图中展示其分布规律，即区带性明显。
96.步骤s93、分别构建不同产水类型气井平均日产气量与试气无阻流量分布图。参照
图10所示，构建的不同产水类型气井三年平均日产量与无阻流量分布图，不同产水类型的气井气分布曲带性明显。
97.步骤s94、基于不同产水类型气井的平均日产气量与试气无阻流量之间的相关性关系，进行回归处理以建立不同产水类型气井的产水井配产理论图版。
98.本步骤针对图10中建立的平均日产量与无阻流量之间的相关性关系，进行回归进而建立产水井配产理论图版，参照图11所示为基于图10而建立的产水井配产理论图版。
99.本步骤中，发明人是基于无阻流量能够反映投产初期气井人工裂缝区渗流特征，绝对无阻流量配比(例如1/5)对气井进行配产的方法，对于气井全生命周期而言具有不确定性；发明人通过上述步骤s41～步骤s44中构建图版的过程中发现，实际合理配产和无阻流量符合幂函数规律，显示配产系数随无阻流量增大逐渐变小，而非固定系数。
100.步骤s95、基于产水井配产理论图版中的配产和试气无阻流量，确定不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数。
101.本步骤在具体实施时，发明人基于图11中配产以及试气无阻流量的比值确定每个无阻流量值对应的配产系数。
102.步骤s96、基于不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数，以及无阻流量形成配产系数变化图版。
103.参照图12所示，为构建的不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数变化图版。发明人从不同类型产水井三年平均日产气量与无阻流量分布规律图可以看出，致密砂岩气藏投产气井无阻流量主要分布在10万方以下，从配产系数变化图中可以看出大于10万方，气井的配产系数趋于稳定值，因此对于不同类型气井主要分析无阻流量在0-10万方之间配产系数。从配产系数变化图版可以看出无阻流量小于4万方，4-10万方，大于10万方配产比例差别较大，因此设置无阻流量界限值为4万方和10万方。
104.在另一可选的实施例中，上述配产系数变化图版构建方法还可以包括以下步骤：
105.步骤s97、基于配产系数变化图版中的配产系数变化趋势，确定不同产水类型气井的无阻流量变化区间阈值，以构建不同产水类型气井在不同无阻流量变化区间的合理配产表。
106.本步骤中，发明人结合配产系数变化图得到不同类型产水井优化配产表。从配产系数变化图版表明不同类型产水井的配产情况不一样，因此在指导不同产水井配产的时候，需要对比例进行适当的调整。该表能够快速查询到不同类型的气井在不同的无阻流量区间的合理配产数据，相比于基于配产系数变化图版而言虽然精度降低，但是效率明显提升。
107.根据配产系数变化图版优化了不同类型产水井配产。含水致密砂岩气藏配产比例如下表(表1)，根据不同类型产水井优化配产表，可以指导含水致密砂岩气藏不同类型产水井配产。
108.表1不同类型产水井优化配产表
[0109][0110]
在另一可选的实施例中，上述含水致密气藏优质储量区域的开发方法还可以包括以下步骤：
[0111]
步骤s17、对优质储量区域部署的气井设计相应的排水采气方案，以结合气井的合理配产比例实现对中高含水致密气藏进行开发。
[0112]
本步骤在具体实施时，首先，基于含水致密砂岩气藏的储能系数、试气无阻流量和水气比，对优质储量区域进行划分，以得到不同类型的气藏区域；其中，储能系数是基于储层的有效厚度、孔隙度和含气饱和度确定的；然后，基于不同类型的气藏区域，以及其上布设气井的开采方式，设计气井的排水采气方案，以实现对含水致密砂岩气藏的开发；其中，对不同类型的气藏区域包括：一类区域、二类区域和三类区域，一类区域为储能系数和试气无阻流量均大于预设阈值，水气比小于预设阈值的储层区域；二类区域为介于一类区域和三类区域之间的区域；三类区域为储能系数和试气无阻流量均小于预设阈值，水气比大于预设阈值的储层区域；气井的开采方式包括：单层气层开采和多层气层合采。
[0113]
即，基于气水分布规律分析与产层出水识别可相对优质储量区，即以储能系数、试气无阻流量、投产井水气比等为核心指标，将含水气藏划分为有利i区(一类区域)、有利ii区(二类区域)和富水区三类储量区(三类区域)，其中，储能系数(f)＝有效厚度(h)
×
孔隙度(φ)
×
含气饱和度(sg)，是优选富集区块和预测气井产能的良好参数，反应储层含气的富集程度，与产能相关性较高，储能系数高，单井测试气产量越高；试气无阻流量直接反应气井的生产能力，统计结果表明，在对含水气藏的研究中，投产井水气比是排查含水气井的重要指标，水气比≥1方/万方的区域，可认为是富水区，在生产部署时需避水开发。参照下述表2所示，为通过本步骤划分的不同类型的含水气藏储量区。
[0114]
表2含水气藏储量区划分表
[0115][0116]
上述步骤中，设计气井的排水采气方案包括：
[0117]
若气井为一类区域上的气井，且一类区域的含气储层的单层气层大于5m或合层气层厚度大于8m，在采气初期节流生产，后期辅助柱塞、泡排措施；若气井为二类区域或三类区域上的气井，完井阶段直接配套柱塞装置；若积液严重，则采用气举+泡排/气举+柱塞复合排水采气措施。
[0118]
含水气藏的气井具有单井产量低、递减快，气井普遍积液的特点。针对这一特点，经过多年攻关试验，形成了以泡沫排水、速度管柱、柱塞气举为主的排水采气技术系列。而通过不断实践和认识，这三项主体工艺在不同阶段存在不同的技术有效性和经济适用性，有明显的优缺点：
[0119]
(1)泡沫排水适用于日产气0.5
×
104m3/d以上积液气井，该措施有效率高，表现为产量越高，效果越明显，且工艺简单、一次性成本低、见效快；但累计成本高、加注工作量大，需要消泡和水处理。(2)速度管柱对低产阶段稳产能力强的i类气井，有效期长，连续产气产水、管理工作量小；但对于日产气0.3
×
104m3/d以下气井，无明显效果，且一次成本高、产量较低需要配合其他措施。(3)柱塞气举在气井各生产阶段均有效，产量下限1000m3/d，水气比≤2m3/104m3，自动化程度高、低产区域适应性强，但维护成本高，且需要及时调整运行制度。
[0120]
因此，结合技术适用边界科学配套工艺措施，对气区效益开发具有重要意义。本发明实施例结合主体技术的优缺点，以气井全生命周期最大产出投入比为目标，认为含水气藏气井积液初期应根据气井类型选择主体排水采气措施，后期无法完全携液时，则采用复合措施提高带液能力：(1)ⅰ类井选择23/8″
油管完井初期节流生产，后期辅助柱塞、泡排措施；(2)ⅱ、ⅲ类井推荐2
″
连续采气管完井，完井阶段直接配套柱塞装置；(3)积液严重井推荐采用气举+泡排或气举+柱塞等复合排水采气措施(表3)。
[0121]
表3主体排水采气技术政策
[0122][0123][0124]
本步骤通过充分结合储层地质特征及生产动态资料，建立气水层识别、及排水采气技术政策，以形成一套含水致密砂岩气藏开发方法，解决了现有技术中由于储层水体间连通性较差，气水关系复杂，投产气井生产过程中普遍产水及存在井筒积液，单井动态储量与产能远低于气田平均水平，致使大量地质储量暂时难以有效动用的技术问题，为含水致密砂岩气藏增加储量动用，实现有效开发。
[0125]
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种含水致密气藏优质储量区域的开发装置，参照图13所示，该装置可以包括：比较判断模块131、水层识别模块132、水层校正模块133、连井分析模块134、甜点确定模块135和配产比例确定模块136，其工作原理如下：
[0126]
比较判断模块131用于基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断气井的产水类型；气井的产水类型包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井；
[0127]
水层识别模块132用于基于气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出气井的含水层；
[0128]
水层校正模块133用于基于产水气井识别图版识别出的气井的产水类型对气井中的含水层进行校正；
[0129]
连井分析模块134用于基于校正后的含水层对气井进行连井剖面分析，以得到含水致密砂岩气藏的含水层分布；
[0130]
甜点确定模块135用于基于含水层分布和含水致密砂岩气藏中的气藏分布，确定含水致密砂岩气藏的优质储量区域；
[0131]
配产比例确定模块136用于基于试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对含水致密气藏进行开发。
[0132]
在一个可选的实施例中，参照图13所示，该装置还可以包括：产水气识别图版构建模块137，产水气识别图版构建模块137用于：获取所述含水致密砂岩气藏所在区域或相似区域预设数量气井的试气数据和/或生产数据；
[0133]
基于气井的试气数据和/或生产数据中包括的无阻流量值、水气比、套压变化值与预设阈值的比较结果，对所述气井的产水类型进行划分；其中，所述气井的产水类型包括：无水型气井、早期出水型气井、后期出水型气井和全程出水型气井；
[0134]
基于不同类型气井的试气数据和/或生产数据，构建不同类型气井的产水气井识别图版。
[0135]
在另一个可选的实施例中，参照图13所示，该装置还可以包括：配产系数变化图版构建模块138，配产系数变化图版构建模块138用于：获取若干口气井的试气无阻流量和开采初期的平均产气量；
[0136]
基于气井的水气比和预设的水气比阈值，对若干口气井的产水类型进行划分，以分别构建不同产水类型气井平均日产气量与试气无阻流量分布图；
[0137]
基于所述不同产水类型气井的平均日产气量与试气无阻流量之间的相关性关系，进行回归处理以建立不同产水类型气井的产水井配产理论图版；
[0138]
基于所述产水井配产理论图版中的配产和试气无阻流量，确定不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数；
[0139]
基于不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数，以及无阻流量形成所述配产系数变化图版。
[0140]
在另一个可选的实施例中，配产系数变化图版构建模块138还用于：
[0141]
基于所述配产系数变化图版中的配产系数变化趋势，确定不同产水类型气井的无阻流量变化区间阈值，以构建不同产水类型气井在不同无阻流量变化区间的合理配产表。
[0142]
在另一个可选的实施例中，参照图13所示，该装置还可以包括：排水采气设计模块139，排水采气设计模块139用于：对所述优质储量区域部署的所述气井设计相应的排水采气方案，以结合所述气井的合理配产比例实现对所述中高含水致密气藏进行开发。
[0143]
在另一个可选的实施例中，排水采气设计模块139具体用于：
[0144]
基于所述含水致密砂岩气藏的储能系数、试气无阻流量和水气比，对所述优质储量区域进行划分，以得到不同类型的气藏区域；其中，所述储能系数是基于储层的有效厚度、孔隙度和含气饱和度确定的；
[0145]
基于不同类型的气藏区域，以及其上部署气井的开采方式，设计所述气井的排水采气方案，以实现对所述含水致密砂岩气藏的开发；
[0146]
其中，对不同类型的气藏区域包括：一类区域、二类区域和三类区域，所述一类区域为所述储能系数和所述试气无阻流量均大于预设阈值，所述水气比小于预设阈值的储层区域；所述二类区域为介于所述一类区域和所述三类区域之间的区域；所述三类区域为所述储能系数和所述试气无阻流量均小于预设阈值，所述水气比大于预设阈值的储层区域；
[0147]
所述气井的开采方式包括：单层气层开采和多层气层合采。
[0148]
在另一个可选的实施例中，排水采气设计模块139具体还用于：
[0149]
若所述气井为一类区域上的气井，且所述一类区域的含气储层的单层气层大于5m或合层气层厚度大于8m，在采气初期节流生产，后期辅助柱塞、泡排措施；
[0150]
若所述气井为二类区域或三类区域上的气井，完井阶段直接配套柱塞装置；若积液严重，则采用气举+泡排/气举+柱塞复合排水采气措施。
[0151]
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，其上存
储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述含水致密气藏优质储量区域的开发方法。
[0152]
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述含水致密气藏优质储量区域的开发方法。
[0153]
本发明实施例中的上述装置、介质、相关设备所解决问题的原理与前述方法相似，因此其实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
[0154]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0155]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0156]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0157]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0158]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法，其特征在于，包括：基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断所述气井的产水类型；所述气井的产水类型包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井；基于所述气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出所述气井的含水层；基于所述产水气井识别图版识别出的所述气井的产水类型对所述气井中的含水层进行校正；基于校正后的含水层对所述气井进行连井剖面分析，以得到所述含水致密砂岩气藏的含水层分布；基于所述含水层分布和所述含水致密砂岩气藏中的气藏分布，确定所述含水致密砂岩气藏的优质储量区域；基于所述试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定所述优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对所述含水致密气藏进行开发。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产水气井识别图版根据下述方法预先构建：获取所述含水致密砂岩气藏所在区域或相似区域预设数量气井的试气数据和/或生产数据；基于气井的试气数据和/或生产数据中包括的无阻流量值、水气比、套压变化值与预设阈值的比较结果，对所述气井的产水类型进行划分；其中，所述气井的产水类型包括：无水型气井、早期出水型气井、后期出水型气井和全程出水型气井；基于不同类型气井的试气数据和/或生产数据，构建不同类型气井的产水气井识别图版。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同产水类型气井对应的配产系数变化图版是通过下述方法预先构建：获取若干口气井的试气无阻流量和开采初期的平均产气量；基于气井的水气比和预设的水气比阈值，对若干口气井的产水类型进行划分，以分别构建不同产水类型气井平均日产气量与试气无阻流量分布图；基于所述不同产水类型气井的平均日产气量与试气无阻流量之间的相关性关系，进行回归处理以建立不同产水类型气井的产水井配产理论图版；基于所述产水井配产理论图版中的配产和试气无阻流量，确定不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数；基于不同产水类型气井在不同试气无阻流量下的配产系数，以及无阻流量形成所述配产系数变化图版。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述配产系数变化图版中的配产系数变化趋势，确定不同产水类型气井的无阻流量变化区间阈值，以构建不同产水类型气井在不同无阻流量变化区间的合理配产表。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：对所述优质储量区域部署的所述气井设计相应的排水采气方案，以结合所述气井的合理配产比例实现对所述中
高含水致密气藏进行开发。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述气井设计相应的排水采气方案包括：基于所述含水致密砂岩气藏的储能系数、试气无阻流量和水气比，对所述优质储量区域进行划分，以得到不同类型的气藏区域；其中，所述储能系数是基于储层的有效厚度、孔隙度和含气饱和度确定的；基于不同类型的气藏区域，以及其上部署气井的开采方式，设计所述气井的排水采气方案，以实现对所述含水致密砂岩气藏的开发；其中，对不同类型的气藏区域包括：一类区域、二类区域和三类区域，所述一类区域为所述储能系数和所述试气无阻流量均大于预设阈值，所述水气比小于预设阈值的储层区域；所述二类区域为介于所述一类区域和所述三类区域之间的区域；所述三类区域为所述储能系数和所述试气无阻流量均小于预设阈值，所述水气比大于预设阈值的储层区域；所述气井的开采方式包括：单层气层开采和多层气层合采。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，设计气井的排水采气方案包括：若所述气井为一类区域上的气井，且所述一类区域的含气储层的单层气层大于5m或合层气层厚度大于8m，在采气初期节流生产，后期辅助柱塞、泡排措施；若所述气井为二类区域或三类区域上的气井，完井阶段直接配套柱塞装置；若积液严重，则采用气举+泡排/气举+柱塞复合排水采气措施。8.一种含水致密气藏优质储量区域的开发装置，其特征在于，包括：比较判断模块，用于基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断所述气井的产水类型；所述气井的产水类型包括：低产水型气井、中高产水型气井和大气大水型气井；水层识别模块，用于基于所述气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出所述气井的含水层；水层校正模块，用于基于所述产水气井识别图版识别出的所述气井的产水类型对所述气井中的含水层进行校正；连井分析模块，用于基于校正后的含水层对所述气井进行连井剖面分析，以得到所述含水致密砂岩气藏的含水层分布；甜点确定模块，用于基于所述含水层分布和所述含水致密砂岩气藏中的气藏分布，确定所述含水致密砂岩气藏的优质储量区域；配产比例确定模块，用于基于所述试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定所述优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对所述含水致密气藏进行开发。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的含水致密气藏优质储量区域的开发方法。10.一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的含水致密气藏优质储量区域的开发方法。

技术总结
本发明公开了一种含水致密气藏优质储量区域的开发方法、装置和设备，该方法包括：基于气井的试气数据和/或生产数据与预先构建的产水气井识别图版进行比较，以判断产水类型；基于气井的声波时差测井曲线和电阻率测井曲线，构建声波时差-电阻率交汇图以识别出气井的含水层；基于产水气井识别图版识别出的产水类型对气井中的含水层进行校正；基于校正后的含水层对气井进行连井剖面分析，以得到气藏含水层分布；基于含水层分布和含水致密气藏中的气藏分布，确定含水致密气藏的优质储量区域；基于试气无阻流量与预先构建的不同产水类型气井对应的配产系数变化图版，确定优质储量区域部署的气井的合理配产比例，以实现对含水致密气藏进行开发。藏进行开发。藏进行开发。


技术研发人员：程敏华 王军磊 王国亭 王丽娟 李易隆 张连群
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/9