一种基于EUR的压后页岩气藏非均质性评价方法

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域，更为具体地，涉及一种基于EUR的压后页岩气藏非均质性评价方法。

背景技术

气藏非均质性是指储层岩性、物性或含油气性等在三维空间分布及其变化的差异性，分为宏观非均质性和微观非均质性，而宏观非均质性又包括层间、平面及层内非均质性。气藏非均质性是影响地下流体运移及油气采收率的主要因素之一，对于强非均质储层，钻遇低效井的概率往往比较高，增加了勘探与开发决策的难度。由此，准确认识气藏的非均质特征，有利于勘探开发部署，降低开发风险，提高开发效益。

常规油气藏非均质性评价主要以储层的非均质性评价为主，一般采用渗透率的变异系数、突进系数和渗透率级差等静态参数描述储层非均质特征，上述参数值越大，则气藏非均质性越强。页岩气藏由于采用水平井多段压裂，大量支撑剂泵入地层形成人工裂缝网络，改变了页岩气藏的原始物性分布，使得页岩气藏具备人工气藏的特征，静态指标的评价只能适用于原始页岩气藏，无法反映出页岩压后形成的人工气藏特征。因此，基于常规储层的静态参数(渗透率)非均质性评价方法不适用于页岩气藏。

近些年，国内外学者在页岩气藏非均质性评价方法进行了积极的探索。一些新的静态参数，如应力、裂缝、有机碳含量和岩石脆性等静态参数被用来研究页岩气藏非均质性。另外，一些学者提出采用气藏动态参数评价气藏非均质性，如初期峰值产量、阶段产气量(高峰月产量或首年产气量)等。但是目前采用的气井初期产量及阶段累积产量受生产条件的影响较大。因而不管是静态参数或者目前所使用的动态参数在评级页岩气藏非均质性时都存在一定的不适性，急需形成一种评价压后页岩气藏非均质程度的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有的页岩气藏非均质评价方法的不足，提供一种基于EUR(Estimated Ultimate Recovery)的压后页岩气藏非均质性评价方法。

本发明是通过下述技术方案实现：一种基于EUR的压后页岩气藏非均质性评价方法，包括以下步骤：

(1)通过递减分析法获取页岩气藏单井EUR；

建立递减分析模型中产量和累积产量表达式：

在双对数坐标中q/G_p～t呈线性关系，利用生产数据作图拟合确定参数a和m；

通过整体生产数据确定初期产量q_i，设：

考虑井筒储集，产量关系可以表示为：

q＝q_it(a，m)+q_∞

在直角坐标系中做出q～t(a,m)的关系，确定初期产量q_i和附加产量值q_∞；

确定废弃产量和对应的时间，通过对应的时间预测最终可采储量：

其中：q_i为初期产量，10⁴m³/d；G_p为累积产量，10⁴m³；q为产量，10⁴m³/d；t为生产时间，d；D为递减率，无因次；a、m为与递减率有关的参数，无因次；q_∞为考虑井筒储集的附加产量，10⁴m³/d。

(2)计算每口气井EUR贡献值累积百分数和井数贡献值累积百分数，绘制单井EUR洛伦兹曲线；

①按单井EUR值递增序列进行排序，并对气井从1开始依次编号，按照井编号递增顺序，计算每口气井EUR贡献值累积百分数；

②按照井编号增序的顺序，计算井数贡献值累积百分数；

③分别以每口气井EUR贡献值累积百分数为横坐标、井数贡献值累积百分数为纵坐标绘制单井EUR洛伦兹曲线。

所述每口气井EUR贡献值累积百分数和所述井数贡献值累积百分数的计算按下式：

其中：i为气井编号；n为总井数；EUR_i为第i口井对应的EUR值，10⁴m³；L_i为第i口井EUR对整体贡献百分数，％；L_j为第j口井EUR对整体贡献百分数，％；X_i为1～i井EUR贡献值累积百分数，％；Y_i为1～i井的井数贡献值累积百分数，％。

(3)通过所述单井EUR洛伦兹曲线计算非均质系数，建立页岩气藏非均质评价标准，定量评价页岩气藏非均质程度。

所述的非均质系数为原洛伦兹曲线中基尼系数模型，非均质系数是通过曲线拟合积分法来计算的。

所述非均质系数的计算公式为：

K＝S₁/(S₁+S₂)

其中：K为非均质系数，K表示实际气藏EUR洛伦兹曲线偏离理想气藏EUR曲线的面积与理想气藏EUR曲线面积的比值；S₁为EUR洛伦兹曲线与45°倾斜直线所围成的面积，表示实际气藏EUR洛伦兹曲线偏离理想气藏EUR曲线的程度；S₂为EUR洛伦兹曲线与纵坐标轴和上坐标轴围成的面积。

K＝0，表示气藏完全均质，K＝1，表示气藏具极度非均质特点，一般页岩气藏非均质系数位于0～1之间。

所述曲线拟合积分法采用ExpAssoc方程，所述ExpAssoc方程表达式为：

通过对所述单井EUR洛伦兹曲线进行曲线拟合得到拟合参数值，代入积分公式求得面积，将所述面积值代入所述非均质系数的计算公式，进而计算得到所述非均质系数。

所述积分公式为：

其中：y为井数贡献值累积百分数，％；x为EUR贡献值累积百分数，％；y0、A₁、t₁、A₂、t₂为方程中的拟合参数；y0为偏移量，％；A₁、A₂为幅度，无因次；t₁、t₂为宽度，无因次。

所述建立页岩气藏非均质评价标准时，参考致密气藏非均质评价标准，利用所述非均质系数，定量评价页岩气藏非均质程度。

本发明的有益效果是：提供一种定量评价压后页岩气藏非均质性的方法，该方法解决了页岩气藏由于压裂施工，大量支撑剂的泵入改变了储层物性的空间分布，现有参数不能准确评价页岩气藏非均质性，导致页岩气产区低效井比例大，开发效益差的问题。

附图说明

图1为基于EUR的压后页岩气藏非均质性评价方法流程示意图；

图2为本发明实例提供的某页岩气产区4509口气井EUR分布曲线；

图3为通过本发明绘制出的单井EUR洛伦兹曲线。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

图1示出了根据本发明的基于EUR的压后页岩气藏非均质性评价方法的流程。

如图1所示，本发明提供的一种基于EUR的压后页岩气藏非均质性评价方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取页岩气藏单井EUR；

步骤S2：计算每口气井EUR贡献值累积百分数和井数贡献值累积百分数，绘制单井EUR洛伦兹曲线；

步骤S3：通过所述单井EUR洛伦兹曲线计算非均质系数，建立页岩气藏非均质评价标准，定量评价页岩气藏非均质程度。

为了便于理解，本发明以一个具体实例进行说明。

以我国西部某盆地某页岩气藏为例，采用递减分析法获取页岩气藏产区4509口气单井EUR。

图2为采用递减分析法获取的该页岩气藏产区4509口气井单井EUR分布曲线。

计算该页岩气藏每口气井EUR贡献值累积百分数和井数贡献值累积百分数，绘制单井EUR洛伦兹曲线。

按照井编号递增顺序，计算每口气井EUR贡献值累积百分数：

式中：i为气井编号；n为总井数；EUR_i为第i口井对应的EUR值，10⁴m³；L_i为第i口井EUR对整体贡献百分数，％；L_j为第j口井EUR对整体贡献百分数，％；

X_i为1～i井EUR贡献值累积百分数，％。

按照井编号增序的顺序，计算井数贡献值累积百分数：

式中：Y_i为1～i井的井数贡献值累积百分数，％。

分别以每口气井EUR贡献值累积百分数X_i为横坐标、井数贡献值累积百分数Y_i为纵坐标绘制EUR洛伦兹曲线，图3为区块单井EUR洛伦兹曲线。

通过计算该页岩气藏单井EUR洛伦兹曲线计算非均质系数，建立页岩气藏非均质评价标准，定量评价该页岩气藏非均质程度。

所述的非均质系数为原洛伦兹曲线中基尼系数模型，非均质系数是通过曲线拟合积分法来计算的。

非均质系数的计算公式为：K＝S₁/(S₁+S₂)。

所述曲线拟合积分法采用ExpAssoc方程，所述ExpAssoc方程表达式为：

通过对所述单井EUR洛伦兹曲线进行曲线拟合得到拟合参数y₀＝2.49、A₁＝111.92、t₁＝71.85、A₂＝13.18、t₂＝2.62，代入积分公式求得面积S1＝0.1433和S2＝0.3567

所述积分公式为：

其中：y为井数贡献值累积百分数，％；x为EUR贡献值累积百分数，％；y₀、A₁、t₁、A₂、t₂为方程中的拟合参数；y₀为偏移量，％；A₁、A₂为幅度，无因次；t₁、t₂为宽度，无因次。

将所述面积值S1＝0.1433和S2＝0.3567代入所述非均质系数的计算公式，进而计算非均质系数K＝0.287。

所述建立页岩气藏非均质评价标准时，参考致密气藏非均质评价标准，建立的页岩气藏非均质评价标准如表1所示，利用所述非均质系数K＝0.287，可以得到区块整体具弱非均质特征。

表1页岩气藏EUR非均质性评价标准

以上所述，仅是本发明的较佳实施例并非对本发明对任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术、方法实质上以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。