基于双循环的气井产量劈分方法及应用

摘要

产量劈分系数是多层合采气藏动态预测的基础，建立产量劈分系数动态跟踪计算方法具有重要意义.基于产量劈分的物理意义，明确了产量劈分系数的求解关键参数为泄气半径，但泄气半径在实际应用中通常未知.结合产能方程和物质平衡方程，建立了闭环的产量劈分系数计算模型，计算模型包含泄气半径、平均地层压力和产量劈分系数等三个未知参数，为求解计算模型提出了双循环计算法，内循环求解泄气半径，外循环求解产量劈分系数，内循环和外循环均存在唯一解，循环规则包括正向递归和反向递归，内循环与外循环的循环规则始终相反，通过设定循环步长和误差上限，建立了双循环的计算流程，外循环包含内循环，内循环收敛时外循环才能进行，外循环决定了内循环能否收敛.数值模拟验证显示，产量劈分系数在不同产层、不同阶段、不同时间表现出不同的变化规律，双循环计算法不仅机理正确且精度很高.产气剖面对比显示，双循环计算法在现场应用中亦具有可靠的精度.双循环计算法属于三元方程组的求解方法，实现了产量劈分系数、泄气半径和平均地层压力的同时计算.

关键词

多层合采 / 产量劈分 / 泄气半径 / 内循环 / 外循环 / 双循环 / 数值模拟 / 产气剖面

基金资助

国家自然科学基金项目资助项目（52174041）; 陕西省重点研发计划资助项目（2023-YBGY-308）; 陕西省创新能力支撑计划资助项目（2024ZC-KJXX-132）