技术领域
[0001] 本发明属于煤层气开发技术领域，并且更具体地，涉及一种确定煤层气多层合采井各层井底流压的装置及其方法。
相关背景技术
[0002] 煤层因沉积、构造等因素影响，呈现纵向层位多、厚度小的特点，常采用多层合采的开发方式。合采过程中，井筒气、液两相流动，液面高度变化将引起各层在井筒处压力相差较大，在煤层气井的生产过程中，井底流压是影响产气量的独立参量，稳定的产气量的大小将实际受控于井底流压和排水量，多层合采井中每层煤层的井底流压值，是煤层的产能预测以及合理排采制度的制定的基础。
[0003] 目前关于煤层气井井底流压预测的方法较多，例如，通过研究区内各种地质、生产数等数据与井底流压之间的关系，计算出目标井的井底流压；还有Hasan‑Kabir解析法和陈家琅‑岳湘安法等方法。以上方法是通过数值模拟或实验等得到其他数据与井底流压的关系，一是受制于研究区内样本数量及数据本身，可能得到不同的关系式，对井底流压计算结果有影响；二是实验得到的关系式中一些数据在日常生产中不易获得，实用性差；三是以往的方法未考虑多层合采井在排采过程中不同流体状态对煤层的影响，无法应用于多层合采井。
[0004] 因此，现有技术有待改进。
具体实施方式
[0050] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
[0051] 如图1所示，本发明提供一种确定煤层气多层合采井各层井底流压的方法，包括以下步骤：
[0052] 步骤S101：获取最底部煤层的井底流压；
[0053] 步骤S102：计算各目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离；
[0054] 步骤S103：获取套管内的气体压力；
[0055] 步骤S104：基于最底部煤层的井底流压以及套管内的气体压力来判断井筒内的流体状态；
[0056] 步骤S105：根据井筒内的流体状态、各目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离、最底部煤层的井底流压以及套管内的气体压力来确定各目的煤层的井底流压。
[0057] 本发明充分考虑了多层合采井在不同排采过程中流体状态对每层煤层的影响，通过获取最底部煤层的井底流压、套管压力、井斜数据、液面数据以及煤层垂深，就可以计算出各个目标煤层的井底流压。
[0058] 在上述方法中，步骤S101包括：
[0059] 在最底部煤层的中部下入压力计量装置；
[0060] 读取压力计量装置的读数；
[0061] 将压力计量装置的读数作为最底部煤层的井底流压。
[0062] 在上述方法中，压力计量装置优选采用防水防爆数字压力计。
[0063] 本发明直接通过防水防爆数字压力计就可以测量最底部煤层的井底流压，其数据易获得，实用性强。
[0064] 在上述方法中，步骤S102包括：
[0065] 根据单井的测井资料，获取各目的煤层中部的井深和最底部煤层中部的井深；
[0066] 根据单井的井斜数据，折算出各目的煤层中部的垂深和最底部煤层中部的垂深，[0067] 计算各目的煤层中部与最底部煤层中部之间的垂深距离；
[0068] 将计算的垂深距离作为目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离。
[0069] 本发明中根据单井的测井资料和井斜数据可以折算出各目的煤层中部的垂深和最底部煤层中部的垂深，大大缩短了计算时间，提高了精准度。
[0070] 在上述方法中，步骤S103包括：
[0071] 读取井口安装的套压表的读数；
[0072] 将套压表的读数作为套管内的气体压力。
[0073] 本发明直接通过井口安装的套压表就可以获得套管内的气体压力，其数据易获得，直观明了，实用性强。
[0074] 在上述方法中，步骤S104包括：
[0075] 基于套管内的气体压力以及基于最底部煤层的井底流压与套管内的气体压力之间的关系，判断井筒内的流体状态，具体为：
[0076] 如果套管内的气体压力为零，则判断井筒内的流体状态为液体状态；
[0077] 如果套管内的气体压力大于零并且最底部煤层的井底流压大于套管内的气体压力，则判断井筒内的流体状态为气体和液体的混合状态；
[0078] 如果套管内的气体压力大于零最底部煤层的井底流压等于套管内的气体压力，则判断井筒内的流体状态为气体状态。
[0079] 本发明中充分考虑了多层合采井在不同排采过程中的流体状态，通过确定相应的流体来确定对应的目的煤层的井底流压。
[0080] 在上述方法中，步骤S105包括：
[0081] 在判断井筒内的流体状态为液体状态的情况下，各目的煤层的井底流压＝最底部煤层的井底流压‑各目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离×0.01；
[0082] 在判断井筒内的流体状态为气体和液体的混合状态的情况下，先通过下面式子计算出井筒内的液面高度：液面高度＝最底部煤层中部的垂深‑(最底部煤层的井底流压‑套管内的气体压力)×100；然后判断液面与各目的煤层之间的位置关系，并当液面位于目的煤层上方时，各目的煤层的井底流压＝最底部煤层的井底流压‑各目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离×0.01，当液面位于目的煤层下方时，各目的煤层的井底流压＝套管内的气体压力；
[0083] 在判断井筒内的流体状态为气体状态的情况下，各目的煤层的井底流压＝套管内的气体压力，
[0084] 其中，在上述各个式子中，各目的煤层的井底流压、最底部煤层的井底流压和套管内的气体压力均以MPa为单位，液面高度、最底部煤层中部的垂深和垂直距离均以米为单位。
[0085] 本发明充分考虑了多层合采井在不同排采过程中流态对每层煤层的影响，针对不同的流体状态采用不同的方式确定各目的煤层的井底流压。
[0086] 如图2所示，本发明还提供一种确定煤层气多层合采井各层井底流压的装置20，包括：
[0087] 第一模块21，该第一模块21被配置用于获取最底部煤层的井底流压；
[0088] 第二模块22，该第二模块22被配置用于计算各目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离；
[0089] 第三模块23，该第三模块23被配置用于获取套管内的气体压力；
[0090] 第四模块24，该第四模块24被配置用于基于最底部煤层的井底流压以及套管内的气体压力来判断井筒内的流体状态；以及
[0091] 第五模块25，该第五模块25被配置用于根据井筒内的流体状态、各目的煤层与最底部煤层之间的垂直距离、最底部煤层的井底流压以及套管内的气体压力来确定各目的煤层的井底流压。
[0092] 下面通过具体实施方式来对本发明的上述技术方案进行阐述。
[0093] 实施例1
[0094] X井区有一口井Z1‑1，为一口多煤层合采井，煤层从上到下依次为3#煤层、9#煤层和# #15煤层合采井，现需要确定3煤层的井底流压。步骤如下：
[0095] (1)获取15#煤层的井底流压。在15#煤层中部下入井底压力计，该井底压力计读数#为2Mpa，即15煤层的井底流压为2Mpa。
[0096] (2)计算3#煤层与15#煤层之间的垂直距离。本井的测井资料显示3#煤层中部的井# #深为654米，15煤层中部的井深为776米；再根据井斜数据折算出垂深：3煤层中部的垂深为#
642米，15 煤层中部的垂深为756米；计算出两个煤层之间的垂深距离：756米‑642米＝114# #
米，即3煤层与15煤层之间的垂直距离。
[0097] (3)获取Z1‑1井套管内的气体压力。井口安装的套压表读数为0.5Mpa，即套管内的气体压力是0.5Mpa。
[0098] (4)判断井筒内的流体状态。目前15#煤层的井底流压大于套管内的气体压力，表明井筒内的流体为气体和液体的混合状态。
[0099] (5)根据流体状态确定3#煤层的井底流压。目前井筒内的流体为气体和液体的混合，先计算井筒内的液面高度，液面高度＝756m‑(2MPa‑0.5MPa)×100＝606m，该液面位于3#煤层之上，3#煤层的井底流压＝2MPa‑114×0.01＝0.86MPa。
[0100] 实施例2
[0101] X井区有一口井Z1‑1，为一口多煤层合采井，煤层从上到下依次为3#煤层、9#煤层和# #15煤层合采井，现需要确定9煤层的井底流压。
[0102] (1)获取15#煤层的井底流压。在15#煤层中部下入井底压力计，该井底压力计读数#为2Mpa，即15煤层的井底流压为2Mpa。
[0103] (2)计算9#煤层与15#煤层之间的垂直距离。本井的测井资料显示9#煤层的井深为# # #410米，15煤层的井深为510米；再根据井斜数据折算出垂深：9煤层的垂深为402米，15 煤# #
层的垂深为480米；计算出两个煤层之间的垂深距离：78米，即9 煤层与15 煤层之间的垂直距离。
[0104] (3)获取Z1‑1井套管内的气体压力。井口安装的套压表读数为2Mpa，即套管内的气体压力是2Mpa。
[0105] (4)判断井筒内的流体状态。目前15#煤层的井底流压等于套管内的气体压力，表明井筒内的流体全部为气体。
[0106] (5)根据流体状态确定9#煤层的井底流压。目前井筒内的流体全部为气体，9#煤层的井底流压＝2Mpa。
[0107] 实施例3
[0108] X井区有一口井Z2‑1，为一口多煤层合采井，煤层从上到下依次为4#煤层、8#煤层和# #16煤层合采井，现需要确定4煤层的井底流压。
[0109] (1)获取16#煤层的井底流压。在16#煤层中部下入井底压力计，该井底压力计读数#为1.5Mpa，即16煤层的井底流压为1.5Mpa。
[0110] (2)计算4#煤层与16#煤层之间的垂直距离。本井的测井资料显示4#煤层的井深为# # #520米，16煤层的井深为634米；再根据井斜数据折算出垂深：4煤层的垂深为508米，16 煤# #
层的垂深为614米；计算出两个煤层之间的垂深距离：614米‑508米＝106米，即4煤层与16煤层之间的垂直距离。
[0111] (3)获取Z2‑1井套管内的气体压力。井口安装的套压表读数为0Mpa，即套管内的气体压力是0Mpa。
[0112] (4)判断井筒内的流体状态。目前套管内的气体压力为0Mpa，则判断井筒内的流体全部为液体。
[0113] (5)根据流体状态确定4#煤层的井底流压。目前井筒内的流体全部为液体，4#煤层的井底流压＝1.5Mpa‑106×0.01＝0.44Mpa。
[0114] 通过上述实施例1‑3，可以看出，本发明通过获取最底部煤层的井底流压、套管压力、井斜数据、液面数据以及煤层垂深，就可以计算出各个目标煤层的井底流压。本发明的数据易获得，实用性强，大大缩短了计算时间，提高了精准度。本发明提供的确定煤层气多层合采井的井底流压的方法能快速准确计算出合采井中目标煤层的井底流压，为后期产能确定及排采制度的制定提供了合理依据，对于储层产能评价和产量提升具有确定的意义。
[0115] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围。
