本技術涉及煤層氣開采開發領域，特別是與煤層氣集輸相關的，具體涉及一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法及裝置。

背景技術：

1、現有技術中，針對煤層氣井生產動態預測方法一般包括以下2種：

2、(1)在定產水量及定井底流壓生產條件下，預測了未來某時刻產氣量、產水量、地層壓力等。將煤層氣儲層井筒結合進行生產動態計算，通過地面排水量及水產量確定環空動液面高度，描述儲層井筒結合下生產的動態過程。

3、然而定水產量、定井底流壓都存在施工過程中無法實現。另一方面，處理廠入口壓力、環境溫度等地面條件對于煤層氣井生產動態的影響卻并無考慮。目前，對于儲層模擬及地面集輸管網模擬均有相應的方法，若要實現儲層和地面的整體系統建模模擬，需要結合多個方法實現油氣井由地下至地面整個開采流程的動態模擬，這無疑是費時費力的。

4、(2)模擬煤層氣地面集輸管網，考慮流動過程中凝析水析出形成氣液兩相流，采用了beggsbrill壓降計算式進行集輸管網中壓力計算。

5、這種方法對于井筒、油嘴等設備并無考慮。且該方法將井筒、氣藏，地面管網和井筒分開建模，收斂性不高，且并未將流動過程中的溫度變化、凝析水析出、煤層氣藏生產動態相結合。

技術實現思路

1、本技術所提供的一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法及裝置，目的是克服現有技術中的以下技術痛點：

2、將油氣藏與井筒結合模擬，忽視了地面集輸管網、處理廠入口壓力對于井口的影響。且現有的解決方案成本較高；耦合油氣藏模擬器及地面集輸模擬器，較為耗時(存在以文件形式的數據交換過程；對于含水蒸汽的煤層氣，選用黑油模型無法準確描述凝析水析出揮發過程，選用組分模型進行閃蒸會增加物性計算時間)。

3、煤層氣井的動液面變化在對于井底流壓的影響是不可忽略的，而現有技術沒有考慮到這一點。

4、為了實現上述目的，第一方面，本技術供了一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法，包括：

5、獲取煤層氣井的當前煤層壓力以及當前處理廠入口壓力；

6、根據所述當前煤層壓力、當前處理廠入口壓力以及預生成的當前生產動態預測模型預測所述煤層氣井的生產動態；其中，所述當前生產動態預測模型是對上一時刻生產動態預測模型中的所述煤層氣井的產能方程迭代生成的，且所述生產動態預測模型用于表征所述煤層氣井所處的煤層氣藏、井筒、閥門、管線、所述處理廠之間的壓力變化以及溫度變化。

7、在本發明一些實施例中，生成所述當前生產動態預測模型的步驟包括：

8、根據當前煤層壓力、當前井底壓力、當前滲透率、當前煤層氣黏度以及井筒參數生成所述當前生產動態預測模型對應的當前產能方程；

9、根據所述當前產能方程、所述煤層氣藏的當前節點壓力、所述井筒的當前節點壓力、所述閥門的當前節點壓力、所述管線的當前節點壓力以及所述處理廠的當前節點壓力生成當前穩態節點壓力方程；

10、求解所述當前穩態節點壓力方程，以獲取所述煤層氣井的當前質量流量；

11、根據所述當前質量流量更新所述當前煤層壓力、當前井底壓力、當前滲透率、當前煤層氣黏度。

12、在本發明一些實施例中，若煤層氣流動過程析出凝析水時，在求解所述當前穩態節點壓力方程，以獲取所述煤層氣井的當前質量流量之前，還包括：

13、根據所述煤層氣流動過程中的水蒸汽飽和溫度以及飽和壓力計算凝析水的析出量；

14、根據所述析出量修正所述當前穩態節點壓力方程。

15、在本發明一些實施例中，一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法，還包括：

16、根據所述井筒的當前流動氣柱以及當前靜液柱計算所述井筒內的當前動液面變化；

17、根據所述當前動液面變化校正所述當前井底壓力，以校正所述當前穩態節點壓力方程。

18、在本發明一些實施例中，根據所述當前產能方程、所述煤層氣藏的當前節點壓力、所述井筒的當前節點壓力、所述閥門的當前節點壓力、所述管線的當前節點壓力以及所述處理廠的當前節點壓力生成當前穩態節點壓力方程，包括：

19、根據所述產能方程、所述井筒、所述閥門、所述管線生成多個有向邊；

20、根據多個有向邊生成煤層氣井對應的集輸系統的有向圖；

21、根據所述有向圖中各個節點的當前節點壓力生成所述當前穩態節點壓力方程。

22、在本發明一些實施例中，一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法，還包括：

23、按照煤層氣流經各節點的先后順序對所述有向圖進行拓撲排序；

24、迭代更新拓撲排序后的有向圖中各個節點的溫度變化，直至滿足預設條件；

25、根據所述當前質量流量以及各個節點的當前溫度更新所述當前煤層壓力、當前井底壓力、當前滲透率、當前煤層氣黏度。

26、第二方面，本技術提供一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測裝置，該裝置包括：

27、壓力獲取模塊，用于獲取煤層氣井的當前煤層壓力以及當前處理廠入口壓力；

28、生產動態預測模塊，用于根據所述當前煤層壓力、當前處理廠入口壓力以及預生成的當前生產動態預測模型預測所述煤層氣井的生產動態；其中，所述當前生產動態預測模型是對上一時刻生產動態預測模型中的所述煤層氣井的產能方程迭代生成的，且所述生產動態預測模型用于表征所述煤層氣井所處的煤層氣藏、井筒、閥門、管線、所述處理廠之間的壓力變化以及溫度變化。

29、在本發明一些實施例中，一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測裝置，還包括：

30、預測模型生成模塊，用于生成所述當前生產動態預測模型；所述預測模型生成模塊包括：

31、當前產能方程生成單元，用于根據當前煤層壓力、當前井底壓力、當前滲透率、當前煤層氣黏度以及井筒參數生成所述當前生產動態預測模型對應的當前產能方程；

32、當前壓力方程生成單元，用于根據所述當前產能方程、所述煤層氣藏的當前節點壓力、所述井筒的當前節點壓力、所述閥門的當前節點壓力、所述管線的當前節點壓力以及所述處理廠的當前節點壓力生成當前穩態節點壓力方程；

33、當前壓力方程求解單元，用于求解所述當前穩態節點壓力方程，以獲取所述煤層氣井的當前質量流量；

34、當前參數更新單元，用于根據所述當前質量流量更新所述當前煤層壓力、當前井底壓力、當前滲透率、當前煤層氣黏度。

35、在本發明一些實施例中，若煤層氣流動過程析出凝析水時，在求解所述當前穩態節點壓力方程，以獲取所述煤層氣井的當前質量流量之前，一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測裝置，還包括：

36、煤層氣析出計算單元，用于根據所述煤層氣流動過程中的水蒸汽飽和溫度以及飽和壓力計算凝析水的析出量；

37、當前壓力方程修正單元，用于根據所述析出量修正所述當前穩態節點壓力方程。

38、在本發明一些實施例中，一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測裝置，還包括：

39、當前動液面計算模塊，用于根據所述井筒的當前流動氣柱以及當前靜液柱計算所述井筒內的當前動液面變化；

40、當前節點壓力方程校正模塊，用于根據所述當前動液面變化校正所述當前井底壓力，以校正所述當前穩態節點壓力方程。

41、在本發明一些實施例中，所述當前壓力方程生成單元包括：

42、多個有向邊生成單元，用于根據所述產能方程、所述井筒、所述閥門、所述管線生成多個有向邊；

43、有向圖生成單元，用于根據多個有向邊生成煤層氣井對應的集輸系統的有向圖；

44、當前壓力方程生成子單元，用于根據所述有向圖中各個節點的當前節點壓力生成所述當前穩態節點壓力方程。

45、在本發明一些實施例中，一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測裝置，還包括：

46、有向圖排序模塊，用于按照煤層氣流經各節點的先后順序對所述有向圖進行拓撲排序；

47、溫度變化迭代更新模塊，用于迭代更新拓撲排序后的有向圖中各個節點的溫度變化，直至滿足預設條件；

48、當前參數更新模塊，用于根據所述當前質量流量以及各個節點的當前溫度更新所述當前煤層壓力、當前井底壓力、當前滲透率、當前煤層氣黏度。

49、第三方面，本技術提供一種計算機程序產品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執行時實現一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法的步驟。

50、第四方面，本技術提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執行程序時實現基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法的步驟。

51、第五方面，本技術提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法的步驟。

52、從上述描述可知，本技術實施例提供一種基于整體建模的煤層氣井生產動態預測方法及裝置，對應的方法包括：首先獲取煤層氣井的當前煤層壓力以及當前處理廠入口壓力；接著，根據當前煤層壓力、當前處理廠入口壓力以及預生成的當前生產動態預測模型預測煤層氣井的生產動態；其中，當前生產動態預測模型是對上一時刻生產動態預測模型中的煤層氣井的產能方程迭代生成的，且生產動態預測模型用于表征煤層氣井所處的煤層氣藏、井筒、閥門、管線、處理廠之間的壓力變化以及溫度變化。本技術可以獲取更為精準的煤層氣井的生產動態。