基本信息
- 项目名称：
- 气田生产动态预测的方法研究及预测软件的设计开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该项目是基于我国对气田生产动态预测相关研究不完善的情况下，通过对大牛地气投产七年来数百口气井数十万组生产数据的基础上，采用数学建模的思想，编写了气田生产动态预测软件。该软件可以对单井和集气站的生产动态进行较好的预测，进行有效的生产指导与管理。有助于达到实施科学管理，降低生产成本，实现气田生产效益最大化的目的。
- 详细介绍：
- 通过阅读文献发现我国在气田生产动态预测的相关研究中，尤其对气田生产动态预测软件的相关研究与开发并不完善，虽然有较成熟的单井生产动态预测理论，但我国相应的预测软件的开发并不多见，大多数软件的预测功能有限，尤其在集气站生产动态预测这一方面的研究是很少有人涉足的。我们知道，在实际的生产过程中，通过准确的生产动态预测不仅可以对未开采的气井选择合理的开发方案，还可以对已开发的气井进行有效的生产指导与管理。因此，准确的生产动态预测模型与相应的软件开发与完善对气井的开发生产起着至关重要的指导作用。 通过相关理论知识的学习与对气田和气井历史生产数据进行的必要分析，提出预测方法及预测模型，并给出适应实际生产过程的预测模型及建立方法和预测生产指标的计算方法。利用计算机编程软件编写气田生产动态预测软件，达到预期要求中对气田生产过程的动态模拟与预测。 预测软件不仅能预测气井生产经历的稳产期与递减期两个完整时期的生产动态,并生成相应的图表与图形，直观的了解各个生产指标随时间的变化趋势，而且还能由单井的历史压力数据预测气井本身压力变化规律和集气站的压力变化规律。设计的软件能够对未开采的气井进行投产前的动态预测，有助于选择合理的工作制度，进行有效的技术经济评价。还可以对已开发的气井进行有效的生产指导与管理，降低生产成本，实现气田生产效益最大化的目的。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 通过阅读文献发现我国在气田生产动态预测的相关研究中，尤其对气田生产动态预测软件的相关研究与开发并不完善，虽然有较成熟的单井生产动态预测理论，但我国相应的开发并不多见，大多数软件的预测功能有限，尤其在集气站生产动态预测这一方面。而在实际的生产过程中，通过准确的生产动态预测不仅可以对未开采的气井选择合理的开发方案，还可以对已开发的进行有效的生产指导与管理。因此，准确的生产动态预测模型与相应的软件开发与完善对气井的开发生产起着重要的指导作用。 通过相关理论知识的学习与对气田和气井历史生产数据进行的必要分析，提出预测方法及预测模型，并给出适应实际生产过程的预测模型及建立方法和预测生产指标的计算方法。利用计算机编程软件编写气田生产动态预测软件，达到预期要求中对气田生产过程的动态模拟与预测。最后通过实际生产情况得到的数据检验预测模型的可信度与预测软件的实用价值。 该作品的创新之处主要有三点: 1.运用数学建模的方法对集气站的生产动态进行预测; 2 自主设计开发软件对气田生产动态进行预测 ; 3 运用多种建模的方法对单井的生产动态进行预测。 技术关键在于除参考经典模型进行分析预测之外,还使用纯数学模型GM(1,1)灰色预测模型和回归法预测模型对单井的生产动态进行预测分析。建立单井压力与集气站平均进站压力的关系模型则使用矩阵方程进行数学分析计算，得到修正系数从而确立集气站的生产动态预测。都得到较好的预测效果。 主要技术指标气井生产数据真实可靠的情况下，误差在3%左右。预测结果较为理想
科学性、先进性
- 1利用较成熟的气井生产理论，编写单井生产动态预测软件，具有科学的理论依据与较好的使用价值。 2在国内无人用数学建模的方法进行预测研究的背景下，我们创新性的利用数学建模的知识，编写集气站生产动态预测软件。体现了该作品的创新性与独创性，通过实际生产数据检验后，建立模型的方法可信度较高，较好的体现了该预测方法的科学性与先进性。 3通过设计开发的气井生产动态预测软件，可以对定井口压力、定量，以及只定井口压力两种生产方式下，气井稳产期、递减期的预测，以及不同生产时间对应的地层压力、井底流压、产气量、累计产量等生产指标的预测。并能够生成相应的图形，直观了解各指标随时间的变化趋势。 4设计开发的集气站生产动态预测软件中，运用数学建模知识，建立单井的生产动态预测模型，单井生产动态与集气站生产动态之间的关系模型，集气站压力动态预测模型，并能够生成相应图形，直观了解各指标随时间变化的趋势，有助于达到实施科学管理，降低生产成本，实现气田生产效益最大化的目的
获奖情况及鉴定结果
- 由于课题在参赛前仍然处于完善中，并未在任何场合发表。
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 该技术不转让
作品可展示的形式
- 实物，产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 请参看《气田计算应用软件说明书》。 技术特点与优势： 《气田计算应用软件》基于数学建模的理论基础，运用系统工程理论，各种预测方法中多次涉及到复杂循环迭代计算，很难手工计算。我们设计的了该应用软件，它可以对定井口压力、定产量，以及只定井口压力两种生产方式下，气井稳产期、递减期的预测，以及不同生产时间对应的地层压力、井底流压、产气量、累计产气量等生产指标的预测。能够生成相应的图形，了解各指标随时间的变化趋势。特点：操作简单，显示内容丰富灵活。 应用范围及推广前景： 在气田开发中,气井生产动态预测是矿场进行动态分析、制定合理开发方案和进行技术经济评价的重要依据。而国内相应研发的气井生产动态预测软件较少，预测功能比较有限。 而这款软件对单井和气站的预测，经检验结果较为理想。 市场分析和经济效益预测： 现在市场销售的预测软件中，拥有集气站压力预测的功能基本没有，在市场上有一定的优势。 由于该软件在现场进行过投产，与实际生产数据做过对比，误差在生产的允许范围内，具有较好的现实价值！
同类课题研究水平概述
- 经调研，国内对单井生产动态预测的研究中，对单井的生产动态预测有比较成熟的理论依据，但相应研发预测软件较少，预测功能比较有限。在集气站生产动态预测难度较大是因为集气站的生产动态，需要针对实际生产情况而定。 经调研，国外研究同类课题并制作成软件的公司有加拿大的Neotec公司的W-P-F工程软件，斯伦贝谢的Pipesim软件。 Neotec公司主要研发了三套软件，即WELLFLO，PIPEFLO，FORGAS/FOROIL，主要是集油气藏流入动态，单井分析与优化设计，地面管道/设备分析计算，井网/管网分析等为一体的分析模拟工具，可以设计模拟从油藏到地面炼化厂的整个生产系统。 在气井单井分析与优化设计方面，Neotec主要是利用WELLFLO来解决问题，WELLFLO含有三个子界面：Production，Expert，Rigsite。软件的流体模型包括：凝析气、组分、干气模型；针对各种井型做计算，直井、斜井、水平井、任意井眼轨迹，主要计算井筒压力、温度剖面、持液率等；IPR产能分析；预测水合物的生成温度、生成位置，并对水合物的预防措施进行模拟和评价，提供的预防措施包括注甲醇、井下电缆加热、注热流体循环、还空流体替换等，并对各种措施进行敏感性分析；；油管特性曲线、井口产能曲线分析；气举设计；ESP电潜泵设计； FORGAS主要用来做气田规划方案，模块集合了WELLFLO 及 PIPEFLO模块的功能,是以时间为步长，对整个气田,包括井，管网及设备的生产做预测。特殊功能如下：注酸性气体；地下储气库； 流动安全保障分析；气田开发方案；CO2 回收；开发方案优化。 斯伦贝谢研发的PIPESIM 2000是油气生产系统模拟与优化设计软件。该软件可实现油藏、井筒和地面管网的一体化模拟与优化设计，使得对油气藏和生产系统的模拟和优化设计更具系统性和实施性。 PIPESIM 软件共有4个模块组成：气井生产动态分析、管道和设备生产运行分析， GOAL生产优化，FPT油田规划工具，HOSIM水平井和多分枝井分析。主要功能有：流体黑油和组份模型 PVT物性计算；油气井IPR计算和产能预测；油气井停喷压力预测；油气井节点分析；油气井生产参数优化设计；完井参数分析设计；注水井节点分析；油气井和注水井系统综合模拟分析；Eclipse和VIP等格式的油藏数值模拟数据表生成等。
