超高压气藏单井控制动态储量评价方法

针对超高压气藏开发过程中存在岩石变形、岩石压缩系数不是常数、渗透率应力敏感等特性,利用超高压气藏岩石压缩系数变化及渗透率应力敏感的实验成果,建立了考虑压缩系数连续变化的超高压气藏物质平衡方程和变形介质气井产能方程,并提出了用此方程拟合气井生产数据评价超高压气藏气井井控动态储量的新方法。应用结果表明,超高压气藏岩石压缩系数和渗透率应力敏感对储量的计算结果影响非常大,若不考虑这些因素,计算的储量值则会偏小15%~20%.     

提升超深层超高压气藏动态储量评价可靠性的新方法——物质平衡实用化分析方法

超深层大气田一般都具有高压超高压、基质致密、裂缝发育等特点,其动态储量评价结果具有较强的不确定性。为了准确评价该类型气藏的动态储量,首先基于高压超高压气藏物质平衡方程,深入分析了岩石有效压缩系数与岩石累积有效压缩系数的相关关系,优选出适合于高压超高压气藏动态储量评价的物质平衡分析方法 ;然后,基于非线性回归法确定了动态储量评价的起算条件,针对未达到起算条件的情形建立了半对数典型曲线拟合法,并采用该方法计算了3个超高压气田(藏)的动态储量,进而验证其可靠性。研究结果表明:(1)高压超高压气藏物质平衡方程中的气藏累积有效压缩系数是影响该类气藏动态储量评价结果的关键参数,该参数是原始地层压力和当前平均地层压力的函数,而其数值难以通过岩心实验测得;(2)针对高压超高压气藏,推荐采用不需要压缩系数的非线性回归法进行动态储量评价;(3)采用非线性回归法计算动态储量的起算点(无量纲视地层压力与累计产气量关系曲线偏离直线的起点)无法通过理论计算得到,基于图解法的统计结果得到不同无量纲线性系数(ωD)情形下起算点对应的无量纲视地层压力衰竭程度介于0.06～0.38,基于实例气藏数据统计得到的起算点也在此范围内;(4)未达到起算条件时可采用半对数典型曲线拟合法估算动态储量,动态储量与视地质储量的比值(G/G_(app))是ωD的函数,ωD越大,(G/G_(app))越小;(5)处于试采阶段的高压超高压气藏,应尽可能延长试采时间,以提高动态储量评价的可靠性;对处于开发中后期的高压超高压气藏,则应以动态储量为基础制订气藏综合治理措施,进而不断改善气藏的开发效果。     

含层间水和凝析水气藏物质平衡方程的建立与应用

目前部分低渗气藏虽然不存在边底水,但存在大面积分布的成藏滞留层间水和凝析水,定容封闭气藏物质平衡方程计算储量精度不够,难以指导气田的整体部署与动态预测。为准确计算地质储量,建立了考虑层间水及凝析水气藏的物质平衡新方程,并针对不考虑束缚水和岩石形变、不考虑岩石形变和凝析水以及不考虑岩石形变和产水三种情况进行了方程的简化与求解,增强了新方程的可操作性。实例应用结果表明新的物质平衡方程的储量计算符合气田开发实际。     

裂缝的压缩系数对应力敏感性天然裂缝气藏天然气地质储量计算的影响

容积法物质平衡(MB)方程考虑了气藏基岩和裂缝的有效压缩系数.该方法可直接应用于应力敏感性天然裂缝性气藏.在有些情况下,如果忽略裂缝压缩系数的影响,用地层压力与压缩因子比值 p/z 与累计产量 G p 的关系图计算得到的原始天然气储量就会偏高.本文提出的方程则克服了这个缺点,并举例说明了物质平衡方程的运用.可得出这样的结论:裂缝的压缩系数在计算天然裂缝性气藏天然气储量的计算过程中起着非常重要的作用.     

异常高压凝析气藏的压降特征

异常高压凝析气藏具有储层物性变化幅度大和反凝析的特点，压降曲线特征比较复杂。在考虑储层孔隙及地层水压缩系数随压力变化大的特点基础上，基于储层流体摩尔守恒建立了异常高压凝析气藏的物质平衡方程，同时研究了岩石和地层水膨胀以及反凝析现象等对凝析气藏压降曲线的影响。通过实验实测数据和计算结果对比，表明该方程较好地反应了异常高压凝析气藏的特点，可以用于气藏的储量计算和动态预测。     

异常高压气藏岩石压缩系数对开采特征的影响

异常高压气藏产能动态预测时综合压缩系数不能忽略，由于工程计算中缺乏综合压缩系数实验资料或确定的方法不当，可大大影响预测结果的精度，在考虑了岩石压缩系数作为压力函数的基础上，用实测岩石压缩系数预测了高压气藏储层中不同粘土含量和KK异常高压气藏的开采特征，计算中岩石，地层水和天然气压缩系数的处理方法：高压阶段以岩石的弹性能量为主，其对产能的贡献占50％以上，而常压阶段，以天然气的弹性能量为主，岩石压缩系数变化很小，可认为是常数；地层水的压缩系数变化不大其值较小，可看作常数或忽略；粘土含量对岩石压缩系数影响较大，预测时最好采用实测的岩石压缩性系数。     

非均质高压气藏动态储量评价方法

非均质高压气藏动态储量评价存在两大问题:(1)对于高压气藏而言,岩石弹性能量不可忽略,不考虑岩石弹性能量计算的动态储量相对于考虑岩石弹性能量所计算的动态储量,误差高达30%;(2)储层非均质性强,连通程度存在差异导致传统物质平衡法不适应,动态储量难以准确计算。针对以上问题,结合四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏的地质与动态特征,应用最小二乘法确定并评价岩石有效压缩系数;划分连通单元,根据连通单元的特点有针对性地选取相应的动态储量计算方法,形成了以连通单元的划分为基础,实测压力梯度约束下的流压折算与全生命周期压力历史拟合相结合,全生命周期不稳定试井分析法、现代产量递减分析法与异常高压物质平衡法综合应用的非均质气藏动态储量评价方法,并对不同方法的适用性及影响结果准确性的因素进行评价,为非均质高压气藏动态储量评价提供了技术参考。     

异常高压凝析气藏物质平衡方程推导

物质平衡方程可在早期计算气藏的储量以及预测气藏的生产动态,而异常高压凝析气藏则是一种极其特殊的气藏类型,在其气体开采过程中,随着地层压力的不断下降,地层中会发生反凝析现象,形成气、液两相,而且储层孔隙及地层水的压缩系数随压力的改变变化也很大。因此异常高压凝析气藏的物质平衡方程与常规气藏的物质平衡方程存在着较大的差异。为此,基于摩尔量守恒的原理,推导了异常高压凝析气藏的物质平衡方程通式,描述了气藏弹性能的释放过程、岩石颗粒的弹性膨胀作用以及地层束缚水的弹性膨胀作用,并将该方法运用于某实际异常高压凝析气藏中,从储量计算的结果来看,与实际情况较为吻合,从而验证了该方法的准确性。     

计算产水气藏地质储量和水侵量的简便方法

产水气藏地质储量和水侵量是确定气藏开发规模和开发设计的重要参数。由于应力敏感性天然裂缝产水气藏开发的复杂性,如何准确计算上述参数来进行气藏的动态预测就现得非常重要,通过分别考虑应力敏感性气藏基质和裂缝系统的有效压缩系数的基础上,推导出了应力敏感性产水气藏的物质平衡方程。通过对物质平衡方程的分析,绘制出气藏的生产指示曲线得到产水气藏的地质储量,再利用差值法计算水侵量的大小。该方法与常规方法相比,计算过程简单且结果满足精度要求。     

修正的流动物质平衡法计算致密气藏动态储量

流动物质平衡法广泛应用于压力测试和油藏物性缺乏的致密气藏动态储量的评价,但其忽略了天然气黏度和压缩系数的乘积随压力的变化,存在较大的误差。针对此问题,提出修正的流动物质平衡法,考虑了压力对天然气黏度和压缩系数的影响,并推导出修正的流动物质平衡方程。鄂尔多斯盆地致密气藏应用实践表明：流动物质平衡法计算结果偏小,气藏的生产压差越大,误差越大,最高可达22.76%;修正的流动物质平衡法计算的单井动态储量准确性高,误差小于6%,具有较好的实用性。该研究对于气藏合理开发方案的制订和经济高效的开发有重要的指导意义。     

气藏动态储量计算中的几个关键参数探讨

传统的计算方法以物质平衡公式为基础,利用关井测压数据来计算动态储量。现今以“气井生产动态曲线特征图版拟合法”为主的动态计算储量方法,特点是利用流动压力计算气井动态储量。在对比分析这两种方法的基础上,结合国内外已开发气田动态储量计算实例,研究了关井测压数据和岩石有效压缩系数对动态储量计算的影响。结果表明,在没有关井测压资料的情况下,利用现今的方法可以计算动态储量,并能够准确拟合生产历史,但会使动态储量计算结果存在很大的不确定性。因此关井测压资料对动态储量的准确计算十分重要。对于异常高压气藏,储层岩石有效压缩系数对动态储量计算结果的影响不可忽视,岩石有效压缩系数取值越小,动态储量计算结果越大,在开发早期计算动态储量时应该确定可靠的岩石有效压缩系数值。     

物质平衡-拟压力近似条件法确定气藏储量

物质平衡法作为一种有效的手段被广泛应用于气藏储量或井控储量的确定。为简便准确地确定气藏储量，笔者从物质平衡原理出发导出了"物质平衡条件"，求解气体渗流数学模型，得到了"拟压力近似条件"。将二者结合，提出了"物质平衡-拟压力近似条件法"（MB-QAC方法）。利用该方法，通过边界控制流阶段（产量波动相较于边界作用可忽略）的生产数据便可准确地计算气藏储量。定产量、定流压以及复杂生产计划条件下的数值模拟数据以及气藏实例验证了其有效性。在生产数据记录可靠的条件下，储量计算误差一般小于5%。同时，数值模拟结果表明，动态物质平衡方程是一种近似关系，拟压力近似条件对于模拟的各种情形均成立。由于考虑了岩石和束缚水的压缩性、气井产量的波动和气体性质的变化，MB-QAC方法具有一定的理论基础，对于异常高压和正常压力系统的气藏均适用，但不适用于水体活跃的气藏。     

基于幂函数形式物质平衡方法的高压、超高压气藏储量评价

高压、超高压气藏的储层岩石有效压缩系数、含水层体积及水侵量难以确定,常规视储层压力与累计产气量曲线外推法或其改进方法计算的该类气藏储量的准确度较低。为了提高储量评估的准确性和可靠性,在Gonzalez方法的基础上,建立幂函数形式的高压、超高压气藏物质平衡方程,并结合20个国外已开发高压、超高压气藏实例,确定幂指数经验值,分析了视储层压力衰竭程度和采出程度对储量计算可靠性的影响,确定影响储量评价可靠性的关键参数(视储层压力衰竭程度)的临界值,并与两段式临界值进行了对比和实例计算。研究结果表明:①幂函数形式物质平衡方法的幂指数经验值为1.028 47,其上限值为1.115 67;②经典二段式拐点对应的视储层压力衰竭程度介于0.14~0.38,平均值为0.23,第二直线段外推点对应的视储层压力衰竭程度介于0.23~0.50,平均值为0.33,对应的采出程度介于33%~65%,平均值为45%;③采用上述方法计算了高压、超高压气藏的储量,当视储层压力衰竭程度大于0.33时,计算结果误差小于10%。结论认为,针对高压、超高压及裂缝性应力敏感气藏,所提出的幂函数形式物质平衡方法避开了储层岩石有效压缩系数、含水层体积及水侵量等不确定性参数,具有计算过程简单、实用性较好、误差较小的优点。     

超深油藏物质平衡方程修正及应用

压缩系数是影响油藏物质平衡方程准确性的关键参数,其大小与地层压力密切相关,超深油藏地饱压差、油藏压降较大,但传统超深油藏物质平衡方程忽略压缩系数随地层压力的变化。为完善超深油藏物质平衡方程,考虑岩石孔隙体积压缩系数、地层水压缩系数、地层原油压缩系数、地层原油的两相体积压缩系数以及气体压缩系数随地层压力的变化,修正不同驱动方式(弹性驱、水压驱动、气顶驱、溶解气驱、综合驱动)传统超深油藏物质平衡方程。研究结果表明:传统油藏物质平衡方程未考虑压缩系数随地层压力的变化、未采用微分或积分法求解,不适合超深油藏;传统油藏物质平衡方程均是近似方程。若忽略压缩系数随地层压力的变化且做进一步近似处理,修正后超深油藏物质平衡方程可转化成传统油藏物质平衡方程,证实超深油藏物质平衡方程的修正过程及最终表达式可靠。利用修正后超深油藏物质平衡方程计算得到塔里木盆地超深油藏G-02井动态地质储量为188.65×10⁴t,而传统油藏物质平衡方程计算结果偏大,相对误差为19.19%;随油藏压降增加,修正后超深弹性驱油藏物质平衡方程计算动态地质储量逐渐减小。     

改进定容含硫气藏储量计算方法

气藏物质平衡方程式可以确定气藏的原始地质储量,是气藏工程中计算储量的重要方法。由于含硫气藏的特殊性,如硫析出形成硫沉积等,而目前在用物质平衡方程计算定容含硫气藏原始储量时,仍然采用原有的定容气藏物质平衡方程,因而忽略了硫沉积造成的差异,会对计算结果造成一定的影响。本文针对含硫气藏的特殊性,如硫析出形成硫沉积等问题,基于物质平衡原理,考虑硫沉积造成的差异,建立起新的定容含硫气藏物质平衡方程。并应用于定容含硫气藏储量计算,计算结果表明新方程计算结果更加可靠。     

安岳气田磨溪区块深层含水碳酸盐岩气藏驱动能量变化规律

深层碳酸盐岩有水气藏储层孔洞、裂缝发育,岩石压缩性强,气水关系复杂,影响气藏驱动能量变化,进而导致气藏动态分析和开发方式优化差异较大。针对该问题,以安岳气田磨溪区块龙王庙气藏为例,通过实验研究深层碳酸盐岩压缩系数变化规律,建立不同类型储层的压缩系数应力敏感方程。并结合水驱气藏物质平衡方程,通过压降指示曲线来研究不同类型储层压缩系数对变容封闭气藏驱动能量变化的影响、封存水区和气水过渡带不同含水饱和度对变容气藏驱动能量变化的影响、压缩性对水驱气藏驱动能量的影响。计算009-3-X2井不同时期的驱动指数并分析其变化规律。研究结果表明:碳酸盐岩不同类型储层压缩系数差异大,缝洞型储层压缩系数应力敏感性强,开发初期岩石和孔隙水的弹性能量强,弹性驱动指数为0.317~0.535,弹性能量主要在采出程度低于20%时释放;当储层含水饱和度达60%时,地层内自由水的弹性驱动指数达0.359;当存在边底水时,边底水压驱动能量在初期较强,后期逐步减弱。研究成果可为碳酸盐岩气藏开发方式优化、产能评价和储量计算提供重要依据。     

修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程及储量计算

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langmuir等温吸附模型,推导出了修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程,并对方程线性化,得到只含有原始游离气和原始吸附气的直线方程。代入实际生产数据,求得关于线性方程的数据点,并对数据点线性拟合,其拟合方程的斜率是原始游离气的含量,截距是原始吸附气的含量,两者相加求得页岩气藏的原始地质储量。实例分析表明,考虑基质收缩效应,使得页岩压缩系数前期不断减小,后期趋于稳定;由于压缩系数的改变,使得页岩气藏储层孔隙度的变化比常规气藏缓慢;通过对页岩气藏岩石压缩系数的修正以及实际生产数据点的线性拟合,求得页岩气藏中吸附气的含量增加,游离气的含量减少,页岩气藏总地质储量增大,且与实际储量更加接近。