高压气体偏差因子计算方法应用评价

用气体样品根据高温高压条件，考察给定对比温度和压力下的气体偏差因子值，对各种计算模型计算结果和Standing-Katz通用偏差因子图值进行误差对比分析。计算对比表明了各模型的适用范围，指出高压气体偏差因子计算的各种方法的平均相对误差，为工程计算提供了方便。     

高压超高压气藏天然气等温压缩系数的研究

天然气等温压缩系数的确定方法,分为实验法、图版法及解析法,重点研究了适用于工程计算的解析法。首先调研了目前高压超高压气藏天然气偏差因子的主要确定方法,再结合相关的数学方法确定出等温压缩系数的解析式,最后将解析法与图版法所求得的等温压缩系数进行对比分析,结果表明对于高压超高压气藏天然气等温压缩系数的确定以DPR方法最优、DAK法及张国东法次之;李相方法仅适应于高压气藏,在超高压情况下误差太大;BB法对于高压超高压气藏天然气等温压缩系数的确定适应性差。     

深层超高压气藏气体偏差系数确定方法研究

地层条件下气体的偏差系数是用来计算气藏储量的关键数据，通常使用图版法、经验公式法和实验法进行确定。但由于深层超高压凝析气藏地层温度高、压力高，常用的图版法等方法是否适用，缺乏实测资料的佐证。高温高压实验研究表明，超高压下的气体偏差系数和临界压力均远高于低压气藏，超出Standing―Katz图版范围，常规的方法不适用；高压条件下的气体偏差系数与压力呈直线关系，可由较低压力下的实验结果直线外推得出超高压下的偏差系数，不仅降低了对实验设备的要求，且简化了实验过程     

富含CO2天然气偏差因子计算模型及影响因素研究

运用常规状态方程、理论图版、经验公式计算富含CO2天然气的偏差因子会产生较大偏差。以实验数据为基础,采用常用的气体偏差因子计算模型及校正方法计算不同CO2含量的气体偏差因子,并与实验值进行对比,从而评价出富含CO2天然气偏差因子计算模型的适应性。结果表明:校正模型的计算精度普遍高于未校正模型;GXQ校正法的计算误差普遍小于WA和CKB校正法;最为准确的是结合了GXQ校正的DAK模型,其平均相对误差仅为1.93%。另外,基于DAK模型和GXQ校正法的计算结果,分析了富含CO2天然气偏差因子随温度、压力及CO2含量的变化规律。     

天然气偏差因子计算新方法

天然气偏差因子是油气藏工程相关领域中的重要参数,它在采油采气、气体计量、管线设计、地质储量和最终采收率的估计等油气勘探、开发、化工的诸多工程应用中都不可或缺,快速准确地确定该参数尤为关键。为此,基于Nishiumi-Saito状态方程结合多元非线性回归分析,提出了一种新的偏差因子关系式,相应形成新的计算偏差因子的方法,利用该方法可准确计算整个压力范围内的气体偏差因子。利用偏差因子标准数据对该方法及油气藏工程中常用的DPR、HY、DAK方法进行了对比。误差分析表明,该方法在常用压力范围和高压下的平均绝对误差分别为0.357%、0.066%,其计算精度比DPR、HY和DAK方法高。     

气体偏差因子计算新方法

目前确定天然气偏差因子的方法有三种,即图版法、实验法以及经验计算法,其中DAK法是气藏工程中精度最高,运用最广泛的方法,但是DAK法涉及复杂的迭代计算,无法满足大量工程计算的需要。基于单相气体稳定渗流理论,结合干气气藏物质平衡方程,利用生产动态资料以及气藏参数,求得了一个计算天然气偏差因子的简易新方法,通过实际气藏数据计算与对比发现,新公式结构简单,避免了复杂的迭代计算过程,减小了计算量,且新公式计算结果与DAK方法计算结果相对误差较小,最大仅为0.75%,这就表明新公式计算结果精确,实用性较强。     

一种预测超高压气藏压缩因子的新方法

天然气压缩因子的实验测定费用昂贵且耗时长,而应用经验关联式和状态方程求解又复杂且适用范围受限,计算精度和实用性难以确定。为此,根据Standing Katz天然气压缩因子图版,结合收集到的近1 000个实验数据点,采用最小二乘法拟合建立了高压天然气压缩因子的解析模型。与DPR、DAK、Brills、Ehsan等具有代表性的经验关联式和SRK状态方程的计算结果进行对比,所建模型计算得到的气藏压缩因子在高压及超高压条件下具有较高的精度,可满足工程计算的要求。     

气体偏差因子简易计算方法

气体偏差因子计算方法多种多样,选取合理、简便的计算方法势在必行。基于气体渗流理论,联立二项式产能公式与气藏物质平衡方程,得到气体偏差因子的简易方法,利用气井生产数据对本文模型进行了验证,并与常规DAK法对比。实例论证表明,本文模型计算结果与DAK法计算结果相对误差较小,且计算较为简单,更适用于气田开发过程中的大规模计算过程中。本文研究可为气田开发实际过程中简易计算偏差因子提供新的思路。     

基于BWRS状态方程的天然气偏差因子计算方法

天然气偏差因子是油气藏工程计算中的必要参数，在油气勘探开发的诸多工程应用中起着重要作用。基于Starling修正的Benedict-Webb-Rubin状态方程（BWRS方程）和DAK方法，对BWRS方程中的指数项进行修正，利用非线性回归分析，提出了一种新的偏差因子计算方法，利用偏差因子标准数据对DAK、胡建国修正的DAK方法及该新方法进行了对比。误差分析结果表明:对于一般的温度压力范围（1.05≤T_pr≤3.0 & 0.2≤p_pr≤15）和相对高压（1.4≤T_pr≤2.8 & 15≤p_pr≤30）的情形（共7 148组天然气偏差因子数据），新方法的平均绝对误差分别为0.382%和0.205%，比DAK方法和胡建国修正的DAK方法的计算精度都要高。相对而言，DAK方法在“1.1≤T_pr≤3.0 & 0.2≤p_pr≤15”范围内的计算精度较高，胡建国修正的DAK方法只能用于相对高压（1.4≤T_pr≤2.8 & 15≤p_pr≤30）的情形，而新方法适用范围更大（1.05＜T_pr≤3.0 & 0.2≤p_pr≤15以及1.4≤T_pr≤2.8 & 15≤p_pr≤30）且计算效果更好。     

一种新的计算天然气偏差因子的方法

对目前国内外使用的天然气偏差因子计算方法进行了分类和评价分析，指出各类方法的优缺点。在此基础上，建立了一种新的偏差因子计算方法，给出了新方法的基本思想、计算方法和计算结果。利用三种方式对计算结果进行了分析对比。对比结果表明：计算结果与Standing-Katz图版的误差趋于0；与目前公认最好的状态方程方法——DAK方法的结果相比，其最大相对误差小于1％。从而验证了该偏差因子计算方法的正确性。新的偏差因子计算方法具有计算速度快、精度高、范围大、计算机操作方便等优点。     

基于物质平衡法确定超高压气藏动态储量的新方法

超高压气藏开发初期岩石压缩系数变化大,而目前超高压气藏物质平衡方程中却将岩石压缩系数取作常数,给动态储量计算带来了较大误差。利用超高压气藏岩石压缩系数的实验成果,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,并对方程进行线性化求解,提出了计算超高压气藏动态储量的新方法。应用结果表明：超高压气藏岩石压缩系数值对储量的计算结果影响非常大,对于四川盆地河坝超高压气藏,用岩石压缩系数取常数的物质平衡方法计算的储量值偏小13%~34%。因此,超高压气藏物质平衡方程必须考虑岩石压缩系数连续变化的特点,才能使动态储量计算结果更符合实际。     

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。     

川东北碳酸盐岩气藏岩石渗透率变化实验

地应力变化是一个三轴方向上的综合应力变化,传统的应力敏感性实验与地层真实情况存在较大误差。为了研究超高压碳酸盐岩气藏储层渗透率与有效应力的关系,针对实际井获取的岩心,设计了不考虑岩石中孔隙流体压力的三轴应力变形实验和考虑岩石中流体压力的变形实验方案,推导了由三轴应力实验数据计算渗透率变化的数学模型,在此基础上分析了川东北碳酸盐岩超高压气藏岩石渗透率变化与有效应力的关系。结果表明:在同样的有效应力条件下,考虑孔隙中流体压力时渗透率下降幅度更大。3号岩心有效应力达到50 MPa时,无因次渗透率下降幅度为57.48%。对于天然裂缝发育的岩心,使用考虑岩心中流体压力的变形实验能更好地获取渗透率的变化规律;对于天然裂缝不发育的岩心,使用不考虑岩心中孔隙流体压力的三轴应力实验能更好的获取基质渗透率的变化规律。对比国内外异常高压气藏,认为研究区气藏渗透率的应力敏感性较强。实验研究为气藏科学、高效开发提供了科学保障。     

确定凝析气偏差因子的新方法

天然气偏差因子是气藏工程计算中的重要参数,确定天然气偏差因子的方法主要分为:实验法、图版法及经验公式法。针对凝析气的特殊性,利用凝析气生产过程中分离器所得干气的相对密度、凝析油的相对密度及原始生产气油比GOR,确定凝析气的视相对分子质量,在凝析气视相对分子质量确定的基础之上,根据相关方法计算凝析气的拟临界压力与拟临界温度,最终利用经典的DAK法即可确定凝析气的偏差因子。实例计算表明,该方法计算所需参数易获取,计算过程相对简单,计算结果准确,实用性强。     

四川盆地西北部上三叠统须三段储层超致密与气藏超压成因

关于四川盆地西北部地区上三叠统须家河组储层致密、气藏超压的相关研究较多,但是对于致密储层的形成机理、异常超高压的展布特征与形成机制、热演化作用对大规模致密气聚集的影响等研究则尚不够系统和深入。为此,利用近期获得的大量钻井资料,研究该区须家河组三段(以下简称须三段)储层特征及主控因素,结合烃源岩热演化和成岩作用演化分析储层致密的原因;在分析气藏流体温度压力特征的基础上,结合构造运动分析气藏超压的形成机制;最后在归纳总结大型超压气藏特征的基础上,分析大规模超压天然气聚集机制。研究结果表明:①须三段极致密储层是强成岩压实与沉积物提供大量碳酸盐岩碎屑导致的强钙质胶结的共同结果 ;②须三段储层经历了深埋下的高热演化,储层最致密的地区既是热演化程度最高的地区,也是致密气的主要发育区,超高压致密气的形成受强成岩作用以及白垩纪末期高热演化的影响明显;③剑阁地区须三段砂/砾岩成岩压实使孔隙度下降了20%,安县构造运动使龙门山隆升为须家河组沉积提供的大量碳酸盐岩物源是碳酸盐胶结导致储层致密化的重要原因,使孔隙度损失了10%～20%;④该区坳陷带气藏异常高压的形成并非构造挤压造成的,而是因断裂不发育、生烃增压与构造反转导致泄压不畅所致,形成极致密储层超高压发育区;⑤龙门山、米仓山断裂带前缘断裂发育导致压力释放,为常压区,储层物性也好于坳陷带。结论认为,该区大规模超高压致密气藏的形成机制复杂、影响因素多样,紧密的源储组合关系、白垩纪末期的高热演化生烃增压、喜马拉雅期构造反转与地层隆升剥蚀、圈闭围岩极好的封闭能力所引起的极致密储层泄压不畅等原因,造就了该区异常超高压天然气的大规模聚集。     

低渗透气藏气水两相流井产能分析方法研究

对于存在边水、底水及层间水的低渗透气藏,当气井产水后,出现了气水两相流动。气井产能的合理 计算关系到各项开发指标的确定,有利于整个气田的高效开发。以质量守恒原理为基础,通过建立气水两 相同时流动的运动方程,在定义气水两相拟压力函数和气水两相拟启动压力梯度之后,推导出考虑启动 压力梯度和地层损害影响的低渗透气藏气水两相流井的三项式产能方程,并在此基础上阐明了该方程的 求解方法。通过实际应用,得到了受启动压力梯度和水气质量比影响的低渗透气藏气水两相流井的流入 动态关系曲线。研究表明,随启动压力梯度和水气质量比的增大,均导致气井无阻流量减小。该项研究为 存在边水、底水及层间水的低渗透气藏的产能及动态分析提供了一定的理论基础。     

苏里格低渗致密气藏阈压效应

低渗致密气藏孔吼细小,束缚水饱和度普遍较高,气-水关系复杂,存在阈压效应。采用苏里格低渗致密储层的岩样,开展了低渗致密气藏阈压效应的研究。实验采用气泡法与压差流量法相结合测试并研究了阈压梯度及其引起的气体非线性渗流特征。通过核磁共振和恒速压汞实验测试了赋存水的分布规律和岩样孔喉结 构,分析了阈压效应产生的机理及其影响因素。实验结果表明可动水和孔喉特征是影响阈压效应的主要因素,可动水比例越高、孔喉越致密,阈压梯度越大,阈压效应越强。并得出了通过气藏的绝对渗透率和含水饱和度定量表征苏里格低渗致密气藏阈压梯度的公式,进一步建立了通过渗透率和含水饱和度预测存在阈压效应的气井产能数学模型。IPR曲线表明,阈压效应会降低气藏的储量动用程度,导致一定的产能损失,因此减少气藏含水饱和度是提高开发效果的有效途径。     

低渗透致密储层气体低速非达西渗流地层压力分布及产能分析

低渗致密储层中含水条件下气体流动呈现低速非达西渗流特征。基于此认识,建立了低渗致密储层气体低速非达西渗流压力特征方程,推导了定压力边界和定产量边界条件下的径向流解析解,给出了低速非达西渗流条件下产能公式。计算分析表明:低渗致密储层气体低速非达西流动不同于有激励即有响应的达西流动,低速非达西流动必须克服启动压力梯度后才能流动;低渗致密储层气体低速非达西流动时,近井地带能量递减远快于达西流动的情况,储层波及范围小,存在合理的动用半径;给定不同配产情况下,可以确定井筒压力以及对应的有效动用半径;在给定压力条件下,不同的渗透率和气藏储量丰度对应不同的气井产能。