裂缝系统气藏动态储量计算新方法——以四川盆地蜀南地区茅口组气藏为例

王会强 彭 先 李 爽 胡 南 刘林清

1.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 2.中国石油川庆钻探工程公司井下作业公司

1 动态储量计算方法的现状

四川盆地蜀南地区下二叠统茅口组石灰岩储层非常致密，孔隙度一般小于2%，基本不具备储渗条件。东吴期溶洞为主要储集空间，裂缝既是储集空间，又是连通孔洞的通道[1]。茅口组气藏为典型缝洞型气藏[2]，利用容积法计算地质储量困难大，普遍采用动态储量作为申报探明储量的基础。常规动态储量计算方法包括物质平衡法、压降法、弹性二相法、产量递减法等[3－6]，其中近90%的裂缝系统采用压降法计算动态储量。但由于茅口组气藏具有复杂储渗特征、连通关系、水侵生产动态等特点，使得压降曲线形式多样、特征复杂，包括直线型、上翘型、折线型等。特别是对于上翘型或折线型压降曲线，表明生产过程中储集空间可能发生变化，存在外来能量的补充，不同生产阶段计算动态储量明显增加，准确计算分析此类裂缝系统动态储量难度大。笔者基于茅口组气藏的静、动态资料，综合分析并准确识别存在多个储集体和水侵，在此基础上，建立能够准确反映地下实际情况的生产动态分析模型，确定了茅口组气藏复杂储集体动态储量。

2 动态储量计算新方法的探索

目前，常规动态储量计算方法主要包括经验类方法、试井方法、物质平衡方法等几类，各类方法原理不一，适用条件也存在差别。经验类方法主要以产量、累产量与时间的统计规律为主，理论基础较弱，计算结果差别大；试井方法主要是指弹性二相法，其计算结果准确，但对测试资料要求高，一定程度上限制了其广泛应用；物质平衡法应用最广泛，但对于地层水侵活跃的气藏，储层物性参数选择、水侵量准确计算难度大[7－9]，影响了储量计算结果的精度。

随着气井生产动态分析技术的不断发展，逐渐形成了以生产数据为分析对象，对气井进行生产分析、评价和预测的新方法，称为产量不稳定分析法。该方法以Arps产量递减分析、Fekovich曲线拟合分析、Blasingame现代递减分析、NPI重整压力积分曲线分析为基础[10－13]，综合考虑储渗特征、流体物性等情况，开展各种典型曲线、生产历史曲线的拟合分析，不断修正模型参数，最终确定气井生产动态模型，实现动态储量计算和生产分析预测，分析流程如图1所示。

目前，对于产量不稳定分析方法的理论研究较完善，国外已经推出了较为成熟的商业软件，比如Topaze、RTA等生产分析软件，为相关研究提供便利条件。

图1 产量不稳定分析预测流程图

3 理论模型建立及演算分析

根据产量不稳定分析方法的原理，采用Topaze生产分析软件，开展了以精细刻画地质模型、数值求解等方面的研究，建立考虑地层水侵影响的串珠状储层模型，表征复杂储集体、地层水侵影响等；并进行了理论模拟分析，检验该方法识别多储集体、地层水侵等方面的特征。

气藏理论模型由不同的供给单元组成，呈串珠状分布；各供给单元连通性好坏取决于裂缝的发育程度以及地层水体的分隔；部分供给单元外围设置有活跃的水体（图2）。通过模拟计算分析，得到了该储层模型情况下的NPI典型特征曲线（图3）。

图2 串珠状储层、考虑地层水影响的地质模型图

NPI曲线分析表明，压力波及范围在曲线上均有反映，且由于地层水侵影响，NPI导数曲线呈下掉趋势。因此，认为串珠状储层模型能够表征该储层缝洞发育、储集空间变化以及存在地层水侵影响的特征，可用来计算茅口组气藏复杂储集体的动态储量。

图3 NPI典型特征曲线图

4 典型实例分析

4.1 典型曲线诊断分析

S47井裂缝系统储层裂缝、溶洞发育，为典型裂缝—溶洞型气藏。生产动态、地层水侵特征复杂，生产初期水产量大，油压、产气量递减快；生产中期水产量降低，产气量保持相对稳定，油压快速上升，接近初期最高值；生产后期，产水量再次增大，油压、产气量快速下降，生产不连续，排水采气工艺措施维持生产。此种异常生产特征表明，随着生产进行，气藏连通范围在不断增大，表现出存在多个储集体、外部异常能量补充的现象。

此外，S47井典型曲线分析也表明（图4），该裂缝系统存在多个储集体，不同连通范围在NPI曲线上均有特征反映，且明显可以发现由于地层水侵影响，造成NPI导数曲线异常下掉，与前面理论研究认识一致。

图4 S47井NPI典型特征曲线图

综合地质、生产动态以及典型曲线特征分析，诊断S47井裂缝系统存在3个储集体，可以采用串珠状储层模型进行动态储量计算分析。

4.2 地质模型建立、典型曲线和生产历史拟合

根据特征曲线诊断分析，建立了由3个储集单元的组成的串珠状模型，并采用数值求解等方法，开展了S47井裂缝系统典型曲线以及生产历史拟合分析，最终计算了动态储量（图5、6、7）。

图5 S47井串珠状储层模型图

图6 S47井NPI拟合曲线图

图7 S47井生产历史拟合曲线图

4.3 计算结果分析

通过前面典型曲线和生产历史拟合分析，最终确定S47井裂缝系统动态储量为6.34×108m3（表1）。在储量模拟计算过程中，可以发现储集单元一和储集单元二的储量基本被采出，而由于地层水侵的影响，储集单元三仅部分储量被采出，绝大部分储量被地层水封存，是气藏下一步进行挖潜的主要目标。

表1 产量不稳定分析法计算结果统计表

5 结论与认识

1）茅口组气藏本身地质特征复杂多样，生产动态特征变化大，凭借传统单一方法研究尚不能满足需求。

2）综合考虑气藏地质特征、地层水侵影响的串珠状储层模型，能够表征部分茅口组气藏缝洞发育、储集空间变化以及存在地层水侵影响等情况，可以利用产量不稳定分析法计算分析茅口组气藏复杂储集体的动态储量。

3）以S47井裂缝系统为例，综合考虑地质特征、气水分布模式及生产动态特征等因素，采用Topaze生产分析软件，精细刻画地质模型、数值求解等方法，反复进行典型曲线、生产历史拟合等分析，最终确定了模型参数，计算得到了不同时间段各储集体的动态储量，结果能够反映客观实际和生产动态，为蜀南地区茅口组气藏二次开发、落实动态储量基础提供了参考。

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