含水气库可动库容量研究

2016-03-14成亚斌大港油田勘探开发研究院天津300280

化工管理 2016年34期

成亚斌(大港油田勘探开发研究院，天津 300280)

含水气库可动库容量研究

成亚斌(大港油田勘探开发研究院，天津 300280)

长期以来，国内外储气库的注采研究主要集中在数值模拟和开采工艺技术方面，对气库气水两相渗流机理以及含水气库库容量的设计修正方面的研究比较少。本文主要利用气水互驱实验结果对气库在循环注采过程中因多种原因形成的封闭气的数量进行定量的计算，其结果对含水气库的可动库容量设计具有一定的指导意义。

储气库；库容量；封闭气

0 引言

地下储气库是一种具有注入和采出天然气功能的地下地质储气构造，具有天然气存储与采出双重功能，是大型天然气集输工程的重要组成部分，是促进天然气产、供、销功能的系统优化，实现天然气资源储备与战略性能源安全保障的重要手段。多数建库前的气藏在开采过程中，地层水已进入到气藏，造成储气库含水。另外气库在降压生产过程中，地层水也进入到气库，在气库内形成气水两相流，并在生产过程中流动或运移，对储气库库容量产生一定影响。

水驱气过程中会形成多种形式的封闭气，在地层中主要有水指进、卡断、死孔隙以及”H型”孔道等各种形式[1]。往往水淹程度越强的气藏，形成封闭气体的数量就越多；而如果同时再受到其他因素的影响，如储层物性差、非均质性强、井网不完善等因素，形成封闭气体的数量更是相当可观的。

1 岩心驱替实验

何顺利等利用大张坨储气库取心井的岩样模拟储气库气水往复驱替相渗实验[2]，采用3组岩心，共往复驱替次数16次，其中气驱水过程9次，水驱气过程7次，测定气水相渗曲线9组(图1)。结果表明水淹区被注入气驱替后，气驱水可实现的最大含气饱和度约为72．6%，对应的岩心最大束缚水为27．4%。表明纯水淹体积内通过注气驱替可以最终达到72．6%的含气饱和度体积。水驱气最小残余气饱和度约为11．8%，表明气藏的水淹区域内可能存在11．8%左右的不可动气体量，或不可动库存量。水淹区可变动含气饱和度为60．8%，即可动库存量最大可达60．8%左右，占最大含气饱和度(72．6%)约83．75%，即水淹区通过注气最大可恢复可动库容到原始库容的83．75%，说明因水侵而形成的封闭气量达到原始库容的16．25%(相渗曲线如图1所示)。

图1 气水相对渗透率曲线

2 实例分析

A储气库为A气藏改建而成，A气藏板2油组1小层原始地层压力为22．69MPa，在生产末期，气藏边水已推进至气藏内部砂体。该气藏于1998年4月停采，时测地层压力已降至8．29MPa左右。

从A储气库的库容变化曲线看(见图2)，随着注采周期的增加，曲线斜率逐年呈下降趋势，即相同的地层压力下每个周期的注气量和采气量在逐年增加。第一～五注采周期，地层压力库存气量曲线右移，说明气库在不断的扩容，气库趋于良性发展。目前气库库容增幅较大，由初始库容的1．53×108m3增加到目前的4．01×108m3，库容增加2．48×108m3，增长了162．09%，总库容接近设计的库容。第六、七、八周期的库容曲线基本重叠，注采趋于平衡，可动库容量和含气孔隙体积基本保持稳定，反映库容量已趋近固定值，处于扩容停止期。

图2 A气库运行过程中库容变化曲线

气库方案设计不含水条件下的原始库容为4．65×108m3，根据气库运行数据计算，目前气库库容为4．01×108m3，达到设计库容的84．42%，与设计值相差0．64×108m3，这部分不可动库容主要是由于气水在互驱过程中形成的封闭气，封闭气量为原始库容的13．76%。根据驱替实验结果，封闭气主要占据原始库容的16．25%左右，实验与实际的误差，是由于气库实际生产压力区间为13～25MPa，而相渗实验的压力区间大于气库的实际生产压力区间，导致了封闭气量的差异，总的来说，气库在注采运行过程中水锁产生的封闭气量是较高的。