苏里格气田东区动态储量计算方法

李　旭（1.西安石油大学，陕西西安　710065；2.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，陕西西安　710021）



苏里格气田东区动态储量计算方法

李旭1，2
（1.西安石油大学，陕西西安710065；2.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，陕西西安710021）

摘要：针对苏里格低渗气藏的实际情况，运用气藏开发动态资料，选取11口目标井，选用多种典型气藏动态储量计算方法进行计算并得出结果。通过对每种方法进行剖析对比，分析其适用条件与计算所需资料的要求。最终针对苏里格气田东区低渗气藏实际，筛选出适用的储量计算方法，为气田合理有效可持续的开发提供依据。

关键词：苏里格气田东区；低渗气藏；气藏动态储量；储量计算方法；可持续开发

储量计算是气田开发生产的重要工作，是综合评价气田稳产的重要依据，处在不同开采阶段的气藏，根据其所采取不同的储量计算方法，获取不同的资料，对其的认识程度也不相同[1-3]。因此，选择哪种较为可靠的气藏动态储量计算方法，关系着气田能否合理、有效、可持续的开发，是实现气田长期稳产的前提条件，更是气田中后期生产制度与工艺管网部署的重要依据。苏里格气田东区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧，以砂岩岩性气藏为主，主产层为二叠系下石盒子组盒8段和山西组山1段。该气田储集层条件复杂，具有低丰度、低压、低渗透、非均质性严重等特性。本文针对苏里格气田东区低渗气藏动静储量差别较大的特点，分别运用压降法、产量累积法、流动物质平衡法及采气曲线法等手段进行试验，最终筛选出适合于苏里格气田东区的非均质气田可动储量的计算方法[4]，对苏里格气田东区的有效开发和稳产提供技术支持。

1　动态储量常用计算方法

1.1压降法

压降法是在关井条件下较为常用的储量计算方法，是定容密闭气藏物质平衡法在特定条件的应用，根据地层压力下降情况与气藏的累积开采量，来推算所测气藏的储量。其计算公式为：

压降法是利用累积产气量（Gp）与地层压力所构成的“压降图”来确定气藏的储量。这种方法要求天然气采出程度大于10 %，地层压力有明显下降（在1 MPa以上）的情况下使用，且至少需要两个关井压力测试点。

图1　苏东8X-X井压降图

图2　苏东1X-X井Gp×t～t关系曲线

在苏里格东区气田选取了11口井做为此次对比试验的目标井，在生产过程测试过地层压力，采用压降法对这些井的动态储量进行分析，部分气井的压降图（见图1、图2）。

1.2产量累积法

产量累计法是根据开采经验得出的估算法，此方法认为累积产气量与开采时间存在一定的关系曲线，其经验公式：

上式变形可得

此种方法一般应用在产量发生正常递减时，当气藏开采程度达到40 %～50 %以上时，计算结果较为准确，一般误差值不超过10 %。此法较为简单，容易掌握，不需要关井求压，是一种经验方法在实际生产中的应用。

1.3流动物质平衡法

根据渗流力学原理，封闭的气藏在稳定生产一定时间后，其压力波将传到地层外边界，形成拟稳定态，不同时段所对应的压降漏斗曲线之间相互平行，在同一段时间井底流压下降值与地层压力下降值较为相近。由此L.Matter提出利用井口拟套压替代广义物质平衡中的拟地层压力，即流动物质平衡公式为：

此种方法能够在不关井的条件下求取气藏可动储量，可以做为对压降法储量计算的验证。本次试验对选取11口目标井进行了计算，部分目标井利用流动物质平衡法计算动态储量时的分析曲线（见图3、图4）。

图3　苏东6X-X井pwf/Zwf与Gp关系曲线　

图4　苏东6X-X井“流动”物质平衡法确定储量指示曲线

1.4采气曲线法

对于无水气藏，在一些特殊情况下，开井生产长时间不能关井，气井具有稳定试井和开井生产资料，此时可用采气曲线法通过气井生产历史数据拟合来估算气井储量。

根据气井稳定试井有产能方程：

根据气藏物质平衡方程有：

在有限封闭气藏中，pe=p，将式（6）代入式（5）有：

在较短的生产时间内（3～6个月），pi和p值接近，因此Zi和Z也一致，式（7）可写成：

式（8）中：A、B、pi均为已知的数值，q、pwf、Gp可由采气曲线中求得，均为时间的连续函数。

对共生水饱和度较高的低渗或低渗有水气藏，结合前述气井产能方程：可以导出：

该方法的基本思路是：在假设某一控制储量条件的前提下，通过对气藏物质平衡方程和气井二项式采气方程进行求解，从而计算气井采气生产曲线，通过与实际的采气生产曲线相匹配，确定有关参数。结合气井产能评价结果，利用采气曲线法对研究区块目标井的动态储量做计算，总体上看，绝大部分气井均能拟合出储量，只有部分气井（如生产工作制度不稳定、生产过程中经常开关井的井）得不到满意的拟合结果。部分目标井的井底流压拟合曲线图（见图5）。

2　各种计算储量方法对比评价

只有利用气藏开发动态资料，才能准确计算气藏动态储量，目前主要的动态储量方法包括压降法、产量累积法、流动物质平衡法及采气曲线法等。流动物质平衡法被认为是计算气藏动态储量较为准确的方法，适用前提是能够准确计算气藏平均地层压力以及气田开采程度达到10%以后；产量累积法是基于累积产气量随时间变化的统计规律而得出的，适用于气藏开发中后期；采气曲线法适用于开井生产长时间不能关井，气井具有稳定试井和开井生产资料的条件；压降法适用于气井必须处于关井条件，条件苛刻。

图5　苏东4X-X井井底流压拟合曲线

上述各种储量计算方法的适用条件及可靠性等的对比结果（见表1）。

针对苏里格气田东区的特殊性，并考虑到已有的资料情况，本次试验采用压降法、产量累积法、流动物质平衡法、采气曲线法对苏里格气田东区11口目标井的动态储量进行了计算，结果（见表2）。

表1　各种动态储量计算方法对比评价表

表2　目标井动态储量计算结果汇总表

3　结论与认识

从各方法的储量计算结果可以看出，流动物质平衡法、采气曲线法计算结果比较一致，且与压降法计算的储量接近；而产量累积法计算出的储量总体上都偏低。主要原因分析如下：

（1）流动物质平衡法的建立基础仍然以物质平衡为基础，它要求渗流力学中所讲述到的压力波要达到地层边界，气藏有一定的开采程度，地层压力适当降低以后应用效果较为可靠。

（2）采气曲线法中运用到了物质平衡方程，同时要有相对准确的气井产能方程，因此能较为准确的计算气井单井控制储量。

（3）产量累积法为经验统计方法，都要求气井或气藏要达到一定的采出程度，产量进入持续递减期时计算结果才较可靠。

综上所述，对于低渗透的苏里格气田东区，在计算气藏动态储量时，建议采用压降法、采气曲线法与流动物质平衡法三种方法，能够较为准确的反应苏里格气田目前的开发状况，为气田中后期开发规划提供有力的支持。

参考文献：

［1］李士伦，等.天然气工程［M］.石油工业出版社，2000.

［2］杨继盛，刘健仪，等.采气实用计算［M］.石油工业出版社，1994.

［3］冈秦麟主编.气藏和气井动态分析及计算程序［M］.石油工业出版社，1996.

［4］蒋代君，陈次昌，伍超，等.天然气井下节流嘴前后压力温度分布的数值计算［J］.四川大学学报（工程科学版），2006，38（6）：47-50.

作者简介：李旭，男（1986-），西安石油大学石油工程学院在职研究生，工程师，主要从事油气田开发研究工作。

*收稿日期：2016－01-14

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.026

中图分类号：TE312

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）03-0098-04