长庆油田致密气藏气井动态储量计算方法研究

谢 姗，兰义飞，焦 扬，艾庆琳，袁继明

(1.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710021；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院)

长庆油田致密气藏气井动态储量计算方法研究

谢 姗1，2，兰义飞1，2，焦 扬1，2，艾庆琳1，2，袁继明1，2

(1.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710021；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院)

长庆气区气井普遍面临储层低渗致密、压力测试数据缺乏、生产制度不稳定、井数多等难题，传统评价方法难以及时准确评价气井动态储量。针对长庆气区渗流及生产特征，提出了一种便于现场应用的产量不稳定分析方法，结果表明，引入叠加时间函数的致密气井动态储量评价方法，计算结果较为准确，可有效处理变产量，且不依赖于传统图版拟合，同时计算相对简单，方便现场应用，为快速、准确评价长庆气区致密气井动态储量提供了技术支持。

长庆油田；致密气藏；动态储量；计算方法

动态储量是指气藏中实际参与渗流的地质储量，是确定气井合理产能和井网密度的重要依据，是编制、调整开发技术政策的物质基础[1-2]。依据气藏类型、生产制度、以及生产资料情况，动态储量计算方法各有不同[3-4]。目前，常用的气井动储量评价方法主要有压降法[5-6]、弹性二相法、压力恢复法[7]、流动物质平衡法、产量不稳定分析法[8-9]等。前4种方法依赖压力测试资料，要求生产制度稳定，而基于不稳定试井理论的产量不稳定分析法对此要求较低，具有广泛的适应性，表现为不要求压力测试数据，还可考虑变压力、变产量情形[10-12]；缺点是图版计算较为复杂，现场应用不够方便快捷，目前主要靠商业软件RTA等实现，存在较强多解性，且多解性难以消减。

长庆气区生产任务重，储层低渗致密，压力恢复时间长，关井测压和气田生产矛盾大，缺乏压力测试资料；气区气井生产制度不稳定、井数多，常规的动储量评价方法难以全面应用。因此，需要研究一种适应气藏特征、生产特点，且相对简易、准确的评价方法，实现长庆气区气井动态储量的批量、快速评价。

1 叠加原理和叠加时间函数

针对上述存在的问题，依据长庆低渗致密气藏渗流规律和生产特征，提出了一种不依赖于压力测试数据、适应生产制度频繁变化、参数唯一、能消减多解性的简化产量不稳定分析方程求解方法。该方法基于叠加原理[13-14]，引入变产量测试情形的时间叠加函数[15-16]，利用常规生产数据对气井动态储量进行求解。

叠加原理在试井中是指气藏中任一点的总压降等于气藏中每一口生产井在该点所产生压降的代数和。利用叠加原理，可将变产量单井看作多井系统问题处理，通过把整个生产过程划分为若干个时间段，且假定每一个时间段产量变化不大，再计算每一产量下的压力响应。

以图1中变产量生产为例，图2中的总压降则可以表示为：

图1 变产量生产示意

Δp=全部时间生产q1产生的压降(流动时间=t3)+以t1为开始生产q2-q1产生的压降(流动时间=t3-t1)+以t2为开始生产q3-q2产生的压降(流动时间=t3-t2)。

即压降可简单表达为：

Δp=Δp1+Δp2+Δp3=f(q1,t3)+f[(q2-q1)×

图2 变产量下压降示意

(t3-t1)]+f[f(q3-q2)(t3-t2)]

(1)

应用叠加原理，变产量产生的总压降Δp可等效为恒产量q3生产至ts导致的压力降(图2绿色曲线)，即：

Δp=f(q3,ts)

(2)

其中ts就是叠加时间，反映在图1中类似产量与时间曲线的函数积分(面积)，用来处理产量发生持续波动且波动幅度大的情况。由此可以得到产量波动下的叠加时间函数：

(3)

2 利用叠加时间函数求取气井动态储量

叠加时间函数是一种简单实用的方法，优势就在于可以将变产量等效为恒产量，并且使数据相对光滑、不具有大的波动，增强计算的准确性；缺点是在具有高压缩率衰竭气藏的运用中误差较大[17]。多年生产经验表明，长庆气区可以应用叠加时间函数。

以产量不稳定分析方法中气藏动态储量计算方法为基础，推导致密气井动态储量计算方法为：

(4)

(5)

(6)

将式(3)、(6)分别代入式(4)中，即可得到简化的致密气藏气井动态储量计算方法。

3 实例计算与应用

3.1 实例计算

图3 A气田X井区A井生产曲线

图4 产量归整化拟压力与时间曲线

需要指出，计算动态储量的主要数据是气井的生产历史(即生产时间、日产气量和井底流压)，气井连续生产的时间越长、停产时间越短，叠加时间关系曲线越规则平整，计算得到的动态储量越准确。

图5 产量归整化拟压力与叠加时间曲线

表1 气井A动态储量计算结果

3.2 气井动态储量核实

以A气田生产时间长、生产资料较为丰富的X2井区为例，对比气井压降法和新方法评价结果(表2)，其中，两种方法评价X5井的结果相差较大，需进行储量核实。该井实测压力数据少，压降法评价动态储量为1.60×108m3(图6)，结合目前生产状况(累产气量1.33×108m3，套压13.67 MPa，油压10.65 MPa)，认为压降法计算结果不准确。分析表明，个别气井由于压力测试资料匮乏，压降法计算结果不可靠，通过叠加时间函数对该类气井动态储量评进行核实，有效提高了气井动态储量评价的准确性。

表2 X2井区动态储量计算统计

4 结论

(1)利用叠加时间函数简化的致密气藏气井动态储量计算方法，计算曲线相对光滑、取值唯一，计算结果较为准确可靠。该方法不依赖于压力测试，可有效处理变产量生产数据，计算相对简单，程序化后方便现场应用。

(2)通过叠加时间函数简化的致密气藏气井动态储量计算方法，进一步完善了致密气藏气井动态储量评价技术，为长庆气田气井动储量全面评价提供了技术支持，并为加密井部署、工作制度优化等工作奠定了基础。

符号注释

[1] 张明禄.长庆气区低渗透非均质气藏可动储量评价技术[J].天然气工业，2010, 30(4): 50-53.

[2] 张明禄，张宗林，樊友宏，等.长庆气区低渗透气藏开发技术创新与管理创新[J].天然气工业，2009，29(3)：1-4.

[3] 李世伦.天然气工程[M].北京：石油工业出版社，2000.

[4] 陈小刚,王宏图,刘洪,等.气藏动态储量预测方法综述[J].特种油气藏，2009,16(2):9-13.

[5] 陈元千，闫为格. 压降曲线在定容气藏上的应用[J].新疆石油地质，2003,12(6):555-558.

[6] 王京舰,王一妃,李彦军，等.鄂尔多斯盆地子洲低渗透气藏动储量评价方法优选[J].石油天然气学报，2012,34(11):114-117.

[7] 郝玉鸿,许敏,徐小蓉.正确计算低渗透气藏的动态储量[J].石油勘探与开发，2002,29(5):66-68.

[8] ARPS J J. Analysis of decline curves[M].Petroleum Transaction: AIME, 1945：228-247.

[9] FETKOVICH M J. Decline curve analysis using type curves[J].Journal of Petroleum Technology,1980,32(6):1065-1077.

[10] PALACIO J C，BLASINGAME T A. Decline curve analysis using type curves analysis of gas well production data[C].SPE25909，1993.

[11] 刘晓华.气藏动态储量计算中的几个关键参数探讨[J].天然气工业，2009,29(9):71-74.

[12] 刘晓华，邹春梅，姜艳冬，等.现代产量递减分析基本原理与应用[J].天然气工业，2010,30(5):50-54.

[13] FRAIM M L, WATTENBARGER R A. Gas reservoir decline curve analysis using type curves with real gas pseudo-pressure and normalized time[J].SPEFE, 1987, 18(2): 6711-6715

[14] FRAIM M L, LEE W J. Determination of formation proper-ties from long-term gaswellproduction affected by Non-Darcy Flow[J].paper SPE 16934 presented at the Annual Technical Conference and Exhibition, Dallas,1985, 18(10): 27-301

[15] IBRAHIM M，WATTENBARGER R A， HELMY W. Determination of OGIP for tight gas well-new methods[C].Canadian international petroleum conference,2003.

[16] BLASINGAME T A, LEE W J. Variable-rate reservoir limits testing[C].SPE15028，1986.

[17] BLASINGAME T A, LEE W J . The variable-rate reservoir limits testing of gas well[C].SPE17708，1988.

编辑：王金旗

1673-8217(2017)03-0073-04

2016-10-21

谢姗，硕士，工程师，1987年生，2012年毕业于中国地质大学(北京)油气田开发专业，现从事气藏动态监测、数值模拟、试井等方面研究工作。

�

A