气藏动态储量计算新方法

刘俊丰 徐晓玲 柴小颖 韩道明 张勇年

(1.青海油田勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202；2.长庆油田采气一厂，陕西 西安 710006)

0 引言

经过气层组及计算单元的重新划分和天然气储量的重新计算，SB 二号气田在2002年探明含气面积为44.6km2，天然气的地质储量为8.2633×1010m3，储量核算后该气田成为了继SB一号气田之后的又一个第四系大型生物气田。而目前开发过程中发现了不少问题如动态储量不明、水侵量计算不准确等，需要不断解决才能不断增储上产。

目前计算动态储量的方法较多，常用的有流动物质平衡法[1]、产量不稳定分析法[2]及产量累计法[3]等，每种方法各有优劣。针对SB 气田水侵的特殊情况，本文研究了一种动态储量计算新方法，新方法利用单井生产历史数据(产气量油套压)来计算目标区块水侵气藏动态储量，同时求取单井产能与气藏水侵常数。

1 方法原理

本文提出一种利用单井生产历史数据(产气量油套压)来计算有水气藏动态储量，同时求取单井产能与气藏水侵常数的新方法[4]。

对于SB 气田水侵气藏，推导其数学模型过程中，首先不分析凝析水和水溶气以及二者的影响。则有气、水两相运动方程，分别为：

调研气水两相拟压力，发现Fevang O.提出的表达形式可以分别表示为：

气水两相渗流中krg和krw的计算式：

水侵气藏开发过程中，由于没有含水区的渗透率、孔隙度、流体性质和厚度等参数，水侵的存在使得开发过程充满了不确定性。开发人员由于无法直接得到相关参数，一般都是根据气藏数据进行推断，相关参数只有通过类比或者对比生产数据定性分析。由此含水区的分析结果一般是多解的，是不确定的，这就需要对其不断进行修正，修正的主要根据是实际的生产资料。水侵问题一直是天然气开发的重点和难点，并且利用物质平衡方程求解储量时，一直难以准确定量计算出实际水侵量。针对SB 气田，所提出的方法在求得动态储量的同时，还应用曲线拟合法计算了实际的水侵量。

针对有水气藏，由于天然存在着水驱情况，故而其物质平衡方程满足下式：

作出如下假设：

R=天然气采出程度，小数相对压力，小数水侵体积系数，小数有效压缩系数，1/MPa；无因次有效压缩系数，小数；变容系数，小数。

当Cef≤0.10 时，变容作用可以忽略不计，一般气藏的Cef均小于0.10；当I=ω/R≤0.10 时，水侵作用可以忽略不计。

类似p/Z-Gp关系曲线，一个气藏只要发生了水侵，ψ-R关系曲线便会存在不一样程度的上翘，而不会呈直线关系。

笔者通过调研，研究了针对不同水侵常数、不同类型气藏的ω与R的关系，得出ω与R有以下近似关系：

上式中F是一个跟水侵常数相关的常数。一般来讲，针对水驱气藏有F＞1，而不同的F 值对应着不同的气藏水侵强度，明确了气藏的F值，即可定量分析水驱的强弱程度。并且一般来讲F＞4.0 时，水侵将会变得非常弱，因此将研究的重点放到1.0

将(4)代入(3)，得：

Ep值很小，则：

对于有水气藏，气藏平均地层压力可以表达为累积产气量与水侵常数的函数：

需要拟合的目标值为单井控制储量G、水侵常数F、相渗系数D和产能系数C。气井生产气水比小于10×104m3/m3时，选择两相井筒流动模型求取井底压力；气井生产气水比大于10×104m3/m3时，选择拟单相井筒流动模型求取井底压力。自动拟合算法主要是寻求最优参数理论值与实测值的最佳拟合，从而实现二者偏差为最小，其本质是参数识别问题，由此可表示为：

拟合时选择自动拟合法，需要选择一组合理参数使得目标函数达到最小。在进行计算的时候需要按照要求，给出较为符合条件的各参数的上限和下限。如果上下限和初值较为恰当，即可获得求解，如若不当，计算结果将等于上下边界的值，这时候就需要重新给定上下边界，再次运算以便谋求最佳值。

由动储量计算的新方法，可以得到单井单层的产能方程中的A 和B 系数，进而计算无阻流量，然后求和累加得到单井的无阻流量。

利用动储量新方法算出的III-2 层组单井累计动储量为43.071×108m3。

2 方法对比与优选

利用四种方法对SB 一号气田III-2 层组30口生产井的动储量进行复算，如表1 所示。

表1 单井动储量计算结果表

3 结语

综上可知，SB 一号气田的动储量范围为2.6820～5.1327×109m3，平均动储量为4.1949×109m3。考虑水侵影响，并且计算出的精确度较高，确定以新方法计算出的值为全气藏动储量值，SB 一号气田III-2 层组单井累计动储量为43.071×108m3。