氣藏動態儲量計算新方法

劉俊豐 徐曉玲 柴小穎 韓道明 張勇年

(1.青海油田勘探開發研究院，甘肅 敦煌 736202；2.長慶油田采氣一廠，陜西 西安 710006)

0 引言

經過氣層組及計算單元的重新劃分和天然氣儲量的重新計算，SB 二號氣田在2002年探明含氣面積為44.6km2，天然氣的地質儲量為8.2633×1010m3，儲量核算后該氣田成為了繼SB一號氣田之后的又一個第四系大型生物氣田。而目前開發過程中發現了不少問題如動態儲量不明、水侵量計算不準確等，需要不斷解決才能不斷增儲上產。

目前計算動態儲量的方法較多，常用的有流動物質平衡法[1]、產量不穩定分析法[2]及產量累計法[3]等，每種方法各有優劣。針對SB 氣田水侵的特殊情況，本文研究了一種動態儲量計算新方法，新方法利用單井生產歷史數據(產氣量油套壓)來計算目標區塊水侵氣藏動態儲量，同時求取單井產能與氣藏水侵常數。

1 方法原理

本文提出一種利用單井生產歷史數據(產氣量油套壓)來計算有水氣藏動態儲量，同時求取單井產能與氣藏水侵常數的新方法[4]。

對于SB 氣田水侵氣藏，推導其數學模型過程中，首先不分析凝析水和水溶氣以及二者的影響。則有氣、水兩相運動方程，分別為：

調研氣水兩相擬壓力，發現Fevang O.提出的表達形式可以分別表示為：

氣水兩相滲流中krg和krw的計算式：

水侵氣藏開發過程中，由于沒有含水區的滲透率、孔隙度、流體性質和厚度等參數，水侵的存在使得開發過程充滿了不確定性。開發人員由于無法直接得到相關參數，一般都是根據氣藏數據進行推斷，相關參數只有通過類比或者對比生產數據定性分析。由此含水區的分析結果一般是多解的，是不確定的，這就需要對其不斷進行修正，修正的主要根據是實際的生產資料。水侵問題一直是天然氣開發的重點和難點，并且利用物質平衡方程求解儲量時，一直難以準確定量計算出實際水侵量。針對SB 氣田，所提出的方法在求得動態儲量的同時，還應用曲線擬合法計算了實際的水侵量。

針對有水氣藏，由于天然存在著水驅情況，故而其物質平衡方程滿足下式：

作出如下假設：

R=天然氣采出程度，小數相對壓力，小數水侵體積系數，小數有效壓縮系數，1/MPa；無因次有效壓縮系數，小數；變容系數，小數。

當Cef≤0.10 時，變容作用可以忽略不計，一般氣藏的Cef均小于0.10；當I=ω/R≤0.10 時，水侵作用可以忽略不計。

類似p/Z-Gp關系曲線，一個氣藏只要發生了水侵，ψ-R關系曲線便會存在不一樣程度的上翹，而不會呈直線關系。

筆者通過調研，研究了針對不同水侵常數、不同類型氣藏的ω與R的關系，得出ω與R有以下近似關系：

上式中F是一個跟水侵常數相關的常數。一般來講，針對水驅氣藏有F＞1，而不同的F 值對應著不同的氣藏水侵強度，明確了氣藏的F值，即可定量分析水驅的強弱程度。并且一般來講F＞4.0 時，水侵將會變得非常弱，因此將研究的重點放到1.0

將(4)代入(3)，得：

Ep值很小，則：

對于有水氣藏，氣藏平均地層壓力可以表達為累積產氣量與水侵常數的函數：

需要擬合的目標值為單井控制儲量G、水侵常數F、相滲系數D和產能系數C。氣井生產氣水比小于10×104m3/m3時，選擇兩相井筒流動模型求取井底壓力；氣井生產氣水比大于10×104m3/m3時，選擇擬單相井筒流動模型求取井底壓力。自動擬合算法主要是尋求最優參數理論值與實測值的最佳擬合，從而實現二者偏差為最小，其本質是參數識別問題，由此可表示為：

擬合時選擇自動擬合法，需要選擇一組合理參數使得目標函數達到最小。在進行計算的時候需要按照要求，給出較為符合條件的各參數的上限和下限。如果上下限和初值較為恰當，即可獲得求解，如若不當，計算結果將等于上下邊界的值，這時候就需要重新給定上下邊界，再次運算以便謀求最佳值。

由動儲量計算的新方法，可以得到單井單層的產能方程中的A 和B 系數，進而計算無阻流量，然后求和累加得到單井的無阻流量。

利用動儲量新方法算出的III-2 層組單井累計動儲量為43.071×108m3。

2 方法對比與優選

利用四種方法對SB 一號氣田III-2 層組30口生產井的動儲量進行復算，如表1 所示。

表1 單井動儲量計算結果表

3 結語

綜上可知，SB 一號氣田的動儲量范圍為2.6820～5.1327×109m3，平均動儲量為4.1949×109m3。考慮水侵影響，并且計算出的精確度較高，確定以新方法計算出的值為全氣藏動儲量值，SB 一號氣田III-2 層組單井累計動儲量為43.071×108m3。