S ga 。
储量时 , 在确定 p a 、 Za 的同时 , 还必须确定 Gd 或 Gd/ G 等主要参数 ,这样根据修正的计算公式 ( 5 ) ～
( 9) 才能得到正确的结果 。
特别是低渗透气藏 , 由于 Gd/ G 值相对较低 , 使得动态储量采收率与容积法储量采收率差异相对 更大 ,若将两者混淆或直接以动态储量采收率与容 积法地质储量来计算可采储量 ,必然造成很大误差 。
( 3) 计算采收率 ,进而根据式 ( 2) 或式 ( 4) 计算可采储
量。
2. 原方法存在的问题
第一 , 将容积法探明地质储量与动态储量相混 淆 ,用动态数据 ( 视地层压力 ) 计算的气藏采收率和 容积法探明地质储量并不能直接计算可采储量 。尽 管从式 ( 1) ～ ( 4) 的推导过程来看 ,是符合逻辑 、 无可 非议的 ,但忽视了容积法探明地质储量存在误差和 不完全具备流动性的缺点 。从 Ga 的计算来看 , 气 田 ( 藏) 视废弃地层压力 ( p a / Za ) 是根据废弃时由各 井点视废弃地层压力所做的等压图以加权平均求得 的 ,这无形中就掩盖了前面所说的由于井网控制程 度、 非均质性和连通性 、 流动波及程度等对视废弃地 层压力的影响 ,一般实际视废弃地层压力应高于此 值 。这样 ,由该式计算的废弃时气藏中残余天然气 地质储量必然存在较大误差 ,通常偏小 。同时 ,容积 法地质储量本身就存在不可避免的误差 。从而导致 由式 ( 2 ) 计算的可采储量亦存在一定误差 , 通常偏 大 。尤其非均质性强或低渗透气田 ( 藏) 这种情况更 为突出 。 另外 ,从式 ( 3) 来看 , 采收率是根据原始视地层 压力 ( p i / Zi ) 和废弃视地层压力 ( p a / Za ) 来计算的 , 而地层压力反映的是气藏中可流动气体的动态量 , 因此 ,该采收率是指气藏中可渗流或流动的那部分 天然气储量 ( 动态储量 ) 的采收率 , 而并非容积法储 量的采收率 。 由此可见 ,式 ( 2) 或 ( 4 ) 中容积法探明地质储量 与动态法采收率在逻辑上并不是一一对应的匹配关 系 ,不能直接利用两者计算可采储量 , 否则 , 计算结 果失真 ,一般偏大 。 第二 ,对于水驱气藏 ,在开发过程中由于水侵的 影响 ,含气饱和度是变量 ,并非常量 。原方法认为气 藏开发过程中含气饱和度是始终保持不变的 , 这对 于无水侵气藏 ,由于束缚水及岩石膨胀影响较小 ,可 近似认为 S gi≈ S ga ,这时 ,原方法是成立的 、 正确的 。
第 21 卷第 2 期 天 然 气 工 业 开 发 试 采
对容积法计算气藏采收率和可采储量的修正
李忠兴
Ξ
郝玉鸿
( 长庆油田公司勘探开发处) ( 长庆油田公司勘探开发研究院)
李忠兴等 . 对容积法计算气藏采收率和可采储量的修正 . 天然气工业 ,2001 ;21 ( 2) :71～74 摘 要 通常在应用容积法计算气藏采收率和可采储量时 ,一方面 ,未考虑到容积法探明地质储量存在一定 误差及其没有完全反映气藏中天然气的可流动性 ,误把动态储量采收率当作容积法地质储量采收率 ,导致计算的 可采储量偏大 ; 另一方面 ,忽视了水驱气藏原始和废弃条件下的含气饱和度的差异 。从而导致公式应用的错误和 计算结果的失真 。文章以理论分析结合实例计算 ,提出了气藏动态储量与动态法采收率才是一一对应的逻辑匹配 关系 ,由两者计算的可采储量是合理 、 正确的 ; 而容积法储量采收率应根据动态储量采收率及动态储量与容积法储 量之比例来折算 。动态储量采收率具备横向可比性 , 容积法储量采收率则不然 。同时 , 提出对于水驱气藏应考虑 原始与废弃时含气饱和度的差异 ,从而进一步修正了容积法计算气藏采收率和可采储量的方法 。 主题词 气藏 容积法 采收率 储量 动态 可采储量 含气饱和度 修正
原容积法计算原理及存在问题
1. 原方法基本原理
容积法计算气藏采收率和可采储量是依据物质 守衡原理 ,即容积法计算的探明地质储量等于可采 储量加上废弃时地下的残余地质储量 ( 容积法计
2〕 算) 〔 :
G = G R + Ga
( 1)
由式 ( 1) 得 : GR = G - Ga φS gi = 0 . 01 A h 显然 ,气藏采收率为 :
计算实例
例 1 , 已知某气藏容积法计算探明地质储量
G = 368. 11 × 10 m , p i = 31. 9 M Pa , Zi = 1. 006 , S gi
8 3
= 80 % ,还未正式投入开发 。根据气藏工程研究 Ξ
得到 Gd/ G = ±80. 0 % , p a = 5. 0 M Pa , Za = 0. 96 。 由于气藏无边底水 , 故 S ga ≈ S gi 。采用容积法求该 气藏的采收率及可采储量 。 根据式 ( 6 ) 计算该气藏动态储量 ( Gd ) 的采收 率:
( 3)
于是 ,式 ( 3) 又可写为 :
G R = GE R
( 4)
・72 ・
第 21 卷第 2 期 天 然 气 工 业 开 发 试 采
容积法计算气藏采收率和 可采储量的修正
前已述及 ,式 ( 3) 计算的采收率与动态储量是一 一对应的匹配关系 , 而并非容积法地质储量对应的 采收率 。但容积法地质储量采收率与动态储量采收 率密切相关 ,它必须以动态储量采收率及动态储量 与容积法地质储量之比例 ( Gd/ G) 来折算 。不同气 藏的勘探认识程度不同 , 使得探明地质储量的准确 程度各异 ,因而 ,不同气藏的动态储量与容积法地质 储量之比例不同 , 由此导致容积法探明地质储量对 应的采收率并不具备横向可比性 ,实践也表明 ,往往 物性较好的气藏容积法探明地质储量采收率却低于 物性较差的气藏 。只有气藏动态储量采收率才具备 横向可比性 。 另外 , 应用容积法计算气藏采收率和可采储量 时 ,对于水驱气藏还应考虑开发过程中含气饱和度 的变化 , 当 S gi 与 S ga 的差异较大时 , S gi 不能替代
GR = 1 p a / Za p i / Zi T sc p i p a / Za 1 Zi T p sc p i / Zi
( 2)
但对于水驱气藏 , 在开发过程中随着地层压力的下 降 ,边 、 底水不断侵入 , 使得气藏含水饱和度不断增 大 ,相应地含气饱和度不断降低 , 尤其原始 S gi 与废 弃 S ga的差异相对更大 ,不可忽视 。因此 , 对于水驱 气藏 ,原方法应当考虑 S gi 与 S ga 的差异和区别 , 否 则公式不成立 。
E Rd = 1 -
5/ 0 . 96 = 83 . 6 % 31 . 9 / 1 . 006
综上所述 ,计算公式 ( 2) 应修正为 : φS gi GR = 0 . 01 A h
= Gd 1 T sc p i Gd p a / Za S ga 1 Zi T p sc G p i / Zi S gi
( 5)
显然 ,动态储量采收率为 :
E Rd
若按原计算方法来说 , 式 ( 6 ) 所计算的采收率
以式 ( 8) 折算容积法探明地质储量采收率 :
E′ 0 . 8 = 66 . 88 % R = 0 . 836 ×
于是便可计算该气藏可采储量为 :
8 3 G R = 368 . 11 ×0 . 668 8 = 246 . 2 ( 10 m )
p a / Za S ga p i / Zi S gi p a / Za S ga = 1 p i / Zi S gi
不仅存在一定误差 , 而且不可能全部参与渗流或流 动 ,总有部分天然气自始至终处于不可渗流或流动 的原始状态 。因而 ,有必要提出动态储量的概念 。 所谓动态储量 , 是指设想气藏地层压力降为零 时 ,能够渗流或流动的那部分天然气地质储量 ,或称 可动储量 。实际上 , 任何气藏都存在废弃地层压力 和废弃产量 ,地层压力是不可能降为零的 ,动态储量 只不过是设想地层压力降为零时根据动态法的计算 值 ( 类似于气井无阻流量的计算 ) 。由此可见 , 动态 储量既包括了可采储量 , 又包含了那些已经渗流或 流动的非可采储量 ,是容积法地质储量中的可渗流 、 可流动部分 。 动态储量是气藏中可流动天然气的总量 , 综合 反映了气藏的动态特征 , 是真正起到贡献作用的地 质储量 。只有应用动态资料 , 根据动态法才能确定 动态储量 。通常计算气藏动态储量的方法有物质平 衡法 ( 包括压降法) 、 模型预测法 ( 包括数值模拟法) 、 不稳定试井法 ( 或称弹性二相法) 、 产量递减法 、 经验 法等 ,文献〔 1〕 具体介绍了多种计算动态储量的方法 和原理 ,并列举了计算实例 。这些方法均根据气藏
在气藏开发前期或早期 ,通常采用容积法 、 经验 类比法来初步确定气藏采收率 ,进而得到可采储量 , 为方案编制 、 开发部署 、 规划设计等提供必要的依 据 。但应用容积法计算的气藏可采储量往往大于其 它方法计算结果 , 而且不符合气藏实际特征 。究其 原因 ,主要是人们忽视了 “动态储量” 这一关键环节 , 同时忽视了水驱气藏原始和废弃条件下的含气饱和 度的差异 ,从而造成公式应用的错误和计算结果的 失真 。
Ξ 李忠兴 ,高级工程师 ,1964 年生 ;1986 年毕业于中国石油大学开发系 ; 一直从事油气田开发科研和管理工作 , 已发表科
技论文多篇 , 现任长庆油田公司勘探开发处处长 。地址 : ( 710021 ) 陕西省西安市未央区长庆兴隆园小区 。电话 : ( 029 ) 6592157 。
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开 发 试 采 天 然 气 工 业 2001 年 3 月 生产动态数据 ( 如地层压力 、 井底流压 、 产气量等) 来 计算动态储量 。因为这些动态资料是气藏中天然气 渗流或流动特征的体现 , 因此对应计算结果自然是 气藏中可渗流或流动的地质储量 , 即动态储量 。气 藏开发时间越短 ,计算动态储量的方法越少 ,计算的 精度也越低 ; 相反 , 气藏开发时间越长 , 积累的动态 资料越多 ,适合计算的方法也越多 ,计算结果也越准 确 。显然 , 落实动态储量是一个漫长的历史过程 。 动态储量不仅排除了容积法计算储量的各项参数取 值的不确定性 ,而且排除了不可渗流的无效天然气 储量 ,是可靠的地质储量 ,可比性强 ,实用性强 。 不同气藏的动态储量与容积法地质储量的比例 不同 。比如 ,物性好的气藏或裂缝发育的气藏 ,其天 然气渗流或流动能力强 ,动态储量比例高 ,甚至气藏 内几乎所有的天然气在开发过程中都能够渗流或流 动 ( 即动态储量基本等于探明地质储量 ) , 但这种情 况是非常少见的 。一般低渗透气藏的动态储量比例 相对较低 。 在气藏开发前期或早期 , 由于缺乏必要的动态 资料 ,无法计算动态储量 ,因而为采收率及可采储量 的计算带来困难 。为了方案编制和规划设计等的需 要 ,应设法求得气藏动态储量与容积法地质储量的 比例 ( 包括类比法) ,由此折算动态储量 ,保证开发储 量的科学性 、 可靠性 ,进而得到较为可靠的采收率及 可采储量 。 当确定了气藏废弃条件 p a 、 Za 后 , 便可根据式