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天然气工程-气藏开发动态监测、分析和管理


编 分析项 号目
储量 3 核实
分析内容
地质储量 可采储量 单井控制储量
分析目的
主要分析手段
1.提高储量级别
1.根据综合方法和不断加深的
2.确定开发规模、地面工程 资料用容积法计算储量
和下游工程准备
2.用物质平衡法核实动态储量
3.为数模、动态分析、开发 效果评价提供依据
3.用试井法确定单井控制储量
驱动 1.分析确定气藏驱动类型 1.为制定开发方案油工程学院
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2.水侵体积系数法
由物质平衡方程,忽略压降所引起的束缚水膨胀和 孔隙体积减小时:
1 R 1
R Gp G
pZi
pi Z
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对于定容封闭气藏,采出程度(R)和相对压力系数 (Ψ)为45°下降直线;而对于水驱气藏,由于ω<1,因 此R与Ψ的关系曲线为大于45°的线。
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法国对油气藏分类(2):
项目
油气藏类型
原始生产气油比(m3/m3)
油罐油相对密度
油罐油(°API)
储层中相态转化点
油罐油色泽
C7+%(摩尔) 原油泡点体积系数
黑油
<312 >0 <46 泡点 黑 >20 <2.0
挥发油
312—570 <0.8215
>40 泡点 有色 20—12.5 >2.0
分析
用潜力预测
段采出程度和最终采 收率
井、油气水界面监测成果, 绘制生产剖面
4.压降曲线
编 分析项 号目
分析内容
分析目的 主要分析手段
1.钻井井斜、井眼变化,井底污染状 1.为修井作业 1.工程测井

提供依据
2.试井分析
7
钻井, 完井与 采气工 艺措施 效果分
2.完井方式、射孔完善程度 3.产液、带液能力与管柱摩阻损失 4.井下油套管破裂、井壁垮塌与产层 掩埋情况
类型 2.水驱气藏边界条件分析, 2.确定气藏采气速度、布井 分析采气速度与压降速度
4
的确 定
产水观测井产量、压力及水 方式和气井合理生产工作 面变化,分析判断水源、侵 制度,制定技术政策
2.分析观测井地层压力变化趋 势,气水界面变化趋势
入机理、水侵速度,计算水 3.为动态监测、数值模拟
侵量
提供依据
2.为增产、提 高采收率,采 取适当的工艺 措施提供依据
3.井口带出物 分析

5.修井、增压、气举、机抽、泡排、
水力、喷射泵、气流喷射泵等工艺措
施效果
二、气藏动态分析的主要技术
气藏动态分析技术是提供气藏开发全过 程动态信息技术,目前国内外主要应用地震、 地球物理测井、地球化学、气水动力学和气 藏数值模拟等技术来分析气藏生产动态,并 由点(气井)的监测、分析发展到整个气田 乃至成组气田开发过程实施全面监测和分析。
第三节 气藏类型的分析判断
根据地层烃类体系的组成和相态性质,气藏可 分:干气气藏、湿气气藏和凝析气藏。
根据驱动方式,气藏可分:气驱气藏、弹性水 驱气藏和刚性水驱气藏。
根据储层结构的不同,气藏又分为:孔隙性碎 屑岩气藏和裂缝性碳酸岩气藏。
根据纵向剖面上产层的多少可分:单层气藏和 多层气田。
法国对油气藏分类(1):
气藏开采 状况、储
1.压力系统变化、层间窜流 及地层水活动情况
1.复核动态储量 调整产能布局
1.分井 、分区产量统计分析 2.测出结果分析不同时期的 压力等值图
量动用程 2.单井、分区块全气藏采气
6 度及剩余 量、采出程度
3.确定稳产年限、阶 3.利用生产测井、水淹层测
资源潜力 3.剩余可采储量分布与未动
1
水驱
ψ
定容
封闭
0
R
1
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3、视地质储量法(Havlena—Odeh法) 由物质平衡方程
Eg
F E fw
G
We Eg E fw
Ga
F GpBg WpBw
Eg Bg Bgi
E fw

Bgi

CwSwi C 1 Swi
f
p
3.生产测井
编 分析项目

分析内容
分析目的
主要分析手段
1.日常油气水生产动态资料
5
气井、气 藏生产能 力分析
1.气井绝对无阻流量、采气 指数
2.气藏高、中、低渗透区产 能分布特征
1.为气井、全气藏合 理配产提供依据
2.确定井网合理性及 调整井井位
2.关井压力恢复试井、系统 试井
3.地层测试成果
4.压降曲线
We Ch
t pi p dt 0 lg at
dwe dt
Ch
pi p lg at
Hurst水侵系数, m3/(MPa.d )
时间换算 系数
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3)非稳态公式
(赫斯特和范.艾弗丁根:Hurst—van Everdingen公式)
当气藏天然水域较大时,在压力降尚未传递到天然水域 外边界时,且一般气藏中压力降不可能很快波及到整个天 然水域,是一个非稳定渗流过程。非稳定水侵量的计算, 视不同流动方式和内外边界条件,分以下几种情况求解:
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对于定容封闭气藏:
F G
Eg E fw
记为:视 地质储量Ga
Ga
水驱
定容封闭
0
Gp
定容封闭气藏的Ga与Gp之间关系为一条水平线;若有水驱 作用,则We不断增加,Ga与Gp为曲线
4.水侵量的解析计算
1)稳定状态公式
最简单的是薛尔绍斯(Schilthuis)稳态模型
油=∈(C1—C4)+(C5+) 地下
(∈表示微量之意) 地表
稀油:相对密度(d)<0.86
气/油
常规油: 0.86<d≤0.92
生产气油比(GOR)<<稀油 GOR
稠油:d>0.92
∈气/油
地下
气=C1+C2-C4+∈(C5+) 地表
干气:C1 mol%≥90% 湿气:80%<C1<90%
气 气/∈轻烃液
一、气藏动态分析的主要内容、目的和手段
编 分析 号 项目
分析内容
分析目的
主要分析手段
气藏 连通 1 性分 析
1.储层纵、横向连通性 2.断层分布及分隔情况 3.压力与水动力系统 4.油气水分布边界
1.综合应用地质、物探、测
1.计算储量(容积法和压 井、录井、试采和试井等成
降法)

2.确定开发单元与布井方 2.干扰试井、压力恢复试井、
t
We Cs ( pi p)dt 0
qe

dwe dt
Cs ( pi

p)
某时间t时气水边界 处压力(一般用气 藏平均压力代替)
水侵系数, m3/(MPa.d )
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2)修正稳态公式(赫斯特---Hurst公式)
水侵常数 Cs 与天然水域的储层物性、流体物性、边界形 状等有关。开采实践表明:Cs 并不是一个常数,而是一个 与时间有关的变量。Hurst 于1943年提出如下修正式:
(1)径向供水区系统
We B pD Q(tD )
无因次水 侵量
tD

8.64
10 2

kt wCe' rg2
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水侵系数: B 2rg2hCe'
水侵角
(2)线性供水区系统
We B pDFk (tD )
tD

8.64
10 2

kt wCe' L2
水侵系数: B bLhCe'
无因次水 侵量
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4)实例 (自学,见教材P200—202)
5.水驱气藏储量和水侵量计算新方法探索
水驱气藏储量、水侵量计算和动态分析预测较难。
1)缺乏含水区所必须的数据,如孔隙度、渗透率、厚度和 流体性质等 气藏天然水侵问题,在气藏工程中比其它任 何问题都具有更多的不确定性,具有多解性。
5、层系划分是否合理?每口井、每一层的供气能力 与井的排气能力是否协调?如何实现最佳开采?
6、气井工程有什么问题?采取何种措施?效果和经 验教训?
7、对处于不同开发方式的气井、气藏在不同开发阶 段,应采取何种工艺措施来改善开采条件、提高开发 效果?各种工艺措施的效果评价?
8、如何选定适当的数值模拟模型,在历史拟合基础 上,对单井及全气藏开采动态进行模拟?对开采动态 进行预测,并给出最佳的开发、调整及挖潜方案。

GBgi

CwSwi C 1 Swi
f
p
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附:油藏物质平衡方程通式
N
N p Bt (Rp Rsi )Bg (We Wp )Bw
Bt

Bti

mBti
(Bg Bgi ) Bgi

(1
m)
Swc Soi
Cw

Cf Soi
1、储层、井间是否连通?压力、水动力系统是 否统一?油气水边界是否确定?
2、开发方式是否合理?天然能量是否充分利用?如 果存在边水或底水,水体活动规律如何?它对开发过 程有何影响?
3、对于裂缝性气藏,裂缝的发育特征与规律是什 么?在开发过程中起什么作用?
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