長慶油田致密氣藏氣井動態儲量計算方法研究

謝 姍，蘭義飛，焦 揚，艾慶琳，袁繼明

(1.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，陜西西安 710021；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院)

長慶油田致密氣藏氣井動態儲量計算方法研究

謝 姍1，2，蘭義飛1，2，焦 揚1，2，艾慶琳1，2，袁繼明1，2

(1.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，陜西西安 710021；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院)

長慶氣區氣井普遍面臨儲層低滲致密、壓力測試數據缺乏、生產制度不穩定、井數多等難題，傳統評價方法難以及時準確評價氣井動態儲量。針對長慶氣區滲流及生產特征，提出了一種便于現場應用的產量不穩定分析方法，結果表明，引入疊加時間函數的致密氣井動態儲量評價方法，計算結果較為準確，可有效處理變產量，且不依賴于傳統圖版擬合，同時計算相對簡單，方便現場應用，為快速、準確評價長慶氣區致密氣井動態儲量提供了技術支持。

長慶油田；致密氣藏；動態儲量；計算方法

動態儲量是指氣藏中實際參與滲流的地質儲量，是確定氣井合理產能和井網密度的重要依據，是編制、調整開發技術政策的物質基礎[1-2]。依據氣藏類型、生產制度、以及生產資料情況，動態儲量計算方法各有不同[3-4]。目前，常用的氣井動儲量評價方法主要有壓降法[5-6]、彈性二相法、壓力恢復法[7]、流動物質平衡法、產量不穩定分析法[8-9]等。前4種方法依賴壓力測試資料，要求生產制度穩定，而基于不穩定試井理論的產量不穩定分析法對此要求較低，具有廣泛的適應性，表現為不要求壓力測試數據，還可考慮變壓力、變產量情形[10-12]；缺點是圖版計算較為復雜，現場應用不夠方便快捷，目前主要靠商業軟件RTA等實現，存在較強多解性，且多解性難以消減。

長慶氣區生產任務重，儲層低滲致密，壓力恢復時間長，關井測壓和氣田生產矛盾大，缺乏壓力測試資料；氣區氣井生產制度不穩定、井數多，常規的動儲量評價方法難以全面應用。因此，需要研究一種適應氣藏特征、生產特點，且相對簡易、準確的評價方法，實現長慶氣區氣井動態儲量的批量、快速評價。

1 疊加原理和疊加時間函數

針對上述存在的問題，依據長慶低滲致密氣藏滲流規律和生產特征，提出了一種不依賴于壓力測試數據、適應生產制度頻繁變化、參數唯一、能消減多解性的簡化產量不穩定分析方程求解方法。該方法基于疊加原理[13-14]，引入變產量測試情形的時間疊加函數[15-16]，利用常規生產數據對氣井動態儲量進行求解。

疊加原理在試井中是指氣藏中任一點的總壓降等于氣藏中每一口生產井在該點所產生壓降的代數和。利用疊加原理，可將變產量單井看作多井系統問題處理，通過把整個生產過程劃分為若干個時間段，且假定每一個時間段產量變化不大，再計算每一產量下的壓力響應。

以圖1中變產量生產為例，圖2中的總壓降則可以表示為：

圖1 變產量生產示意

Δp=全部時間生產q1產生的壓降(流動時間=t3)+以t1為開始生產q2-q1產生的壓降(流動時間=t3-t1)+以t2為開始生產q3-q2產生的壓降(流動時間=t3-t2)。

即壓降可簡單表達為：

Δp=Δp1+Δp2+Δp3=f(q1,t3)+f[(q2-q1)×

圖2 變產量下壓降示意

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

(1)

應用疊加原理，變產量產生的總壓降Δp可等效為恒產量q3生產至ts導致的壓力降(圖2綠色曲線)，即：

Δp=f(q3,ts)

(2)

其中ts就是疊加時間，反映在圖1中類似產量與時間曲線的函數積分(面積)，用來處理產量發生持續波動且波動幅度大的情況。由此可以得到產量波動下的疊加時間函數：

(3)

2 利用疊加時間函數求取氣井動態儲量

疊加時間函數是一種簡單實用的方法，優勢就在于可以將變產量等效為恒產量，并且使數據相對光滑、不具有大的波動，增強計算的準確性；缺點是在具有高壓縮率衰竭氣藏的運用中誤差較大[17]。多年生產經驗表明，長慶氣區可以應用疊加時間函數。

以產量不穩定分析方法中氣藏動態儲量計算方法為基礎，推導致密氣井動態儲量計算方法為：

(4)

(5)

(6)

將式(3)、(6)分別代入式(4)中，即可得到簡化的致密氣藏氣井動態儲量計算方法。

3 實例計算與應用

3.1 實例計算

圖3 A氣田X井區A井生產曲線

圖4 產量歸整化擬壓力與時間曲線

需要指出，計算動態儲量的主要數據是氣井的生產歷史(即生產時間、日產氣量和井底流壓)，氣井連續生產的時間越長、停產時間越短，疊加時間關系曲線越規則平整，計算得到的動態儲量越準確。

圖5 產量歸整化擬壓力與疊加時間曲線

表1 氣井A動態儲量計算結果

3.2 氣井動態儲量核實

以A氣田生產時間長、生產資料較為豐富的X2井區為例，對比氣井壓降法和新方法評價結果(表2)，其中，兩種方法評價X5井的結果相差較大，需進行儲量核實。該井實測壓力數據少，壓降法評價動態儲量為1.60×108m3(圖6)，結合目前生產狀況(累產氣量1.33×108m3，套壓13.67 MPa，油壓10.65 MPa)，認為壓降法計算結果不準確。分析表明，個別氣井由于壓力測試資料匱乏，壓降法計算結果不可靠，通過疊加時間函數對該類氣井動態儲量評進行核實，有效提高了氣井動態儲量評價的準確性。

表2 X2井區動態儲量計算統計

4 結論

(1)利用疊加時間函數簡化的致密氣藏氣井動態儲量計算方法，計算曲線相對光滑、取值唯一，計算結果較為準確可靠。該方法不依賴于壓力測試，可有效處理變產量生產數據，計算相對簡單，程序化后方便現場應用。

(2)通過疊加時間函數簡化的致密氣藏氣井動態儲量計算方法，進一步完善了致密氣藏氣井動態儲量評價技術，為長慶氣田氣井動儲量全面評價提供了技術支持，并為加密井部署、工作制度優化等工作奠定了基礎。

符號注釋

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編輯：王金旗

1673-8217(2017)03-0073-04

2016-10-21

謝姍，碩士，工程師，1987年生，2012年畢業于中國地質大學(北京)油氣田開發專業，現從事氣藏動態監測、數值模擬、試井等方面研究工作。

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