火山巖氣藏地層壓力計(jì)算新方法

張勇剛（吉林油田松原采氣廠，吉林 松原 138000）

火山巖氣藏地層壓力計(jì)算新方法

張勇剛（吉林油田松原采氣廠，吉林 松原 138000）

氣藏地層壓力測(cè)量需要大量是的時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，影響氣井的生產(chǎn)工作，而且測(cè)試次數(shù)有限，不能隨時(shí)掌握其變化，為了快速有效地評(píng)價(jià)氣藏壓力，研究不同的方法，通常計(jì)算氣藏地層壓力采用的方法主要有試井、擬壓力分布積分、物質(zhì)平衡、加權(quán)平均法等來(lái)計(jì)算氣藏平均地層壓力，擬穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型法是評(píng)價(jià)地層壓力的有效方法之一，以氣藏的擬穩(wěn)態(tài)下流為基礎(chǔ)，建立一種利用累積產(chǎn)氣量計(jì)算火山巖氣藏地層壓力的方法。

擬穩(wěn)態(tài)流；產(chǎn)氣量；火山巖；地層壓力

1 .適用條件

氣井處于擬穩(wěn)定流狀態(tài)，即：對(duì)于外邊界封閉的氣藏，當(dāng)?shù)貙訅毫Σㄟ_(dá)到地層外邊界后，在一定范圍的排氣面積內(nèi)，氣井定產(chǎn)量生產(chǎn)一段較長(zhǎng)時(shí)間，滲流將進(jìn)入擬穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)地層中各點(diǎn)壓降速度相等并等于一常數(shù)，地層內(nèi)各點(diǎn)壓力隨時(shí)間的變化相同，壓降漏斗曲線將是一些“平行”的曲線,，這種情況稱為擬穩(wěn)定狀態(tài)。

2 .擬穩(wěn)定流的診斷方法

主要介紹比較適用的四種方法：Blasingame方法、A.G方法、NPI方法、Fetkovich方法。

2.1 Blasingame方法

Fraim和Wattenberger認(rèn)為，如果實(shí)際時(shí)間用擬時(shí)間函數(shù)代替，氣井在定壓生產(chǎn)情況下，邊界流階段的產(chǎn)量—時(shí)間關(guān)系也表現(xiàn)為指數(shù)遞減。Blasingame等人在建立遞減曲線典型圖版時(shí)引入物質(zhì)平衡擬時(shí)間函數(shù)，使邊界流階段的遞減曲線變成了一條調(diào)和遞減曲線，同時(shí)利用擬壓力規(guī)整化產(chǎn)量（q/△Pp）來(lái)考慮氣井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)量和井底流壓的變化。

根據(jù)變化和擬穩(wěn)態(tài)的氣體滲流方程，得到時(shí)間函數(shù)利用物質(zhì)平衡擬時(shí)間。

Blasingame根據(jù)以上確定了q/△Pp及tca的關(guān)系，建立了遞減曲線典型圖版。為了輔助分析，Blasingame又建立了擬壓力規(guī)整化產(chǎn)量積分形式和擬壓力規(guī)整化產(chǎn)量積分求導(dǎo)形式。

在Blasingame典型圖版上，早期的不穩(wěn)定流階段，為一組re/rwa不同的曲線，這組曲線到邊界，達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)流階段匯聚成一條調(diào)和遞減曲線（即：n=0.5線）。

2.2 A.G方法

流動(dòng)物質(zhì)平衡是根據(jù)氣井流動(dòng)達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)條件下儲(chǔ)層下儲(chǔ)層內(nèi)壓降分布特征，利用井底流壓代替平均地層壓力，建立關(guān)系曲線。

2.3 NPI方法

NPI方法是利用產(chǎn)量規(guī)整化壓力的積分形式[8]。NPI典型圖版的適用范圍和計(jì)算功能與Blasingame典型圖版相同。

2.4 Fetkovich方法

Fetkovich等人建立了 Arps無(wú)因次函數(shù)（qDd、tDd）與 Van Everdingen無(wú)因次函數(shù)（qD、tD）的關(guān)系，擴(kuò)展了曲線的應(yīng)用范圍。間函數(shù)利用物質(zhì)平衡擬時(shí)間。

3 .方法原理（擬穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型法）

擬穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型法-原理：在氣井處于擬穩(wěn)定流狀態(tài)，井底流壓的變化與地層壓力的變化趨勢(shì)相同，建立了井底流壓與累計(jì)產(chǎn)氣量變化數(shù)學(xué)模型：

利用擬穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型法原理，結(jié)合單位實(shí)際氣井生產(chǎn)情況，得到改進(jìn)-擬穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型法。

改進(jìn)-擬穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型法-原理：在穩(wěn)定生產(chǎn)氣井處于擬穩(wěn)定流狀態(tài)，井口油壓的變化與地層壓力的變化趨勢(shì)相同，建立了井口油壓與累計(jì)產(chǎn)氣量變化數(shù)學(xué)模型。

初始條件：累積產(chǎn)氣量Gp=0，c等于初始地層平均壓力P’，因此，可以根據(jù)不同的累積產(chǎn)氣量得到不同時(shí)期的地層壓力PR。

4 .實(shí)例應(yīng)用

X井2007年1月投產(chǎn)，初期日產(chǎn)氣35萬(wàn)方，原始?jí)毫?1.2MPa，目前，日產(chǎn)氣20萬(wàn)方，累產(chǎn)氣量3.09億方，累產(chǎn)液4555方，水氣比14.7方液/百萬(wàn)方氣，采出程度16.6%。

通過(guò)Blasingame方法和Fetkovich方法，確定X井達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)流。

利用X井井口壓力和累計(jì)產(chǎn)氣量的關(guān)系：預(yù)測(cè)得到X井2011年8月的地層壓力38.0MPa，預(yù)測(cè)得到2012年9月的地層壓力35.8MPa，表明計(jì)算結(jié)果可信，方法可靠。

利用常規(guī)計(jì)算方法、新方法和地層壓力測(cè)試的計(jì)算結(jié)果對(duì)比，可以看出新方法計(jì)算誤差較小，更接近和符合測(cè)試結(jié)果，表明該方法計(jì)算結(jié)果能更好反映實(shí)際，應(yīng)用性高，結(jié)果可信，方法可靠。

5 .結(jié)論與認(rèn)識(shí)

5.1 與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析方法相比，新的地層壓力預(yù)測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的定量分析，范圍擴(kuò)展到整個(gè)生產(chǎn)階段。

5.2 在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，曲線的診斷功能很關(guān)鍵，能夠?yàn)閯?dòng)態(tài)分析提供非常有價(jià)值的信息。

5.3 與不穩(wěn)定試井相比，新方法成本低，資料來(lái)源廣泛，利用氣井日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)就能進(jìn)行分析，方法簡(jiǎn)單易行。

5.4 該方法是在試井理論基礎(chǔ)上形成的，試井?dāng)?shù)據(jù)獲取的精度和頻率高，日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)精度低、獲取頻率低，有時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)比較分散，導(dǎo)致結(jié)果可靠性差，這也就是該方法不能取代不穩(wěn)定試井分析的原因。

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