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1、气井动态储量计算方法研究及应用,学 校：中国石油大学（北京）专 业：油气田开发工程主 讲：田 冷,Contents,一、动储量的概念,二、动储量的计算方法原理,三、计算动储量的新方法,四、不同方法的应用及对比,五、应力敏感储层动态储量预测,一、动储量的概念,动态储量通常是指以开发地质储量中在现有的工艺技术和现有井网开采方式不变的条件下，所有井投入生产直至天然气产量和波及范围内的地层压力降为零时，可以从气藏中流出的天然气总量。理论上它等于现有井网控制条件下的地质储量。它不但强调储量的可流动部分，而且同时还强调波及范围内的可流动气量。因此，动态储量的大小与生产井数、井网的控制程度及波及系数等密切相
2、关。,地质储量,地质储量是指在地层原始条件下, 具有产气能力的储层中的天然气总量。它反映的是储层中的蕴藏量, 未反映其可流动性, 即人们常说的静态储量。,可采储量,所谓可采储量, 通常是指在现有井网、现有工艺技术和经济极限条件下, 能从气藏中采出的那一部分天然气量。它与采气速度、开采时间有关, 直接受到废弃条件的制约。,动储量与地质储量的关系,可动储量：强调储量的可流动部分, 同时还强调波及范围之内的可流动气量。一切未波及和不连通孔隙中的气量都是不可流动（另打补充井除外）。所以它与生产井数、井网的控制程度及波及系数等密切相关。可动储量与地质储量的相同点在于与采气速度、开采时间和废弃条件无关,
3、因为两者的前提都是废弃条件为零。,可采储量与动储量的关系,可采储量不仅强调储量的可流动性而且与经济条件密切相关,即废弃条件总是大于零的。即是说, 在可动储量中, 仍有一部分是无法采出的,因为它们在经济上是没有价值的。,从国际惯例来看, 也主要是关心可动储量和可采储量（Reserve）。只有可动储量和可采储量才能作为确定气井合理稳定产能和井网密度的重要依据，是编制整体开发方案的物质基础以及确定资源性资产评估的依据。由此可见, 可动储量在储量管理和开发生产建设中的重要作用。,二、动储量传统的计算方法原理,压降法,物质平衡法,弹性第二相法,压力恢复法,压差曲线法,产量递减法,产量累计法,试井分析法,
4、数学统计法,传统计算方法,试凑法,数值模拟法,其它方法,二、传统的计算方法压降法,物质平衡法又称压降法，是目前气田应用较为广泛且相对而言最为精确的动态储量计算方法。其基础是质量守恒定理。目前物质平衡法主要应用的气藏类型有：定容封闭性气藏；水驱气藏；凝析气藏；异常高压气藏。对于一个具有天然水驱作用的气藏，其物质平衡方程式为：原始储量累计采出量剩余储量水侵量，即,考虑Bg的定义，气体体积系数,二、传统的计算方法压降法,对于定容封闭气藏，没有水驱作用，其物质平衡方程式和压降方程式为：,压降法示意图,二、传统的计算方法压降法,特点,准确性高，可靠性强，需要关井测压； 若全气藏关井,采出量应达到3-5%
5、;若分片关井,采出程度 应达到10-15%。 地层压力恢复程度影响计算结果，低渗气藏压力恢复时间 较长，开发早期误差大。,由气藏物质平衡方程:,废弃压力,可采储量,动储量,二、传统的计算方法弹性第二相法,弹性第二相法是根据压降试井的压力变化而得出的一种方法，是目前计算动态储量的主要方法之一。对于一个有限封闭的气藏，当气井以稳定产量开井生产，有界封闭地层开井生产井底压力降落曲线一般可分为三段。第一段称为不稳定早期，是指压降漏斗没有传到边界之前的弹性第一阶段；第二段称为不稳定晚期，即压降漏斗传到边界之后；第三段称为拟稳定期，此阶段地层压降相对稳定。第三段任一点压降速度相同，此阶段又称为弹性第二相过
6、程，井底压力随时间变化关系为：,（1.6）,二、传统的计算方法弹性第二相法,特点,定产生产达拟稳态；高精度仪表测流压；测试过程中产量波动不超过10%;修正等时试井的延续生产段的资料可以应用该方法;,流动达到拟稳态后，压力平方下降速度为常数。利用直线段斜率可得到气井的原始地质储量,二、传统的计算方法压力恢复法,气井关井前需要长时间的稳产，且恢复探测到边界。不稳定早期的气井压力恢复曲线方程为,m,te,二、传统的计算方法压力恢复法,特点,必须先求得地层平均压力和压力恢复达到边界时间以及斜率。一种近似算法；需关井前长时稳产；关井恢复需探测到边界；,h,二、传统的计算方法压差曲线法,在气井关井后达到过
7、渡阶段时有：,m:半对数曲线上的对应无限大不稳态流动的直线段斜率,二、传统的计算方法压差曲线法,在气井关井后达到过渡阶段时有：,特点,可直接利用压恢测试数据； 关井前达到拟稳定状态，关井后达到过渡阶段。,二、传统的计算方法产量累计法,依据是产量、累计产量随时间变化的统计规律。气井累计产量Gp随时间变化的经验关系式为累计产气量随时间变化的关系为：,当 时，Gp=a。,斜率a为所求储量。,特点,无需关井测压， 气井必须无人为控制地生产且采出程度超过 50%时，气井产量连续递减后使用该方法才可靠。,二、传统的计算方法产量递减法,特点：此方法与产量累计法条件、特点基本相同，都是需要气井不加人为控制的达
8、到递减阶段。,当D远远小于1时,递减阶段的产量公式为：,2022/11/26,20,可编辑,二、传统的计算方法产量递减法,特点：此方法与产量累计法条件、特点基本相同，都是需要气井不加人为控制的达到递减阶段。,当D远远小于1时,递减阶段的产量公式为：,一种动态物质平衡方法 利用单井生产历史数据(产量和压力),不关井进行物质平衡分析，进而对气藏生产动态进行分析、评价和预测的新方法,三、计算动储量的新方法产量不稳定分析法,与生产过程联系,物质平衡方程,拟压力定义,压降法需要关井至压力稳定而生产过程就是物质平衡过程，如何在生产动态中运用压降法?,三、新方法原理,三、新方法原理,物质平衡拟时间,三、新方
9、法原理,产量不稳定分析法流程,单井生产数据,预处理,Blasingame方法,A.G方法,NPI方法,Transient方法,三、新方法分析流程,G=4.99108m3,G=6013.6104m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,1、压降法,陕45井,G1411井,动储量为6.245亿方,采出程度为37.65。,动储量为9.791亿方，采出程度为38.74。,动态储量为1.76亿方，采出程度为50.34。,G185井,靖边气田共有173口井进行了关井测压并用压降法进行了计算：,G=4.99108m3,G=6013.6104m3,G=5958.9104m3,四、不同方法
10、的应用实例及对比,1、压降法误差分析,当采出程度大于10%时，压力恢复值误差低于0.1MPa时引起的结果误差都在5%以内。对压力恢复较快的中低产井适用。,随着采出程度的增加，相对误差对压力值的敏感性逐渐减小，当采出程度大于30%时，压力恢复较慢的低产井引起的误差较小。,G=4.99108m3,G=6013.6104m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,2、产量不稳定法,G14-11,G18-5,2005.6.3静压,2005.6.3压力恢复,2006.9.28压力恢复,2006.9.28压力恢复,2006.5.27静压,G=4.99108m3,G=6013.6104m
11、3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,（1）中高产井压降法与产量不稳定法对比,在83口中高产井中，有75口井两种方法的结果基本接近，其中采出程度大于10%的井误差均在5%以内；说明产量不稳定法适合于采出程度大于10%的中高产井储量计算；其它结果相差较大的井是由于采出程度低或受到复杂边界的影响。,高产井,中产井,G=4.99108m3,G=6013.6104m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,（1）中高产井压降法与产量不稳定法对比,G45-6由于受到边界的影响，压力恢复不足致使压降法的计算结果偏小；但是用产量不稳定法计算结果进行的预测与生产动态
12、非常一致；受到复杂边界影响的中高产井，可以用产量不稳定法计算。,G45-6,K=5m2 S=-4.5 Re=1117.04mGp=2.491108m3,K=5 m2 S=-4.5 Re=1117.04m Gp=2.491108m3,2003.4.20压力恢复,G=4.99108m3,G=6013.6104m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,（2）低产井压降法与产量不稳定法对比,2007.4.12静压,对比了90口低产井，只有30口井两种方法的结果比较接近；其它井由于采出程度低或压力恢复缓慢，压降法计算结果偏小。,陕90,2000.6.20压力恢复,2007.4.12
13、静压,2003.7.10测压,G26-11,G=4.99108m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,（2）低产井压降法与产量不稳定法对比,2000年10月31日2004年10月31日,2000年10月31日-2007年4月30日：,用这两口井04年产量不稳定法计算结果进行的预测，与生产动态非常一致；对60口结果相差较大的低产井预测，所有井动储量和各项参数基本未变；产量不稳定法比较适合于采出程度低的低产井。,K=0.141m2 S=-5.987 Re=1913.8m Gp=7.05108m3,2000年10月31日2004年10月31日：,2000年10月31日-200
14、7年4月30日：,K=0.845m2 S=-6.52 Re=1606.8m Gp=5.419108m3,陕90,G26-11,G=4.99108m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,3、弹性第二相法,弹性第二相法-林5井 6.92 亿方,压降法-林5井 6.64 亿方,产量不稳定法-林5井 6.55亿方,产量不稳定法、压降法、弹性第二相法的结果比较相近，相差均小于5%。林5井已经达到拟稳定状态，适合用弹性第二相法计算动储量；,G=4.99108m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,3、弹性第二相法,弹性第二相法-陕155井 2.72 亿方,压
15、降法-陕155井 6.6亿方,产量不稳定法-陕155井 6.6亿方,产量不稳定法和压降法的结果比较接近；与弹性第二相法的结果相差都很大；24口井中除林5井外其余均未达到拟稳定状态，不适合用此方法进行计算。,G=4.99108m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,4、压力恢复法,压力恢复法-G9-18井 2.57 亿方,压降法-G9-18井 4.92 亿方,产量不稳定法-G9-18井 4.559亿方,压力恢复法-林5井 1.78亿方,G=4.99108m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,5、压差曲线法,压差曲线法-林5井 6.48 亿方,压差曲线法-G9-18井 13.57 亿方,压差曲线法-陕155井 36.685亿方,只有林5井符合弹性二相法和压差曲线法的条件，几种结果都较接近；大部分井未达到压力恢复法和压差曲线法的条件，应用受限。,G=4.99108m3,G=5958.9104m3,四、不同方法的应用实例及对比,6、产量累计法,G37-5,当生产时间足够长时，此直线斜率a为所求的动态储量Gp， 即为0.4084亿方。,可以看出累计产量法求出的储量偏小；靖边大部分井未达到自然递减阶段，不适合用此方法进行计算。,2022/11/26,39,可编辑,
