第四章气藏动态分析-1详解

CQUST 概述
气井动态分析是气藏动态分析基础，主要内容： 1.收集每一口井的全部地质和技术资料，编制气井井史并绘制采气曲线； 2.已经取得的地震、测井、岩心、试油及物性等资料是气藏动态分析的重要依据， 这些资料需在气井上取得综合认识的基础上完成； 3.分析气井油、气、水产量与地层压力、生产压差之间的关系，找出它们之间的内 在联系和规律，并推断气藏内部的变化； 4.通过气井生产动态状况和试井资料推断井周围储层地质情况，并综合静态资料分 析整个气藏地质情况，判断气藏边界和驱动类型； 5.分析气井产能和生产情况，建立气井生产方程式，评价气井和气藏生产能力；
6.提供气藏动态分析工作所需的各项资料，包括地层压力、地层温度及流体性质变 化等。
二、气藏驱动方式的类型
油、气藏的驱动方式反应了促使油、气由地层流向井底的主要地层能量形式。
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地层能量主要有：
1）在重力场中液体的势能； 2）液体形变的势能； 3）地层岩石变形的势能； 4）自由气的势能； 5）溶解气的势能。 1.气压驱动 特点：在气藏开发过程中，没有边、底水，或边、底水不运动，或水的运动速度 大大跟不上气体运动速度，此时，驱气的主要动力是气体本身的压能，气藏的储气 孔隙体积保持不变，地层压力系数P/Z与累积采气量Gp呈线性关系。图（6－7） 2.弹性水驱 特点：由于含水层的岩石和流体的弹性能量较大，边水或底水的影响就大，气 藏的储气孔隙体积要缩小，地层压力下降要比气驱缓慢。这种驱动方式称弹性水驱， 供水区面积愈大，压力较高的气藏出现弹性水驱的可能性就愈大。 3.刚性水驱 特点：侵入气藏的边、底水能量完全补偿了从气藏中采出的气产量，此时气藏压 力能保持在原始水平上，这种驱动方式称刚性水驱。
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采
气
工
程
第四章 气藏动态分析
重庆科技学院石油工程学院
气井系统 气嘴 分离器 地面管线
井筒
气层
气井示意图
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第四章 气藏动态分析
1
气田、凝析气田开发方案编制流程
2
气藏动态分析总论
3 4
气藏类型的分析判断
气藏驱动方式分析
5
气井生产工艺制度分析
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气藏动态特征：当气藏钻开第一口井并投产后，原来的静止平衡状态被破坏，气 藏内部很多因素将发生变化，该变化将通过气井产量、压力、产出物性质的变化表 现出来，这就是气藏动态特征。 不同气藏有不同动态表现，同一气藏不同开采时期动态特征也不同。 目的：通过分析，掌握气藏开采过程中的变化和规律，达到合理开采目的。 一、气藏动态分析的主要内容（表6-1） 以渗流力学为基础，涉及了气藏工程的各个方面，主要工作内容： 1.分析气藏压力系统和驱动类型，核实气藏分区分层地质特征和水动力学参数，为 气藏水动力学计算提供必要参数； 2.分析影响气藏最终采收率因素，落实气藏可采储量，为气藏合理开发提供依据； 3.确定产能，分析气藏生产规模，提出合理生产方案； 4.查明气藏内部气、油、水运动状况，各相饱和度及地层压力变化情况； 5.预测未来期间气藏生产状况和开发效果，提出进一步提高气藏开发效益的措施； 6.不断复核气藏储量，分析气藏储量动用程度和剩余储量分布状况，为气藏开发方 案修正提供依据。
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二、决定气藏驱动方式的主要因素 1.地质因素 1）原始地层压力：气藏的原能超过气藏压力。 2）含气区和供水区的岩性和储层物性（如孔隙度、渗透率等）特征：在相同的采气 速度下，供水区渗透率变化对水活跃程度的影响要比气藏内部渗透率变化影响大。 3）含水区的均质程度和连续性：活跃的弹性水驱的条件之一，就是有宽广的供水区， 并且水头很高。其中断层、岩性尖灭或岩性变坏区域等对水推进的影响很大。 4）气水界面附近的情况：油环的存在，气水过渡区厚度的变化，岩性的变化和有无 泥岩夹层。 2.工艺因素 1）采气速度：采气速度愈高，水跟不上，气藏就愈接近于气驱方式开采，但也不能太 高，否则会引起边、底水的不均匀推进。 2）开发方式：是保持压力开发还是衰竭方式开发。开发方式的不同，驱动方式也可能 不一。
（2）定压力梯度生产工作制度：对于疏松地层，是保持在射孔通道面上最大允 许压力梯度，因为破坏岩石骨架与压力梯度成正比。 对于钻开程度和性质均为完善的井，在井壁上允许的压力梯度可用下式表示：
2 C Qmax Qmax / ps max


（4-87） (4-88)

A 2rw ln re rw
CQUST 第五节 气井生产工艺制度分析
一、气井生产工作制度（气井工艺制度） 气井生产工作制度：在井底（井口）或地面装置上控制一定的压力和产量变化条 件，而这个变化条件是通过调节压力和产量来实现的，以确保气井的安全生产和 保护地下资源的要求。 1.自然因素
1）产层由非胶结的砂子或胶结很差的砂岩构成时，在不控制产量（或地层压差， 或地层压力梯度）时，储层就会遭到破坏，在井周围形成洞穴，产生盖层及上覆 岩层的垮塌和破坏，套管被挤坏，轻者使气井减产，重者迫使气井停产。在这种 情况下的气井生产工作制度可以采取： （1）定压差的生产工作制度
pe t pw t
式中：δ——允许的地层压差；通过气井稳定试井资料确定，在该值下井底还未遭到破坏和试井 过程中没有岩石颗粒带出。
Pw（t）——在t时刻，该井采气体积范围内的地层边界压力，MPa； Ps（t）——在t时刻的井底压力，MPa。
CQUST 第五节 气井生产工艺制度分析
B 2rw
对于钻开程度和性质双重不完善井：

g
KFs p sc
g /Fs2 psc
以上数据可根据试井结果，确定储量还未遭破坏的最大产量及相应的最小井底压力， 然后计算φ、ψ，再确定要保持的压力梯度（C）值。
CQUST 第五节 气井生产工艺制度分析
2）为了减少凝析油的损失量，采用注干气保持地层压力的开发方式，此时为了使 凝析油的采收率最高，要保持生产井和注气井一定的产气量和注气量。 3）底水锥进。 4）带油环的凝析气藏。保证最大限度采出所有地层烃类组分。 2.工艺因素： 1）延长无压缩机开采阶段； 2）防止气井过早水淹； 3）减少输气干线前压缩机站和人工制冷装置的功率； 4）要确定一个可允许的无水合物形成的产量或采取其它防水合物的措施。