柴达木盆地三大气田可采储量标定

* 魏彩 茹 , 女 , 1967 年生 , 工程师 ; 1989 年毕业于西 北大学 地质系 石油地 质专业 , 现主 要从事 油气田开 发地 质研究 工作。 地址 : ( 736202) 甘肃省敦煌市七里镇。电话 : ( 0937) 8935467。
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开发试采
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2000 年 11 月
( 收稿日期 2000- 06- 21 编辑 钟水清 )
三大气田采收率的预测
1 气田概况 涩北一号、 涩北二号、 台南三大气田都位于柴达 木盆地东部, 区域构造位于盆地三湖新坳陷亚区第 四系湖相生气区 , 属台南 涩北构造带上 3 个相似 气水单井组合模型。这个模型将井筒流动和地层渗 流视为一个整体, 自动处理流体通过井筒与地层之 间的交换, 它可以描述气水两相在井筒 / 地层总系统 中的不稳定流动规律。通过井筒 / 地层系统的离散 方法研究和交错网格的应用, 解决了双曲型的井筒 流动方程和抛物型的地层扩散方程联立求解可能出 现的问题, 建立了组合模型的数值模型。为了顺利 求解该模型, 提出了总系统的网格排序方法, 采用牛
6 3 r
1- E pa E za ( 1- S g r / S gi) ]
( p a / Z a) / ( p i/ Z i) 为废 弃时的 压力衰 97 式中 : E R 为采 收率 , f;
a
度 , f, 取 0 6; p a / Z a 为废 弃时的视地层 压力, M Pa; p i/ Z i 为原始的视地层压力, MP a; E pa为废弃时的平 面波及系数, f, 取 0 8; E za 为废 弃时的 垂向波 及系 数 , f, 取 0 7; S g r 为水淹区的残余气饱和度 , f; S gi 为 原始含气饱和度 , f。 将上述参数代入公式即可求出三大气田的采收 率。 ( 5) 标定结果 容积法计算的最终采收率为 : 涩北一号气田为 53% 、 62% 、 66% , 涩北二号气田为 55% 、 74% 、 85% , 台南气田为 67% 、 79% 、 88% ( 见表 1) 。 水驱法计算所得气田最终采收 率为: 涩北一号 气田 为 62% 、 涩 北 二号 气 田为 62% 、 台南 气 田为 p2 R 61% ( 见表 1) 。 经验取值法。三大气田气藏都为介于地层水活 跃 ∃ a 类至地层水次活跃的 ∃ b 类气藏 , 确定采收率 范围: 地层水活跃 ∃ a 类为 0 4~ 0 6, 地层水次活跃 的 ∃ b 类气藏在 0 6~ 0 8。 综上所述, 三大气田确定的最终采收率为 : 涩北 一号气田为 52% 、 涩北二号气田为 55% 、 台南气田 为 57% ( 见表 1) 。
第 20 卷第 6 期
天
然
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开发试采
柴达木盆地三大气田可采储量标定
魏彩茹
*
雷
光
王玉珍
李忠春
( 中国石油青海油田公司勘探开发研究院 )
魏彩茹等 . 柴达木盆地三大气田可采储量标 定 . 天然气工业 , 2000; 20( 6) : 69~ 72 摘 要 天然气可采储量在天然气开发中具有重 要的作 用 。 文章分 别运用 容积法 和水驱法 对柴达 木盆地 东 部三大主力气 田的采收率进行了预测 , 针对影响可采 储量计 算的几 个重要参 数进行 系统分 析 , 并 对参数 的取值 作 出具体要求 , 以提高可采储量计算的精度 , 更好地指导气田的开发 。 主题词 柴达木盆地 天然气 可采储量 采收率 计算 温度 气层压力
2 2s 5 1/ 2 p w f = [ e 2 sp 2 tf + 137. 7( q ga TZ ) ( e - 1) / d ]
示气井在静气柱条件下 , 井筒天然气与理想气体之 间的物理偏差系数, 若井筒平均温度取值偏高 , 所取 Z 值偏大, 直接影响了有关开发成果计算的误差。 3) 温度不准引起可采储量的计算误差。容积法 可采储量的计算公式中就有温度及与温度相关的偏 差系数等, 温度若不准, 就会造成可采储量的计算误 差。 ( 3) 引起温度误差的主要原因 1) 计算压力、 储量时, 未采用当地最近的常年平 均气温资料。 2) 实测地温时, 关井时间短, 井下温度还未完全 平衡。 3) 柴达木盆地一年四季和一天的早、 中、 晚, 气 井井口气温相差很大 , 对井口压力影响很大, 原始资 料利用时, 要注意这些异常点。 4) 计量站上的温度计插入深度不够, 读数时不 规范。 5) 仪表的误差。 2 压力 从第一口气井钻开气藏测试投 产之日起, 气藏 的原始压力状态就失去平衡。随着气藏开采而不断 变化, 在生产中 , 从地层 井底 井筒 井口的每一 个节点 , 形成了一系列的压力值。压力的准确性 , 直 接关系着产量、 储量的精度。压力又如气藏的脉搏, 敏感地反映了气藏的开采动态, 是安排气藏合理开 发的重要参数。特别是在气藏试采期间, 各项压力 数据又是验证静态资料、 深化气藏结构认识的重要 手段 , 因此应十分重视在气田的勘探开发中各项压 力资料的系统性和可靠性。 无论是容积法还是动态法的储 量计算中, 气藏 的原始压力是一项关键参数, 包括气藏的最大关井 压力和原始地层压力。例如从涩北一号气田试采期 间各气层的压降资料初步分析 , 各试采井目前地层 # 71 #
柴达木盆地东部三湖地区经历 30 余年的勘探 ,
的三级构造。储层岩性主要为粉砂岩、 泥质粉砂岩
证实具有丰富的天然气 , 其中涩北一号、 涩北二号、 和少量细砂岩, 含气层系为第四系中下更新统七个 台南气田为该区所发现的第四纪浅层生物成因的三 泉组, 埋深分别为 538 5~ 1 519、 497~ 1 336、 835~ 大气田。随着气田全面投入开发, 气田的开发要达 到高效、 优质、 经济, 提高采收率, 及时了解和掌握气 田的可采储量和剩余可采储量状况非常必要。对于 不同储渗类型的气藏 , 无论是容积法还是动态法 , 在 可采储量计算中 , 温度、 压力、 产量及此相关的数据 , 都属于重要的参数。因此取全取准这些重要参数并 对一些重要参数作可靠性识别, 将对储量计算的精 度起着重要作用。 1 739 4 m, 气层分布都明显受构造控制, 储层平均 孔隙度分别为 30 6% 、 31 77% 、 26 6% ; 平均渗透率 分别为 104 9 10 - 3、 571 7 10- 3 、 592 22 10- 3 m 2 。气藏压力分别为 5 95~ 17 31、 5 27~ 15 23、 10 1~ 20 16 M Pa, 气藏温度分 别为 302~ 341、 303 ~ 335、 312~ 340 K, 都属正常温压系统。三大气田 的天然气皆为纯干气 , 组分为甲烷为主, 含量在 97% 以上。其驱动类型均为边水驱动。 2 采收率预测 ( 1) 气藏类型确定 根据气藏地质特征、 试井资料及压力恢复资料 分析, 认为涩北一号、 涩北二号、 台南气田均为构造 控制下的多气水系统边水弹性驱动背斜层状气藏。 根据气藏特征与!气田可采储量标定方法∀ 中气藏类 顿 拉弗松迭代技术实现数值系统 线性化, 预处理 的正交极小化解法 ( ORT HOM IN) 实现了对地层 / 井 筒组合系统的联立求解。该组合模型的建立和求解 为复杂地层气水井试井问题的解决奠定了良好的理 论基础 , 对气水井试井方法及多相流试井方法的发 展具有重要的意义。
近的常年平均气温资料 这是因为常年平均气温受到以下条件的影响 :
上述井底流压及地层压力的计算中 , s 值与温度取值 的高低密切相关 , 若温度取值偏高, 所计算的井底压
1) 地面海拔 : 海拔高低与常年平均气温呈反比。 力、 地层压力就偏低。 2) 温度对偏差系数的影响。偏差系数 ( Z ) 值表 所以, 每一口气井都应单独计算常年平均气温。当 然, 柴达木盆地三大主力气田构造和地形都较平缓 , 每口气井不必单独计算常年平均气温。 2) 社会人文 : 随着社会的发展, 有可能使一些原 来比较偏僻的地区, 常年平均气温呈上升趋势。因 而在利用当地气象资料时 , 要利用该地区最近的常 年平均气温资料。 ( 2) 温度对压力、 储量的影响 温度在油气田勘探开发中 有很重要的作用, 许 多参数的计算都与温度有直接关系。因此, 温度的 准确与否将直接影响到各项开发指标的测算 , 例如 对压力、 储量等的影响。 1) 温度对井底流压、 地层压力的影响当气井井 口达到集输系统入口压力 ( 增压气藏为压缩机入口 压力 ) 时, 其井底流压计算公式为:
式中 : p R = 0 27 p r / ( ZT r ) ; p R 为地层压力 ; p r 为对 比压 力 ; T
r
为 对 比 温 度; A 1 = 0 . 315 1; A 2 =
1. 046 7 ; A 3 = 0. 578 3; A 4 = 0. 535 3; A 5 = 0. 612 3 ; A 6 = 0. 681 5 ( 4) 计算方法 1) 容积法。计算可采储量公式 : 0. 01 AH S g i T sc p i p ab C R= p scT Z pi Z ab 式中 : G R 为可采储量 , 108 m 3 ; A 为含气面积 , km 2 ; H 为有效厚度, m; 为有效孔隙度, % ; S gi为原始含
D
式中: p ab 为废弃压 力, M Pa; p i 为气 藏原始 地层压 力, M Pa; D 为气藏中深 , 涩北一号为 1 031 5 m , 涩 北二号为 916 5 m, 台南为 1 285 5 m 。 对于有边底水的气藏、 凝析气藏以及低渗致密 气藏 , 其废弃压力在% 双 50 法& 计算基础上增加 15% ~ 40% 不等。 三大气田废弃压力确定 共采用以下三种方法 : ∋ 根据三大气田开发方案 , 外输系统对气井井口压 力要求大于 4 M Pa, 因此气田废弃压力估算采用 p ab = 0 1 p i+ 4; ( 考虑增压措施, 进一步降低井口外输 压力 , 采用 p ab = 0 1 p i + 2 法估算 ; ) % 双 50 法 & 计 算, 并在% 双 50 法&计算基础上增加 30% 。 ( 3) 废弃条件下的天然气偏差系数 确定天然气的偏差系数有 两种方法: 一是使用 由斯坦丁和卡茨研制的% 天然气的气体偏差系数& 图 版来求取; 二是相关经验公式求取。本次用相关经 验公式 , 编制了程序计算每个压力下的 Z 值 , 相关经 验公式为 : Z = 1+ A 2 A3 A 1p R+ Tr T3 r A5 A A 4+ Tr T