基于修正后的物质平衡方程预测储气库库存量

针对应用传统物质平衡方程进行储气库库存量预测时误差较大的问题,开展储气库气水互驱模拟实验并分析渗流机理,建立考虑含气孔隙体积损失和储集层非均质性的物质平衡方程,并通过实例分析进行了验证。模拟实验结果表明:束缚水饱和度和残余气饱和度不应简单选取气藏开发数据,应开展气水多次互驱模拟实验来获取;水侵储集层改建储气库后用于储存气体的孔隙体积减小,且渗透率越低因水侵损失的孔隙体积越大。将原始含气储集层简化为水淹区、过渡带和纯气区,考虑各区域损失的原始含气孔隙体积及岩石、束缚水变形体积,定义物性分区参数描述储集层非均质性,对传统物质平衡方程进行修正。实例分析表明,储气库实际运行库存量与传统物质平衡方程预测结果差别较大,与修正后物质平衡方程预测结果基本一致。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。     

气驱开发油藏改建地下储气库的库容量及其影响因素——以兴古7古潜山油藏为例

目前处于开发早期的油藏改建成地下储气库还比较少见,其库容量计算方法尚未形成理论体系。为此,分析了辽河坳陷兴隆台古潜山带兴古7古潜山油藏的基本地质条件,根据其气驱开发的设计要点及指标预测,以物质平衡理论为基础（即从油藏中累积产出的油量、气量、水量的地下体积量等于气顶区和含油区内的诸项弹性累积体积膨胀量、天然累积水侵量、人工累积注水、注气地下体积量的总和）,建立了适合该油藏改建地下储气库的库容量计算方法,并定量分析了原油采出程度、地层岩石的弹性作用、水侵等因素对库容量的影响。结果表明：①原油采出程度与库容量呈正比,在地层压力一定的前提下,原油的采出程度是影响地下储气库库容量最主要的因素,油藏原油采出程度变化1%,地下储气库库容量会改变1.05×10⁸ m³,占总库容量的3.65%;②由于地层压力的降低,受地层岩石和束缚水的弹性作用的影响,会造成不可逆的孔隙和裂缝体积缩小,从而减小库容量;③油藏发生水侵时,受底水锥进的影响,库容量也会减小。     

油藏改建地下储气库库容量计算方法

库容量计算是地下储气库(以下简称储气库)建库地质方案设计的核心研究内容之一,油藏建库由于存在气油水三相渗流和复杂的气—油组分交换相行为,其库容形成机理与气藏建库具有显著差别。为此,基于多轮气驱、相平衡实验和数值模拟等研究,剖析了油藏建库库容形成机理及其影响因素,结合建库不同阶段储层流体分布及运移特征,提出了将建库油藏纵向划分为气驱纯油带、气驱水淹带/油水过渡带和纯水带3个不同区带,进行差异化计算库容量的新思路,并建立了以“有效储气孔隙体积”为核心,综合考虑不同流体区带注气微观驱替效率、宏观波及系数、剩余油二次饱和溶解及其性质变化等多相渗流和相行为的油藏建库库容量多因素预测数学模型和计算方法。研究结果表明：(1)油藏水驱后气驱改建储气库,微观气驱效率和宏观波及系数是影响油藏建库库容规模的主控因素;(2)剩余油二次饱和溶解及其体积收缩对库容规模具有一定的影响,原油挥发性越强、建库稳定剩余油越多,剩余油二次饱和溶解和原油性质变化对库容量影响越显著;(3)冀东油田堡古2挥发性油藏建库次生气顶自由气有效库容量为18.61×10⁸ m³,其中气—油组分交...     

水侵气藏型储气库注采相渗滞后数值模拟修正方法

以天然岩心气水多周期互驱相渗测定实验为基础,揭示了储气库多周期注采相渗滞后效应,结合Carlson和Killough经典相渗滞后理论,建立了水侵气藏型储气库多周期注采相渗滞后数值模拟修正方法,并通过建立的中低渗透砂岩水侵气藏型储气库地质模型,系统研究了多周期注采相渗滞后效应对储气库流体宏观分布规律和生产运行指标的影响。研究表明:水侵气藏型储气库高速注采运行过程中存在相渗滞后效应,该效应的存在使储气库气水过渡区宽度、厚度增加,高效储气区不断收缩,含气孔隙体积峰值变化幅度减小,进而降低储气库的库容、工作气量及高效运行寿命等;数值模拟中若不考虑相渗滞后效应的影响,预测的储气库运行指标将存在较大误差,采用Killough和Carlson方法可对储气库相渗滞后效应进行修正,提高预测精度,其中Killough方法对实例模型的适应性更好。     

复杂油气藏型地下储气库气藏工程关键参数设计方法

我国地下储气库（以下简称储气库）建库目标包括复杂断块、强水侵、异常高压、高含油凝析气藏等复杂类型,普遍具有埋藏深、构造复杂、储层物性差、非均质性强等特点。常规气藏工程参数设计方法不适用,尤其在圈闭密封性分析、库容参数设计及注采能力评价等方面具有一定特殊性。为此,从建库目标地质特征出发,通过聚焦难点、自主创新、攻克技术瓶颈,形成了复杂断块储气库四维动态密封性评价技术,建立了异常高压储气库库容参数预测方法及水侵储气库分区带多因素耦合注采能力预测模型,论证了凝析气藏“提采—协同—储气”建库新模式和优化技术对策。研究结果表明：(1)通过物理模拟实验揭示了复杂断块储气库盖层疲劳损伤和断层滑移机理,实现了动态密封性指标定量化评价,为复杂断块型储气库库址筛选奠定了基础;(2)针对超高压裂缝型储气库岩石强应力敏感特性,建立了考虑压缩系数变化和束缚水膨胀的有效库容预测新方法,并形成了考虑周期时变和水侵影响的强水侵储气库不同区带多周期注采能力预测方法,实现了建库参数科学设计;(3)建立了凝析气藏提高采收率协同储气库建设新模式,明确了“提采—协同—储气”合理转换时机,形成了分阶段建库参数设计方法和井网部署对...     

砂岩气顶油藏改建储气库库容计算方法

利用华北油田水驱开发后期砂岩气顶油藏改建地下储气库，对保障京、津、冀等地区安全、平稳供气，具有非常重要的意义。虽然前期针对华北油田京58气顶油藏改建地下储气库已经开展了较深入的研究，但其库容设计存在一定局限和偏差，需要进一步深入评价。为此，依据油气藏物质平衡原理，分别提出了描述砂岩气顶油藏改建地下储气库气顶自由气库容、油层自由气库容、油层溶解气库容计算模型。通过实例求解得出气顶自由气库容量在很大程度上取决于油藏水驱过程中注入水对气顶原始含气孔隙体积的影响程度，而油层自由气库容量则取决于注气驱替效率和气驱波及体积的高低，油层剩余油溶解气量则与注入气体性质以及地层原油性质密切相关。     

异常高压含水凝析气藏有效库容影响因素

有效库容是储气库的关键参数,有效库容评价影响储气库的功能定位、调峰规模、建库参数设计以及整体建库方案设计。异常高压含水凝析气藏改建储气库时,异常高压、水侵和反凝析现象影响库容。由于气藏异常高压,储气库设计上限压力为58.00 MPa,远低于原始地层压力,气体体积系数不同,储气库库容也不同;储气库注采运行过程中,水体往复运移对储集空间动用效率具有较大的影响;储气库交替注采过程中,当地层压力低于露点压力时,凝析油析出对库容有一定的影响。针对这一问题,研究建立了改进的物质平衡和数值模拟双模型,以气藏动态储量为基础,定量分析了异常高压、反凝析、水侵等因素对库容的影响,并建立了一套考虑多因素影响的储气库有效库容评价方法。该成果现场应用于轮南59石炭系气藏建库,准确评价了该储气库的有效库容,为轮南59石炭系气藏改建地下储气库建库参数研究奠定基础。     

水侵气藏型储气库注采相渗滞后数值模拟修正方法

以天然岩心气水多周期互驱相渗测定实验为基础,揭示了储气库多周期注采相渗滞后效应,结合Carlson和Killough经典相渗滞后理论,建立了水侵气藏型储气库多周期注采相渗滞后数值模拟修正方法,并通过建立的中低渗透砂岩水侵气藏型储气库地质模型,系统研究了多周期注采相渗滞后效应对储气库流体宏观分布规律和生产运行指标的影响。研究表明:水侵气藏型储气库高速注采运行过程中存在相渗滞后效应,该效应的存在使储气库气水过渡区宽度、厚度增加,高效储气区不断收缩,含气孔隙体积峰值变化幅度减小,进而降低储气库的库容、工作气量及高效运行寿命等;数值模拟中若不考虑相渗滞后效应的影响,预测的储气库运行指标将存在较大误差,采用Killough和Carlson方法可对储气库相渗滞后效应进行修正,提高预测精度,其中Killough方法对实例模型的适应性更好。图20表3参25     

凝析气藏型地下储气库多周期运行盘库方法

地下储气库多周期运行盘库过程,是对气库库存量、库容量、工作气量以及气垫气量的全过程实施跟踪的过程,是研究气库运行规律、漏失分析以及进一步提高气库运行效率、降低运行成本的关键环节。为此,针对凝析气藏型地下储气库库内凝析气与注入干气混气的特点,从库存量的定义入手,利用摩尔体积权衡混合流体密度计算方法和气体状态方程,提出了定容和弱边底水凝析气藏型地下储气库多周期运行系列盘库计算的数学模型。所建立的盘库计算模型（库存量计算模型、注气末气体孔隙体积和库容量计算模型、采气末气垫气量计算模型、采气阶段工作气量计算模型）通过实例验证有两个显著特点：一是充分考虑了库内混合流体性质改变的影响;二是以注气过程分析含气孔隙体积和库容量变化,同时将该过程求得的含气孔隙体积作为下一采气过程分析气垫气量和工作量的主要依据,依次交替计算从而使盘库系列数据的规律性和可靠性大大增强。应用实表明该数学模型具有较高的准确性。     

����������Ȼ�����꾮��ʽ���꾮����

长庆气田有上、下古生界两套成藏和岩性不同的气层,同属于低压、低渗、低产气层,在已探明的储量中以下古生界气层为主,已建成年20×108m3的生产能力,并以每年10×108m3的规模递增。目前的177.8mm套管完井方式和常规完井管柱有它的不足之处,按现有的钻井、气层保护、压裂酸化和完井技术,开发井完井方式采用139.70mm套管完成后,能提高钻井速度,降低材料消耗。完井管柱采用SAB—3、SB—3和CQ—7等永久性完井管柱,淘汰常规完井管柱,以保护套管、延长套管使用寿命,满足上、下两套气层分试分压分采或合采的要求,达到提高单井产量和提高气田开发效果的目的。     

������������ʯ̿ϵ����ˮ��Ķ�̬��ʶ

龙门气田位于大天池构造带中段断下盘,其石炭系气藏探明储量183.99×108m3,气藏生产井6口,日产能151×104m3,年产能5×108m3。《龙门气田石炭系气藏初步开发方案》认为,气藏存在边水,且气水界面海拔－4420m。1997年12月7日气藏投入试采,动态资料表明6口气井彼此相互连通为同一压力系统。以构造鞍部相连的任市高点与龙门高点气区相互连通为同一压力系统。气藏存在两个独立水体,天东9井附近存在一个有限水体和气藏较大范围内的边水。气水同产的天东9井多次加大气量提水的生产管理方式在川东气田开发史上属于首例。位于构造北端的水井动态资料表明与气区可能不连通。生产动态表明气藏的气水界面比原气水界面低50m左右。试采对气藏水体的认识与气藏初步开发方案的结论有较大差异。文章结合气藏大量生产动态资料,对水体进行分析研究,为正在进行的气藏开发方案的编制提供依据。     

����ľ�����Ȼ����̽�ɹ���ǰ��Ԥ��

塔里木盆地截至１９９８年底共探明１０个大中型气田,发现１８个工业性含气构造,探明天然气地质储量２８２６×１０８ｍ３、凝析油储量６８６５×１０４ｔ。天然气富集在６个构造带上,有白垩系—第三系和石炭系两套主力砂岩产层,可划分出１０种气藏类型。气藏的分布受海、陆相两类含气系统的控制,并与大断裂带密切相关。天然气富集在４套区域盖层之下,具有晚期（晚第三纪）成藏的特点。陆相天然气藏分布在类前陆盆地逆冲构造带和前缘隆起张性构造带上;海相天然气藏分布在克拉通古隆起及其斜坡的断裂构造带,特别是断垒、断块潜山及其披覆背斜上。预计到２０００年,塔里木盆地的天然气探明储量将超过５０００×１０８ｍ３,到２０１０年可达１×１０１２ｍ３,从而成为我国天然气资源的战略接替基地     

���յ�������ϵdz����Ȼ���ķֲ��뿱̽ǰ��

江苏地区第四系浅层天然气显示十分广泛，大致可分为三个含气带：南京—上海沿江含气带，盐城—海安滨海含气带和淮阴—滨海古黄河含气带。在垂向上主要分布于第四系上更新统和全新统。通过近年来对该区浅层天然气的勘探与研究，认为浅层天然气来自第四系全新统的海相淤泥、粘土层，它们具有有机质丰度高、成气母质好的特征，形成途径以ＣＯ２还原而产生大量的生物甲烷气，因此这一浅层天然气实质上属于生物气。根据研究，预测江苏地区第四系浅层天然气的资源量为１０３．８１×１０８ｍ３，其中南京—上海沿江地区可达６９．３８×１０８ｍ３，因而该区是江苏地区第四系浅层天然气勘探的有利地区     

松辽盆地南部重点断陷天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

3次资源评价后对松辽盆地南部天然气的认识发生了巨大的变化,原有的认识已远不能满足勘探需要,因此重新系统认识松辽盆地南部深层天然气潜力能有效指导松辽盆地南部天然气勘探方向。松辽盆地南部深层天然气主要包括碎屑岩气藏、火山岩气藏及致密砂岩气藏3种类型,按照气藏类型的不同,针对8个重点断陷共划分了20个评价单元,建立了英台断陷碎屑岩、火山岩及致密砂岩气3个类比刻度区,以类比法为主,成因法为辅,同时针对非常规资源增加了蒙特卡罗法对各个评价单元的资源潜力进行了评价。结果表明,松辽盆地南部深层重点断陷天然气总资源量为20 365×10⁸m³,其中碎屑岩气藏资源量为1 966×10⁸m³,火山岩气藏资源量为5 431×10⁸m³,致密砂岩气藏资源量为12 969×10⁸m³。通过研究认为松辽盆地南部深层天然气剩余资源主要分布于长岭、德惠等重点断陷,致密砂岩气藏是下步重点勘探领域。     

���������AVO�������о���Ӧ��

鄂尔多斯盆地苏里格气田是迄今发现的我国最大的天然气田 ,其主要产气层段是上古生界下二叠统下石盒子组底部附近盒8段的砂岩储集层 ,钻探结果表明 ,该区是一个大面积含气同时具有明显非均质性的砂岩复合气藏。单井产气量 (无阻流量 )最小为 2× 10 4 m3 /d ,最大可达 12 0× 10 4 m3 /d ,变化非常大 ,因此 ,在储层厚度预测的基础上 ,定性或半定量预测砂岩储层的含气性 ,对于有效提高探井成功率十分重要和必要。本文在测井及地质资料综合分析的基础上 ,通过对已知井作正演模拟 ,总结其井旁地震道振幅随偏移距的变化规律 ,并利用岩性物理测定结果进行烃类检测反演 ,将本区含气砂岩组合正确归类。在苏里格气田的评价勘探中 ,把AVO技术作为该区进行钻前目标含气性预测的主要手段 ,取得了很好的应用效果。     

中国陆上天然气地质特征与勘探领域

中国陆上含天然气盆地主要有克拉通盆地、前陆盆地、陆内裂谷（断陷-拗陷）盆地和走滑（拉分）盆地。发育煤层、陆相暗色泥岩、海相暗色泥岩和海相碳酸盐岩4类气源岩;储层主要为碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩储层,以中-低孔渗为主;天然气藏类型多样,主要发育构造气藏、构造-岩性气藏、地层-岩性气藏和裂缝性气藏4种类型。不同类型盆地大气田形成的主控因素不同,如克拉通盆地大气田主要受古隆起、台缘礁滩、大型缓坡等因素控制。中国陆上已形成鄂尔多斯、塔里木、川渝、柴达木及东部5大气区,天然气田（藏）从前寒武系、古生界、中生界至新生界均有分布;从盆地类型看,以克拉通盆地和前陆盆地资源最为丰富。天然气下一步勘探重点领域较多,在克拉通盆地、前陆盆地及裂谷盆地（松辽盆地深层）,评价有利勘探区带（块）33个,勘探面积为84.6×10⁴km²,资源潜力近50.9×10¹²m³,体现了广阔的勘探前景;天然气勘探接替领域主要有生物气、煤层气和页岩气等,在中国勘探潜力较大,是未来勘探的重点。     

哈萨克斯坦Marsel探区叠复连续气田形成、分布与探测及资源储量评价

Marsel探区位于哈萨克斯坦境内的楚-萨雷苏盆地,面积1.85×10⁴km²,主要发育泥盆系、石炭系、二叠系地层。前苏联时期经35年勘探发现天然气储量137×10⁸m³;加拿大Condor公司开展5年勘探发现天然气储量60×10⁸m³;中科华康石油公司获得探矿权后,委托中国石油大学(北京)和中国地质大学(北京)相关力量进行了为期近3年的研究。应用叠复连续油气藏成因模式,结合对已有资料的重新处理与解释,研究了地层展布特征、构造演化特征、生储盖组合特征和油气运聚特征,预测出探区内存在一个广泛连续分布、面积超过2 500 km²的含气区。通过77口探井的钻探结果分析、相关测井资料中含气层重新解释、地震资料中各目的层含气性特殊处理和追踪、与国内外叠覆连续气藏产状特征比较,检测到Marsel探区内南哈气田的存在并厘定了含气边界、含气范围和含气层有效厚度分布。基于国际PRMS系统评价出南哈气田可采天然气资源储量最佳估值达18 049×10⁸m³,国际评价公司(GCA)审定当前条件下已达到天然气3C级别可采资源储量为5 159×10⁸m³。南哈气田位于中亚腹地的哈萨克斯坦境内,距中国已建成的第3条输气管线不到150 km,其发现将启迪在中亚仍至世界其他地区发现更多类似的非常规叠复连续的油气资源,为建设新丝绸之路经济带作出重要贡献。     

ɳƺ������ʯ̿ϵ���صز�ˮ��������

沙坪场气田石炭系气藏是西南油气田分公司重庆气矿继五百梯、龙门石炭系气藏之后的又一重要发现 ,它是川气东输工程的骨干气田 ,探明储量近 4 0 0× 10 8m3 ,属大储量气田。据 2 0 0 1年 5月完成的开发方案 ,沙坪场石炭系气藏的生产规模为 13× 10 8m3 /a ,推荐的开发方案能否顺利实施 ,对整个东输工程和该气田的开发至关重要。然而 ,气藏局部出现的边水活跃现象不容忽视 ,在试采期间 ,天东 90井投产仅 17d就开始产地层水 ,且水量迅速增至 98.76m3 /d ,该井见水突然、产水量大 ,在川东石炭系气藏中实属罕见。文章通过剖析沙坪场气田石炭系气藏出水特征 ,结合气藏动、静态研究 ,再借鉴川东其它有水气藏的分析研究成果 ,认为沙坪场石炭系气藏天东 90井出现的早期出水属边水沿裂缝水窜 ,天东 90井附近产层存在大、中裂缝 ,水侵方向来自东翼的沙③号断层 ,但边水能量有限。     

渤海湾盆地冀中坳陷天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

自中国第三次资源评价以来,渤海湾盆地冀中坳陷北部新钻井揭示了深层发育厚层烃源岩,并且牛东潜山、杨税务潜山等相继获得重要突破,预示着冀中北部具有较好的天然气勘探前景,有必要对天然气资源潜力重新评价。通过冀中北部天然气藏地质条件综合研究表明,充足的气源是天然气富集的物质基础,二级构造带是天然气的主要富集带,优质盖层是天然气富集的关键,总结建立了新生古储、自生自储及下生上储3种类型的成藏模式。按照“层、区带”的研究思路,综合盆地模拟、类比法及统计法等多方法开展常规天然气资源评价。结果表明：冀中坳陷总生气量达到19.5×10⁸m³,具备较强供气能力,天然气总地质资源量约为3 300×10⁸m³,剩余天然气主要分布在冀中坳陷北部廊固凹陷、霸县凹陷及武清凹陷古近系深层及潜山领域,剩余地质资源约为3 000×10⁸m³。依据成藏地质条件分析及剩余资源规模,综合评价优选出廊固凹陷中西部、河西务构造带、苏桥文安地区、码头—泗村店潜山带为冀中坳陷天然气增储上产的有利区带。<