裂缝性底水油藏储气库最大工作气量的预测方法

利用华北油田水驱开发晚期裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建大型地下储气库，对保障京、津、冀等地区安全、平稳供气，具有重要意义。虽然前期对华北任11井裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库的可行性已开展了相关研究工作，但没有解决工作气量、气垫气量优化评价的关键技术问题。文章通过借鉴国外含水层储气库注采运行的经验，在物质平衡原理基础上，提出了描述裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏改建地下储气库工作气量预测的数学模型。该模型能较准确地预测随油气界面下移，气库能达到的最大工作气量和相应气垫气量。通过实例求解得出注气增压系数对工作气量及其在库容量中所占的比例影响较大。随着注气增压系数的增大，工作气量及所占的比例迅速增加，气库效率随之提高，因此，提高注气增压系数是提高裂缝性碳酸盐岩块状底水油藏储气库效益的重要途径。     

确定地下储气库工作气量的优化方法

块状底水砂岩油藏在开采后期改建地下储气库需要解决的核心关键技术之一就是如何确定最大库容量和最佳工作气量。通过借鉴国外含水层储气库注采运行的经验，在物质平衡原理基础上，提出了描述块状底水砂岩饱和油藏改建地下储气库注采运行的预测模型。该模型能够比较准确地预测建库能够达到的最大油气界面位置和库容，并在此基础上进一步预测最佳工作气量和相应的气垫气量。通过实例求解得出工作气体积与油气界面深度存在着极值关系：即在一定的增压系数范围内，存在一个油气界面的最佳深度，在这个深度时，工作气体积达到最大值；同时随着增压系数的增大，工作气与气垫气的体积比迅速增加，气库效率随之提高。因此提高增压系数是提高块状底水油藏储气库效益的重要途径。     

气藏改建储气库下限压力设计新方法

储气库下限压力与工作气量、注采井数、补充垫气量等参数密切相关,将直接影响项目的经济性。现有方法以地质气藏认识为基础,采用定性半定量方法设计,其结果难以定量精确确定。在充分考虑储气库地质条件、水侵规律、气井产能、外输条件以及实现库容最大化的基础上,通过分析不同下限压力的有效库容形成与项目建设投资的内在关系,以项目经济性最优为目标函数,提出地质—经济一体化预测模型,建立气藏改建储气库下限压力设计新方法。在国内某储气库方案设计中的应用实践表明,该方法统筹了技术经济性,设计基础更加牢靠,结果更加科学。     

地下储气库地层压力影响因素灰色关联分析

地下储气库注气过程中地层压力不断升高,过高的地层压力可能导致断层封闭性遭到破坏而发生天然气泄漏事故。需要分析各影响因素对地层压力的影响程度,得到影响地层压力的主要因素,为储气库安全运行提供参考。利用灰色系统理论的关联度分析法分析各影响因素与地层压力的关联度,通过关联度反映各影响因素对地层压力的影响程度。分析表明影响程度由大到小依次为注气速度、储层厚度、渗透率、孔隙度、井距、注采井到断层距离、运行井数。由关联度分析结果可知为保证储气库安全运行应合理选择注气速度和运行井数。     

超高压气藏改建储气库注采能力及库容评价——以川东北清溪储气库为例

超高压气藏储层欠压实,具有较强的应力敏感性(又称压敏效应),在其改建储气库注采能力和库容评价时,常规方法不适用.为此,文中以川东北清溪储气库为例,开展了超高压裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏压敏实验,并基于实验结果,利用拟稳定渗流原理,修正产能方程系数,建立了考虑压敏效应影响的二项式产能方程;在此基础上,利用节点分析方法,以冲...     

火山岩气藏滑脱效应影响因素研究

对大庆徐深火山岩气藏42块岩心进行了滑脱效应试验研究,分析了渗透率、孔隙半径和岩性分布度对火山岩气藏滑脱效应的影响。拟合出了绝对渗透率K∞与滑脱因子b的关系式,计算出了不同渗透率和孔隙压力下滑脱效应对渗流的贡献;通过试验数据证实了滑脱效应的强弱不仅与渗透率有关。还受孔隙半径分布的影响。得出了不同岩性火山岩的滑脱效应由强到弱依次为：流纹岩、晶屑凝灰岩、熔结凝灰岩、角砾熔岩、火山角砾岩。     

任11井潜山油藏改建地下储气库库容评价技术

通过任11井油藏注气地质特征综合评价和水驱开采特征的研究，认为任11井油藏具备改建地下储气库的地质条件。对任11井裂缝性底水油藏改建地下储气库后的库容评价进行了研究，重点开展了室内实验、数值模拟研究，借鉴华北雁翎油田注氮气驱油现场试验经验，进行了类比计算等油藏工程研究。综合利用已有的认识和结论建立了任11储气库的三维数值模拟模型。在精细历史拟合的基础上，对库容和溶解气量等重要基础参数进行了指标预测。结果表明，任11井油藏改建储气库后，可以形成30×108 m3的库容。     

海上废弃气藏改建地下储气库可行性——以琼东南盆地H气田为例

目前离岸远、水深较深的海上废弃气藏改建地下储气库的研究尚处于起步阶段。为此,以琼东南盆地H气田岩性气藏为例,以气藏构造特征、密封性评价、储层特征及气藏特征等静态特征研究为基础,结合气藏开发过程中产能评价、动储量评价、连通性分析研究,开展储气库库容参数、注采能力、工作气量、井数及井网等储气库运行参数设计论证,最后以数值模拟为手段,依据设计注采方案,模拟储气库运行指标。分析及模拟结果表明：(1)该区块是一个圈闭封闭性好,储层内部连通,属于高渗—特高渗气藏,圈闭内充满气,无可动水的常压高温岩性气藏,区块储气规模大,产能高,不产地层水,低含凝析油;(2)储气库运行压力介于23～34.5 MPa之间,库容量75.1×10⁸m³,工作气量26.1×10⁸m³,注采井数仅需10口,最低外输压力15.3 MPa,区块日均采气量2 094×10⁴m³,调峰日采气量达3 200×10⁴m³。结合海上配套工艺技术,认为其设计井数少、工...     

兴城火山岩底水气藏开采机理研究

兴城火山岩气藏为存在边底水的复杂气藏。为了分析该气藏底水上升规律,为开发方案设计提供科学依据,在分析其主要地质特征的基础上,首先建立了单井地质模型,然后根据单井地质模型和数值模拟技术研究了储层渗透率、水体大小及水体渗透率、隔层位置及大小、垂直/水平渗透率、单井配产以及储层打开程度等因素对开采效果的影响。通过分析认为渗透率等因素都对气井开采产生了不同程度的影响,开发过程中应综合考虑各种因素的影响,以达到合理开发的目的。该研究为兴城火山岩气藏的合理开发技术对策制定提供了依据,同时亦可为同类气田开发提供借鉴。     

原生韵律型火山岩储层特征及主控因素

近年来准噶尔盆地火山岩勘探实践表明,石炭系火山岩储层类型除风化壳型储层之外,距石炭系顶面300 m之下仍有物性较好的火山岩储层发育。为进一步明确该类原生型储层特征并为勘探部署提供依据,开展了火山岩原生型储层的成因机理、岩石类型、物性特征、空间分布、韵律性特征及主控因素等方面的研究,提出有别于火山岩风化壳储层的“原生型层状多期韵律式储层”的概念,简称原生韵律型火山岩储层。原生韵律型储层分布具有大面积、大跨度、纵向分布不受埋深控制的特点,储集空间主要为多期次喷溢旋回中每个旋回的顶、底发育与挥发分逃逸有关的原生孔隙;岩浆演化和火山活动序列是主要控制因素。该成果使石炭系火山岩纵向勘探深度得到拓展,勘探目的层选择由单一风化壳型储层向多期次喷发旋回发育的原生型储层转变,指导发现了多个石炭系内幕油气藏。该研究对其他盆地火山岩勘探有借鉴意义。     

西气东输盐穴储气库库容及运行模拟预测研究

掌握盐穴储气库的库容量和运行过程中的状态变化是合理制定盐穴储气库调峰方案的基础。在溶腔体积一定时,通过气体状态方程可求出单个溶腔的库容量,但需充分考虑溶腔的最大压力和温度对库容及工作气量的影响。在气库的注采过程中,天然气的不断压缩和膨胀并在井筒和地层中产生热交换,引起井筒和溶腔内的温度和压力变化。该变化过程遵循能量守恒和质量守恒定律,可建立相应的数学模型对溶腔和井口的温度压力进行预测。对西气东输盐穴储气库单腔运行过程的模拟发现,溶腔投入运行后的首个注采周期是温度、压力变化最剧烈的阶段,且单腔的工作气量并非一成不变,它与溶腔同一周期的采气时间长短成负相关关系,开采周期越长,溶腔温度变化越平稳,能采出的工作气量也越多;反之,则工作气量越少。因此在制定盐穴储气库调峰方案时,应尽量避免单个溶腔的强注强采而导致溶腔温度压力的剧烈变化,从而最大限度地提高单腔工作气量,发挥储气库的最大调峰能力。     

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。     

考虑安全稳定运行的大型枯竭气藏储气库注采优化

大型枯竭气藏储气库通常含有多个注采区块,区块间地层压差过高会破坏储层的稳定性。为实现注采过程中地层压力均衡变化,以各周期区块间地层压力方差值最小化为目标函数建立优化模型。该模型将数学优化技术与储气库安全稳定性问题进行了结合,并以各区块开井数和单井注采气量为决策变量,以储气库注采气总量、最大单井注采气量、最大区块地层压力等为约束条件。将所建立的优化模型应用于文23大型枯竭气藏储气库,成功求解了该储气库在年工作气量为30×10⁸m³/a条件下的优化注采方案。研究结果表明,所获得的优化注采方案在满足储气库注采气量要求的前提下,不仅能够降低各区块间地层压差,实现储气库整体地层压力的均衡变化,还能有效避免极端高压区块的出现,进一步保障了储气库的安全稳定运行。该研究成果对储气库注采运行方案的设计具有一定的指导意义。     

双6储气库运行综合评价及扩容潜力研究

辽河油田双6储气库自2014年投入运行以来,已经历了“六注四采”的平稳高效运行,2018年在中国石油各大储气库中率先实现达容扩容,第6注气期末库存量达53.27×10⁸m³,达容率为129%。针对储气库未来扩容方向不明晰的问题,从气藏的地质特征和开发动态分析出发,综合运用动、静态资料和观察井监测数据,结合数值模拟技术,分析研究储气库的注采状况、压力变化、气液界面变化、圈闭密封性等情况,并在此基础上进行扩容调峰的潜力评价。研究结果表明,储气库的注采能力逐年趋好,采用的直井-水平井组合井网极大提高了运行效率,在反复注采过程中,原油的采出和边水外推是储气库扩容的主要原因。在生产动态分析的基础上,结合区块地质特征,新增部署15口注采井,预计新井实施后,库容的控制程度可提高至95%以上。研究成果为现场生产管理及扩容调峰提供了依据,对同类型储气库建设具有一定指导意义。     

红山嘴油田石炭系火山岩储层裂缝发育特征及主控因素

红山嘴油田石炭系火山岩是典型的孔隙-裂缝性双重介质储层,裂缝是影响油气运聚成藏和富集高产的重要因素,也是制约研究区火山岩油气勘探的关键.为了实现石炭系火山岩油藏的高效开发,综合岩心、薄片、成像测井资料,在火山岩储层裂缝特征分析的基础上,分析影响裂缝发育的主控因素.结果表明:石炭系火山岩裂缝以构造缝为主,其次为成岩缝和风...     

苏里格气田东区马五5气藏主控因素及富集区优选

为提高鄂尔多斯盆地马五₅气藏有效储集层钻遇率,运用钻井、测井、录井、岩心及生产试气等资料,通过对沉积微相、成岩作用、古地形等有效储集层主控因素分析,明确了马五₅气藏白云岩分布规律,并对储集层进行综合分类评价,优选出马五₅气藏有利富集区。研究结果表明,苏里格气田东区马五₅储集层呈局部透镜状分布,连片性不强,最有利的储集体是颗粒白云岩和粗粉晶白云岩,主要储集空间为晶间孔、晶间溶孔和构造裂缝。沉积相和成岩作用是马五₅储集层的主控因素,颗粒滩是马五₅储集层白云岩最有利的沉积微相;有效储集层主要受控于准同生白云化作用和埋藏白云岩成岩作用对储集层的改造程度;相对高部位的古斜坡是马五₅气藏开发的有利区。     

页岩气水平井高产主控因素定量评价及应用

针对相同地质条件或施工工艺下,页岩气水平井产能差异较大的问题,以威远页岩气田WH平台为例,筛选出12项参数,利用主成分分析法,明确产量主控因素。结果表明:利用主成分分析法提取的2个主成分综合反映了原始参数94.09%的信息;压裂长度、优质储层厚度、压裂段数、压裂液用量、优质储层钻遇长度和优质储层压裂长度为WH平台水平井高产主控因素。以优质储层厚度、优质储层压裂长度和压裂液用量为代表构建了一种同时考虑SRV 3个维度的综合性参数“SRV因子”,通过与产量进行标定,建立了气井产量预测模型,实现产量快速准确预测。该研究为气井精细施工、产量预测及合理开发技术制订提供了参考。     

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利用废弃的中、高渗透砂岩气藏改建的天然气地下储气库的库容量、有效工作气量及调峰能力是衡量储气库的重要指标，其中库容量是储气库其他重要指标设计的基础。因此，如何准确计算储气库的库容量是非常关键的，它对储气库建设的成败以及对上游天然气开发和下游天然气需求都将起到极其重要的调节作用。通常在建设储气库时的库容量比利用气藏开发数据计算的库容量（地下有效储集空间）要小，因而在改建成储气库后特别是第一个注气周期内，必须对储气库的库容量进行复核。章采用改进的物质平衡方法对气藏动态储量进行了计算，并对改建为储气库后的库容量进行了复核，经实例应用，取得了良好的预测效果。