岩石压缩系数对气藏动态储量计算的影响

气藏动态地质 储量的计算结果受生产数据、气藏测压数据以及岩石和流体物性等参数的影响。目前确定岩石压缩系数的方法主要有实验测量法和Hall图版经验公式法,由于Hall图版由实验值统计而来,因而这二种方法基本上是一致的。用Hall图版确定的岩石压缩系数明显偏高,且Hall图版错误地显示了岩石压缩系数与孔隙度的逻辑关系,因而都是一些错误的数值。用笔者提出的岩石压缩系数与孔隙度的关系曲线确定的岩石压缩系数-般都较低。本文算例表明,用Hall图版或实验确定的压缩系数计算的气藏地质储量明显偏小。     

岩石压缩系数对油藏数值模拟结果的影响

油藏数值模拟结果受岩石物性参数的影响,岩石压缩系数是影响数值模拟结果的参数之一.利用Hall图版和理论公式2种方法确定岩石的压缩系数,并研究不同确定方法对油藏数值模拟结果的影响.研究表明,Hall图版高估了岩石的弹性能量,用其数值进行油藏数值模拟计算时,油藏压力的下降速度明显变慢.由于理论公式计算的岩石压缩系数远小于地层流体的压缩系数,油藏数值模拟计算中可将其忽略.     

一种快速确定储层岩石压缩系数的方法

目前确定岩石压缩系数的经验公式(Hall图版法和Newmen经验公式法)仅考虑了岩石压缩系数与岩石孔隙度的变化关系,导致计算结果与实际情况有较大的偏差。从影响岩石压缩系数变化的主要因素入手,研究了岩石压缩系数与孔隙度和地层压力的变化规律,并利用EXCEL多元回归数据分析方法建立了相应的函数公式,计算储层的岩石压缩系数。实例应用表明,利用新方法建立的储层岩石压缩系数函数公式计算结果相对误差较小,计算结果更加合理且方法简便快捷,易于操作。     

岩石压缩系数的计算及其对气藏数值模拟结果的影响研究

岩石压缩系数是气藏工程中的一个重要参数,其取值影响着气藏数值模拟的计算结果。目前计算岩石压缩系数的方法有很多,在矿场上,最常用的计算方法是Hall 图版经验公式法,但其计算结果与实际值有较大差距。文中对比分析了Hall 图版经验公式法和弹性模量法,并研究了不同的计算方法对气藏数值模拟结果的影响。由Hall 图版经验公式法计算得到的岩石压缩系数偏大,即对地层岩石的弹性能量估计偏大,从而导致气藏数值模拟计算的压降速度偏慢;而采用弹性模量法计算岩石压缩系数,其结果相对较为合理。     

低渗透储层存在强应力敏感吗?——回应窦宏恩先生

低渗透储层属于致密介质,孔隙度小,压缩系数低,应力敏感性也极其微弱。但是,Hall图版曲线却显示了错误的逻辑关系,即孔隙度越低,岩石的压缩性越强。Hall图版的逻辑错误,是由实验中的表皮效应所致。根据弹性模量法测量的岩石压缩系数显示了正确的逻辑关系,即孔隙度越高,压缩系数越大,且压缩系数的数值非常低,低于地层流体的压缩系数。岩石的应力敏感与岩石的压缩性存在密切的关系,低渗透储层的压缩性低,应力敏感必然很弱。低渗透储层的强应力敏感现象,是由实验的系统误差所导致的,而非岩石自身的性质。     

低渗透和高渗透储层都存在应力敏感性

近几年,有人将岩石孔隙压缩系数与岩石压缩系数的概念混为一谈,导出了一个错误公式,并用其解释实验结果,得出了低渗透储层不存在强应力敏感性这一错误认识。为了澄清一些概念,阐述了有孔岩石在不同压力环境下的压缩系数的概念,并指出孔隙度与岩石孔隙有效压缩系数的关系和孔隙度与岩石压缩系数的关系不是一回事,从有孔岩石体积公式入手,导 出岩石孔隙有效压缩系数公式,通过该公式可看出,岩石孔隙有效压缩系数随孔隙度的增大而减小,而岩石压缩系数随孔隙度的增大而增大。其关系与油藏工程中表征孔隙度和岩石孔隙体积有效压缩系数的Hall 曲线一致,进而说明Hall 曲线是正确的。 强调指出:用错误的公式解释正确的试验,所得结论和认识同样是错误的。理论公式的结果需要实验验证,实验是科学研究中 一门基础科学,实验和理论一样都是在一定条件下成立。国内外研究者通过实验和理论研究,提出低渗透油气储层比中高渗透储层更具有较强的应力敏感性,诸多研究者的实验数据是可信的,不是实验的系统误差所致,这已经是事实,是毋庸置疑的。     

气藏动态储量计算中的几个关键参数探讨

传统的计算方法以物质平衡公式为基础,利用关井测压数据来计算动态储量。现今以“气井生产动态曲线特征图版拟合法”为主的动态计算储量方法,特点是利用流动压力计算气井动态储量。在对比分析这两种方法的基础上,结合国内外已开发气田动态储量计算实例,研究了关井测压数据和岩石有效压缩系数对动态储量计算的影响。结果表明,在没有关井测压资料的情况下,利用现今的方法可以计算动态储量,并能够准确拟合生产历史,但会使动态储量计算结果存在很大的不确定性。因此关井测压资料对动态储量的准确计算十分重要。对于异常高压气藏,储层岩石有效压缩系数对动态储量计算结果的影响不可忽视,岩石有效压缩系数取值越小,动态储量计算结果越大,在开发早期计算动态储量时应该确定可靠的岩石有效压缩系数值。     

基于物质平衡法确定超高压气藏动态储量的新方法

超高压气藏开发初期岩石压缩系数变化大,而目前超高压气藏物质平衡方程中却将岩石压缩系数取作常数,给动态储量计算带来了较大误差。利用超高压气藏岩石压缩系数的实验成果,建立了考虑压缩系数连续变化的超高压气藏物质平衡方程,并对方程进行线性化求解,提出了计算超高压气藏动态储量的新方法。应用结果表明：超高压气藏岩石压缩系数值对储量的计算结果影响非常大,对于四川盆地河坝超高压气藏,用岩石压缩系数取常数的物质平衡方法计算的储量值偏小13%~34%。因此,超高压气藏物质平衡方程必须考虑岩石压缩系数连续变化的特点,才能使动态储量计算结果更符合实际。     

考虑颗粒变形和颗粒间变形的孔隙压缩系数

目前,油藏工程研究对岩石基础物性参数孔隙压缩系数争议颇多,其根本问题是对岩石的表观体积、基质颗粒体积、孔隙体积的应力应变机理尚不清楚。文中在对Terzaghi和Skempton 2个经典有效应力原理深入分析基础上,综合考虑颗粒变形和颗粒间变形,采用2种方法系统地推导了多孔介质的3个体积随流体压力变化的关系,建立了精确计算孔隙压缩系数的新关系式,并进行了规律分析与实例验证。研究表明:孔隙体积变化与颗粒变形、颗粒间变形同时相关,且多数岩石颗粒间变形远大于颗粒变形;孔隙压缩系数远大于表观体积压缩系数,表观体积压缩系数又大于颗粒压缩系数;"高孔高压缩"逻辑规律适用于表观体积压缩系数,而孔隙压缩系数由于孔隙体积自身是分母,与孔隙度负相关;孔隙压缩系数新关系式与实验测试结果和Hall图版反映的规律一致。     

岩石弹性变形中孔隙度变化的研究

从两方面研究 了弹性变形中孔隙度的变化情况。首先,借助于岩石的4个压缩系数及其相互关系,从理论,上证明了孔隐度的变化与净围压有直接的关系,即若净围压不变,孔隐度也不会改变;反之,孔隙度将变化。另一方面,从实验角度用反证法证明了弹性变形中孔隙度是变化的,即先假设孔隙度不变,推导出岩石骨架颗粒压缩系数的表达式,再借助于实验数据将计算值与实测的岩石骨架颗粒压缩系数值对比,若两者相差特别大,则原假设就不成立。理论与实验计算结果都表明,在一般情况下,岩石在弹性变形过程中,孔隙度是变化的,孔隙度不变性原则并不成立,因而孔隐度校正是有依据的。     

提升超深层超高压气藏动态储量评价可靠性的新方法——物质平衡实用化分析方法

超深层大气田一般都具有高压超高压、基质致密、裂缝发育等特点,其动态储量评价结果具有较强的不确定性。为了准确评价该类型气藏的动态储量,首先基于高压超高压气藏物质平衡方程,深入分析了岩石有效压缩系数与岩石累积有效压缩系数的相关关系,优选出适合于高压超高压气藏动态储量评价的物质平衡分析方法 ;然后,基于非线性回归法确定了动态储量评价的起算条件,针对未达到起算条件的情形建立了半对数典型曲线拟合法,并采用该方法计算了3个超高压气田(藏)的动态储量,进而验证其可靠性。研究结果表明:(1)高压超高压气藏物质平衡方程中的气藏累积有效压缩系数是影响该类气藏动态储量评价结果的关键参数,该参数是原始地层压力和当前平均地层压力的函数,而其数值难以通过岩心实验测得;(2)针对高压超高压气藏,推荐采用不需要压缩系数的非线性回归法进行动态储量评价;(3)采用非线性回归法计算动态储量的起算点(无量纲视地层压力与累计产气量关系曲线偏离直线的起点)无法通过理论计算得到,基于图解法的统计结果得到不同无量纲线性系数(ωD)情形下起算点对应的无量纲视地层压力衰竭程度介于0.06～0.38,基于实例气藏数据统计得到的起算点也在此范围内;(4)未达到起算条件时可采用半对数典型曲线拟合法估算动态储量,动态储量与视地质储量的比值(G/G_(app))是ωD的函数,ωD越大,(G/G_(app))越小;(5)处于试采阶段的高压超高压气藏,应尽可能延长试采时间,以提高动态储量评价的可靠性;对处于开发中后期的高压超高压气藏,则应以动态储量为基础制订气藏综合治理措施,进而不断改善气藏的开发效果。     

川东石炭系气藏不同类型岩石孔隙度下限及其对储量的影响

石炭系是川东地区的主力产层,储量、特别是容积法储量是制定开发方案的基础。在储量计算的有关参数中,有效储层下限的确定直接影响有效储层厚度、孔隙度和含气饱和度三个参数。研究发现,由于储集岩类型不同,其孔隙类型也就不同,孔喉结构存在较大差异,因此,对不同储集岩,有效储层应有不同的孔隙度下限。通过对川东地区七里峡、大天池、大池干井、高峰场、云安厂、福成寨等构造石炭系209个岩样的压汞资料分析研究,得出不同储集岩的有效储层孔隙度下限,以此计算了川东石炭系8口气井的容积法储量,与不同储集岩采用相同的有效储层孔隙度下限比较,计算结果相差6.22%,结果更接近地层实际情况。     

修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程及储量计算

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langmuir等温吸附模型,推导出了修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程,并对方程线性化,得到只含有原始游离气和原始吸附气的直线方程。代入实际生产数据,求得关于线性方程的数据点,并对数据点线性拟合,其拟合方程的斜率是原始游离气的含量,截距是原始吸附气的含量,两者相加求得页岩气藏的原始地质储量。实例分析表明,考虑基质收缩效应,使得页岩压缩系数前期不断减小,后期趋于稳定;由于压缩系数的改变,使得页岩气藏储层孔隙度的变化比常规气藏缓慢;通过对页岩气藏岩石压缩系数的修正以及实际生产数据点的线性拟合,求得页岩气藏中吸附气的含量增加,游离气的含量减少,页岩气藏总地质储量增大,且与实际储量更加接近。     

注采过程中岩石物性参数变化规律研究

目前我国许多油气藏采用保压开采措施生产，对部分衰竭油气藏进行储气库改造措施。油气藏流体反复注采，使得孔隙内外压差不断变化，导致岩石压缩系数、孔隙度、渗透率等物性参数也在不断发生变化。本研究采用人造岩心，经过反复升降围压实验对岩石压缩系数、孔隙度及渗透率进行了测试。研究结果表明，岩石物性参数随压力的变化而变化。岩石孔隙度不同．其它参数变化规律不同：渗透率随压力循环升降存在滞后效应。