计算异常高压气藏地层压缩系数的一种新方法.pdf

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1、2012年3月西安石油大学学报(自然科学版)Mar．2012第27卷第2期Joum~ofXianShiyouUnive~ity(NaturMScienceEdition)Vo1．27No．2文章编号：1673-064X(2012)02-0041-05计算异常高压气藏地层压缩系数的一种新方法樊怀才，李晓平，陈军，张袁辉，窦天财(1．西南石油大学“油气藏地质及开发工程国家重点实验室”，四川成都610500；2．西南油气田分公司重庆气矿，重庆400021；3．延长石油集团油气勘探公司勘探开发部，陕西延安716000)摘要：准确的地层压缩系数在开发异常高压气藏的过程中有着重要意义．为了正确获得随气藏开

2、发而不断变化的地层压缩系数，在研究现有方法的基础上，通过分析异常高压气藏地层压缩系数随地层压力动态变化的特点，从天然气体积系数与地层压缩系数定义出发，运用产量递减律和采气指数概念，推导了地层压缩系数动态变化的表达式．将本方法与经验公式法计算的地层压缩系数进行了对比，结果表明，本方法计算的地层压缩系数更合理、准确，并且是一个能够正确反映气藏开发特征的动态值．关键词：异常高压气藏；地层压缩系数；计算方法；开发动态中图分类号：TE332文献标识码：A在异常高压气藏投入开发之后，由于天然气的值要么准确度不高，要么在使用范围上有限制．所以采出和地层压力的下降，地层再压实现象必将发需要有实用范围更广、更准

3、确的方法来计算异常高生⋯，其地层压缩系数比正常压力气藏高出4～5压气藏地层压缩系数值，这样可以提高气藏储量的倍，可达3．0×10MPa以上．因此，异常高压气藏计算精度．因此，本文提出了根据产量递减率和采气的地层压缩系数对气藏开发动态的影响是非常明显指数来计算地层压缩系数随压力变化的新方法．的．许多学者对异常高压气藏地层压缩系数进行了研究，其中一些方法是针对某种具体岩性的地1地层压缩系数层或某特定区块，也有一些方法是通过数学建模将地层压缩系数作为模型参数回归得到．但这些方法岩石的压缩系数又被称为孑L隙体积压缩系并没有揭示地层压缩系数随气藏开发的动态变化规数，定义为油层每降低单位压力时，单位孔隙体

4、律，还存在着以下一些问题：①忽略了岩石的压缩系积的缩小值，即数随气藏开发而发生较大变化的现象；②在利用物质平衡法求取异常高压气藏储量时，采用定岩石压cr一一=去=(l·一老)J．㈩lJ缩系数是欠妥的；③在确定地层压缩系数方面，现有式中：C为地层压缩系数，MPa～；pi为初始地层压的方法或者采用实验室测定值，或者采用经验公式力，MPa；卸为地层压力的下降值，MPa；为地层岩计算．事实上，实验室一般无法准确模拟地层条件，石孑L隙体积，10m；△为地层压力降低卸时孔隙而经验公式基本上是针对某个具体区块利用大量岩体积的缩小值，10m；i为地层初始孔隙度，小数；心数据确定的，这些都导致了最后获得的压缩系

5、数为地层压力降低△p时地层的孔隙度，小数．收稿日期：2011．11-01基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金(编号：20105121110006)；油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金“复杂气藏高效开发基础理论与应用技术研究”(编号：PLN-O8ZL001)资助作者简介：樊怀才(1983一)，男，博士，主要从事油气藏工程理论研究．E．mail：fanhuaicm@163．com一42一西安石油大学学报(自然科学版)以L气藏¨。为例，说明在不同压缩系数的情况式¨可得下压降曲线的变化情况，如图1所示．从图中可以看出，地层压缩系数虽然仅从1．4×10MPa变为dBsdp：掣d[273

6、+dptZ：一273+t。Pg。5．1×10MPa～，但异常高压气藏的压降曲线发生了较大的变化，且会直接影响到储量计算的结果．严(7)格说来，在利用物质平衡法和数值模拟法求取气藏式中：。为标准状况下的温度，K；p为标准状况下储量时，应该使用随压力变化的地层压缩系数，取为的压力，MPa；Z为天然气偏差系数，无因次；C为天一个固定值是欠妥的．然气压缩系数，MPa～．联解式(3)、式(5)、式(6)、式(7)可得压缩系数的表达式cr=1(dGpd+(G—Gp)C)．(8)求式(8)的焦点集中在如何处理dG。／a,上，直观上可以考虑直接通过作图的方法来求取，但这样求取不仅非常繁琐，而且计算的结果也不准

7、确．可以利用产量递减的方法来求取dG。／dp．图1储量随地层压缩系数变化特征Fig．1Variationofreserveswithformation=2dp．(9)compressibilityfactor式中：。为拟压力函数，MPa；Z(p)为压力P时天然2地层压缩系数计算方法气的偏差系数，无因次；／z(p)为压力P时天然气的黏度，mPa·S．天然气体积系数的定义式为根据采气指数的定义可知：．