气藏工程与动态分析方法共129页

CQUST 概述
气井动态分析是气藏动态分析基础，主要内容： 1.收集每一口井的全部地质和技术资料，编制气井井史并绘制采气曲线； 2.已经取得的地震、测井、岩心、试油及物性等资料是气藏动态分析的重要依据， 这些资料需在气井上取得综合认识的基础上完成； 3.分析气井油、气、水产量与地层压力、生产压差之间的关系，找出它们之间的内 在联系和规律，并推断气藏内部的变化； 4.通过气井生产动态状况和试井资料推断井周围储层地质情况，并综合静态资料分 析整个气藏地质情况，判断气藏边界和驱动类型； 5.分析气井产能和生产情况，建立气井生产方程式，评价气井和气藏生产能力；
6.提供气藏动态分析工作所需的各项资料，包括地层压力、地层温度及流体性质变 化等。
二、气藏驱动方式的类型
油、气藏的驱动方式反应了促使油、气由地层流向井底的主要地层能量形式。
CQUST 概述
地层能量主要有：
1）在重力场中液体的势能； 2）液体形变的势能； 3）地层岩石变形的势能； 4）自由气的势能； 5）溶解气的势能。 1.气压驱动 特点：在气藏开发过程中，没有边、底水，或边、底水不运动，或水的运动速度 大大跟不上气体运动速度，此时，驱气的主要动力是气体本身的压能，气藏的储气 孔隙体积保持不变，地层压力系数P/Z与累积采气量Gp呈线性关系。图（6－7） 2.弹性水驱 特点：由于含水层的岩石和流体的弹性能量较大，边水或底水的影响就大，气 藏的储气孔隙体积要缩小，地层压力下降要比气驱缓慢。这种驱动方式称弹性水驱， 供水区面积愈大，压力较高的气藏出现弹性水驱的可能性就愈大。 3.刚性水驱 特点：侵入气藏的边、底水能量完全补偿了从气藏中采出的气产量，此时气藏压 力能保持在原始水平上，这种驱动方式称刚性水驱。
CQUST
采

2.确定气藏采气速度 、布井方式和气井合 理生产工作制度，制
度与压降速度 2.分析观测井地层压 力变化趋势，气水界
水 源 、 侵 入 机理 、 定技术政策
面变化趋势
水 侵 速 度 ， 计算 水 3．为动态监测、数 3.生产测井
侵量
值模拟提供依据
表3-1 气藏动态分析内容、目的和手段（续上表）
编 分析 号 项目
业提供依据 2.试井分析
钻井， 2.完井方式、射孔完善程 2 . 为 增 产 、 3.井口带出
7 完井与 度
提 高 采 收 率 物分析
采气工 3.产液、带液能力与管柱 ，采取适当
艺 措 施 摩阻损失
的工艺措施
效 果 分 4.井下油套管破裂、井壁 提供依据
析
垮塌与产层掩埋情况
5.修井、增压、气举、机
抽、泡排、水力、喷射泵
可定期用人工震源获取井间地质、储、 渗参数和气水动态信息。
2、地球物理测井监测技术
第三讲 气藏动态分析简述
引言
气藏动态分析是气田开发管理的核心，它贯彻 于气田开发的始终，涉及面又广。只有掌握气井、 气藏的开采动态和开发动态，研究分析其动态机理， 不断加深对气井、气藏的开采特征和开采规律的认 识，才能把握气田开发的主动权，编制出最佳的开 发方案、开发调整方案、开采挖潜方案和切合实际 的生产规划，实现高效、合理和科学开发气田的目 的，取得最佳经济效益，并指导下游工程的健康发 展。
井位
4.压降曲线
气 藏 开 1.压力系统变化、 1.复核动态储 1.分井 、分区产量统
采 状 况 、 层间窜流及地层 量
计分析
储 量 动 水活动情况
调整产能布局 2测出结果分析不同时
6 用 程 度 2.单井、分区块 3.确定稳产年 期的压力等值图

第一章 气藏基本特征描述 第四节 地层热力学条件分析
二、地层压力
1.压力—深度关系分析
(1)压力系数?
气
藏 工
(2)异常压力气藏?
程
与 动
2.压深关系曲线的应用
态
分 析
(1)确定地层流体原始界面位置
方
法
1)确定地层流体原始界面位置 2) 当一口
探井打在含气区，另一口探井打在含水区时
(2)判断储集层的压力系统
/ 1 Swi Sgr
(2)应用举例
第一章 气藏基本特征描述 第三节 气藏岩石物性参数计算及实测数据处理
三、毛管压力曲线特征参数计算
1.压汞法的基本原理
2.毛管压力曲线的归一化处理
气 藏
(1)储层J函数的生成
工
程 与
(2)平均毛管压力曲线的确定
动
态 分
3.压汞资料的数字特征
析
方 法
(1)常用特征值:入门压力,正态分布特征值,地质混合
析
方
法
w 0.9994 5.8443103 p 6.5342 105 p2
wi
第一章 气藏基本特征描述
第二节 地层水的物性参数计算
五、地层水的密度
wp 0.996732 4.61464105Tf
气 藏 工
3.06254106Tf2
程
与
动
态
分 析 方
w 1.08388 5.10546104Tf
第一章 气藏基本特征描述
第二节 地层水的物性参数计算
三、地层水的体积系数
Bw

Vwf Vws
气
Bw 1 Vwt 1 Vwp

25
2.3 气井产能方程及产能曲线异常分析
2.3.1 气井产能公式及二项式产能方程 1、气井产能
指一定回压下的气井产气量，气井产能是气井生产能力的 度量。
2、产能试井
以不同的井底流动压力测试气井的产量的试井方法。
26
2.3 气井产能方程及产能曲线异常分析
1、稳定状态流动达西公式
设想一水平、等厚、均质的气层，气体径向流入井底。服从
方
3.气井生产工作制度的分析
案
编
制
参
考 工
试采 1.气藏驱动类型分析
作
2. 产量、生产压差、油气比、水气比，试采中压力、产量变化情况
内
分析 3.不同时间气水界面分析
容
4.低产气层改造效果分析
6
2.1 气田开发方案编制程序
气
田
开
发
方 容积
案
编 法计
制 参 算储
考 工
量
作
内
容
1.储量计算方法确定、历次计算过程 2.储量参数确定 （1）面积 （2）有效厚度及下限标准（等值图） （3）孔隙度（等值图） （4）含气、水饱和度（等值图） （5）体积系数 （6）Z （7）气层和地面温度；气层压力（压力等值图） （8）气藏废弃压力的确定和采收率估计 （9）计算结果（储量计算表）
气藏压力系统
动
动态法核
态
试井分析
特
实储量
征 试采分析
生产管理及
劳动组织
4
国内外同类气田开发经验调查
2.1 气田开发方案编制程序
气 田 开
渗流物 理特征
1.储层岩石表面润湿性 2.气水相对渗透率（分层组的相对渗透率图）
发

Cl-
K+
CO32-
Ca2+
Mg2+
HCO3-
SO42-
任务三 地层水物性分析
一、地层水的矿化度
任务二 地层原油的物性分析
（四）地层油的粘度
影响因素分析：
①组成： 轻烃组分所占比例↗, μ o↘
②溶解气量： Rs↗, μ o↘
③温度： T↗，μ o↘ ④压力：当p<pb时， p↗, μo ↘ 当p>pb时， p↗,μo↗
世界某些油田原油物性参数
油田名称 大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层 罗马什金(俄) 油层温度 (℃) 45 90 65 109 40 油层压力 (MPa) 7～12 16 23 37 17 泡点压力 (MPa) 6.4～11 13 19 24.6 8.5 溶解气油 比(m /m ) 45 7 27.5 69 58.4
1 1
1Leabharlann 标准状况下yi vi
任务一 天然气物性分析
一、天然气的组成与分类
3. 天然气的分类 按矿藏特点： 油藏气 气藏气 凝析气 煤层气
按汽油蒸汽含量：
酸气 净气
富气 ≥100g/m3 贫气 <100g/m3
按硫含量：
≥1g/m3 <1g/m3 洁气
任务一 天然气物性分析
二、天然气的物理性质
4.天然气的体积系数 5.天然气的粘度 6.天然气的压缩系数
任务二 地层原油的物性分析
【知识目标】 1. 了解原油的组成与分类 2. 掌握原油的体积系数、压缩系数、粘度等参数
【技能目标】
会整理和分析地层油的物性资料
任务二 地层原油的物性分析
任务二 地层原油的物性分析

(1)相对渗透率概念
气 藏 工 程
K rg

Kg K
K rw

Kw K
与
动 态
(2)两相相对渗透率的经验公式
分
析 方 法
K rg 1 S w1 e S w 1S /e 4 w 1/1 2/2
KrwSw 3/e2Sw 3
第一章 气藏基本特征描述 第三节 气藏岩石物性参数计算及实测数据处理
pd6.89 15 3 0 ex A 1p 0.2yNyCyH0.4C 1C 2
2C 3C 4C 5C 6 A 2 c7 A 3C 1/C 7 0.0000
气 藏
A 4T fA 5LA 6L 2A 7L 3A 8M A 9M 2A 1M 03A 11

1 n
n
fii
i1
n
fi h i
i1 n hi
i1
fi Aihi Ai.hi
第一章 气藏基本特征描述 第三节 气藏岩石物性参数计算及实测数据处理
一、储层岩石物性参数计算与分析 2.储层岩石渗透率数据处理
(1)气测渗透率的数据处理及校正
气
藏
工
程 与 动 态 分 析
一、物质平衡通式的推导
1.地下天然气的膨胀量
气 藏 工
AGB g GB gi
程 与
2.含气体积的减小量
动
态 分 析
BdVwdVp
方
法
G
GpBgWeWpBw
Bg[i (B Bggi1)(Cw 1SwSiwC i p)p]
第二章 气藏物质平衡方法
第一节 气藏物质平衡通式的建立与简化
3.摩尔组成

29、钻采工程投资概算表 30、地面建设工程主要工程量总表
31、地面建设工程投资估算表
32、开发方案经济指标汇总表 33、推荐方案实施工作量与安排汇总表
气藏开发方案设计附图
1、气田地理交通位置图 2、区域地质构造图 3、地震测线与气藏构造图 4、勘探成果图 5、测井解释成果图 6、气藏的纵横剖面图 7、储层对比图 8、孔隙结构特征图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气田、凝析气田开发方案编制参考工作图
气藏开发方案设计附表
1、地层层序表 2、取心及岩心分析统计表
二、气藏动态分析的主要技术
2、地球物理测井监测技术
近年来，利用测井技术可以识别裂缝，确定孔、渗参数在空 间的分布和边、底水的层位。目前已能成功地监测气水界面活 动和选择性水侵规律，为水驱气藏开采工艺的选择提供了可靠 依据。 测井技术主要有中子法、脉冲中子法、电法、测井温、测流 量和声波测井等六种方法。应用脉冲中子法划分气水界面比油 水界面效果好，对碳酸盐岩气藏也有效。声波测井对砂岩和非 砂岩均有较高的分辨率和可靠性。
第三节 气藏类型的分析判断
一、气藏类型
根据地层烃类体系的组成和相态性质，气藏可分：干气气藏、
湿气气藏和凝析气藏。 根据驱动方式，气藏可分：气驱气藏、弹性水驱气藏和刚性
水驱气藏。刚性水驱实为弹性水驱的一个特例。
根据储层结构的不同，气藏又分为：孔隙性碎屑岩气藏和裂 缝性碳酸岩气藏。 根据纵向剖面上产层的多少可分：单层气藏和多层气田。

Papay法经各方 法校正后与实测值偏 差较大。C-K-B法相 比W-A和GXQ校正与实
未经校正的偏差因子图 图 经W-A校正后的偏差因子
测曲线偏差较大，其 次为GXQ法。W-A法校
正后除Papay曲线外，
其余各曲线与实测值 曲线能很好的重合。
经GXQ校正后的偏差因子图 经CKB校正后的偏差因子图
普光气田偏差因子的计算分析
CH4 16.043 C2H6 30.07 C3H8 44.097 n-C4H10 58.124 i-C4H10 58.124 n-C5H12 72.151 i-C5H12 72.151 C6H14 86.178 C7H16 100.205 He 4.003 N2 28.013 O2 31.999 H2 2.016 CO2 44.01 CO 28.01 H2S 34.076 H2O 18.015
氧化碳(CO)、氮(N2)、氧(O2)、氢(H2)和水汽(H2O)等。天然气
中有时也含有微量的稀有气体，如氦(He)和氩(Ar)等。
一、天然气的组成
各种组分在天然气中所占数量比例，称为天然气的组成。 不同类型的油、气田中，天然气的组成差异很大。 表1-1
气 藏 工 程 与 动 态 分 析 方 法
有代表性的油、气田天然气组成
p pcTpc

②Wichert和Aziz校正方法(WA校正)
120 A0.9 A1.6 15 B 0.5 B 4 1.8
③郭绪强(GXQ)校正




Tc Tm Cwa
Tm xiTci
i 1 n
C wa
1 0.9 1.6 0.4 120 x1 x2 x1 x2 15 x10.5 x2 14.5038

表3-1 气藏动态分析内容、目的和手段（续上表）
编 号
分析 项目
分析 内容
分析 目的
主要 分析 手段
1.工程测井 2.试井分析 3.井口带出 物分析
7
钻井， 完井与 采气工 艺措施 效果分 析
1.钻井井斜、井眼变化， 井底污染状况 2.完井方式、射孔完善程 度 3.产液、带液能力与管柱 摩阻损失 4.井下油套管破裂、井壁 垮塌与产层掩埋情况 5.修井、增压、气举、机 抽、泡排、水力、喷射泵 、气流喷射泵等工艺措施 效果
整及挖潜方案。
一、气藏动态分析的主要内容
气藏动态分析技术是提供气藏开发全过程动态信 息技术，目前国内外主要应用地震、地球物理测井、 地球化学、气水动力学和气藏数值模拟等技术来分 析气藏生产动态，并由点（气井）的监测、分析发 展到整个气田乃至成组气田开发过程实施全面监测 和分析。参照集团公司气藏动态分析工作规范（草 稿），归纳于下表。
1.为修井作 业提供依据 2.为增产、 提高采收率 ，采取适当 的工艺措施 提供依据
二、气藏动态分析的主要技术
1、地震技术
1）三维地震 该技术可有效地确定含气范围、气水边界、岩 性变化、断层位置和裂缝带等。 2）垂直地震剖面 该技术能确定断层、气水边界、裂缝发育方向 和各向异性渗透方向。还能预测未钻开的异常高压 层，为平衡钻井提供依据。
3）利用非烃组分浓度分布规律监测气水界面
含气层中H2S浓度的分布可定量地确定气藏面
积上产能大小及分布范围。H2S浓度越高，单位地
层储气能力越低，反之，孔隙中烃含量越高。CO2
和H2S的浓度分布规律相同。含N2量最高的地区，
含H2S量最低。大部含气层系中H2S含量随深度增
加而增加，气液接触带附近H2S浓度急剧增加。

气藏动态分析的原理基于物理学、流体力学和数值计算等学科，通过建立 数学模型和数值模拟方法，对气藏的动态数据进行处理和分析。
开发动态分析的方法
数值模拟方法
利用数值计算软件建立气藏模型，通过模拟气藏开发过程中压力、产量等参数的变化， 预测气藏未来的动态趋势。
统计分析方法
对气藏的实际生产数据进行分析，提取有用的信息，如气井的生产曲线、气藏的压力分 布等，为气藏的开发和管理提供决策依据。
气藏动态分析的重要性
提高气藏开发效果
通过气藏动态分析，可以了解气 藏的动态特征和变化规律，优化 开发方案，提高气藏的开发效果 和采收率。
降低开发风险
气藏动态分析可以预测气藏的未 来变化，及时发现和解决潜在问 题，降低开发风险。
提高经济效益
通过气藏动态分析，可以优化气 藏的开发策略，降低开发成本， 提高经济效益。
目的
气藏动态分析的目的是了解和预测气 藏的动态行为，包括气藏的产量、压 力、温度等参数的变化，以及这些变 化对气藏开发效果和经济效益的影响。
背景
随着全球能源需求的不断增长，天然 气作为一种清洁、高效的能源，其开 发和利用越来越受到重视。气藏动态 分析是实现天然气高效、经济、安全 开发的关键手段之一。
气藏生产动态分析是通过监测气藏生 产过程中的压力、温度、产量等参数， 分析气藏的动态变化规律，为气藏的 优化开发和生产管理提供依据。
气藏生产动态分析的原理基于流体力 学、热力学和传热传质学等基础理论， 通过建立数学模型，对气藏生产数据 进行处理和分析，揭示气藏的动态变 化规律。
生产动态分析的方法
数值模拟
对未来研究的建议
进一步研究气藏动态分析的新理论、新 方法和新技术，提高分析的精度和可靠 性。

谢谢！
196
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
▪
实用油藏工程与动态分析方法
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。