水驱气藏的分类与驱动方式

气藏物质平衡方程式正常压力系统气藏的物质平衡方程式当原始气藏压力等于或略大于埋藏深度的静水压力时，称之为正常压力系统气藏。

下面按其有无天然水驱作用划分的水驱气藏和定容气藏，对其物质平衡方程式加以简单推导。

一.水驱气藏的物质平衡方程式对于一个具有天然水驱作用的气藏，随着气藏的开采和气藏压力的下降，必将引起气藏内的天然气、地层束缚水和岩石的弹性膨胀，以及边水对气藏的侵入。

由图3-1看出，在气藏累积产出(GpBg+WpBw)的天然气和地层水的条件下，经历了开发时间t，气藏压力由pi下降到p。

此时，气藏被天然水侵占据的孔隙体积，加上被地层束缚水和岩石弹性膨胀占据的孔隙体积，再加上剩余天然气占有的孔隙体积，应当等于在pi压力下气藏的原始含气的体积，即在地层条件下气藏的原始地下储气量。

由此，可直接写出如下关系式：(3-1)式中：G—气藏在地面标准条件下(0.1OlMPa和2O℃)的原始地质储量；GP—气藏在地面标准条件下的累积产气量；其他符号同油藏物质平衡方程式所注。

由(3-1)式解得水驱气藏的物质平衡方程式为：(3-2)对于正常压力系数的气藏，由于(3-2)式分母中的第2项与第1项相比，因数值很小，通常可以忽略不计，因此得到下式：(3-3)将(2-5)式和(2-6)式代入(3-3)式得：(3-4)由(3-4)式解得水驱气藏的压降方程式为：(3-5)由(3-5)式看出，天然水驱气藏的视地层压力(p/Z)与累积产气量(Gp)之间，并不存在直线关系，而是随着净水侵量(We-WpBw)的增加，气藏的视地层压力下降率随累积产气量的增加而不断减小，两者之间是一条曲线(见图3-2)。

因此，对于水驱气藏，不能利用压降图的外推方法确定气藏的原始地质储量，而必须应用水驱气藏的物质平衡方程式进行计算。

图3-1 水驱气藏的物质平衡图图3-2 气藏的压降图将(3-3)式改写为下式：(3-6)若考虑天然水驱为非稳定流时，即，则(3-6)式可写为：(3-7)若令：(3-8) (3-9)则得(3-10)由此可见，与油藏的物质平衡方程式相似，水驱气藏的物质平衡方程式，同样可简化为直线关系式。

水驱气藏的分类与驱动方式一、水驱气藏的分类水驱气藏从水体产状看可分为边水、底水两类。

前者仅局部与气藏底界接触，多存在于层状气藏；后者则整个气藏底界均与水体接触，是块状气藏的主要形式。

从水驱气藏水体与外界连通性看，又有封闭型与开启型之分。

不同水体类型的水驱气藏在开发布局、原则上有不同的策略方法。

通常对边水气藏采取边部少布井、低速度的开采方法，以延缓边水的侵入，而对底水气藏则采取均匀布井，均衡开采，控制打开程度方法，以达到水侵均匀、防止水锥的目的。

另外，可以根据压力系统分类法对水驱气藏进行分类研究。

根据压力系统分类法，压力系数0.8〜1.2为正常压力，大于1.2 为高压异常，小于0.8 者为低压异常。

气藏开发的实际资料表明：正常压力系统气藏的压力系数在0.9〜1.5 之间，而异常高压气藏的压力系数在1.5 〜2.23 之间。

水驱气藏从压力系统与形成原因可以分为：异常高压水驱气藏、正常压力系统水驱气藏和异常低压水驱气藏，目前的研究主要集中与正常压力系统的水驱气藏和异常高压水驱气藏，而异常低压的水驱气藏很少见。

对于异常高压水驱气藏，由于开采过程不仅要考虑水侵的影响，还要考虑由于地层压力下降造成的气藏物性参数和体积变化，即要考虑介质形变问题。

二、水驱气藏驱动方式的分析在油气藏的开发过程中，驱动方式反映了促使油、气由地层流向井底的主要能量形式。

目前物质平衡方程为判断水驱气藏驱动方式的主要手段，对于定容封闭气藏而言，气压驱动为主要方式：对水驱气藏来讲，在气藏驱动的基础上，驱动方式主要有刚性水驱与弹性水驱两类。

弹性水驱是指在水驱气藏开发过程中，随着采气量的增加和地层压力的下降，造成边、底水的侵入，由于含水层的岩石和流体的弹性能量较大，边水或底水的影响明显，使地层压力下降要比气藏缓慢的一种驱动方式。

供水区面积愈大，压力较大的气藏出现弹性水驱的可能性就愈大。

刚性水驱是指侵入气藏的边、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原始水平上的驱动方式。

气藏分类SY/T6168—19951范围本标准规定了天然气藏单因素分类和多因素组合分类系列与指标，同时规定了组合分类的原则和命名方法。

本标准适用于天然气常规气藏、凝析气藏和非常规等气藏的分类。

3.1按气藏圈闭因素分类天然气藏按圈闭类型可分为四类十亚类，见表1。

3.2按储层因素分类3.2.1依据储层岩石类型划分。

见表2。

3.2.2依据储层物性划分，见表3。

按储层物性划分气藏类型时，应以试井资料求取得有效渗透率为主，绝对渗透率和孔隙度参数仅作参考使用。

尤其是非孔隙型储层，绝不能仅使用绝对渗透率进行划分。

表1 按圈闭因素划分表2 气藏按储层岩类的划分表3 气藏按储层物性的划分表4 气藏储渗空间类型特征表气藏按驱动方式可分为三类，其类型划分及特征见表5。

表5 气藏按驱动因素分类3.4按相态因素分类：按天然气藏地层条件下的压力—温度相态可分为干气藏、湿气藏、凝析气藏、水溶性气藏、水化物气藏五类。

3.4.1干气藏：储层气组成中部含常温常压条件下液态烃（C5以上）组分，开采过程中地下储层内和地面分离器中均无凝析油产出，通常甲烷含量大于95%，气体相对密度小于0.65。

3．4.2湿气藏：气藏衰竭式开采时储层中不存在反凝析现象，其流体在地下始终为气态，而地面分离器内可有凝析油析出，但含量较低，一般小于50g/m3 。

3.4.3凝析气藏：在初始储层条件下流体呈气态，储层温度处于压力--温度相图的临界温度与最大凝析温度之间。

在衰竭式开采时储层中存在反凝析现象，地面有凝析油产出。

3.4.4水溶性气藏：烃类气体在地层条件下溶于地层水之中，形成的具有工业开采价值的气藏。

3．4.5水化物气藏：烃类气体与水在储层条件下呈固态存在，具有工业开采价值的气藏。

3.5凝析气藏的分类3.5.1按露点在压力—温度相图中的位置划分A）常规凝析气藏：储层温度距流体压力—温度相图的临界温度点较远，露点压力随凝析油含量增多而增高。

B）近临界态凝析气藏：在初始储层条件下流体呈气态。

（1） 天然气工程复习（2） 天然气偏差系数反映了实际气体偏离理想气体的程度。

一方面实际气体有大小、体积另一方面分子间醋存在着吸引力或者排斥力。

（3） 天然气等温压缩系数C g ：在等温条件下，天然气随压力变化的体积变化率。

PZ Z P Z T P P P nRT ZnRT P P V T ∂∂-=-∂∂-=∂∂=11)]()[()(V 1-Cg 2 （4） 天然气体积系数是指天然气在底层下的体积预期在地面标准下的体积之比sc g V V B =（5） 天然气水露点是指在一定的压力下于天然气的饱与蒸汽压气量所对应的温度。

天然气烃露点是指在一的压力下，气相中析出的第一滴“微小”的烃类液体的平衡温度。

天然气的绝对湿度是指1m 3天然气中所含水蒸气的克数。

（6） 影响天然气中水蒸气含量的因素。

①水蒸气含量随压力增大而减小②水蒸气含量随温度升高而增加③水蒸气含量随含盐量的增加而降低④高密度的天然气中水蒸气含量少⑤气体中N 2含量高水蒸气含量低⑥CO 2与H 2S 含量高水蒸气高（7） 常用状态方程①范德华方程②RK 方程③SRK 方程④PR 方程⑤LHHSS 方程（8） 等组分膨胀实验的目的是为了测取凝析油体系在底层条件下体积膨胀能力的大小与露点压力而设计的实验，目的是为了获取凝析油体系PV 关系与露点压力等流体相态特征参数。

（9） 气体流入井越近井轴，流速越高，因此非达西流淌产生的附加压降也要紧发生在井壁邻近。

（10） q AOF 反映气井的潜能，是评估气井的重要参数，常用于气井分类，配产与其他公式中无因次变化等（11） 射孔引起的表皮系数能够分成三部分：射孔孔道几何形状引起的的表皮系数（S P ），由于钻井与固井造成的井筒伤害引起的表皮系数（S d ），射孔孔道周围压实带产生的伤害引起的表皮系数（S dp ）.S= S P + S d + S dp（12） 不管是泥浆污染对井底邻近岩层渗透性造成的伤害，或者是酸化对它的改善，都仅限于井壁邻近很小范围。