SY T 6108-1994 碳酸盐岩气藏开发动态分析技术规范.pdf

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1、s 中华人民共和国石油天然气行业标准SY/ T 6108一-94碳酸盐岩气藏开发动态分析技术规范1995-01-18发布1995-07-01实施中国石油天然气总公司发布用F目次二EEii内容与适用范固.-，.电ru-?Y?1贝.:.;.，.I.!.，.;，. ._;!. ( 1 _) 2 引用标准.3 悉数符号、代号.4 气藏开发动态分析目的及任务.( 3 ) 3 6 气藏j空:ill性分析. . ( ,3 ) 气i类型判别. . ( 3 7 气藏湾流特征分析.( 4 ) 8 9 10 气减产能分析.:t. ( 4 ) 气贱水动态分析川.f. ._. ,. .，.卢，.川. .川.，.，.!.

2、，(.4. ) 气藏动态储量分析-MH-UNNUM-.i.-.11. ( 4 ) 11 气贼采收率分析. . ( 5 ) 口气藏动态监测和开发动态分析. ( 5 ) D 气藏开发动态分析文本编写.1. . ( 5 ) 附录:A气藏动态储量计算(补充件). ( 6 ) 附录:B气拌产能计算(补充件).( 15 ) I;t JJ.t c 产盘递减分析(补充件)(18 ) 附录D.;f!:均地层压力计算(补充件). ( 19 ) 附录采11.1事汁算(补充件).(23) 中华人民共和国石油天然气行业标准碳酸盐岩气藏开发动态分析技术规范1 主题内容与适用范围本标准规定了碳酸盐岩气藏开发动态分析的基本内

3、容和技术要求。本标准适用于碳酸盐岩气藏开发动态分析。2 引用标准SY 5440 天然气井试井技术规范3 参挝符号、代号A一一一面积，111丁一一系蚊;B一一-;J(侵系数、1111/MPa; b一-系数;BE-一安然气体积系数;Bgj一二惊、始的天然气体积系数iB一一天然水体积系数;(一一格正系数;C一一产能系数;CA一一形状因子;Cc一一天然水域内地层水和岩石的有效压缩系数，1/MPa; Cf一一寸也层岩石有效压缩系数，1/ MPa; Cg一一气a体压缩系数，1/MPa; Ct一一;飞层总压缩系数1/MPa; C一一寸也层水压缩系数1/MPa; D一一寸瞬时递减率.1/ mon或1/a; D

4、j-一开始递减时的初始瞬时递减率、1/mon或1/a; E一一一储层孔隙容积变化综合驱替系数;ED一一气藏采出程度;E、一-;j(侵系数;G-元藏地质储量lOH1113;Gp-一一气藏在地面标准条件下的累计产量，108旷，GpD一一才显减期的累计采气量10111113;Gpi一一寸显减期前的累计采气量.l081113;GR一一定容封闭性气藏可采储量.1081旷;H一一寸也层厚度111;h一一平均布效厚度、m:K一一名土石渗透率，11111-;中国石油吴然气总公司1995-01-18批准SY/ T 6108-94 1995-07-01实施M 一一-气体的摩尔质量，kg/kmol; 11一一寸单减

5、指数;SY/ T 6108-94 万一一供给面积内的平均地层压力，MPa;r一一气层压力MPa;PD一-J己因次压力;l也一一一目前地层压力，MPa;Pi一原始压力、MPa;Jo一一大气压力MPa;j)，c一一标准状态下的压力，MPa;Pwf一一井底压力，MPa:1，川-一一关井恢复压力川Pa;声tlJT一一气廊的地层压降(.p=pi-p),MPa; Pe-一气藏平均的有效地层压.仨MPa:Q一产气量.111、/d: Qi一寸:在减阶段的初始产量1041113/ d或108m3/d; Q( tlJD)一元因削侵量;q一一寸也面标准状态T产气量，1113/ d: (_产气量，m3/d: R一一摩

6、尔气体常数，MPa1113 / lkmol屿，10一一无因次半径;Ic一一气层控制的外缘半径.111;Rp一一无因次视地层压力;r飞、一一井底半径，111:5一一表皮系数;S:，-才见表皮系32:;5飞、一一水饱和度;丁、c一一有缚水饱和度tp一一-关井前生产时间，h:T一寸也层温度K:T1一-寸京始地层温度.K;广-一生产时间，d:tf)-一元因次时问;IDA一一书1BH图版的无因以日才日J;Tsc-寸也阳-标准温度、K;H一一累积水侵量、1111: H/p一一累积产水量.111;z-一井，口条件下的Z系数;Zi-原始天然气i确定系数./1-孔隙介质内捕前i影响的惯性阻力系数;:，一一敌拉常

7、数(= 1. 78): ig一一天然气相对密度;一一寸剧本粘度、mPa.s; 、一一千天然水域的粘度mPaS: 一_ 一一S Y 1 T 6108-94 1一一导压系数，1/1111.MPal (mPa. s); 一寸也层流体密度，kg/1113;一-JL隙度。4 气藏开发动态分析目的及任务4.1 气藏开发动态分析是认识和开发气藏的基础工作。分析气藏的动态特征，掌握气藏的动态规律、是编制气藏开发方案、调整方案、挖掘气藏生产潜力的依据，以控制气藏开发过程。4.2 通过气藏动态资料分析，以识别气藏储集层类型、驱动类型，判断储层遥远性和水功力系统电估算气井和气藏的产能和储量，计算储层参数，分析气井和

8、气藏的生产状况和递减规律，确定气藏采11失率等。5 气藏连通性分析5.1 气藏构造和储层分析分析构造形态、圈闭类型和断层发育情况，划分储集岩与非储集岩，研究储集层岩性、分层及储渗主间的结构、构造、类型。5.2 气藏流体性质分析分析气藏各部位流体的组分和物性差异及其在开发过程中的变化。5.3 压力系统分析5.3.1 计算气藏折算压力将气藏中各井原始地层压力按气藏压力梯度折算至以气藏高度1/3为基准的水平面上，分忻其差异。5.3.2 气井干扰分析5.3.2.1 有条件的地方要进行干扰试井或脉冲试井.分析井间连通情况。5.3.2.2 分析生产井在生产过程中或产量变化时，对观察井压力的影响。6 气藏类

9、型判别6.1 计算气藏压力系数用折算压力计算压力系数e压力系数在0.8以下为异常低压气藏.1.5以上为异常高压气藏.0.8 -1.2为常压气藏。6.2 气藏驱动类型确定6.2.1 气藏驱动类型按驱动能量的不同.将气藏分为气驱气藏和水驱气藏。利用气藏压降特征判断气藏驱动类型，见附录A(补充件)。6.2.2 气藏边水、底水能量分析分析产水井产量、压力变化.计算水侵量大小，见附录A(补充件)。6.3 气藏边界及流体界面确定6.3.1 气藏边界性质分析气藏边界按性质区分为定压边界、封闭边界和断层遮挡三种类型，利用不稳定试井资料和分析方法进行判断，见SY5440。6.3.2 计算流体界面位置使用气藏中各

10、井测得的原始地层压力或流体密厅资料吨计算闹气、气水豆豆油水界面位置喝SY / T 6108-94 7 气藏渗流特征分析7.1 气藏储层类型判别气藏储层按流勃特征可分为均质储层、双重孔隙性储层(或裂缝一一一孔隙性储层)和双重渗透性储层利用试井分析判别.见SY54400 7.2 气藏储层物性参数确定通过试井分析确定储层污染参数、井底裂缝参数及流动参数等，见SY5440。8 气藏产能分析8.1 计算气井产能利用各井试井资料、计算气井绝对无阻流量确定气井产能，建立相应阶段气井生产方程式，见附录B(补充件L8.2 产能变化分析研究气井生产特点和气藏稳产特征、井底污染状况及井身结构合理性等，分析气井产能变

11、化的规律和影响因素e8.3 产能递减分析判断气藏产量递减规律，核实气藏当前生产能力，预测气藏未来产量，见附录C(补充件)。9 气藏本动态分析9.1 气黯水的封闭性分析什析气藏各井产出水的性质、组分，结合区域与气藏的水文地质条件，确定地层水的封闭性e9.2 出水气井分析9.2.1 出水气井类型判断依据出水气井的气、水产量和出水压差大小，无水采气期和出水过程的长短及阶段性.出水前、后储层渗透性的变化及出水后关井时水的动态变化等，判断出水气井类型。9.2.2 出水气井阶段划分利用气井井口压力、水产量和产出水氯根与特殊离子的含量及其变化情况，分析气井出水过程的特征、确定气井出水阶段及各阶段的合理生产制

12、度与开采工艺技术.9.3 气藏水侵特征和水僵机理分析根据气藏各井气、水产量及地层压力变化，研究气水分布、水侵速度、水侵途径、水侵方式等，分析残余气分布状况.1 气藏动态储量分析10.1 计算平均地层压力10. 1.1 计算气井供给范围内的平均地层压力利用气井关井压力恢复资料以及气井供给区域的形状、大小和井在其中的位置等资料.计算气井供给范围内的平均地层庄力，见附录D(补充件)。10.1.2 计算气藏平均地层压力根据气藏中每口井的平均地层压力采用加权平均方法，计算气藏平均地层压力，见附录D(补充件)。10.2 储量复核与评价10.2.1 计算气井控制储量a 利用不稳定试井资料，计算气井控制范围内

13、的动态储量见附录A(补充件)0-4一-SY / T 6108-94 10.2.2 计算气藏动态储量利用气藏生产资料、采用物质平衡方法和其他方法计算气藏储量，见附录A(补充件)。10.2.3 储量计算结果评价对比不同阶段、示同方法储量计算结果、根据使用资料的可精确性评价每种计算结果11)定出-一个较为精确的储量。11 气藏采收率分析11. 1 计算气藏采收率分析气藏生产资料，计算不同卉采阶段气藏采收率，分析变化原因，见附录E(补充件)。11. 2 气藏采收率分析综合研究气藏开采条件和技术经济指标，确定气藏废亮条件，分析提高气藏采收卒的途径和方法t12 气藏动态监测和开发动态分析12.1 气藏开发

14、阶段划分及开发指标确定通常.气藏开发过程都可以划分为产量上升阶段(试采及产能建设阶段)、产量稳定阶段和产量递减阶段，针对不同类型气藏特点划分出这三个阶段，确定各阶段的生产能力、采出程度等开发指。-XHf 4bur 12.2 气藏动态监测包括气、油、水产量计量;选择观察井和定点测试井(气井数的30%以上).每半年测一次地层压力、流动压力、井底温度、井温梯度等;定期进行各井稳定和不稳定试井及全气藏关井测试。对于处于递减期的气藏，可延长2-3倍时间进行全气藏关井测试;对特殊气藏定期作特殊测试。12.3 气藏开发动态分析包括生产状况、地层压力分布、生产压差、采气指数变化、流体性质变化等分析，产量构成、

15、自然递减率、综合递减率及变化趋势分析，储量动用程度和地下气、油、水在纵向和平面分布状况分析.各种工艺措施效果分析。13 气藏开发动态分析文本编写13.1 文本内容包括气藏勘探开发概况、主要地质特征、资料状况、分析方法选择、分析结果讨论、综合评价等，13.2 文本主要附图包括气藏构造井位图、气藏开采现状图、气藏采气曲线图、气藏等压图及气藏动态分析有关图件。上述附图均按实际动态分析内容确定。13.3 文本主要附表包括气藏流体性质分析表、气藏生产数据表、气藏动态测试数据表、气藏动态分析数据表及气藏动态分析成果表e上述附表均按实际动态分析内容确定。一一气一一A1 气藏储量计算A1.1 物质平衡法储量计

16、算SY / T 6108-94 附录A气藏动态储量计算(补充件)对于一个实际的气藏可以简化为封闭或不封闭的(具有天然水侵)储存油.气的地下容器。在这个地下窑器内.随着气藏开采，油、气、水的体积变化服从物质守恒原理，由此原理所建立的方程式称为物质平衡方程式。利用它可以确定气藏的原始地质储量，判断气藏驱动类型，测算天然水侵量的大小.预测气藏未来压力动态。A1.1.1 定容气藏储量计算定容封闭性气藏只含有单相气体，其物质平衡方程式和压降方程式为:G PBE=G(BS-BEt) .(Al) ./!_=!.i_ I_G = (1-一立)z Z ,- G (A2) 其地层压力(p/Z)与累积采气量(Gp)

17、成直线下降关系，见图Al。当p/Z=O时，对应的G-p值即为气藏原始储量。对于非均质性较强或裂缝发育不均匀的气藏.压降曲线一般出现三段;初始段、直线段、上翘段。在计算储量时.需选用中间直线段，通过原始地层压力点作直线段的平千我完交愤轴求得储量，见图A2.A1.1.2 水驱气藏储量计算具布边水或底水驱动的气藏.其物质平衡方程式和压降方程式为:一-(, -G=Gp B旦一(Vq-wr p B w) B - B .(A3 I SY/ T 61084 (A4) G 1一一一旦、卫=主!_( G Z Zi , We-WPBw p;T.c ) -G lysezi T 吨?可以看出，水驱气藏的视地层压力(p

18、lZ)与累积产量(Gp)不存在直线关系，而是随着净水侵量(Wc-WpB，)的增加，气藏的视地层庄力下降率随累积产气量的增加而不断减小。在压帐图上是一条上翘曲线电如图AL段翘上段线直段始|l初NAM Gp (A5) G B+ W B p g p飞=G+We/饵，.(.B_.;r)B - B 若考虑天然水驱为非稳定流时、We= B L p(tD.rD)烈IJ上式可写为:非均质压降曲线图A2改写式(A3)为:为计算水驱气藏储量，.(A6) 。B+W B S二6PeQ(l D.flj) 1. gp = G+ B - B . .(A 7) G B + W B y= _E p w B - B . 若令:.

19、A出r 、，rD DS tuu Q-76F H A FTLo一- r SY/ T 6108-94 jlJ得;y= G十BX(A9) 可见，水驱气藏的物质平衡方程式可以简化为直线关系式，左端为己知量.有2iii为未知量;直线的截距为气藏的原始地质储盘，直线的斜率为气藏天然水侵系数。利用式(A9)计算水驱气藏原始储量肘，主要涉及天然水侵量的计算cJ涌顶常是将气藏音部R分简化地视为一口井底半径为r飞V的扩大井的内夕外边界条件求解水的渗流方程以求得yjtf;要量。A1.1. 3 异常高压，气藏储量计算压力系数大于1.5的异常高压气藏、其物质平衡方程式和压阵方程式为:G B G=一B一_E_2.(AIO

20、)式中:B.)1. 3娥兹(Dietz)法气井关非1:国j有校长的生产时间，已进人拟稳态，再关井复庄，地层平均压力有如I-F关系。2.121X 10 QpB.伊C，Ap= P、+一-一一一一一一一一牛(lg一一-19 .1t) Kh ，-o3.6KC飞(D5) 可见当关井时间为.11 =旦旦主s 3.6KC A (D6) !I才、豆=p川。从式(D6)H算.11后利用下式计算.11所对应的P5:2i2lxl03QR K lyus=lYI+ 一_L(lg .1l + 19一一一一一+0.87S+ 0.90768).(D7) KhCJ: fHJ为严的。或从(fl,-PI-;-寸gt图上直接读ts所

21、对应值。D1. 4 修正Muskat 1): 气井在封闭圆柱形气藏中以恒定产量生产.当达到拟稳态流动以后关井恢复，一且压力恢复感受到边界影响时，有如下关系式;-3QB， _ _ _ K t 19(万-pJ= Ig( 1. 547 x 10 二二)-22.95一-丁Khc t J-c (DS) 在19(-p，)-在f图上应为一直线。采用试凑图解法调整万，d图D10当某一个F值获得直纠刑、这个Jt!P为正，角敬值也EAl陆MW-王太高p正确太低I:ll 图D2.ilukl i主_.-20一SY/ T 6108-94 D1.5 罗歇(Russell)法对受续yf!E影响的压力恢复曲线、提出了如下将续

22、流段校正为直线的关系式:l一声2.121 x 10- 3 QB g 8.085KLt (lg - - + 0.87S) 中4LCtrw (D9J p川一Pwf在以左端项为纵坐标，19 Lt为横坐标的半对数图上，采用试凑图解法调整卢，如囱D3如果/)约值正确在半对数图上将得一直线段。利用直线段的截距和斜率.以及式(D6)所计算的达到隐走平衡压力的时间I1ts便可从式(D7)计算出p，时，且F=IA$6叫A吨。H-Ll.:1tB 句，h10 图D3Russell曲线11.6 计算方法分析计算气井供给范围内的平均地层压力电除Russell法可以利用早期续流段校正计算外，其余的方法巧需要有较长的生产时

23、间.使流动达到拟稳态。外推法仅适用于新井或开采时间很短的气井。修正M lIskat方法则要求气井在它的世流面积中心。D2 气藏平均地层压力计算。2.1算术平均法对于11:1井的气藏:nALM .(DIO) 02.2 厚度加权平均法:-俨t， . I、SY/ T 6108-94 LP;H; (D 11) D2.3 商积加权-平均法:三lJ，A，LA; (D 12) D2.4 体积1JO权平均洁:Z lyiHiAt LH:A (D 13) i - J D2.5 孔1).京体积加权平均i去Lp;H;A/ 工HEA. (D 14) 。2.产量加极平均法:Qa -q nLLnZN 一一(D15) 02.

24、7 *、积产量加权平均法:;P-G npULnZ斗一一.(D16) 。2.8压力平方差法，工旷(t2)一豆202)qf(t2)15.(/1)-P*(l2)=内lFIHH-HH-HH-HH-(Dl7) q Jt 2) D2.9 计算方法分析:所有计算方法均适用于较均质储层，且气井分布也较为均匀的情况。对于非均所性虹的气础，一般难以取得可靠结果，当前使用较多的为孔隙体积加权平均法。可守-SY / T 6108-94 附隶E采收率计算(补充件)在已确定气田地质储量的基础上，为了拟定气田的开发规划和编制气旧的开发方案，还必纠计算气旧的可采储量。所谓可采储量，就是在现代工业技术条件下，能从气田的原始地质

25、储量中采出经切合理的气量的总和。采收率就是可采储量与原始地质储量的比值.确定采115c率的方法很多，根据方法的特点和所用资料的来源.可划分为微观分析法和1宏观分析法进行采收率的概算.我们采用以下几种方法。El 物质平衡法考虑到天然气、地层束缚水和岩石的弹性膨胀，以及边底水的人侵、其物质平衡方程式为:C S .+ C. G B = (G - G p)B I! + G B ( 丁二，)p+(Wc-WpB,) .(El) 若令;C S .+ C . E=(w w, )Al I-S. ,-,. (E2) W-WB E =_C p w = w GB .(E3 ) BBSR .(E4) G ED= , 2

26、 .(E5) . !IJ式(El)可变为:ED z i一1-Ep-E、JRp.(E6) 当Rp为无因次废弃视地层压力Rpa时，ED即为气藏采收率ERo有以下几种特例:当Ep=旦、=0日寸为定容、弹性气驱气藏其采收率为:E_ = 1- R 1-pl .(E7) 当Ep不等于零E，=O时.为异常高压气藏其采收率为:ER =l-l-EJRpa .(E8) 当Ep=O;、不等于零时为定容、水驱气藏，其采收率为:ER =l一1-E，JR归.(E9) 要计算水驱气藏的采收率.从式(E3)可见、必须计算水侵量Weo其计算方法在本标准附录A(补充件)A 1.1中已详细i介绍，同样使用。一-23一SY/ T 6

27、108才4E2 产量递减法这是在气田开发ill人递减阶段以后.使用递减规律计算气田采收率。其表达式为ER =G R/G G_=G.+G_ K pl P (E10) . . .(E 11 ) 1可见，产量递减法就是利用实际气藏通减期的产量、时间或累计产量间的关系，在指屯的废气产摄下、求得递减期的累计产量，采用附录C(补充件)方法计算。E3 平均产率法这种基于在气藏开采递i盹期，年采气速度Vg与采出程度ED之间成线性关系，当夕|、推直线段至废弃速度Vga时，即可求得对!恒的采收率:A- V ER=-74 (E12) 式J:1l:A.B一一一直线方程的系数。E4 罗杰斯蒂函数法此法的基本原理是.当气

28、藏iF采至一定程度，一般是稳产或递减期以后，气藏的储量全部开始动川，川年产量Qg与相应累计产量Gp的比值与Gp的关系可用如下公式描述:口，G B A -Q-G .(E 13) ;在瓦角坐标上为一直线J具斜率为B.截距为A。在给定的废弃产量Q!a下可求得可采储量GRO主-4BQ =一-一一一 .(E 14) 2B V!lj采收率为ER= GR/G .(E 15) 在以上几种计算方法中，都涉及到废弃条件的确定问题。所谓废弃条件，是指气藏或气井具有工业开采价值的最低极限值需由综合经济技术指标来确定。不同的国家、不同的地区、不同的价格政策以茂不阔的她肮开采条件-.其废弃条件都是不同的不可能寻求一个统一标准。但这又是影响采收:在H-:的重要参数，通常按各气田的输压资料和实际开采情况确定。附加说明:本标准由111J气田TF发专业标准化委员会提出并技术归口。本际lf由四川石油管理局地质勘探开发研究院负责起草。本标准也草人钟孚勋赵红。一-24-一