中國大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置類型及其特征

徐淑艷

(中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163459)

中國大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置類型及其特征

徐淑艷

(中油大慶油田有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163459)

利用氣藏輸導(dǎo)天然氣能力與封氣能力特征，對氣藏運(yùn)聚氣能力配置類型及與儲(chǔ)量豐度關(guān)系進(jìn)行了研究，研究表明強(qiáng)運(yùn)強(qiáng)聚配置類型最好，其次是較強(qiáng)運(yùn)強(qiáng)聚配置類型和強(qiáng)運(yùn)較強(qiáng)聚配置類型，再次是中運(yùn)強(qiáng)聚、較強(qiáng)運(yùn)較強(qiáng)聚和強(qiáng)運(yùn)中聚配置類型，其他配置類型均較差。中國42個(gè)大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置類型有4種，以差運(yùn)聚氣能力配置類型的大中型氣田為主，中等運(yùn)聚氣能力配置類型的大中型氣田較少。但中等運(yùn)聚氣能力配置類型是中國形成高儲(chǔ)量豐度大中型氣田的主要運(yùn)聚氣能力的配置類型。

運(yùn)移;聚集;配置類型;天然氣;儲(chǔ)量豐度;大中型氣田

引 言

天然氣成藏除了要求良好的運(yùn)移條件外，還需良好的聚集條件，二者缺一，均不利于形成高儲(chǔ)量豐度的氣藏，尤其是高儲(chǔ)量豐度的大中型氣田。氣藏運(yùn)移條件的優(yōu)劣，受源巖距氣藏位置遠(yuǎn)近的影響，還受源巖生成天然氣向氣藏的輸導(dǎo)條件好壞的制約，其輸導(dǎo)層輸導(dǎo)天然氣的能力越強(qiáng)，運(yùn)移條件就越好。氣藏聚集條件的優(yōu)劣受圈閉容積大小和其封氣能力的制約，而封氣能力除了與蓋層自身?xiàng)l件(厚度、排替壓力)有關(guān)外，還受到氣藏內(nèi)部壓力的影響。封氣能力越強(qiáng)，越有利于氣藏形成;反之則不利于氣藏形成。由此看出，氣藏儲(chǔ)量豐度的高低應(yīng)是其運(yùn)聚氣能力合理配置的結(jié)果，二者之間配置關(guān)系越好，越有利于形成高儲(chǔ)量豐度的氣藏。關(guān)于氣藏運(yùn)聚氣能力，前人已做過大量研究和探討［1－7］，但二者配置與天然氣儲(chǔ)量豐度之間關(guān)系的研究較少。因此，開展中國大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置類型與天然氣儲(chǔ)量豐度之間關(guān)系的研究，對研究中國較高儲(chǔ)量豐度大中型氣田的形成條件和指導(dǎo)較高儲(chǔ)量豐度大中型氣田的勘探均具有重要意義。

1 氣藏運(yùn)移氣能力及其特征

氣藏運(yùn)移氣能力在一定程度上取決于輸導(dǎo)層輸導(dǎo)天然氣的能力。輸導(dǎo)天然氣能力可用單位壓差作用下單位時(shí)間內(nèi)天然氣通過輸導(dǎo)層運(yùn)移量(簡稱天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)速度)的相對大小(式(1))來表示，與輸導(dǎo)層滲透率和傾角正弦值成正比，與輸導(dǎo)距離和天然氣黏度成反比。天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)速度越大，輸導(dǎo)層輸導(dǎo)天然氣的能力越強(qiáng);反之則越弱。

式中:V為天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)速度，m/(Pa·s);Q為天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)量，m3;Δp為源儲(chǔ)壓差，Pa;s為天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)面積，m2;t為天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)時(shí)間，s;K為輸導(dǎo)層滲透率，m2;α為輸導(dǎo)層傾角，(°);μ為天然氣黏度，Pa·s;H為天然氣運(yùn)移輸導(dǎo)距離，m。

根據(jù)中國42個(gè)大中型氣田輸導(dǎo)層滲透率、傾角、輸導(dǎo)距離，利用式(1)對其運(yùn)移輸導(dǎo)速度進(jìn)行計(jì)算(圖1)。按照運(yùn)移輸導(dǎo)速度分別為大于0.1×10－12m/(Pa·s)、0.100 ×10－12～0.005 ×10－12m/(Pa·s)、0.05 ×10－12～0.01 ×10－12m/(Pa·s)和小于0.01×10－12m/(Pa·s)，對應(yīng)輸導(dǎo)能力分別為強(qiáng)、較強(qiáng)、中等和差的標(biāo)準(zhǔn)，得到中國42個(gè)大中型氣田以弱運(yùn)移氣能力為主，約占45.2%;強(qiáng)運(yùn)移氣能力的大中型氣田約占35.7%;中等運(yùn)移氣能力的大中型氣田相對較少，約占11.9%;較好運(yùn)移氣能力的大中型氣田最少，約占7.1%。

圖1 中國42個(gè)大中型氣田運(yùn)移氣能力配置類型評(píng)價(jià)等級(jí)分布

2 氣藏聚集氣能力及其特征

式中:S為氣藏封氣能力評(píng)價(jià)參數(shù)，通常小于1，只有氣藏壓力很小時(shí)，才會(huì)大于1;pd為蓋層排替壓力，可由實(shí)測獲得，計(jì)算時(shí)為了比較，應(yīng)對其進(jìn)行歸一化處理，按照文獻(xiàn)［1］中蓋層排替壓力評(píng)價(jià)指標(biāo)，如果蓋層排替壓力不小于10 MPa，pd取1;如果蓋層排替壓力值小于10 MPa，pd取其1/10;H為蓋層厚度，計(jì)算時(shí)也要對其進(jìn)行歸一化處理，按照文獻(xiàn)［1］中蓋層厚度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如果蓋層厚度不小于25 m，H取1;如果蓋層厚度小于25 m時(shí)，H取其1/25;K為氣藏壓力系數(shù)，可由氣藏內(nèi)實(shí)測壓力除以靜水壓力獲得。

根據(jù)中國42個(gè)大中型氣田的蓋層厚度、排替壓力和氣藏壓力系數(shù)，利用式(2)對其封氣能力評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算(表1)。按照封氣能力評(píng)價(jià)參數(shù)分別為大于0.10、0.10～0.05、0.05～0.01和小于0.01，氣藏聚集能力分別為強(qiáng)、較強(qiáng)、中等和弱?？梢钥闯觯袊?2個(gè)大中型氣田以強(qiáng)聚集能力為主，約占73.8%;較強(qiáng)聚集能力的大中型氣田約占23.8%;最少的是中等聚集氣能力的大中型氣田，

氣藏聚集氣條件的優(yōu)劣受蓋層厚度、排替壓力、氣藏內(nèi)部壓力和天然氣黏度的影響，可用氣藏封氣能力評(píng)價(jià)參數(shù)(式(2))來綜合表示。氣藏封氣能力評(píng)價(jià)參數(shù)值越大，氣藏聚集氣能力越好，反之則越弱。約占2.4%。

表1 氣藏運(yùn)聚氣能力配置類型及等級(jí)劃分

3 氣藏運(yùn)聚氣能力配置類型及大中型氣田特征

按照上述氣藏運(yùn)移氣能力和封氣能力的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，氣藏運(yùn)聚氣能力配置應(yīng)有16種類型(表1)，其中，強(qiáng)運(yùn)強(qiáng)聚配置最好，最有利天然氣藏的形成;其次是較強(qiáng)運(yùn)強(qiáng)聚配置和強(qiáng)運(yùn)較強(qiáng)封配置，也較有利于天然氣藏的形成;再次是中運(yùn)強(qiáng)聚配置、較強(qiáng)運(yùn)較強(qiáng)聚配置和強(qiáng)運(yùn)中等聚配置;最差為弱運(yùn)強(qiáng)聚配置、中運(yùn)較強(qiáng)聚配置、較強(qiáng)運(yùn)中聚配置、強(qiáng)運(yùn)弱聚配置、弱運(yùn)中聚配置、中運(yùn)中聚配置、較強(qiáng)運(yùn)弱聚配置、弱運(yùn)中聚配置、弱運(yùn)弱聚配置。綜上所述，中國42個(gè)大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置有4種類型。以差運(yùn)聚氣能力配置類型為主，約占45.2%，主要分布在四川盆地、柴達(dá)木盆地、松遼盆地、東海盆地、渤海灣盆地和鶯瓊盆地;好供氣與封氣能力配置類型約占23.8%，主要分布在塔里木盆地、四川盆地、鶯瓊盆地和準(zhǔn)噶爾盆地;較好運(yùn)聚氣能力配置類型約占16.7%，主要分布在四川盆地、塔里木盆地、渤海灣盆地和鶯瓊盆地;最少為中等運(yùn)聚氣能力配置類型，約占14.3%，主要分布在塔里木盆地、四川盆地、渤海灣盆地和鶯瓊盆地。

4 大中型氣田儲(chǔ)量豐度特征

一個(gè)氣藏天然氣富集程度的高低主要受其地質(zhì)儲(chǔ)量和含氣面積影響，可用氣藏天然氣儲(chǔ)量豐度來描述。所謂氣藏儲(chǔ)量豐度是指單位含氣面積內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量大小，可由式(3)計(jì)算求得。

式中:q為氣藏儲(chǔ)量豐度，108m3/km2;Q為氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量，108m3;s為氣藏含氣面積，km2。

由文獻(xiàn)［8－11］資料統(tǒng)計(jì)出中國42個(gè)大中型氣田地質(zhì)儲(chǔ)量和含氣面積資料，利用式(3)對其天然氣儲(chǔ)量豐度進(jìn)行計(jì)算(表2)?？梢钥闯?，天然氣儲(chǔ)量豐度分布在1.59×108～53.21×108m3/km2，平均為8.84×108m3/km2。按照文獻(xiàn)［7］中的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，中國42個(gè)大中型氣田中，高天然氣儲(chǔ)量豐度的大中型氣田約占30.9%，主要分布在塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、四川盆地、東海盆地;中等天然氣儲(chǔ)量豐度的大中型氣田約占26.1%，主要分布在塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、松遼盆地;低天然氣儲(chǔ)量豐度的大中型氣田約占42.8%，主要分布在四川盆地、渤海灣盆地、鶯瓊盆地、塔里木盆地、松遼盆地;特低天然氣儲(chǔ)量豐度的大中型氣田沒有分布。

表2 中國42個(gè)大中型氣田儲(chǔ)量豐度

5 大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置類型與儲(chǔ)量豐度之間的關(guān)系

氣藏運(yùn)聚氣能力配置類型越好，氣藏聚集和保存的天然氣數(shù)量越多，形成的氣藏儲(chǔ)量豐度越大;反之形成的氣藏儲(chǔ)量豐度越低。通過對中國42個(gè)大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置類型與其天然氣儲(chǔ)量豐度關(guān)系的研究得到，中國42個(gè)大中型氣田中，中等運(yùn)聚氣能力配置的大中型氣田，天然氣儲(chǔ)量豐度最高，平均為16.86×108m3/km2，達(dá)到高儲(chǔ)量豐度;較好、差和好運(yùn)聚氣能力配置的大中型氣田天然氣儲(chǔ)量豐度相對較低，平均分別為7.57×108、7.13×108和6.27×108m3/km2。

6 結(jié)論

(1)氣藏運(yùn)聚氣能力配置有16種類型。其中，強(qiáng)運(yùn)強(qiáng)聚配置最好;其次是較強(qiáng)運(yùn)強(qiáng)聚配置類型和強(qiáng)運(yùn)較強(qiáng)聚配置;再次是中運(yùn)強(qiáng)聚配置、較強(qiáng)運(yùn)較強(qiáng)聚配置和強(qiáng)運(yùn)中聚配置;其他配置類型均差。

(2)中國42個(gè)大中型氣田運(yùn)聚氣能力配置有4種類型。其中，差運(yùn)聚氣能力配置類型的大中型氣田最多;其次是好運(yùn)聚氣能力配置類型的大中型氣田;再次是較好運(yùn)聚氣能力配置類型的大中型氣田;中等運(yùn)聚氣能力配置類型的大中型氣田個(gè)數(shù)最少。

(3)中等運(yùn)聚氣能力配置類型是中國形成高儲(chǔ)量豐度大中型氣田的主要運(yùn)聚氣能力配置類型。

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Configuration and characteristics of gas migration and accumulation in large and medium size gas fields in China

XU Shu－yan
(Daqing Oilfield Co．，Ltd．，PetroChina，Daqing，Heilongjiang 163459，China)

The relationship between the configuration of gas migration and accumulation and the reserves abundance of gas reservoirs has been studied based on the capacity of gas transport and sealing in gas reservoirs．The study indicates that intensive migration －accumulation is the best configuration，followed in turn by less intensive migration and intensive accumulation，intensive migration and less intensive accumulation，then moderate migration and intensive accumulation，less intensive migration－accumulation，and intensive migration and moderate accumulation．The other types of configurations are even poorer．The configurations of gas migration and accumulation among the 42 large and medium size gas fields in China include four types，with poor migration－accumulation capacity being seen in most of the large and medium size gas fields，and moderate migration－accumulation found in a few gas fields．However，the configuration of moderate migration － accumulation capability is the major type of large and medium size gas fields with high reserves abundance in China．

migration;accumulation;configuration;natural gas;reserves abundance;large and medium size gas field

TE122.1

A

1006－6535(2012)01－0051－03

20110714;改回日期20110906

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“天然氣高效運(yùn)移輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)物理模擬及地質(zhì)模式”(2001CB209104)

徐淑艷(1978－)，女，工程師，2001年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事油田開發(fā)地質(zhì)研究工作。

編輯 黃華彪