氣田開發(fā)中后期可采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法研究

摘 要：針對(duì)氣田開發(fā)中后期開采儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)問題，本次研究結(jié)合我國氣田開發(fā)中后期的開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)現(xiàn)狀，首先對(duì)開采儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)原理進(jìn)行簡單介紹，在此基礎(chǔ)上，對(duì)開采儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行深入研究，為推動(dòng)該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。研究表明：在氣田進(jìn)入開發(fā)的中后期階段以后，儲(chǔ)量嚴(yán)重下降，對(duì)開采儲(chǔ)量進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)十分重要，在進(jìn)行評(píng)價(jià)的過程中，需要結(jié)合氣田所處位置處的地質(zhì)因素，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行合理的劃分，進(jìn)而建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)可采儲(chǔ)量進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)束以后還需要進(jìn)行合理性驗(yàn)證，以此保障評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：氣田;開發(fā)中后期;可采儲(chǔ)量;評(píng)價(jià)原理;評(píng)價(jià)方法

所謂的開采儲(chǔ)量主要指的是在目前技術(shù)情況允許的前提下，可以從氣田中開采出的天然氣量，事實(shí)上，可采儲(chǔ)量與地層的構(gòu)造、天然氣自身的性質(zhì)以及氣藏的類型有關(guān)，天然氣開采的技術(shù)方法以及氣田的管理狀況也會(huì)對(duì)可采儲(chǔ)量產(chǎn)生一定的影響，一般情況下，在同一個(gè)氣田之內(nèi)所采用的開發(fā)方案不同，則氣田的可采儲(chǔ)量也會(huì)產(chǎn)生一定的差別，通過對(duì)可采儲(chǔ)量進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，有利于指導(dǎo)下一步的氣田開發(fā)工作[1]。在氣田進(jìn)入到開發(fā)的中后期階段以后，天然氣的儲(chǔ)量嚴(yán)重降低，氣藏內(nèi)的天然氣分布情況也會(huì)產(chǎn)生改變，此時(shí)對(duì)開采儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的難度增加。

1 氣田開發(fā)中后期可采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)原理

目前，對(duì)氣田進(jìn)行開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的方法相對(duì)較多，常見的方法主要包括類比法、動(dòng)態(tài)平衡法、經(jīng)驗(yàn)公式法以及數(shù)值模擬法等，所謂的類比法主要指的是根據(jù)氣田的地質(zhì)狀況以及氣藏的構(gòu)造情況，找出與該氣田基本類似的氣田，通過類比的方法確定該氣田的可采儲(chǔ)量;所謂的動(dòng)態(tài)平衡方法主要指的是根據(jù)氣藏的地質(zhì)因素，通過使用動(dòng)態(tài)分析的基本方法，對(duì)氣藏進(jìn)行嚴(yán)格的單元?jiǎng)澐?，通過建立預(yù)測(cè)模型的方式，對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)，最后對(duì)整個(gè)氣田的開采儲(chǔ)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，在預(yù)測(cè)結(jié)束以后還需要進(jìn)行合理性驗(yàn)證，最終得到可采儲(chǔ)量信息;在進(jìn)行氣田開采儲(chǔ)量研究的過程中，部分學(xué)者總結(jié)出了大量開采儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)計(jì)算公式，使用這些公式也可以對(duì)可采儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)，但是該種方法在使用過程中的誤差相對(duì)較大，所以該種方法的應(yīng)用相對(duì)較少;數(shù)值模擬法主要是工作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況以及氣藏的基本情況，建立氣藏的計(jì)算機(jī)模擬模型，對(duì)其儲(chǔ)量進(jìn)行模擬計(jì)算，這是一種較為先進(jìn)的開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法。在氣田開發(fā)的前期階段，類比法以及數(shù)值模擬法的應(yīng)用相對(duì)較廣[2]。但是在氣田進(jìn)入到開發(fā)的中后期階段以后，由于氣藏中天然氣的分布狀況以及改變，動(dòng)態(tài)的資料相對(duì)較為豐富，使用類比法以及數(shù)值模擬法對(duì)開采儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的誤差相對(duì)較大，所以一般都使用動(dòng)態(tài)平衡分析的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過對(duì)我國開發(fā)中后期階段氣田開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法的實(shí)際應(yīng)用狀況進(jìn)行全面分析可以發(fā)現(xiàn)，基于產(chǎn)量遞減原理的動(dòng)態(tài)平衡分析方法應(yīng)用相對(duì)較廣，同時(shí)，該種方法在使用過程中也相對(duì)較為簡潔。該種方法在使用的過程中首先需要確定產(chǎn)量遞減曲線，一般情況下，氣田的地質(zhì)狀況、氣藏的構(gòu)造狀況以及前期階段所采用的開發(fā)方法不同，則遞減曲線也將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的差異，常見的遞減曲線包括Arps遞減曲線、Fetkovich遞減曲線以及Blasingame遞減曲線等。Arps遞減曲線又可以分為三種類型，分別是指數(shù)遞減曲線、雙曲遞減曲線以及調(diào)和遞減曲線，在使用調(diào)和遞減曲線的過程中，需要引入無因次的產(chǎn)量和無因次的時(shí)間。Fetkovich遞減曲線主要是基于天然氣在氣藏中的擴(kuò)散情況，通過使用擴(kuò)散方程對(duì)天然氣的分布狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是該種遞減曲線在使用的過程中要求氣田屬于定壓生產(chǎn)，且氣田中的流體必須屬于單相流體。Blasingame遞減曲線在使用的過程中，實(shí)際的生產(chǎn)時(shí)間可以使用擬合的時(shí)間函數(shù)來代替，在此種前提下，確定氣田產(chǎn)量的遞減方式，然后對(duì)其進(jìn)行合理的開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)[3]。

2 氣田開發(fā)中后期可采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法研究

2.1 計(jì)算單元?jiǎng)澐?/p>

在進(jìn)行開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的過程中，首先需要對(duì)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行合理的劃分，單元的劃分結(jié)果將會(huì)對(duì)開采儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)精度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，單元?jiǎng)澐值倪^程中需要綜合考慮氣田所處位置處的地質(zhì)狀況、開發(fā)方式、開發(fā)過程中的動(dòng)態(tài)變化情況等因素。假設(shè)某氣田屬于一種以砂巖作為儲(chǔ)層的氣藏，氣藏的非均質(zhì)性相對(duì)較強(qiáng)，低滲透以及超低滲透的儲(chǔ)層相對(duì)較多，在開發(fā)的過程中使用了多層合采的方式，砂體的規(guī)模相對(duì)較小，此時(shí)可以將所有的含氣砂體作為一整套的層系，在綜合考慮各種因素的前提下可以將其劃分為五個(gè)評(píng)價(jià)單位，劃分以后的地質(zhì)區(qū)域都相對(duì)較為獨(dú)立，每個(gè)單元中的產(chǎn)量遞減曲線相同，只是在開發(fā)的中后期階段產(chǎn)量的變化趨勢(shì)存在嚴(yán)重的差異，某一個(gè)單元中的產(chǎn)量呈現(xiàn)出了上升的趨勢(shì)，其他單位的產(chǎn)量都將會(huì)嚴(yán)重降低，每個(gè)單元的累計(jì)采氣量也存在嚴(yán)重的差別，在進(jìn)行評(píng)價(jià)單位的劃分以后，就可以通過建立預(yù)測(cè)模型的方式對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.2 預(yù)測(cè)模型建立

在建立評(píng)價(jià)模型的過程中，所使用的遞減曲線為Arps遞減曲線，通過對(duì)某氣田的開發(fā)特征進(jìn)行全面的分析，就可以推導(dǎo)出氣田年產(chǎn)量與累計(jì)產(chǎn)量之間的關(guān)系，根據(jù)兩者之間的關(guān)系建立指數(shù)遞減模型、雙曲遞減模型以及調(diào)和遞減模型，就可以對(duì)儲(chǔ)量進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)每個(gè)單元中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，并將每個(gè)單元的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)三種類型的遞減曲線進(jìn)行優(yōu)選。在遞減曲線優(yōu)選以后，工作人員需要建立評(píng)價(jià)坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中建立開采儲(chǔ)量以及剩余儲(chǔ)量之間的線性管理，通過對(duì)橫坐標(biāo)軸上的截距進(jìn)行全面的計(jì)算，就可以得到該氣田開采儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果。在前期階段中已經(jīng)將該氣田劃分為了五個(gè)評(píng)價(jià)單元，使用Arps遞減曲線評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)之后發(fā)現(xiàn)，有四個(gè)單元的指數(shù)遞減曲線模型相關(guān)性相對(duì)較好，一個(gè)單元的調(diào)和遞減曲線模型相關(guān)性較好，這個(gè)單元在開發(fā)的中后期階段呈現(xiàn)出了產(chǎn)量升高的基本特征，而其他四個(gè)單元在開發(fā)的中后期階段呈現(xiàn)出了產(chǎn)量降低的特征，這說明在對(duì)開發(fā)中后期氣田進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)的過程中，如果某單元的產(chǎn)量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，則工作人員需要使用指數(shù)遞減曲線的方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，如果某單元的產(chǎn)量呈現(xiàn)升高的曲線，則工作人員可以使用調(diào)和指數(shù)曲線的方法對(duì)其進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。

2.3 應(yīng)用效果分析

使用基于產(chǎn)量遞減原理的動(dòng)態(tài)平衡分析方法對(duì)我國某開發(fā)中后期氣田進(jìn)行開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的過程中使用了年產(chǎn)量的遞減曲線以及累計(jì)產(chǎn)量的遞減曲線，計(jì)算得到該氣田目前的開采率為61%，這與2006年的評(píng)價(jià)結(jié)果相比升高了1%，該氣田在開發(fā)過程中使用的各種單井措施以及開采調(diào)整措施已經(jīng)得到了非常明顯的效果，各個(gè)井區(qū)之間的采收率之間存在一定的差別，這種差別主要與氣藏的基本特征以及所采用的開發(fā)工藝有關(guān)，進(jìn)行應(yīng)用綜合分析發(fā)現(xiàn)，采用該種評(píng)價(jià)方法對(duì)開發(fā)中后期氣田進(jìn)行開采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)較為準(zhǔn)確，這主要是因?yàn)樵摲N評(píng)價(jià)方法在使用的過程中綜合考慮了影響評(píng)價(jià)結(jié)果的各種因素。

3 結(jié)論

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，在氣田進(jìn)入到開發(fā)中后期階段以后，對(duì)可采儲(chǔ)量進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)十分重要，有利于指導(dǎo)下一步的氣田開采工作，其中，基于產(chǎn)量遞減原理的動(dòng)態(tài)平衡分析方法應(yīng)用效果相對(duì)較好，在進(jìn)行評(píng)價(jià)的過程中，首先需要對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行合理的劃分，進(jìn)而建立預(yù)測(cè)模型，最后對(duì)可采儲(chǔ)量進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)，此時(shí)才能保障評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳元千，趙慶飛.預(yù)測(cè)油氣田剩余可采儲(chǔ)量、剩余可采程度和剩余儲(chǔ)采比的方法和應(yīng)用[J].斷塊油氣田，2009 （04）：63-67.

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[3]穆福元，張建英，穆龍新.有水氣藏開發(fā)早期可采儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002（06）：29-31+66.

作者簡介：

曾憲兵（1975- ），男，湖北宜昌人，高級(jí)工程師，從事油氣開發(fā)研究工作。