致密气藏动态研究方法及软件开发

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1、致密气藏动态研究方法及软件开发第一章前言1.1研究的目的和意义随着世界石油工业的不断深入发展，天然气勘探开发的速度逐渐加快，天然气的产量也得到快速增长，使天然气变为世界上最重要的能源之一。从上世纪70年代开始，世界各地的天然气储量、产量增长非常快，原油产量的增幅为8%，而天然气产量增幅却达到了64%，远远超过了石油[1]；截至2010年，世界天然气剩余储量为123177.1010m，现在已经探明的天然气剩余可采储量的热当量已经超过了石油；可以看出，天然气有非常广阔的开发前景。如果我们可以做到气藏合理高效的开发，那么在开采成本降低的同时，天然气的采收率将会更高。近年来，我国天然气探明储量

2、增长非常快，能够合理高效的开发好已探明的气田已经成为目前最突出的任务。然而在我国当前已探明的气藏当中，储层物性一般都比较差，大多数地层的渗透率都比较低，并且低渗透与特低渗透地层的比例非常大；在国外，低渗透气藏储量所占的比例也非常大，美国低渗透气藏储量超过了1231410m。尽管国内外都非常重视对低渗致密气藏的开发，并且也获取了非常丰富的经验，但是在目前的生产条件下，低渗致密气藏的开发难度还是非常大，储层开发程度还是很低，开发的效果还是不尽如人意[2]。低渗致密气藏的动态分析是这类气藏生产的核心工作，它始终贯穿于气藏工程研究和气田开发管理之中，涉及面比较广、内容丰富、分析方法众多。掌握和

3、分析致密气藏、气井的开采动态，研究其动态变化特征，是认识低渗致密气藏、气井的主要工作，是开发这类气田和改造这类气田不可缺少的部分。无论是这类气田的开发动态预测，还是开发方案编制，动态分析都是非常重要的基础工作。只有深入的了解低渗致密气藏的动态变化规律，才能加深对低渗致密气藏的认识，确定最合理的开采方案、以及编制切实可行的气田生产规划，最后使这类气藏的勘探和开发达到一个良性循环。如果想随时掌握低渗致密气藏的开采动态及动态变化特征，那么就需要一款致密气藏动态分析软件来进行预测分析，目前各大油田都有丰富的低渗致密气藏储量，但是在进行动态预测的时候缺乏相关的分析软件，不能及时的预测产量变化。目

4、前国外有成熟的动态分析软件来进行低渗气藏动态分析，但是这些软件购置费用相当高，例如加拿大F.A.S.T公司研制的RTA软件，售价竟达到120万人民币。如果油田购买国外的软件，将会承受很大的压力，所以就需要我们研制自己的软件，特殊气藏特别对待，这是一个亟待解决的问题，可以及时的掌握气藏或气井的开发动态。1.2国内外研究现状1945年J.J.Arps首先提出了递减曲线方法，用来分析产量和时间的关系，并且将递减曲线归纳为指数递减、双曲递减、调和递减3种类型，由此形成了预测产量递减的非常典型的方法[4]。之后卡彼托夫对Arps方法又进行了扩展，称之为广义卡彼托夫方法；Arps递减曲线方法的适用

5、条件是假定井以恒定井底流压、渗透率和表皮系数生产，如果井底流压、渗透率和表皮系数发生变化，那么井的递减趋势也会发生改变[5]。并且Arps递减曲线有一定的局限性，他只能用于分析油藏边界确定，并且已达到拟稳定流动状态的生产井。1973年，Fetkovich提出了无因次的产量-时间典型曲线，它只能用来分析气井在定井筒压力的生产状况[11]。1980年，Fetkovich[29]又提出利用双对数递减典型曲线来分析生产数据动态分析，但在生产中后期还是沿用了Arp的经验方法。Fetkovich考虑了不稳定流动状态和边界控制流状态，通过定义了一个无因次井筒半径/ee[13]首次提出了典型曲线分析方

6、法，在使用典型曲线来分析油井或气井动态数据方面作出了一个重要的改进，他们认为气井定压力与定产量是保持一致的。Blasingame典型曲线法的基本思想是用采油指数或者采气指数的形式综合表示压力或产量生产数据，并且还引入了拟等效时间，将变产量或变压力生产数据等效为定流量生产数据，再利用典型曲线拟合的方法进行拟合。定义了物质平衡拟时间、流量函数、流量积分函数、流量积分导数函数，并形成诊断曲线。突出了每个流动时期的特点，从而增强了气井动态分析结果的可靠性。第二章低渗致密气藏概述及地质特征2.1国内低渗致密气藏的分布情况及分类标准我国低渗致密气藏的储量非常大，而其中很大一部分处于低产低效状态。认

7、识和掌握这类气藏的地质和开发特征是开发好低渗致密气藏的前提；确定合理的开发方式、井网密度以及气井生产制度是开发好低渗透致密气藏的基础；采用先进的实用工艺技术是开发好低渗透致密气藏的技术保证[7]。根据我国标准，有效渗透率为3320.110~1010m（绝对渗透率332110~2010m）、孔隙度为10%~15%的气藏为低渗气藏；有效渗透率320.110m（绝对渗透率32110m）、孔隙度10%的气藏为致密气藏；我国深层（>3500m）天然