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1、大庆石油学院学报第31卷第1期2007年2月JOURNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEVol.31No.1Feb.2007利用产量数据计算封闭气藏地层压力的方法张继成,高艳,宋考平(大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318)摘要:以正常压力系统封闭气藏的物质平衡方程式为基础,建立一种利用累积产气量计算气藏地层压力的方法.实例计算结果表明,该方法简便易用、计算精度较高,可以减少压力测试工作量.关键词:物质平衡;产气量;封闭气藏;地层压力中图分类号:TE319文献标识码:A文章编号:100021
2、891(2007)0120035203计算气藏地层压力采用的方法主要有试井、拟压力分布积分、物质平衡等.文献[1-5]中提出了计算水驱气藏地层压力的方法,具有较为严格的理论基础,但是公式繁杂,所需数据量大,不方便应用.笔者针对正常压力系统封闭气藏(指气藏压力与气藏埋深对应的静水柱压力之比小于1.5的气藏),提出一种利用产量数据计算地层压力的方法.该方法既有严格的理论基础,又简便易用.1物质平衡方程式1.1假设条件(1)储气层为定容储罐;(2)整个气藏内压力平衡,即任意给定时间内,气藏中没有大的压力梯度存在;(3)室内高压物性(PVT)资料适
3、用于所求平均压力下的储气层;(4)隙间水的体积、孔隙度不随压力而变化;(5)随压力降低溶解于隙间水中的气体的释放量忽略不计;(6)开发过程中储层温度不变;(7)气井正常生产,不考虑季节性限产或关井的情况.1.2表达式[6]正常压力系统封闭气藏的物质平衡方程式为GBgi=(G-Gp)Bg,(1)式中:G为天然气原始地质储量;Gp为压力p下的累积产气量;Bgi为原始气藏条件下天然气的体积系数;Bg为压力p、温度T下天然气体积系数.2计算方法2.1原始气藏压力已知因为ZiTpscZTpscBgi=,Bg=,(2)TscpiTscp式中:pi为原始
4、气藏压力;Zi为原始气藏条件下天然气压缩因子;Z为压力p、温度T下天然气压缩因子;Tsc为标准状况温度;psc为标准状况压力.将式(2)代入式(1)后,整理得收稿日期:2006211206;审稿人:贾振岐;编辑:关开澄基金项目:国家自然科学基金项目(56634020)作者简介:张继成(1972-),男,博士生,副教授,主要从事油气田开发工程和油藏数值模拟等方面的研究.·35·大庆石油学院学报第31卷2007年ppipiGp=-.(3)ZZiZiG从式(3)可知,如果已知pi,Zi及另外一组p1,Z1值,就可以计算气藏原始地质储量G.在pi,
5、Zi(Zi可由pi和T计算得到)已知情况下,可以利用式(3)计算任意时刻气藏的平均地层压力,具体方法如下.pi任意时刻Gp是已知的,所以可用式(3)计算该时刻的视地层压力p/Z,并假定其值为M,且M=-ZipiGp,则ZiGp/Z=M.(4)可采用试凑法计算p值,步骤如下:(Ⅰ)假定一个p值.(Ⅱ)计算拟对比压力ppr和拟对比温度Tpr,且NNppr=p6yipci,Tpr=T6yiTci,(5)ii式中:yi为天然气中组分i的摩尔分数;pci为天然气中组分i的临界压力;Tci为天然气中组分i的临界温度.(Ⅲ)确定压力p、温度T下天然气压缩
6、因子Z.方法一:图解法.根据计算得到的拟对比压力和拟对比温度查压缩因子图版,确定压力、温度条件下天然气压缩因子.方法二:公式法.利用1974年DRAN2CHUK和PURVIS等人拟合Standing2Katz图版所得的相关经验公式计算压力、温度条件下的压缩因子.A2A3A5A62Z=1+A1--3ρR+A4-+3ρR,(6)TprTprTprTpr其中0.27pprρR=.(7)ZTpr在已知天然气相对密度情况下,可计算出天然气的拟临界压力ppc和拟临界温度Tpc,进而根据地层压力和温度求出拟对比压力ppr和拟对比温度Tpr.根据式(6)计
7、算压缩因子时,采用迭代方法,即先给定Z的初值,由式(7)求出ρR值,代入式(6)计算出一个新的Z值,然后以新的Z值代替旧值,重复上述过程,直至[7]前后2次得到的Z值之差小于某一允许的最小值为止.(Ⅳ)计算p/Z值.如果
8、p/Z-M
9、≤ε(ε为误差限制),则此时的p值即为对应于Gp的气藏压力值;如果
10、p/Z-M
11、>ε,则重新给定p值,转到步骤(Ⅱ).2.2原始气藏压力未知在气藏投入开发前,没有测定原始气藏压力,但在气藏投入开发后测压1次,得到一个气藏压力值,假设为p1.正常压力系统封闭气藏压降图(见图1)为一条直线,该直线延长与横坐标轴的交
12、点即为气藏原始地质储量G.假设pi为未知,某一点p1和相应的累积产气量Gp1已知,则可以确定出该直图1正常压力封闭气藏的压降示意线的方程为p1/Z1-p/Z-p1/Z1=,Gp1