一种新型饱和型煤层气藏物质平衡方程

对于临界解吸压力与原始地层压力相等的饱和型煤层气藏,King提出的经典物质平衡方程在实际应用中还存在一些不足,其未考虑吸附相所占据的孔隙空间。Ambrose修正了自由气体孔隙体积,建立了一种新的物质平衡方程,在实际中得到了有效应用。在King和Ambrose的基础上,文中首次同时考虑了吸附相视孔隙度、吸附相体积随压力变化及吸附相密度等因素,为饱和型煤层气藏储量计算提供了一种新方法。实例分析表明,考虑吸附相视孔隙度后,吸附气储量的计算值增加了59.92%,游离气储量减少了82.33%,计算得到的总储量增加了31.08%,新方程计算所得的总储量更接近容积法计算的储量。

凝析气藏物质平衡方程计算新方法

在气藏储量计算中,物质平衡方法是用得最多、计算较为准确的一类方法,而凝析气藏是一种复杂的特殊油气藏,其物质平衡方程与常规气藏相比有较大差别。为此,文章从油气藏物质平衡基本原理出发,建立凝析气藏物质平衡方程,与常规油、气藏物质平衡计算方法相比,该新方法考虑了储层流体组分及相态变化特征,并引入凝析油体积系数概念,同时考虑干气与凝析油两相因素。而且采用了相关曲线法求解,从而大大提高了凝析气藏储量计算精度。以大港千米桥板深8井为例,利用其相态数据对该新方法进行验证,计算结果表明,利用物质平衡方程计算新方法可以准确计算凝析气藏天然气和凝析油储量。

异常高压有水气藏物质平衡方程推导及应用

提出了一种计算异常高压有水气藏地质储量的新方法。此方法是在广义物质平衡原理的基础上,根据岩石覆压试验的数据处理结果,计算出气藏各个压降阶段对应的气藏岩石骨架体积膨胀量。根据气藏各个压降阶段气藏束缚水体积膨胀方程和不稳定水侵方程,推导出考虑岩石变形及自然水侵的异常高压有水气藏物质平衡方程,并通过试算法给出了方程的解。通过实例分析与对比论证了此方法的可靠性、有效性。

裂缝气藏物质平衡方程

在均质气藏物质平衡方程的推导过程中,假设之一是气藏的储层物性和流体物性是均匀分布的,对于基质和裂缝具有相似的储集能力的裂缝气藏,这个假设不再成立,由于裂缝的压缩性比基质要高,裂缝和基质的孔隙度值随压力的变化不相同,裂缝和基质中的束缚水饱和度也不相同,所以在裂缝气藏的物质平衡方程的建立过程中,必须考虑双孔隙系统,分别考虑裂缝和基质的储层物性和流体物性。据此推导了一种新的裂缝性气藏物质平衡方程,实例计算表明,采用该方程可有效计算气田储量,方法简单易行。

异常高压凝析气藏物质平衡方程推导

物质平衡方程可在早期计算气藏的储量以及预测气藏的生产动态,而异常高压凝析气藏则是一种极其特殊的气藏类型,在其气体开采过程中,随着地层压力的不断下降,地层中会发生反凝析现象,形成气、液两相,而且储层孔隙及地层水的压缩系数随压力的改变变化也很大。因此异常高压凝析气藏的物质平衡方程与常规气藏的物质平衡方程存在着较大的差异。为此,基于摩尔量守恒的原理,推导了异常高压凝析气藏的物质平衡方程通式,描述了气藏弹性能的释放过程、岩石颗粒的弹性膨胀作用以及地层束缚水的弹性膨胀作用,并将该方法运用于某实际异常高压凝析气藏中,从储量计算的结果来看,与实际情况较为吻合,从而验证了该方法的准确性。

改进的页岩气藏物质平衡方程及储量计算方法

页岩气主要以吸附状态和游离状态两种形式赋存于发育大量天然微裂缝的页岩中。为此,分别考虑裂缝系统和基质系统的流体性质和储层性质,建立了考虑吸附相体积随地层压力变化的裂缝性页岩气藏物质平衡方程。实例计算结果表明:较之于改进后的物质平衡方程,King提出的物质平衡方程由于未考虑裂缝体系和吸附相体积,储量计算结果偏小;Williams提出的物质平衡方程未考虑裂缝体系,储量计算结果偏大;刘铁成提出的物质平衡方程未考虑吸附相体积,裂缝系统储量偏小;改进的物质平衡方程同时考虑了裂缝体系和吸附相体积两因素,当吸附相密度增大时,页岩气藏吸附气储量就增大,而总地质储量略有减小,而储层温度、压力、孔隙半径与吸附相密度的关系及最终对储量计算的影响还有待进一步研究。结论认为,考虑裂缝体系和吸附相体积对于页岩气藏物质平衡方程的建立和应用十分必要。

基于修正后的物质平衡方程预测储气库库存量

针对应用传统物质平衡方程进行储气库库存量预测时误差较大的问题,开展储气库气水互驱模拟实验并分析渗流机理,建立考虑含气孔隙体积损失和储集层非均质性的物质平衡方程,并通过实例分析进行了验证。模拟实验结果表明:束缚水饱和度和残余气饱和度不应简单选取气藏开发数据,应开展气水多次互驱模拟实验来获取;水侵储集层改建储气库后用于储存气体的孔隙体积减小,且渗透率越低因水侵损失的孔隙体积越大。将原始含气储集层简化为水淹区、过渡带和纯气区,考虑各区域损失的原始含气孔隙体积及岩石、束缚水变形体积,定义物性分区参数描述储集层非均质性,对传统物质平衡方程进行修正。实例分析表明,储气库实际运行库存量与传统物质平衡方程预测结果差别较大,与修正后物质平衡方程预测结果基本一致。

带油环的凝析气藏物质平衡方程

凝析气藏是一种特殊的油气藏类型 ,其物质平衡方程式与常规气藏物质平衡方程式应存在较大的差异。文章从物质平衡原理出发 ,建立起了注气开采、有天然水驱、带油环的凝析气藏物质平衡方程通式。该凝析气藏物质平衡方程通式既能描述气藏弹性能的释放过程 ,又能描述气藏反凝析引起的物质平衡现象 ,并可简化为几种特例下凝析气藏的物质平衡方程 。

修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程及储量计算

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langmuir等温吸附模型,推导出了修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程,并对方程线性化,得到只含有原始游离气和原始吸附气的直线方程。代入实际生产数据,求得关于线性方程的数据点,并对数据点线性拟合,其拟合方程的斜率是原始游离气的含量,截距是原始吸附气的含量,两者相加求得页岩气藏的原始地质储量。实例分析表明,考虑基质收缩效应,使得页岩压缩系数前期不断减小,后期趋于稳定;由于压缩系数的改变,使得页岩气藏储层孔隙度的变化比常规气藏缓慢;通过对页岩气藏岩石压缩系数的修正以及实际生产数据点的线性拟合,求得页岩气藏中吸附气的含量增加,游离气的含量减少,页岩气藏总地质储量增大,且与实际储量更加接近。

考虑注采差异的循环注气开发凝析气藏物质平衡方程

气藏物质平衡方程式可以确定气藏的原始地质储量,是气藏工程中的重要方法。由于凝析气藏的特殊性,使得其物质平衡方程式相对比较复杂,目前最有效的提高凝析气藏油气采收率的开发方法是循环注气。对于循环注气开发的凝析气藏,注入与采出的烃类流体的组成存在显著差异。在用物质平衡方程计算循环注气凝析气藏原始储量时,通常直接将采出的凝析油折气加上采出的干气,再扣除注入干气后作为气藏产气量,由于忽略了注采烃类的差异,会造成偏差,偏差大小将会随着凝析油含量的增加而增加。对于凝析油含量比较高的凝析气藏,会导致错误的结论。基于气藏物质平衡原理与相态理论,文章推导出考虑注采烃类组成差异的新的凝析气藏循环注气物质平衡方程,并应用于循环注气开发的凝析气藏储量计算,计算结果对比表明新方程计算结果更准确。

凝析气藏物质平衡方程的改进与应用

为了提高凝析气藏油气采收率 ,通常采用目前最有效的循环注气保持地层压力的开采方式。在此开采方式下 ,直接采用气藏物质平衡方程进行地质储量计算将出现很大偏差。针对这种情况 ,将气藏物质平衡方程进行了改进 ,得到凝析气藏在注气开发方式下的物质平衡方程。

高温高压凝析气藏物质平衡方程的建立——考虑气藏气相水蒸气含量及岩石颗粒的弹性膨胀作用

分析高温高压凝析气藏开发动态时,必须考虑气相中水蒸气及岩石变形的影响。为此,在引入气藏内部烃类摩尔质量平衡原理及广义凝析气藏物质平衡原理的基础上,考虑气藏气相水蒸气含量及岩石颗粒的弹性膨胀作用,推导了气相水蒸气含量、天然水驱、注气及带油环条件下的高温高压凝析气藏物质平衡方程通式。实例证明,利用忽略气相水蒸气含量或岩石变形的凝析气藏物质平衡方程和容积法计算的高温高压凝析气藏的储量均偏大,其误差大于5%,这说明新建立的考虑气藏气相水蒸气含量及岩石颗粒的弹性膨胀作用的高温高压凝析气藏物质平衡方程是可靠和准确的。

考虑吸附和毛管压力影响的凝析气藏物质平衡方程研究

由于储层多孔介质界面现象的存在,采用类似干气的传统物质平衡方法来计算凝析气藏的储量并预测其产量必然与实际的储量和产量存在差异。基于相平衡计算模型建立了考虑吸附和毛管压力影响的凝析气藏物质平衡方程,利用该方程可以准确计算凝析气藏的储量并预测其产量。将该方法运用于实际凝析气藏中,结果表明该方法所计算的储量和预测的产量均小于传统物质平衡方法和不考虑吸附和毛管压力影响的物质平衡方法所计算的结果,且与现场实际结果更为匹配。该研究对于凝析气藏的开发具有指导意义。

氮气泡沫开发稠油底水油藏的物质平衡方程

稠油底水油藏蒸汽吞吐过程中易形成底水在加热范围内的锥进,在底水锥进严重的生产井底部高压注入氮气泡沫,可以将水锥压回原始油水界面。将注氮气泡沫压水锥的过程看作气驱油、油驱泡沫和泡沫驱水3个过程,建立了多轮次蒸汽吞吐后注氮气泡沫控制稠油底水油藏底水锥进的物质平衡方程,得到了泡沫分离的氮气和表面活性剂溶液的启动油量、原油富集带厚度以及底水面深度的计算方法。对胜利油田某稠油底水油藏的一口生产井实施注氮气泡沫压水锥进行了计算,结果表明,对于600 m3/h的注氮气速度,注泡沫19 d可将水锥压回原始油水界面,最优的射孔高度距原始油水界面14.26 m。

新型裂缝性页岩气藏物质平衡方程

前人推导的物质平衡方程往往忽略了吸附相所占的孔隙体积,因而多低估了页岩气藏的单井控制储量.文中在考虑吸附相所占体积的基础上,调研了国内外学者研究的吸附相密度值,运用质量守恒方法考虑了吸附相体积随地层压力的变化,又根据Langmuir吸附定律及体积守恒原理建立了裂缝性页岩气藏物质平衡方程.通过实例计算得知,发育裂缝的页岩气藏,裂缝中的自由气储量占总储量的24.28％～33.29％,同时基质中的储量主要由吸附相提供.由此可知,利用考虑了双重孔隙和吸附相体积2个因素的裂缝性页岩气藏物质平衡方程,能够得到气藏基质、裂缝、吸附相的地质储量;同时随着吸附相密度的增加,基质中的自由气、吸附气储量以及总储量逐渐增加,裂缝中的自由气储量逐渐减少.

改进的异常高压有水气藏物质平衡方程

异常高压气藏高温高压条件下,气-液界面相理论验证了在气藏气相中始终饱含有大量水蒸气。若在计算异常高压有水气藏地质储量过程中忽略水侵和气相水蒸气的存在,将产生较大误差。在广义异常高压气藏物质平衡原理的基础上,考虑气藏外部水体水侵及气藏气相中水蒸气含量,推导了异常高压有水气藏物质平衡方程,并给出了计算气藏地质储量的方法。实例证明,利用仅考虑气藏外部水侵方法或仅考虑气相水蒸气含量方法和容积法计算的异常高压有水气藏地质储量均偏大,其误差分别为2.38%、2.93%、3.62%。考虑气藏外部水侵及气相中水蒸气含量的异常高压有水气藏物质平衡方程能够较准确地计算气藏地质储量。

高含硫气藏物质平衡方程

气藏物质平衡方程是气藏工程中的重要理论,可以确定气藏的原始地质储量和可采储量,判断气藏的驱动类型,以及预测气藏未来的开发动态。高含硫气藏是一种特殊的气藏类型,该类气藏在气体开采过程中,随着地层压力不断下降,会产生硫沉积现象。常规气藏物质平衡方程没有考虑硫沉积现象,因此,高含硫气藏物质平衡方程与常规气藏物质平衡方程存在一定的差异,直接利用常规气藏物质平衡方程预测高含硫气藏的开发动态会产生一定误差。在考虑硫沉积的基础上,针对封闭气藏的情况,推导了高含硫气藏的物质平衡方程,为高含硫气藏开发动态分析及预测提供了一种有效的手段。

裂缝性凝析气藏物质平衡方程计算新方法

裂缝性凝析气藏是一种极其复杂的气藏,其物质平衡方程与常规气藏差别较大。以物质平衡基本原理为基础,考虑岩块系统和裂缝系统压缩系数、束缚水饱和度的不同,建立了考虑双孔隙系统的裂缝性凝析气藏新的物质平衡方程,通过该方程的诊断直线可分别求得裂缝系统和岩块系统的凝析气地质储量。通过建立单井数值模拟概念模型,使用模拟计算的压力、产量数据,采用新方法计算裂缝和岩块系统凝析气储量,与概念模型实际储量对比误差很小,从而验证了方法的正确性。采用某裂缝性凝析气田实际生产数据,应用新的物质平衡方法计算结果表明,该方法可以准确计算裂缝性凝析气藏裂缝及岩块系统的凝析气储量。

火山岩凝析气藏物质平衡方程及应用

运用物质平衡方法准确计算火山岩凝析气藏的动态储量,有助于编制气藏开发方案。采用理论研究结合实验数据检验的方法,从物质守恒原理入手,考虑底水侵入、基质和裂缝双孔隙储集结构等因素的影响,推导了具有火山岩凝析气藏储层特征的物质平衡方程。采用全直径岩心进行了凝析气藏衰竭模拟实验,运用实验数据对推导的火山岩凝析气藏物质平衡方程进行了检验计算,结果表明运用该方程计算的岩心储气量与实验开始前岩心饱和的凝析气量偏差极小,能够准确计算火山岩凝析气藏的动态储量。应用该方程计算新疆滴西气田滴西44区块的凝析气储量为215.424×108m3。

气藏和凝析气藏物质平衡方程式的新推导

气藏物质平衡方程式，是气藏工程中的重要方法。它不但可以确定气藏的原始地质储量和可采储量，而且还可以判断气藏的驱动类型，以及预测未来的开发动态。基于在气藏开发过程中，不同驱动力的作用，包括气体、束缚水和岩石的弹性膨胀驱动，以及天然水侵驱动，并考虑地下体积累积平衡的原则，对定容气藏和水驱气藏的物质平衡方程式，进行了完整的推导，其结果也可作为凝析气藏的物质平衡方程式。