油藏型储气库多周期运行达容规律研究

本文针对油藏型储气库运行特征:注气-焖井-采气,采用人造岩心,设计模拟储气库多周期运行的长岩心注采实验,通过驱替效率以及含气饱和度分析,研究达容规律。实验结果表明:经过多轮次注采,库容呈逐渐增加趋势,趋向于最大库容量。储气库由于储气容量大、储气压力高、储气成本低的特点已成为天然气储存与城市供气调峰的重要手段[1],主要作用是保证城市长时间供气安全。

水淹衰竭型地下储气库的达容规律及影响因素

水淹衰竭型地下储气库库容动态变化过程中的驱水达容规律具有复杂性和普遍性,是研究地下储气库达到设计库容时间及最终能达到库容量的重要依据。为此,以大港地下储气库群5个投产运行多年的水淹衰竭型地下储气库为例,通过含水岩心气驱扩容室内实验,揭示了地下储气库的达容规律:①地下储气库库容量呈现逐渐增加的趋势,并最终趋于最大库容量;②地下储气库投产初期库容增速快,后期增速变缓;③地下储气库地下垫气量与工作气量呈正增长关系,但增长不同步。进而总结出了影响地下储气库达容的主要因素:地下储气库的构造特征、储层物性、注采能力、水体分布以及扩容方式。

气藏型地下储气库的库存量曲线特征与达容规律

中国石油天然气集团公司2010年启动的第二批地下储气库正在陆续建成投产,地下储气库开始进入达容阶段,需要提前了解和掌握地下储气库库容量的达容规律和达容特征。为此,论述了气库达容物质平衡原理、气库达容库存量曲线特征和气库达容的普遍性规律,以气藏物质平衡理论为基础,阐述了地下储气库的库容参数与压力的对应逻辑关系,建立了库容量计算方程,定义了库容参数,以国内第一批地下储气库即大港储气库群的扩容达容生产实践为依据,建立了地下储气库逐步扩容达容的库存量曲线的基本模式,从技术上论述了库存量曲线的物理意义、曲线特征、关键点参数,并介绍了应用地下储气库生产动态资料绘制库存量曲线的方法,以气库物质平衡理论结合地下储气库扩容达容的库存量曲线特征,系统总结了地下储气库由开始扩容到多周期达容的普遍规律,为指导和掌握地下储气库的扩容达容规律提供了理论知识与技术方法。

Y22含硫化氢地下储气库达容达产运行影响因素分析及对策

为进一步推动国内含硫化氢地下储气库达容达产高效运行,以华北地区Y 22含硫化氢地下储气库为例,对其多周期运行过程中制约达容达产主要影响因素进行剖析并提出工艺技术改进对策。通过对Y 22含硫化氢地下储气库10个注采周期注采运行动态跟踪分析,认为该库达容达产运行主要影响因素包括(1)原始气藏中硫化氢气体含量较高,目前该气藏东部采气末期采出天然气中硫化氢质量浓度仍超过1000 mg/m3,严重制约采出气外输达标,是达产缓慢的根本影响因素;(2)配套的单装脱硫剂的笼统脱硫工艺装填方式缺陷也是制约库达产运行影响因素之一;(3)注采循环轮次及采气强度不足;(4)注采井网不完善,控制程度低;(5)局部底水锥进造成注采井水淹停产。针对上述影响因素,结合库含硫化氢和底水局部活跃的特点,提出加密动态监测、在地面主要采用“惰性瓷球+活性炭+脱硫剂”分层装填脱硫塔方式实现采出混合气体脱硫、在气藏东部完善注采井网(新钻注采井2口)、“零背压放喷排液”的方式恢复水淹井产能的方案,同时提出了配产配注方案相关建议,旨在尽快推动该库实现达容达产高效运行。

大港储气库群达容的主要影响因素

大港储气库群经过近10个注采周期运行后,部分气库仍远未达到设计的工作气规模。从气藏地质特征及开采动态出发,紧密围绕储气库、注采井及观察井动态,开展多周期注采运行动态跟踪分析,在此基础上总结影响气库达容的因素,主要表现在建库地质条件、气藏水淹程度、气藏开发方式、气库注采井网及注采方式5方面。通过深入分析气库达容的影响因素,为现场生产管理以及加快气库达容提供科学依据,同时对同类新库建设具有重要指导意义。

含边水枯竭气藏型储气库动态达容理论研究

含边水枯竭气藏型储气库达容是一个极其缓慢的过程,需要数个注采周期才可以达到方案设计值。以文96储气库为研究对象,开展动态达容理论研究。对储气库构造完整性、井筒密闭性进行评价,不断优化注采参数,得到达容方案:位于构造高部位的气井注气,采气期均衡采气,在构造低部位部署排液井。历经多个周期的注采运行,文96储气库动态库容超过设计指标,工作气量同步提升,第五周期理论工作气量达到1.80×10~8 m^3,占整体库存的36.5%。若地层压力达到27 MPa,则冬季理论工作气量将达到2.24×10~8 m^3,占整体库存的41.8%。文96储气库实现了动态达容,工作气量显著提升,边水得到有效控制,为榆济管网平稳运行提供了充分保障。

油藏型储气库与天然气驱油协同建设实验——以葡北油田三间房组油藏为例

关于协同型储气库库容预测、协同阶段向储气库阶段转换时机的研究鲜有。通过岩心驱替实验和覆压孔渗实验,研究长期水驱和多轮次气驱对储气库库容的影响;利用葡北油田全直径岩心,开展采油扩大库容与协同型储气库运行全过程实验,分析定压生产和定时生产2种开发模式下多轮次气驱对库容、达容时间、工作气量占比、采收率等的影响。结果表明,长期水驱及多轮次气驱均能改善储集层物性,是储气库库容增大的因素之一;随着注采轮次的增加,2种开发模式下的库容增量逐轮次降低,工作气量占比逐轮次增加;储气库分别在定压生产注采第6轮次和定时生产注采第10轮次后接近达容,采收率基本不再增加;定压生产比定时生产采收率提高0.31%。

大型边底水气藏型储气库多周期运行存在问题及技术对策——以呼图壁储气库为例

呼图壁储气库设计库容107×10^8m^3,工作气量45.1×10^8m^3,共部署注采井30口。经过五个周期注采运行后仍表现出井网利用率低、调峰能力不足的特征,且强注强采使地层压力交替、剧烈变化,注采气量合理配置及跟踪调控较为困难,随着储气库逐步达容,地层压力已趋近设计上限地层压力,区域断裂、盖层等均存在漏失风险,极大的威胁了注采安全。通过配产配注、跟踪数值模拟与注采参数实时预测技术相结合,实施"储气库气藏—井筒举升—地面管网"的一体化分析,实现注采气量合理配置及跟踪调控。调峰能力评价及水侵区动用技术可逐步改善注采运行效果,对于边底水气藏型储气库,水侵区域应尽量少布井或晚布井,以降低低效井风险;对处于水侵区域的注采井,可通过"注气驱替+注采吞吐"的方式,改善储层渗流能力,恢复注采利用。利用库容诊断及微地震监测评价气库的动态密封性,为注采方案优选和气库达容达产提供了技术支持,实现了多周期安全、平稳、高效运行。

气藏型地下储气库动态分析技术规范研究

地下储气库(以下简称储气库)注采动态分析目前多借鉴或基于《气藏开发动态分析技术规范:SY/T 6108—2012》,但是储气库注采动态分析不同于气藏开发,沿用上述行业标准已不能满足储气库注气、采气两个阶段动态分析,高速注采工况下库容动用特征分析,以及地质体动态密封性分析的需要。为了规范储气库动态分析的主要内容和技术要求、确保储气库达容达产和高效调峰,开展了气藏型储气库动态分析技术规范研究。研究结果表明:①中国储气库建设已20余年,其动态分析主要借鉴气藏开发动态分析技术规范,但储气库高速注采和应急多变的注采特点导致上述规范无法解决储气库所面临的难题;②2018年以后中国储气库建设提速,在役库和新建库均迫切需要有针对性和实效性的动态分析技术规范来指导储气库注采调峰和安全高效运行。结论认为,该储气库动态分析标准化研究成果,明确了储气库注采动态分析的主要内容和技术要求,促进了储气库动态分析管理的规范化、科学化、系统化,可以为储气库达容达产和高效调峰提供技术支撑。

水淹油气藏改建储气库注采工艺联合运行技术

由水淹油气藏改建的地下储气库受油田注水开发和水侵的双重影响,气藏主力产层水淹严重,储层内部油气水三相分布混乱,注采井生产回压高,单井注采气生产能力差,延缓了储气库的达容速度。为此,通过综合分析储气库的注气工艺和采气工艺特点,提出了储气库注气工艺和采气工艺联合运行的新技术,并应用HAZOP方法对该技术进行了风险分析和识别,制订了生产运行风险控制措施。该新技术的成功应用解决了注采井储层水淹和生产回压高的难题,有效改善了单井的注采气生产能力,加快了储气库的达容速度,丰富了水淹油气藏改建地下储气库的达容措施,进一步提高了储气库的管理水平,对我国储气库的生产运行管理具有一定的指导作用。

盐穴储气库地面工程设计优化

由于我国地下盐穴储气库地质条件复杂、地面条件日趋苛刻等因素,导致后续建库的成本越来越高,单方天然气储气费居高不下。从优化集输工艺、气库先达产后达容、储气库通用性设计、余压利用多企联动设计、离心压缩机应用几个方面,对盐穴储气库地面工程设计提出了优化思路,以期实现:降低集输系统投资,提高设备的互备可靠性,缩短建库周期,降低储气库建设成本,提高储气库经济效益。