第05章 气藏物质平衡

G = Gp + Gres
Gres GB gi(1 cc Δp) Bg
Bgi
p/Z Bg pi / Z i
p/Z G Gp G(1 cc p) pi / Z i
p pi (1 cc p) Z Zi p pF (1 cc p ) Z
Gp 1 •真实压力 G
Vwc
•剩余容积
Vc=Vci - Vp - Vwc
swc cw Vc Vci Vci p Vci p 1 swc 1 swc cp swc cw Vc Vci 1 p p 1 s wc cp
Vp
Vc
cc
cp swc cw 1 swc
G Vgi Bgi
Vci
Vci=Vgi=GBgi
2. 剩余气量
•采出气量 Gp
Vci
~ ~
Gp
Vci=Vc
Vc
pi
p •不产水
•气藏容积 Vc =Vci=GBgi
•剩余气地下体积 Vg =Vc=Vci=GBgi
•剩余气地面体积
Gres Vg Bg GBgi Bg
Vc
p
G = Gp + Gres
非封闭
第三节 水驱气藏
•有相连水体的气藏
~ ~
•采气过程中有水侵作用 •气藏产水 增加气井的举升难度，提高气藏的废弃
压力，降低气藏的采收率。边底水的侵 入使气藏的开采动态变得复杂起来。
一、气藏容积
•原始条件 Vci=Agh(1-swc) Vgi=Vci
pi Vwc Vci
G=Vgi/Bgi Vci=Vgi=GBgi
We Wp Bw Vc Vci 1 cc p V ci

We Wp Bw Vci
•存水体积系数
We e Vci
•水侵体积系数 •产水体积系数
e p
p
Wp Bw Vci
Vc=Vci(1-ccp-)
Vp
二、物质平衡方程
Gp pp (1 cc p ) ppi 1 G
Gp pp (1 cc p ) ppi 1 G
pp pH pF
Gp pH pHi 1 G
Gp
G
G’
G’’
四、水侵量计算
Gp Gp pF pFi 1 pp (1 cc p ) ppi 1 G G
pF pp pF ppcc p
pp pF
pF
p pF cc pi p Z
pF max
cc p 4Z
Gp pp (1 cc p ) ppi 1 G
pi
Vci
Vwc
Vwc=Aghswc
Vci swc 1 swc
Vci=Agh(1-swc)
•体积变化量
p pi p
Vp=Vpcpp
Vp
Vcicp p 1 swc
p
Vc W Vwc
Vci swc cw p Vwc=Vwccwp 1 swc
W=We-WpBw
p pp Z
•拟压力
•真实气体的拟压力等价于理想气 体的真实压力。
三、生产指示曲线
Gp pp ppi 1 G
气藏生产指示曲线绘制必须 采用绝对压力
pp
Gp
•定容气藏的生产指示曲线
Gp pp ppi 1 G
ppi
pp a bGp
pi Vwc
Vci
Vci Vp 1 swc
Vwc
Vci swc 1 swc
Vci swc Vci Vwc •体积变化量 Vp 1 swc 1 swc
Vp
p pi p 气藏压降
Vp=Vpcpp
Vcicp p 1 swc
p
Vc
Vci swc cw p Vwc=Vwccwp 1 swc
Rg
Gp G
1
pp ppi
降低p, 可提高Rg
4. 采收率
ppi
•最终的采出程度 •废弃压力 pabn 0.15 pw 矿场
pabn pt g gD 不产水
pabn pt m gD
产水
pp
ppa
•GR: 可采储量
abandon
ppa GR ER 1 G ppi
Gp
G
pFi
pF a bGp
Gp pF pFi 1 G
G
pF
Gp
a pFi
a b G
Gp pF pFi 1 G
p pi Gp (1 cc p) 1 Z Zi G
Gp pp (1 cc p ) ppi 1 G
Vs
Vc Vp
Vwc
•容积
Vc=Vp-Vwc
第一节
一、气藏容积 Vb=Agh
定容气藏
•采气过程中气藏容积恒定的气藏
Vp=Agh Vwc=Aghswc
Vb
Vs
Vci Vp Vwc
Vci=Vp-Vwc =Agh(1-swc)
二、物质平衡方程
1. 原始气量 Vci=Agh(1-swc) •气藏气体积 Vgi=Vci •地面气体积
2 i
pi p 2
开发早期
pF pp
Gp
pp
pF
用早期pp线预测开发晚期的动态误差较 大； 气藏都不是定容气藏，用拟压力进行 物质平衡分析，尤其是异常高压气藏 偏差会更严重； 正确：把拟压力校正成F压力，绘制气 藏的pF曲线，进行分析。
Gp
G
G
pF
Gp
•若生产指示曲线为直线
•若生产指示曲线为曲线 封闭
pH a bGp
pH
Gp pH pHi 1 G
Gp
a pHi
a b G
Gp pH pHi 1 G
p pF (1 cc p ) Z
p pi Gp (1 cc p ) 1 Z Zi G

Gp ppi pp
G ppi
定容气藏的弹性产能指数实际上就 是气藏生产指示曲线的斜率。
Gp
pp
Gp
•若生产指示曲线为直线 •若生产指示曲线为曲线 定容 非定容
第二节 封闭气藏
•无相连水体的气藏

~ ~
透镜体
不渗透层
•采气过程中无水侵作用
一、气藏容积
1. 原始条件
Vci=Agh(1-swc)
1. 原始气量
Vc W
G=Vci/Bgi
2. 剩余气量 Vg=Vc
p
Gres=Vg/Bg =Vci(1-ccp-)/Bg
Vwc
=GBgi(1-ccp-)/Bg
3. MBE
G = Gp + Gres
G=Gp+GBgi(1-ccp-)/Bg
Bgi
p/Z Bg pi / Z i
p/Z G Gp G(1 cc p ) pi / Z i
2. 开发过程 (1 ) s p
Vci
Vp
Gp
Vc W
pi
Vwc
p
Vwc
Vc=Vci - Vp - Vwc -W
•气藏水侵量 We •气藏产水量 Wp •气藏存水量 W=We -WpBw
p
Vp
Vc W Vwc
•原始体积
Vci Vp=Agh 1 swc
pi
Vci
Vci=Vgi=GBgi
2. 开发过程
(1 ) s p
Vs
Vp
Vci
Gp
Vc
pi
p
Vwc
Vc=Vci - Vp - Vwc
Vp=Agh Vwc=Aghswc=Vpswc Vci=Agh(1-swc)=Vp (1-swc)
Vgi=Vci=GBgi
GBgi Bg
G Gp
p/Z G Gp G pi / Z i
Gp p pi 1 Z Zi G
用真实压力表示的定容气藏的物质平衡方程
p pi Gp 1 Z Zi G
•拟压力(pseudo-)
Gp pp ppi 1 G
1. 差值法
•精确计算
来自百度文库
p pi Gp (1 cc p ) 1 Z Zi G
Gp pp (1 cc p p ) ppi 1 H G
Gp pp (1 cc p pF ) ppi 1 G
•剩余容积
Vc=Vci -Vp-Vwc-W
Vc Vci Vci cp 1 swc cw swc p Vci p (We Wp Bw ) 1 swc
We Wp Bw cp cw swc Vc Vci 1 p 1 s V wc ci
Vwc
•气藏容积的压缩系数
Vc Vci (1 cc p)
二、物质平衡方程
1. 原始气量
2. 剩余气量
Vg
Vci G Bgi
p
Vc
Vg=Vc
Vci (1 cc p) GBgi (1 cc p) Gres Bg Bg Bg
3. MBE
G Gp GBgi (1 cc p) Bg
Gp p pi 1 •真实压力 (1 cc p ) Z Zi G Gp pp (1 cc p ) ppi 1 •拟压力 G
pH pp (1 cc p )
pi pHi ppi Zi
第五章
天然 气特 点
气藏物质平衡
粘度低， 流动能力强 密度小，举升能力强 弹性大，驱动能力强
定容气藏 气藏类型
封闭气藏 水驱气藏
•Material Balance
Gp
累产气量(sc)
•质量守恒
G
原始气量(sc)
Gres
剩余气量(sc)
•MBE(BF)
G = Gp + Gres
•气藏简化

~ ~
Vb
Gp
G
四、指示曲线的用途
1. 动态预测
给定p, 预测Gp
给定Gp, 预测p
pp Gp
Gp pp ppi 1 G
2. 开采年限
•可采储量GR •气藏设计年产气量Qg •气藏开采年限
GR T Qg
3. 采出程度
Gp pp ppi 1 G
a ppi
b
ppi G
动态储量 or动用地 质储量
pp
Gp
G
已知Zi由ppi计算pi； 求出动态地质储量； 评价储量动用程度β
ppi
pp a bGp
a ppi
ppi G
β>80%方案设计合理； β<50%,大部分储量未动用， 需重新设计方案或对原方案 调整。
pp
b
动态储量 or动用地 质储量
3. MBE
G Gp
GBgi Bg
ZnRT / p psc ZT Bg Vgs Z sc nRTsc / psc Z scTsc p
Vg
psc ZiTi Bgi Vgs ZscTsc pi
Vgi
Bgi
p / TZ p/Z Bg pi / Ti Z i pi / Z i
Gp pF pFi 1 G
pi pFi Zi
•F压力
•F压力
•封闭气藏的F压力等价定容气藏的拟 压力
三、生产指示曲线
pFi
Gp pF pFi 1 G
p pF (1 cc p ) Z
pF
pi pFi Zi
pH
•H压力
Gp •H压力 pHi 1 G
三、生产指示曲线
pHi
Gp pH pHi 1 G
•气藏生产指示曲线
p pi Gp (1 cc p ) 1 Z Zi G
pH
Gp
G
Gp
GR G
5. 剩余地质储量
Gp: 采出气量
Gp pp ppi 1 G
pp ppi
Gres G Gp
ppi
G
pp
Gp
G
五、弹性产能指数
Gp pp
反映气藏的产气能力
Gp p p p pi 1 G
Epi
ppi