气藏开发
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第六章
气藏开发
主要内容
常规气藏开发的基本问题 凝析气藏开发的基本问题
第一节
常规气藏开发的基本问题
主要内容
常规气藏的物质平衡方程 动态法确定气藏的储量 气井的产能分析
常规气藏的物质平衡方程
1. 定容封闭气藏物质平衡方程
假定气藏没有连通边、底水，即为封闭性气藏，则按物质 平衡原理有：
GBgi (G Gp )Bg
Ct
动态法确定气藏的储量
4、不稳定晚期法 在不稳定早期和拟稳期之间存在一个过渡段，称为不稳定
晚期，此时压力波已传播到地层边界但未形成等速度的变化。
Pw2f
p2
3.095103
q
Psc ZT
e52.86
t Re2
kh Tsc
a 3.095103 q PscZT
kh Tsc
G
0.1077
qte mct
Pe
动态法确定气藏的储量
6、产量累积法（产量衰减规律法） 产气量的衰减规律可描述为
qg
B t2
若衰减期内的可采气储量为A，则气田开发到t时刻时，
地层中剩余可采储量应为A-Gp（t），其数值由下式确定。
A Gp
t
B t2
dt
B t
t
B t
GP
A
G
E (Qt1
Qt2 )
P1 Z1
(Qt1
Qt2 )
P2 Z2
D( P1 P2 )
Z1 Z2
动态法确定气藏的储量
3、弹性二相法 封闭地层压力进入拟稳定期时，地层中各点的压力下降速度
相同，又称为弹性二相过程。其压力响应方程为：
PFra Baidu bibliotek2f
Pe2
2qPet Gct
B t
其校正形式为：
Gp
A
t
B c
GP (t c) A(t c) B
直线斜率A值即为 所求储量的数值。
动态法确定气藏的储量
7、产量递减分析法 同油田产量递减分析类似，这里不再讨论。
8、其他方法 确定气田储量的方法较多，还有压差曲线法、试
凑法、对数差值法等。这些内容参见李士伦教授编 写的《天然气工程》一书。
代入状态方程并积分得；
p nd
2
1.291 103qscT Z
kh
Dqsc
其中D称为惯性或紊流系数
D 2.191 1018 gk hrw
气井的产能分析
将p 2 视为一种压力扰动，这样可得非达西流动的产能公式： nd
P Pi
Z Zi
G Gp
G
(We
Wp )
PiTsc Psc Z iT
对具有充足的边水连续补给的情况，其水侵量的计算同具 有边水的油藏水侵量的计算方法。稳定水侵用薛尔绍斯模型， 非定态水侵用Horst和Van Everdingen方程。
常规气藏的物质平衡方程
3、异常高压气藏的物质平衡方程 异常高压气藏一般指压力梯度大的气藏，再此以干气为例
将气体状态方程代入得：
P Pi (1 GP )
Z Zi
G
由地层压力系数与累计产气量的线性关系即可求得G
常规气藏的物质平衡方程
2、水驱气藏的物质平衡方程 水驱气藏的物质平衡方程式为:
GBgi (G GP )Bg (We Wp )Bw
忽略水的体积系数的变化，上式可变为：
G GpBg (We Wp ) Bg Bgi
气井的产能分析
1、稳定渗流时气井产能公式 ①稳定状态流动达西公式 渗流力学中已导出气体平面径向流达西公式：
Pe2 Pw2f
1.291103qscT Z ln re
kh
rw
式中：P (Pe Pwf ) / 2 ; 、Z 是P 对应下的 M、Z 值。
定义拟压力（压力函数）：
8.48 103q
kh
Psc ZT Tsc
lg(
Re rw
)
0.326
0.435S
Pe2
8.48 103q
kh
Psc ZT Tsc
lg(
Re rw
)
0.326 0.435S
2qPe
GCt Pwf 2 t
G 2qPe
2
p po
P
z
dp
qsc
774 .6kh( T ln r
wf
)
rw
qsc
774 .6kh(e T ln re
wf
)
rw
气井的产能分析
②非达西流动产能公式 非达西流动的微分方程为：
dp u .u2
dr k
第二项即为非达西流动的压降，用符号表示，则有
dpnd u2dr
b
22.95
Re2
lg(Pw2f P2 ) lg a bt
G 0.223 qpi abct
在实际应用中，P 是一个未知数，常用试算法求得，步骤是假定一P个 ，按
lg(
Pw
2 f
P2) 与 t
作图，当选择合适P
的时，就会出现直线段。
动态法确定气藏的储量
5、压力恢复法 对于不稳定试井早期的气井，压力恢复曲线方程式可表示为：
P)
(CW Swi
Cf
)
常规气藏的物质平衡方程
P Z
1
(CwSwi
C f )(Pi 1 Swi
P)
Pi Zi
Pi Zi
Gp G
P Z
1
(CwSwi
C f )(Pi 1 Swi
P)
∼
Gp
P Z
有两个直线段，
第一个为岩石和流
来说明异常高压气藏的物质平衡方程式：
GBgi (G Gp )Bg Vw V f
Vw
Cw (Pi
P)
S wi GB gi (1 Swi )
Cf
1 Vpi
Vp P
V f
Vp
Cf
( Pi
P) GBgi 1 Swi
GB gi
(G
Gp )Bg
GBgi (Pi 1 Swi
Pws 2
Pt2
4.24 103q
kh
Psc ZT Tsc
lg
8.085kt
ct rw2
0.87S
m 4.24 103q PscZT
kh
Tsc
A
Pt2
mlg
8.085k
ct rw2
0.87S
Pws2 mlg t A
体压缩性同时作用，
而第二个直线段则
OGIP
为只有流体压缩性
的情况。
Gp
动态法确定气藏的储量
确定地质储量的静态法就是我们以前的容积法，确定地质储 量的动态法主要有：物质平衡法、弹性二相法、压力—产量递 减法、气藏探边测试法等 1、物质平衡法（见前） 2、压力—产量递减法
任取两时刻的视地层压力和产量，用下式计算气藏的原始储 量:
气藏开发
主要内容
常规气藏开发的基本问题 凝析气藏开发的基本问题
第一节
常规气藏开发的基本问题
主要内容
常规气藏的物质平衡方程 动态法确定气藏的储量 气井的产能分析
常规气藏的物质平衡方程
1. 定容封闭气藏物质平衡方程
假定气藏没有连通边、底水，即为封闭性气藏，则按物质 平衡原理有：
GBgi (G Gp )Bg
Ct
动态法确定气藏的储量
4、不稳定晚期法 在不稳定早期和拟稳期之间存在一个过渡段，称为不稳定
晚期，此时压力波已传播到地层边界但未形成等速度的变化。
Pw2f
p2
3.095103
q
Psc ZT
e52.86
t Re2
kh Tsc
a 3.095103 q PscZT
kh Tsc
G
0.1077
qte mct
Pe
动态法确定气藏的储量
6、产量累积法（产量衰减规律法） 产气量的衰减规律可描述为
qg
B t2
若衰减期内的可采气储量为A，则气田开发到t时刻时，
地层中剩余可采储量应为A-Gp（t），其数值由下式确定。
A Gp
t
B t2
dt
B t
t
B t
GP
A
G
E (Qt1
Qt2 )
P1 Z1
(Qt1
Qt2 )
P2 Z2
D( P1 P2 )
Z1 Z2
动态法确定气藏的储量
3、弹性二相法 封闭地层压力进入拟稳定期时，地层中各点的压力下降速度
相同，又称为弹性二相过程。其压力响应方程为：
PFra Baidu bibliotek2f
Pe2
2qPet Gct
B t
其校正形式为：
Gp
A
t
B c
GP (t c) A(t c) B
直线斜率A值即为 所求储量的数值。
动态法确定气藏的储量
7、产量递减分析法 同油田产量递减分析类似，这里不再讨论。
8、其他方法 确定气田储量的方法较多，还有压差曲线法、试
凑法、对数差值法等。这些内容参见李士伦教授编 写的《天然气工程》一书。
代入状态方程并积分得；
p nd
2
1.291 103qscT Z
kh
Dqsc
其中D称为惯性或紊流系数
D 2.191 1018 gk hrw
气井的产能分析
将p 2 视为一种压力扰动，这样可得非达西流动的产能公式： nd
P Pi
Z Zi
G Gp
G
(We
Wp )
PiTsc Psc Z iT
对具有充足的边水连续补给的情况，其水侵量的计算同具 有边水的油藏水侵量的计算方法。稳定水侵用薛尔绍斯模型， 非定态水侵用Horst和Van Everdingen方程。
常规气藏的物质平衡方程
3、异常高压气藏的物质平衡方程 异常高压气藏一般指压力梯度大的气藏，再此以干气为例
将气体状态方程代入得：
P Pi (1 GP )
Z Zi
G
由地层压力系数与累计产气量的线性关系即可求得G
常规气藏的物质平衡方程
2、水驱气藏的物质平衡方程 水驱气藏的物质平衡方程式为:
GBgi (G GP )Bg (We Wp )Bw
忽略水的体积系数的变化，上式可变为：
G GpBg (We Wp ) Bg Bgi
气井的产能分析
1、稳定渗流时气井产能公式 ①稳定状态流动达西公式 渗流力学中已导出气体平面径向流达西公式：
Pe2 Pw2f
1.291103qscT Z ln re
kh
rw
式中：P (Pe Pwf ) / 2 ; 、Z 是P 对应下的 M、Z 值。
定义拟压力（压力函数）：
8.48 103q
kh
Psc ZT Tsc
lg(
Re rw
)
0.326
0.435S
Pe2
8.48 103q
kh
Psc ZT Tsc
lg(
Re rw
)
0.326 0.435S
2qPe
GCt Pwf 2 t
G 2qPe
2
p po
P
z
dp
qsc
774 .6kh( T ln r
wf
)
rw
qsc
774 .6kh(e T ln re
wf
)
rw
气井的产能分析
②非达西流动产能公式 非达西流动的微分方程为：
dp u .u2
dr k
第二项即为非达西流动的压降，用符号表示，则有
dpnd u2dr
b
22.95
Re2
lg(Pw2f P2 ) lg a bt
G 0.223 qpi abct
在实际应用中，P 是一个未知数，常用试算法求得，步骤是假定一P个 ，按
lg(
Pw
2 f
P2) 与 t
作图，当选择合适P
的时，就会出现直线段。
动态法确定气藏的储量
5、压力恢复法 对于不稳定试井早期的气井，压力恢复曲线方程式可表示为：
P)
(CW Swi
Cf
)
常规气藏的物质平衡方程
P Z
1
(CwSwi
C f )(Pi 1 Swi
P)
Pi Zi
Pi Zi
Gp G
P Z
1
(CwSwi
C f )(Pi 1 Swi
P)
∼
Gp
P Z
有两个直线段，
第一个为岩石和流
来说明异常高压气藏的物质平衡方程式：
GBgi (G Gp )Bg Vw V f
Vw
Cw (Pi
P)
S wi GB gi (1 Swi )
Cf
1 Vpi
Vp P
V f
Vp
Cf
( Pi
P) GBgi 1 Swi
GB gi
(G
Gp )Bg
GBgi (Pi 1 Swi
Pws 2
Pt2
4.24 103q
kh
Psc ZT Tsc
lg
8.085kt
ct rw2
0.87S
m 4.24 103q PscZT
kh
Tsc
A
Pt2
mlg
8.085k
ct rw2
0.87S
Pws2 mlg t A
体压缩性同时作用，
而第二个直线段则
OGIP
为只有流体压缩性
的情况。
Gp
动态法确定气藏的储量
确定地质储量的静态法就是我们以前的容积法，确定地质储 量的动态法主要有：物质平衡法、弹性二相法、压力—产量递 减法、气藏探边测试法等 1、物质平衡法（见前） 2、压力—产量递减法
任取两时刻的视地层压力和产量，用下式计算气藏的原始储 量: