摘要：柴達木盆地澀北一號氣田經(jīng)過12余年的試采開發(fā)，積累了大量生產(chǎn)測試數(shù)據(jù)，基本達到了動態(tài)儲量評價條件。采用物質(zhì)平衡壓降法和遞減分析法2種動態(tài)儲量計算方法，對澀北一號氣田Ⅱ、Ⅳ號氣藏進行動態(tài)儲量計算。計算過程中結合生產(chǎn)測井資料、射孔資料，合理地解釋了動態(tài)儲量和地質(zhì)儲量存在的計算差異，評價了氣藏的開發(fā)效果，指出了影響該區(qū)高效開發(fā)的問題，為澀北氣田其他氣藏的高效開發(fā)提供了參考。

關鍵詞：澀北氣田；動態(tài)儲量；物質(zhì)平衡法；遞減法；開發(fā)效果

    澀北一號氣田位于柴達木盆地東部三湖地區(qū)，是第四系生物成因氣藏，多層疏松砂巖邊水驅氣田。該氣田從1996年投入試采開發(fā)，2003年達到年產(chǎn)13.4×10⁸m³的高峰產(chǎn)量，以后趨于穩(wěn)定，產(chǎn)水量從0.319×10⁴m³/a到2008年的2.83×10⁴m³，采出程度約為8%，基本達到了動態(tài)儲量評價條件。筆者基于生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)和測試資料，參照SEC儲量評價方法，通過壓降法和遞減分析法的計算分析，對澀北一號氣田兩個典型氣藏(Ⅱ號氣藏和Ⅳ號氣藏)進行動態(tài)儲量評價。評價過程中結合產(chǎn)氣剖面測試資料、生產(chǎn)射孔資料，較為合理地解釋了動態(tài)儲量和地質(zhì)儲量在計算過程中存在的計算差異，分析了Ⅳ號氣藏具體氣井的開發(fā)效果，為該區(qū)其他氣田的高效開發(fā)提供參考。

    氣田在進入正式開發(fā)后，用生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行動態(tài)儲量計算是氣田開發(fā)過程中的一項重要工作，是氣田實現(xiàn)高效開發(fā)，儲量得以有效管理的重要依據(jù)，對于正在開發(fā)的氣田，評價包括井距、采氣速度、開發(fā)模式等在內(nèi)的各種參數(shù)，動態(tài)儲量是一個重要的基礎^[1]。動態(tài)儲量不同于用容積法計算的儲量，其計算的是氣藏內(nèi)可以滲流的那部分地質(zhì)儲量，減少了用容積法計算儲量的一些術確定性。動態(tài)儲量是具有可操作性，可比性強的可靠儲量^[2]。筆者對澀北一號氣田兩個具有代表意義的氣藏(Ⅱ號氣藏和Ⅳ號氣藏)進行計算分析與評價。

    Ⅱ號氣藏是澀北一號氣田的一個中型氣藏，Q₁₊₂地層，含氣面積21km²，井段跨度43m，氣層數(shù)2個，地質(zhì)儲量40.2×10⁸m³，氣藏海拔埋深1610～1550m，原始地層壓力13.6MPa；Ⅳ號氣藏處于Ⅱ號氣藏下部，由11個氣層組成，含氣面積43.4km²，地質(zhì)儲量110.6×10⁸m³，氣藏海拔埋深1530～1440m，井段跨度78m。由于是同沉積背斜構造，兩個氣藏構造相似，變化幅度一致。由于澀北氣田共有60余個氣層，10余個氣藏，選取的兩個氣藏一個是2層，一個是多層，故具有一定代表性，分別代表了精細劃分開發(fā)層系與粗略籠統(tǒng)劃分開發(fā)層系的兩個氣藏單元，動態(tài)儲量計算采用傳統(tǒng)的物質(zhì)平衡壓降法和壓力產(chǎn)量遞減法兩種方法。

物質(zhì)平衡壓降法是氣田計算動態(tài)儲量的常用方法，該種方法是建立在質(zhì)量守恒的基礎上，其計算的動態(tài)儲量較為可靠，但是這種方法需要高質(zhì)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)(如壓力、產(chǎn)量等)，對于含氣面積較大，開發(fā)井數(shù)較多的氣藏，一般需要3次以上的全氣藏關井來求取氣藏平均壓力。筆者結合氣田的動態(tài)監(jiān)測資料，采用平均法對氣藏中部壓力進行折算，計算結果與全氣藏關井測試結果對比后發(fā)現(xiàn)，用該種方法處理的氣藏平均壓力與氣藏實際壓力誤差在2%以內(nèi)(如圖1)，可以用物質(zhì)平衡法進行氣藏動態(tài)儲量計算。

 

    應用氣藏地層壓力和生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)，繪制Ⅱ號和Ⅳ號兩個氣藏的生產(chǎn)指示曲線，如圖2、3所示。

 

    圖2顯示，Ⅱ號氣藏壓降呈指數(shù)遞減規(guī)律，線性關系較好，由線性回歸公式Y=0.004X+15.37，計算得到該氣藏的動態(tài)地質(zhì)儲量為38.4×10⁸m³。

    按照同樣的方法，繪制Ⅳ號氣藏的壓降圖如圖3所示，線性回歸公式Y=0.002X+17.98，得到氣藏的動態(tài)地質(zhì)儲量為89.9×10⁸m³。

    在氣田進入開發(fā)中后期后，遞減分析法是一種廣泛應用的求取動態(tài)儲量的計算方法^[3]，氣藏的遞減方式取決于氣井的開發(fā)方式、儲層物性和驅動類型等。按照Arps遞減理論，遞減一般分為指數(shù)遞減，調(diào)和遞減和雙曲遞減等。近年來，F(xiàn)etkovich等人進一步發(fā)展了氣藏工程遞減鯉論，借鑒應用這些研究成果，計算了Ⅱ號和Ⅳ號氣藏的動態(tài)儲量。列出用多種遞減法計算的氣藏地質(zhì)儲量，控制面積和可采儲量如表1所示。

    從表1得到Ⅳ號氣藏按不同計算方法得到的氣藏平均儲量為98.53×10⁸m³。

按照同樣的方法，可以計算Ⅱ氣藏的動態(tài)儲量約為40.8×10⁸m³，計算結果與用壓降法計算的動態(tài)儲量相吻合。

    通過對比用容積法計算的地質(zhì)儲量，列出3種方法計算的氣藏儲量如表2所示。

    對比結果顯示，Ⅱ號氣藏靜態(tài)法計算的儲量和用物質(zhì)平衡壓降法和遞減法計算的動態(tài)儲量基本吻合，說明該氣藏的儲量是可靠的。但Ⅳ號氣藏計算的動態(tài)儲量僅約為用容積法計算的儲量的85%。根據(jù)SEC儲量評價方法^[4～6]，結合澀北氣田多層疏松砂巖的氣藏特征和多層開發(fā)的開發(fā)模式，運用產(chǎn)氣剖面資料和射孔資料從氣藏射孔動用程度和生產(chǎn)動用程度綜合進行分析。

由于Ⅱ號和Ⅳ號氣藏都是多層疏松砂巖，繪制氣藏長軸剖面圖如圖4、5所示。

 

    從兩幅圖可以看到，Ⅱ號氣藏有兩個有效氣層，第一層厚度大約7.4m，第二層厚度5.6m，總平均氣層有效厚度13m，第三個為含氣水層，氣層上面大概有近10m的泥巖蓋層。Ⅳ號氣藏有11個有效氣層，下面是氣水同層，或者水層。統(tǒng)計Ⅱ號氣藏的射孔層位，可以了解到該氣藏24口開發(fā)井在第一氣層都有射孔，在第二氣層上有19口井射孔。于是可以計算出Ⅱ號氣藏的射孔動用程度為：

    另外由于氣藏的非均質(zhì)，在生產(chǎn)測井中發(fā)現(xiàn)有部分產(chǎn)層在生產(chǎn)過程中并不產(chǎn)氣。如果以氣層數(shù)來進行計算，則氣層動用程度為(14/15)×10%=93%；如果以氣層厚度來進行計算則可以得氣層開發(fā)動用程度為(69.4/73.7)×10%=94.2%，綜合動用程度為射孔動用程度、開發(fā)動用程度的綜合，即為89.6%×94.2%=84.4%。按照同樣的方法，可以得到Ⅳ號氣藏的綜合動用程度僅為55.2%(表3)。

統(tǒng)計結果顯示，動態(tài)儲量計算結果與用容積法計算結果相近的Ⅱ號氣藏其綜合動用程度較高，動儲量核算結果與容積法計算結果差別較大的Ⅳ號氣藏其綜合動用程度較低，只有55.2%，這為Ⅳ號氣藏動態(tài)儲量核算與用容積法計算結果相差提供了較為合理的解釋依據(jù)。

    通過上述計算分析可以看出，在氣田開發(fā)過程中，氣藏如果要獲得較大的動用程度和提高最終氣田采收率，優(yōu)化氣層開發(fā)組合，實行精細開發(fā)是可行的選擇。進行長井段射孔開發(fā)在氣田開發(fā)早期，對于提高單井產(chǎn)量，滿足供氣需求是合適的，但是對于提高氣藏綜合動用程度，尤其是在氣田開發(fā)中后期，在防止邊底水竄進，預防氣井過早見水上是個嚴峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)澀北氣田Ⅳ號氣藏實行長井段多層開發(fā)生產(chǎn)的2口井和僅有三層開發(fā)生產(chǎn)的2口井的生產(chǎn)特征(表4)，對比可以看出，用較少氣層進行開發(fā)，氣井不但能獲得較長的穩(wěn)產(chǎn)、穩(wěn)壓期，還能獲得較多的累積產(chǎn)氣量，即理想的采收率，開發(fā)效果明顯優(yōu)于長井段多層開發(fā)的氣井。

    通過以上動態(tài)儲量計算及對比分析，可以得到以下認識：

    1) 應用物質(zhì)平衡壓降法和遞減法計算澀北氣藏的動態(tài)儲量是合適的，其精度不僅受壓力和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的影響，同樣也受開發(fā)模式的影響。

    2) 計算分析表明，同一氣藏包含單氣層越多，其層間干擾影響越明顯，氣藏綜合動用程度越低。

    3) 氣田開發(fā)生產(chǎn)實例表明，單井用大約3個氣層進行生產(chǎn)是有效的和經(jīng)濟的，不僅可以延長無水采氣期，同時有助于提高氣藏的最終預期采收率，值得在新氣田開發(fā)應用。

[1] 李忠興，郝玉鴻.對容積法計算氣藏采收率和可采儲量的修正[J].天然氣工業(yè)，2001，21(3)：71-74.

[2] 程時清，李菊花，李相方，等.用物質(zhì)平衡-二項式產(chǎn)能方程計算氣井動態(tài)儲量[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26(2)：181-182.

[3] 金忠臣，張明祿.正確應用壓降法確定低滲透氣藏的儲量[J].低滲透油氣田，2001，6(1)：1-5.

[4] 郝玉鴻，許敏.正確計算低滲透氣藏的動態(tài)儲量[J].石油勘探與開發(fā)，2002，29(5)：65-67.

[5] 賈承造.美國SEC油氣儲量評估方法[M].北京：石油工業(yè)出版社.2004.

[6] 尚明忠.用SEC標準進行儲量評估應注意的主要問題[J].油氣地質(zhì)與采收率，2005，12(1)：49-51.

 

(本文作者：李江濤 陳得壽 高勤峰 田會民 錢戰(zhàn)宏 孫亞 中國石油青海油田公司天然氣開發(fā)公司)