CN117648523A - 一种有水气藏动态储量及水侵常数计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有水气藏动态储量及水侵常数计算方法，其技术方案是考虑已有常规水驱特征曲线高含水期与特高含水期拟合不准确，推导新型水驱特征曲线方程，给定动态储量G和水侵常数B的上下界，通过调整动态储量G和水侵常数B来拟合实际的水气比，得到动态储量G和水侵常数B，并绘制水气比拟合曲线图和气水相对渗透率拟合曲线图。本发明特点在于能反映高含水期水驱特征曲线上翘的现象，拟合更加准确，可用于计算动态储量以及水侵常数。
Description
技术领域
本发明涉及一种有水气藏动态储量及水侵常数计算方法，属于气藏工程领域。
背景技术
四川盆地天然气开发历史悠久，资源丰富，其中绝大部分为有水气藏，地质情况极为复杂，分别呈现出边水，底水，无统一气水界面等多种水体分布现象，气藏开发过程中水侵危害时常严重，水驱气藏气井见水后，产气产水规律复杂，使得水驱气藏开发难度显著增大。就目前水驱气藏而言，缺乏相应成熟有效的动态分析方法，需要更加准确的进行水侵危害预测，优化开发策略。
目前，已有常规水驱特征曲线在高含水期与特高含水期拟合不准确，只有在含水饱和度处于中间阶段时才能拟合准确。该新型水驱特征曲线方程能反映高含水期水驱特征曲线上翘的现象，拟合更加准确，可用于计算动态储量以及水侵常数，这对现在开发有一定指导意义。
发明内容
本发明的目的是：本发明针对现有技术存在的问题推导新型水驱特征曲线方程，该方程能反映高含水期水驱特征曲线上翘的现象使得生产历史拟合更加准确，也可以更加准确的预测水侵危害以及计算动态储量和水侵常数。
为达到上述目的，本发明提供了一种有水气藏动态储量及水侵常数计算方法，该方法包括以下步骤：
S100、推导新型水驱特征曲线方程：
S101、将存水体积系数的定义方程和/>方程依次代入存水体积与天然气地下体积之比方程/>推导含水饱和度方程：
式中，B为水侵常数，定义为，单位为无量纲；S w为含水饱和度，单位为无量纲；S wi为原始条件下含水饱和度，单位为无量纲；R为采出程度，单位为无量纲；B gi为原始条件下天然气体积系数，单位为无量纲；W e为水侵量，单位为方；W p为累产水，单位为方；/>为存水体积系数，单位为无量纲；B w是地层水体积系数，单位为无量纲；G是动态储量，单位为万方；R B为采出程度的水侵常数次方，根据定义有采出程度的水侵常数次方R B等于存水体积系数/>；
S102、将S101中推导出的含水饱和度方程和气水相对渗透率比值方程/>依次代入水气比方程/>推导新型水驱特征曲线方程：
其中，B g为天然气的体积系数，定义为，单位为无量纲；p sc为地面压力，单位为MPa；p为地层压力，单位为MPa；T为地层温度，单位为K；T sc为地面温度，单位为K；Z为地层条件下的气体偏差因子，单位为无量纲；Z sc为地面条件下的气体偏差因子，单位为无量纲；S w为含水饱和度，单位为无量纲；S wi为原始条件下含水饱和度，单位为无量纲；R为采出程度，单位为无量纲；WGR是水气比，单位为方/万方；/>是天然气黏度，单位为mPa·s；是地层水黏度，单位为mPa·s；B w是地层水体积系数，单位为无量纲；K rw是岩心水相相对渗透率，单位为无量纲；K rg是岩心气相相对渗透率，单位为无量纲；n、b为与储层和流体物性有关的常数，由气水相对渗透率曲线拟合得到，单位为无量纲；R B为采出程度的水侵常数次方，根据定义有采出程度的水侵常数次方R B等于存水体积系数/>；
S200、准备静态资料和生产历史数据，静态资料包括气水相对渗透率曲线、原始含水饱和度、天然气黏度、地层水黏度、地层温度、地面温度、地面压力；生产历史数据包括日产气量、日产水量、地层压力；
S300、根据S102中的新型水驱特征曲线方程，进行生产历史拟合的思路为：
S301、给定动态储量G，水侵常数B两个参数的上下界限，其中动态储量G的上界为20000万方，动态储量G的下界为1000万方，水侵常数B的上界为20，水侵常数B的下界为1，上下界限内随机给定初值；采出程度R由累产G p除以动态储量G计算，其中的动态储量G为可变参数；
S302、结合S301中的动态储量G和水侵常数B代入新型水驱特征曲线方程可以算出预测的水气比；其中，在计算地层条件下的天然气体积系数B g时，地层条件下的气体偏差因子Z由地层压力根据DAK法计算；
S303、再重复S301~S302的过程，以生产数据中的一天为一个周期，计算得到整个生产阶段的水气比；
S304、在参数的上下限内调整参数，采用自动拟合方法拟合实际的水气比，寻求预测值与实际值的最佳拟合，水气比拟合的收敛条件表示为：
其中，E为偏差值；m为迭代次数；lnWGR i(G,B)为预测的水气比取对数的值，单位为方/万方；lnWGR i为实际的水气比取对数的值，单位为方/万方；
S305、对有水气藏生产历史进行拟合，拟合成功后，停止调整动态储量G、水侵常数B两个参数，以拟合最优时的动态储量G、水侵常数B为计算结果。
与现有方法相比，本发明具有以下有益效果：（1）推导新型水驱特征曲线公式，能够反映高含水期水驱特征曲线上翘的现象，拟合更加准确；（2）能够更加准确的计算有水气藏的动态储量以及水侵常数；
附图说明
图1是本方法技术路线图；
图2是某有水气藏气水相对渗透率拟合曲线图；
图3是某有水气藏水气比拟合曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种有水气藏动态储量及水侵常数计算方法，图1为本方法技术路线图，针对国内某有水气藏，实施以下步骤：
第一步：推导新型水驱特征曲线方程：将存水体积系数的定义方程和/>方程依次带入存水体积与天然气地下体积之比方程/>推导含水饱和度方程：
式中，B为水侵常数，定义为，单位为无量纲；S w为含水饱和度，单位为无量纲；S wi为原始条件下含水饱和度，单位为无量纲，取0.4996；R为采出程度，单位为无量纲；B gi为原始条件下天然气体积系数，单位为无量纲；W e为水侵量，单位为方；W p为累产水，单位为方；/>为存水体积系数，单位为无量纲；B w是地层水体积系数，单位为无量纲；G是动态储量，单位为万方；R B为采出程度的水侵常数次方，根据定义有采出程度的水侵常数次方R B等于存水体积系数/>；再将推导出的含水饱和度方程和气水相对渗透率比值方程/>依次代入水气比方程推导新型水驱特征曲线方程：
其中，B g为天然气的体积系数，定义为，单位为无量纲；p sc为地面压力，单位为MPa，取0.101；p为地层压力，单位为MPa；T为地层温度，单位为K，取323.15；T sc为地面温度，单位为K，取293.15；Z为地层条件下的气体偏差因子，单位为无量纲；Z sc为地面条件下的气体偏差因子，单位为无量纲，取1；S w为含水饱和度，单位为无量纲；S wi为原始条件下含水饱和度，单位为无量纲，取0.4996；R为采出程度，单位为无量纲；WGR是水气比，单位为方/万方；/>是天然气黏度，单位为mPa·s，取0.02；/>是地层水黏度，单位为mPa·s，取0.4；B w是地层水体积系数，单位为无量纲，取1；K rw是岩心水相相对渗透率，单位为无量纲；K rg是岩心气相相对渗透率，单位为无量纲；n、b为与储层和流体物性有关的常数，由气水相对渗透率曲线拟合得到，单位为无量纲；n为2200，b为6，拟合效果如图2所示；
第二步：准备静态资料和生产历史数据，静态资料包括气水相对渗透率曲线、原始含水饱和度、天然气黏度、地层水黏度、地层温度、地面温度、地面压力；生产历史数据包括日产气量、日产水量、地层压力；
第三步：对生产数据进行历史拟合：取动态储量G为100000万方，水侵常数B为1，其中动态储量G的上界为200000万方，动态储量G的下界为1000万方，水侵常数B的上界为20，水侵常数B的下界为1；结合上述的动态储量G和水侵常数B代入新型水驱特征曲线方程算出整个生产阶段预测的水气比；其中，在计算地层条件下的天然气体积系数B g时，地层条件下的气体偏差因子Z由地层压力根据DAK法计算；在参数的上下限内调整参数，采用自动拟合方法拟合实际的水气比，寻求预测值与实际值的最佳拟合，水气比拟合的收敛条件表示为：
其中，E为偏差值；m为迭代次数；lnWGR i(G,B)为预测的水气比取对数的值，单位为方/万方；lnWGR i为实际的水气比取对数的值，单位为方/万方；
拟合成功后，停止调整动态储量G、水侵常数B两个参数，拟合最优时的动态储量G为91800万方、水侵常数B为1.7，以此时的值作为计算结果，拟合效果如图3所示。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种有水气藏动态储量及水侵常数计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S100、推导新型水驱特征曲线方程，步骤如下：
S101、将存水体积系数的定义方程和/>方程依次代入存水体积与天然气地下体积之比方程/>推导含水饱和度方程：
式中，B为水侵常数，定义为，单位为无量纲；S w为含水饱和度，单位为无量纲；S wi为原始条件下含水饱和度，单位为无量纲；R为采出程度，单位为无量纲；B gi为原始条件下天然气体积系数，单位为无量纲；W e为水侵量，单位为方；W p为累产水，单位为方；/>为存水体积系数，单位为无量纲；B w是地层水体积系数，单位为无量纲；G是动态储量，单位为万方；R B为采出程度的水侵常数次方，根据定义有采出程度的水侵常数次方R B等于存水体积系数/>；
S102、将S101中推导出的含水饱和度方程和气水相对渗透率比值方程/>依次代入水气比方程/>推导新型水驱特征曲线方程：
其中，B g为天然气的体积系数，定义为，单位为无量纲；p sc为地面压力，单位为MPa；p为地层压力，单位为MPa；T为地层温度，单位为K；T sc为地面温度，单位为K；Z为地层条件下的气体偏差因子，单位为无量纲；Z sc为地面条件下的气体偏差因子，单位为无量纲；S w为含水饱和度，单位为无量纲；S wi为原始条件下含水饱和度，单位为无量纲；R为采出程度，单位为无量纲；WGR是水气比，单位为方/万方；/>是天然气黏度，单位为mPa·s；是地层水黏度，单位为mPa·s；B w是地层水体积系数，单位为无量纲；K rw是岩心水相相对渗透率，单位为无量纲；K rg是岩心气相相对渗透率，单位为无量纲；n、b为与储层和流体物性有关的常数，由气水相对渗透率曲线拟合得到，单位为无量纲；R B为采出程度的水侵常数次方，根据定义有采出程度的水侵常数次方R B等于存水体积系数/>；
S200、准备静态资料和生产历史数据，静态资料包括气水相对渗透率曲线、原始含水饱和度、天然气黏度、地层水黏度、地层温度、地面温度、地面压力；生产历史数据包括日产气量、日产水量、地层压力；
S300、根据S102中的新型水驱特征曲线方程，进行生产历史拟合的思路为：
S301、给定动态储量G，水侵常数B两个参数的上下界限，其中动态储量G的上界为20000万方，动态储量G的下界为1000万方，水侵常数B的上界为20，水侵常数B的下界为1，上下界限内随机给定初值；采出程度R由累产G p除以动态储量G计算，其中的动态储量G和水侵常数B均为可变参数；
S302、结合S301中的动态储量G和水侵常数B代入新型水驱特征曲线方程可以算出预测的水气比；其中，在计算地层条件下的天然气体积系数B g时，地层条件下的气体偏差因子Z由地层压力根据DAK法计算；
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117648523B (zh) | 2024-04-05 |
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