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基于物质平衡方程的非均质气藏井组间连通性评价

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天然气地球科学 2023年

作者：孟凡坤刘晓华郭振华罗瑞兰刘佳长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室中国石油勘探开发研究院

针对碳酸盐岩气藏储层非均质性强、井/井组间连通关系不明确的问题，基于具有补给的气藏物质平衡方程，建立多井组物质平衡计算数学模型，引入连通传导率概念，通过逐次替换法考虑井组间的不稳定窜流供给，采用Newton-Raphson非线性迭... 详细信息

针对碳酸盐岩气藏储层非均质性强、井/井组间连通关系不明确的问题，基于具有补给的气藏物质平衡方程，建立多井组物质平衡计算数学模型，引入连通传导率概念，通过逐次替换法考虑井组间的不稳定窜流供给，采用Newton-Raphson非线性迭代算法对模型进行数值求解；运用粒子群算法拟合各井组地层压力，反演各井组动态储量及井组间连通传导率，最终形成基于物质平衡的非均质气藏井组间连通性定量评价方法。为验证方法的准确性，建立了具有两口井的气藏数值模拟模型，设置不同生产制度、井组间渗透率及储量规模，分别采用提出的方法进行拟合反演，结果表明，反演传导率值与实际值间误差小于8%，井组间累积供气量计算值与实际值符合程度较好，满足工程应用的要求。最后，运用提出的方法精确拟合了龙王庙组气藏某井区7个井组地层压力，反演井组间传导率，厘清了井组间供气方向，为气藏精准调控技术政策的制定提供了依据。

关键词：物质平衡方程井组间连通性连通传导率井组补给动态储量地层压力拟合反演

高CO2含量气藏物质平衡方程及其动储量评价

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西南石油大学学报（自然科学版） 2020年第1期42卷 140-146页

作者：成涛栾雪莹王雯娟刘鹏超吕新东中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学四川成都610500

针对高CO2含量天然气在气藏衰竭式开发过程中存在的溶解气释放效应导致动储量无法得到有效评价的问题,建立了考虑水侵、应力敏感效应、水蒸气含量以及溶解气释放效应的物质平衡方程。采用PVT实验研究了CO2含量分别为3.18%~53.90%的天然... 详细信息

针对高CO2含量天然气在气藏衰竭式开发过程中存在的溶解气释放效应导致动储量无法得到有效评价的问题,建立了考虑水侵、应力敏感效应、水蒸气含量以及溶解气释放效应的物质平衡方程。采用PVT实验研究了CO2含量分别为3.18%~53.90%的天然气混合物在压力由53.01 MPa降低至3.01 MPa的溶解度变化情况,回归得到了溶解度的预测模型。为了研究高CO2含量对气藏的动储量评价方面的影响,分别利用压降法、考虑应力敏感储量计算模型、考虑应力敏感、水蒸气含量及水蒸气膨胀量的储量计算模型,以及针对高CO2含量提出的计算模型对A气藏动储量进行计算。研究结果表明,不考虑高CO2含量天然气的释放效应计算得到的动储量结果普遍偏高,误差范围在(0.69~2.55)×10^8 m^3,因此,高CO2含量天然气的释放效应在气藏的动储量评价过程中不能被忽略。

关键词：高CO_2含量气藏物质平衡方程实验研究溶解气释放效应动储量评价

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页岩气水两相物质平衡方程及其生产预测

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2020年第1期39卷 18-23页

作者：周海王晓冬吴明涛中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室北京100083

为了得到一种便于矿场应用的页岩生产动态预测分析方法,通过积分水相和气相连续性方程,得到平均含水饱和度方程和气水两相物质平衡方程,结合有限差分法,给出了计算步骤,依次分析了无量纲导流能力、裂缝半长、Langmuir体积和Langmuir常... 详细信息

为了得到一种便于矿场应用的页岩生产动态预测分析方法,通过积分水相和气相连续性方程,得到平均含水饱和度方程和气水两相物质平衡方程,结合有限差分法,给出了计算步骤,依次分析了无量纲导流能力、裂缝半长、Langmuir体积和Langmuir常数对垂直裂缝井日产气量的影响,与数值模拟结果对比,验证了该方法的正确性.研究结果表明,无量纲导流能力和裂缝半长只影响产量最大值,而Langmuir体积和Langmuir常数对产量最大值和递减开始时间都有影响.研究结果提供了建立页岩气物质平衡方程的新思路,为页岩气藏生产潜力和压裂施工方案的评价奠定了基础.

关键词：页岩气藏气水两相物质平衡方程垂直裂缝生产预测

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超深油藏物质平衡方程修正及应用

石油学报 2022年第11期43卷 1623-1631页

作者：顾浩郑松青张冬丽杨阳中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

压缩系数是影响油藏物质平衡方程准确性的关键参数,其大小与地层压力密切相关,超深油藏地饱压差、油藏压降较大,但传统超深油藏物质平衡方程忽略压缩系数随地层压力的变化。为完善超深油藏物质平衡方程,考虑岩石孔隙体积压缩系数、地层... 详细信息

压缩系数是影响油藏物质平衡方程准确性的关键参数,其大小与地层压力密切相关,超深油藏地饱压差、油藏压降较大,但传统超深油藏物质平衡方程忽略压缩系数随地层压力的变化。为完善超深油藏物质平衡方程,考虑岩石孔隙体积压缩系数、地层水压缩系数、地层原油压缩系数、地层原油的两相体积压缩系数以及气体压缩系数随地层压力的变化,修正不同驱动方式(弹性驱、水压驱动、气顶驱、溶解气驱、综合驱动)传统超深油藏物质平衡方程。研究结果表明:传统油藏物质平衡方程未考虑压缩系数随地层压力的变化、未采用微分或积分法求解,不适合超深油藏;传统油藏物质平衡方程均是近似方程。若忽略压缩系数随地层压力的变化且做进一步近似处理,修正后超深油藏物质平衡方程可转化成传统油藏物质平衡方程,证实超深油藏物质平衡方程的修正过程及最终表达式可靠。利用修正后超深油藏物质平衡方程计算得到塔里木盆地超深油藏G-02井动态地质储量为188.65×10^(4)t,而传统油藏物质平衡方程计算结果偏大,相对误差为19.19%;随油藏压降增加,修正后超深弹性驱油藏物质平衡方程计算动态地质储量逐渐减小。

关键词：物质平衡方程压缩系数超深油藏驱动方式地层压力

考虑吸附滞后效应的煤层气藏物质平衡方程建立及应用

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煤炭学报 2017年第10期42卷 2662-2669页

作者：张先敏冯其红张纪远胡秋嘉樊彬中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 华北油田山西煤层气勘探开发分公司山西长治062552

目前的煤层气藏物质平衡方程忽略了煤层气吸附-解吸实验中的吸附滞后现象,大多基于煤层气吸附与解吸过程完全可逆的认识所建立的,与实际煤层气藏的排水—降压—解吸开采过程明显不符,从而无法有效指导煤层气藏的开发规划决策或后续开发... 详细信息

目前的煤层气藏物质平衡方程忽略了煤层气吸附-解吸实验中的吸附滞后现象,大多基于煤层气吸附与解吸过程完全可逆的认识所建立的,与实际煤层气藏的排水—降压—解吸开采过程明显不符,从而无法有效指导煤层气藏的开发规划决策或后续开发方案调整。基于煤层气的吸附滞后现象分析,提出了吸附滞后效应概念,进而建立考虑吸附滞后效应影响的煤层气藏物质平衡方程,并将其应用于某煤层气藏的原始地质储量、可采储量和采收率等评价指标预测。实例应用表明,采用物质平衡方法确定煤层气藏地质储量时,若忽略煤层气的吸附滞后效应,采用吸附等温曲线参数将可能会低估煤层气藏的地质储量值却高估采收率值,造成巨大的预测误差;与之相反,采用考虑吸附滞后效应的煤层气藏物质平衡方程确定的气藏地质储量值及平均含水饱和度变化值与实际值之间的误差较小,说明了所构建的煤层气藏物质平衡方程的有效性和正确性,可准确地评价煤层气藏的可采储量和采收率评价指标,对于煤层气藏后续开发规划实施和开发方案调整具有积极的指导作用。

关键词：煤层气物质平衡方程吸附滞后可采储量采收率

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基于修正后的物质平衡方程预测储气库库存量

石油勘探与开发 2014年第4期41卷 480-484页

作者：唐立根王皆明白凤娟石磊中国石油勘探开发研究院廊坊分院中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室中国昆仑工程公司

针对应用传统物质平衡方程进行储气库库存量预测时误差较大的问题,开展储气库气水互驱模拟实验并分析渗流机理,建立考虑含气孔隙体积损失和储集层非均质性的物质平衡方程,并通过实例分析进行了验证。模拟实验结果表明:束缚水饱和度和残... 详细信息

针对应用传统物质平衡方程进行储气库库存量预测时误差较大的问题,开展储气库气水互驱模拟实验并分析渗流机理,建立考虑含气孔隙体积损失和储集层非均质性的物质平衡方程,并通过实例分析进行了验证。模拟实验结果表明:束缚水饱和度和残余气饱和度不应简单选取气藏开发数据,应开展气水多次互驱模拟实验来获取;水侵储集层改建储气库后用于储存气体的孔隙体积减小,且渗透率越低因水侵损失的孔隙体积越大。将原始含气储集层简化为水淹区、过渡带和纯气区,考虑各区域损失的原始含气孔隙体积及岩石、束缚水变形体积,定义物性分区参数描述储集层非均质性,对传统物质平衡方程进行修正。实例分析表明,储气库实际运行库存量与传统物质平衡方程预测结果差别较大,与修正后物质平衡方程预测结果基本一致。

关键词：储气库库存量物质平衡方程储集层水侵孔隙体积非均质性

具有补给气的异常高压有水凝析气藏物质平衡方程建立及应用

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第2期39卷 210-220页

作者：吴克柳李相方卢巍徐兵祥胡素明中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 加拿大卡尔加里大学化学与石油工程学院中国石油天然气股份有限公司长庆油田第八采油厂陕西西安7100214 塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

物质平衡法是计算气藏地质储量、水侵量、补给气量的有效方法之一.具有补给气的异常高压有水凝析气藏是气藏开发中最复杂的类型之一,兼具异常高压气藏、凝析气藏和补给气的边底水气藏的特性.综合考虑开发过程中的凝析油析出,岩石、束缚... 详细信息

物质平衡法是计算气藏地质储量、水侵量、补给气量的有效方法之一.具有补给气的异常高压有水凝析气藏是气藏开发中最复杂的类型之一,兼具异常高压气藏、凝析气藏和补给气的边底水气藏的特性.综合考虑开发过程中的凝析油析出,岩石、束缚水和凝析油弹性膨胀,水相挥发,凝析气相中水蒸气增多,水溶气溢出,边底水的推进及外来气补给等复杂物理现象,根据物质平衡原理,推导了具有补给气的异常高压有水凝析气藏物质平衡方程,并运用相对海明距离及关联度理论,以驱动指数均方差、比拟压力与采出程度偏差指数和综合目标函数为分析因素,分析了各组合方案贴近程度及相似程度,挑选最佳组合方案并确定出地质储量、补给气量及水侵量,同时计算了水体倍数.实例计算表明:中国西北某凝析气藏地质储量为66.80×108 m3,如果忽略凝析油,计算地质储量偏大,误差高达91.77%,其次是水侵、弹性膨胀和气侵的影响,误差分别为75.75%、23.95%和12.87%,而溢出水溶气为2.69%与水蒸气为1.65%,影响较小,但也不可忽略.

关键词：异常高压凝析气藏物质平衡方程水侵反凝析地质储量石油地质

修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程及储量计算

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石油与天然气地质 2013年第4期34卷 471-474页

作者：刘波涛尹虎王新海李清泉长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北荆州434023 长江大学计算机科学学院湖北荆州434023 延长油田股份有限公司直罗采油厂陕西延安727500 中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langm... 详细信息

由于页岩气藏孔隙度变化与常规气藏孔隙度变化不一样,受有效应力和基质收缩的耦合作用,前者使孔隙度减小,后者使孔隙度增加,因此建立页岩气藏物质平衡方程时必须考虑二者的综合作用。从物质平衡原理出发,运用Bangham固体变形理论、Langmuir等温吸附模型,推导出了修正岩石压缩系数的页岩气藏物质平衡方程,并对方程线性化,得到只含有原始游离气和原始吸附气的直线方程。代入实际生产数据,求得关于线性方程的数据点,并对数据点线性拟合,其拟合方程的斜率是原始游离气的含量,截距是原始吸附气的含量,两者相加求得页岩气藏的原始地质储量。实例分析表明,考虑基质收缩效应,使得页岩压缩系数前期不断减小,后期趋于稳定;由于压缩系数的改变,使得页岩气藏储层孔隙度的变化比常规气藏缓慢;通过对页岩气藏岩石压缩系数的修正以及实际生产数据点的线性拟合,求得页岩气藏中吸附气的含量增加,游离气的含量减少,页岩气藏总地质储量增大,且与实际储量更加接近。

关键词：压缩系数孔隙度物质平衡方程储量计算页岩气

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低煤阶煤层气藏物质平衡方程建立及应用

天然气地球科学 2013年第6期24卷 1311-1315页

作者：张先敏冯其红汪旭升杜鹏中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油天然气管道局国际事业部河北廊坊065000

针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验... 详细信息

针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验证了新方程的准确性和适用性。与不考虑煤基质较大孔隙中游离气、水影响的陈元千方法相比,新方程计算的低煤阶煤层气藏地质储量值与实际值之间的误差更小,因此煤基质较大孔隙中存在的大量游离气和水在实际应用中不可忽略。新方程为低煤阶煤层气藏的动态储量评价分析提供了一种更加有效的方法。

关键词：低煤阶煤层气物质平衡方程游离水地质储量