天然氣開發技術第一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二開場語感謝油田公司提供了技術交流的機會！！！各位都是各自專業領域的精英，某些領域您是老師我是學生。任務所致，不得不班門弄斧了，請多指教！！今天所講，根據我們工作中經常遇到的理論與實際問題，重點匯報一下我的認識和理解，歡迎現場討論和交流。第二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣藏的差異在哪里？？？類型狀態狀態描述熱力學特征滲流特征能量消耗油藏油中含氣（液態）PVT實驗參數外在表征參數：Pb、GOR、Co、Bo、μo、ρo達西流動Pf-Ps=AQPf-Ps氣藏氣中含油（氣態）狀態方程PV=ZnRT組分、分子的特性Yi、Mg、Pd、PPC

、TPC、Z、Bg、非達西流Pf2-Ps2=AQ+BQ2Pf2-Ps2第三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二天然氣開發技術1.油氣藏相態特征與分類方法2.凝析油產量實用預測方法3.氣藏、溶解氣產量的實用預測方法4.油氣滲流的經典理論與產量描述技術5.油氣藏儲量計算理論與方法第四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二天然氣開發技術油氣藏相態特征與分類方法第五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二開發任務：分清類型、分別治理歷史上，有些油氣藏相態特點與類型沒搞清，就匆忙開采，造成根本性的損害和低效：如凝析氣藏、揮發性油藏的衰竭開采，造成油損失30%以上。發現的常規油氣藏類型

純氣藏凝析氣藏純油藏揮發性油藏帶氣頂油藏帶油環氣藏第六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二判別油氣藏類型的主要方法一類是相態指標：

它包括地層溫度、壓力、相圖的大小范圍和形態、各類ＰＶＴ實驗數據等。另一類是經驗統計指標：

如井流物的組成、芳烴含量、密度、油氣比等。第七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二相圖判別法的實質:

是根據相圖的形態、等溫降壓線的位置進行判別。2.1.按油氣相圖判別油氣藏類型第八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣相態是什么？？？

相：具有物理性質和化學性質完全相同的一類物質（氣、液、固），與體系中其他部分有明顯界面；相態：相的狀態及其關聯與轉化；研究目的：相態研究可以指出在給定的條件下，體系是由哪相所構成，其規律隨狀態變量（如溫度、壓力）和體系組成是怎樣變化的。必要性：相態理論要研究分子熱力學特征，是認知多組分凝析氣藏的根本，是開發技術的根基，是天然氣開發技術人員的必備知識；原油參數：Pb、GOR、Co、Bo、μo、ρo…….天然氣參數：Yi

、Mg、

Pd、PPC

、TPC、Z、Bg、ρg……第九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二單組分相態三相點臨界點汽化曲線熔化曲線升華曲線TcPc溫度壓力固相液相氣相氣液共存的最高點露點線——泡點線合一水為例

關鍵點特殊的狀態（壓力、溫度），存在著特定的相態；相態隨狀態改變；露-泡點線歸一，沒有混相帶，只有混相點；Tc：是氣體能夠液化所允許的最高溫度。Pc:臨界溫度下氣體液化所需的最小壓力。第十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二兩組分相態TP溫度壓力

關鍵點特殊的狀態（壓力、溫度），存在著特定的相態；相態隨狀態改變；露-泡點線歸一，沒有混相帶，只有混相點；21液液+氣氣第十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二

T典型油氣藏多組分相圖類型CCCCgasgascondensateVolatileoilBlackoilPP-T相圖干氣凝析氣揮發油黑油露點線——泡點線兩線分開

關鍵點不同油氣類型相態不同；各類間有大體的分布區間；露-泡點線分開，有混相帶；第十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二多組分相態與油氣藏分類溫度壓力80%L泡點線露點線40%L20%L10%L臨界凝析壓力臨界凝析溫度C干氣藏低含量凝氣藏，飽和高含量凝氣藏，未飽和揮發油黑油

關鍵點不同位置條件的油氣類型不同相態變化不同；各類間有大體的分布區間；露-泡點線分開，有混相帶；溶氣驅油藏第十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二凝析氣藏反常凝析特點：在TC≤T≤Tm或PA≤P≤Pm范圍內：存在著逆行凝析和逆行蒸發現象。1.等溫逆行凝析2.等溫逆行蒸發3.等壓逆行凝析4.等壓逆行蒸發溫度T壓力PABC氣液兩相區液氣TmPm1234第十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二凝析氣藏的開發過程(等溫逆行凝析)1、氣相單相開采2、反凝析區（凝析）3、蒸發區4、氣相區溫度T壓力PABC氣液兩相區液氣Pf1234凝析氣藏反常凝析特點：第十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣藏流體相態特征及油氣藏類型靜壓流壓第十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣界面上處于相平衡狀態，而在油環和氣頂內部泡點壓力和露點壓力均隨不同的深度而變化。這類油氣藏一般是近臨界流體、揮發性或油氣層厚度特別大的油氣藏。凝析氣頂帶油環的油氣藏相圖特征第十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2.按烴組成分布三角相圖劃分油氣藏類型干氣氣藏濮67地層凝析氣和油環油三元組成分類圖第十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二氣油比（m3/sm3）油罐油密度（g/cm3）油氣藏類型<35>0.966重質油藏35~125<0.966~0.825黑油油藏125~350<0.825~0.802黑油油藏與揮發性油藏過渡帶350~625<0.802~0.780揮發性油藏625~1425<0.780~0.760揮發性油藏與凝析氣藏過渡帶>1425~10686<0.780凝析氣藏>10686<0.739低含凝析油凝析氣藏~濕氣氣藏3.按氣油比和油罐油密度劃分第十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二4.按烴組成的四參數經驗統計法判斷

類型參數

氣藏無油環凝析氣藏帶油環凝析氣藏油藏C2+（%）0.1~5.05~1510~3020~70C2/C34~1602.2~6.01~30.5~1.3100×[C2/（C3+C4）]300~10000170~40050~20020~100100×（C2+/C1）0.1~5.05.0~1510~4030~600第二十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二5.按烴組成的φ參數經驗統計法判斷

φ值范圍油氣藏類型φ>450氣藏80<φ<450無油環凝析氣藏60<φ<80帶小油環凝析氣藏15<φ<60帶較大油環凝析氣藏，φ越小油環越大7<φ<15凝析氣頂油藏2.5<φ<7輕質油藏（3.8<φ<7為凝析氣藏中的含油層）1<φ<2.5常規油藏φ<1高粘重質油藏油氣藏類型的φ參數分類標準第二十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二6、按地層流體密度和平均分子量判別法地層流體密度和平均分子量判別油氣藏類型的標準判別標準：第二十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二法國對油氣藏分類參考第二十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二一在氣藏工程方面1。用于油氣藏類型的判斷；2。為儲量計算提供流體高壓物性參數；3。為確定合理開發方式，提高凝析油采收率提供依據；4。預測凝析氣藏開發過程中反凝析液量損失；5。凝析氣井產能及井筒流動狀態動態預測；6。凝析氣井試井解釋分析。二油氣藏模擬方面1。為凝析氣藏和揮發性油藏數值模擬提供流體相態擬合基礎；2。為注氣混相驅數值模擬預測提供地層流體相態擬合基礎。三地面輕烴回收方面1。用于地面分離器油氣最佳分離條件的選擇；2。分餾塔輕烴產品分餾條件預測。研究油氣相態的用途？？？第二十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣藏相態研究的用途：1.凝析氣藏開發階段劃分CTP單一氣相開采期——反凝析開采期——蒸發開采期第二十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.預測地層反凝析油損失開采：Pi—Pd—Pm—Pa；正常—地層反凝析—近井帶污染—產能降低PSL%PiPdPm凝析氣藏反凝析損失與開采壓力關系Somax油氣藏相態研究的用途：第二十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二3.油氣藏儲量計算參數容積法:壓降法:的確定地下地面體積換算擬壓力計算油氣藏相態研究的用途：第二十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二4.組分模型數值模擬中的相態問題相態模擬油氣藏相態研究的用途：第二十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二5.凝析氣井產能預測中的地層相態…….…….……..…….……….……….……….……….……….……….……….ScSL考慮SL%對Krg,Kro的影響建立考慮相態影響的產能方程油氣藏相態研究的用途：第二十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二6.凝析氣井產能預測中的井筒相態…….…….……..…….……….……….……….……….……….……….……….ScSL井筒反凝析對氣流持液率的影響建立考慮相態變化的井筒動態方程dLPiTi氣井產量大小—確定氣井攜液能力—考慮井筒相變油氣藏相態研究的用途：第三十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二天然氣開發技術凝析油產量實用預測方法第三十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二凝析氣藏獨有的熱力學特性（反凝析)、復雜的油氣滲流特性（凝析油分布、近井區的堵塞），決定了開發機理的復雜性。被稱為特殊流體、特殊油氣藏。凝析氣藏開發特點許多技術人員不熟悉的，主要是大港油田已發現的凝析氣田較少(板橋、千米橋），但預期發現的凝析氣田會越來越多，并有加快的趨勢，如岐口深層濱深3x1、濱海4等10余口井陸續發現了凝析氣藏，因此，這項知識需要建立并豐富起來。凝析油產量的預測是開發工作所必需的，理論上需要數值模擬計算，但周期長、技術含量高，不易掌握。實用上往往采用常規油氣藏的遞減法預測，甚至類比法預測，帶來了較大的偏差。本次提出了較為實用的、簡便的、準確度較高的凝析油預測方法。為什么關注凝析油氣藏？？？第三十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二凝析氣藏的開發過程——反常等溫逆行凝析1、（高壓）純氣態，單相開采；2、（高中壓）反凝析區、油氣兩相、凝析油析出增多；3、（中低壓）蒸發區、油氣兩相、凝析油蒸發；4、（低壓）純氣態；溫度T壓力PABC氣液兩相區液氣Pf1234氣藏內流體轉化過程：第三十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二地層的凝析-蒸發過程，決定著地面凝析油含量—產量的變化012345678901000020000300004000050000壓力（kpa)反凝析液量（％）不含水模擬值不含水測試值含水模擬值含水測試值凝析油的地層凝析過程——急凝、緩凝、蒸發急劇凝析緩速凝析凝析油蒸發第三十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二濮67區塊地層凝析氣采出程度對比凝析氣的采出程度——高壓采出程度增長慢（凝析量大）低壓采出程度增長快（凝析量小）第三十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二濮67區塊天然氣采出程度對比干氣的采出程度——高壓期采出程度增長慢（氣—凝析油量大）低壓期采出程度增長快（凝析油量小或蒸發成氣）第三十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二濮67區塊凝析油采出程度對比凝析油的采出程度——高壓期增長快、中低壓期增長慢q1q2T1T2遞減率a=(qI-q2)/q1遞減曲線不同于干氣遞減規律第三十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1、（高壓）地層純氣態，地面凝析油含量不變；2、（高中壓）反凝析區、地層凝析油析出增多、地面凝析油減少，階段遞減率；3、（中低壓）反凝析區（蒸發）、地層凝析油析出減少、蒸發，階段遞減率；4、（低壓）地層純氣態；地面凝析油含量不變；溫度T壓力PABC氣液兩相區液氣Pf1234產量預測公式：Qo=Qg*Mo；…………….公式1Qo=Q1*(1-a)；a=(Qi-Qi+1)/Qi

…….公式2凝析油的產量預測——不同開發階段、分段預測第三十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二溫度壓力80%L泡點線露點線40%L20%L10%L臨界凝析壓力臨界凝析溫度C干氣藏低含量凝氣藏，飽和高含量凝氣藏，未飽和揮發油黑油

參數選取不同壓力對應不同含量；據單位壓降采出量預測壓力；據壓力預測含油量；據含油量預測產量；Qo=Qg*Mo溶氣驅油藏凝析油的含量預測——依據相圖推測含油量變化第三十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二q1q2T1T2遞減率a=(qI-q2)/q1遞減曲線區分2個階段；遞減率值不同Qo=Q1*(1-a)；凝析油的遞減率預測——依據生產數據，統計法預測第四十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二天然氣開發技術氣藏、溶解氣產量的實用預測方法第四十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二大港油田天然氣產量經歷了上升期、高產穩產、遞減和低產穩產四階段油、氣田開發實踐表明，無論何種儲集類型、無論何種驅動類型、無論何種開發方式，開發全過程都可劃分為：產量上升階段、產量穩定階段和產量遞減階段。這三個連續開發階段的綜合，構成了油、氣田開發的模式圖。

產量上升期(65-75)高產穩產期(77-79)遞減期(80-89)低產穩產(90-目前)油氣田開發模式圖產量時間上產期穩產期遞減期油、氣田開發的模式圖第四十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣田典型的遞減曲線阿爾普斯ARPS產量產量時間100200300400直角坐標產量時間1001000半對數坐標0.0累計產量100200300400直角坐標產量累計產量1001000半對數坐標0.0指數調和雙曲第四十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二Arps遞減方程：雙曲線遞減

------遞減率是產量的冪函數

產量與累積產量的關系式：

累積產量與時間的關系式：

產量與時間的關系式：第四十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二產量遞減分析法——Arps遞減方程根據遞減期生產數據，繪制遞減曲線判斷遞減類型,或用最小二乘法回歸出公式判斷遞減類型;進而確定出油氣田遞減指數n、初始遞減產量qi和遞減率ai。q1q2T1T2遞減率a=(qI-q2)/q1遞減曲線指數遞減——常百分數遞減最簡單，最直觀；最普遍，最廣泛；最穩定，最保險；指數遞減一般在開發末期遞減偏離明顯；其它2種遞減值小于指數遞減，但往往差別不大；第四十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二遞減階段累積產氣量:累積產氣量：氣藏可采儲量：若n=0，屬指數遞減，則:產量:(1)指數遞減——遞減率恒定的遞減

第四十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二遞減階段累積產氣量:累積產氣量：氣藏可采儲量：若0<n<1，屬雙曲線遞減，則:產量:(2)雙曲線遞減——遞減率是產量的冪函數第四十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二遞減階段累積產氣量:累積產氣量：氣藏可采儲量：若n=1，屬調和遞減，則:產量:(3)調和遞減——遞減率正比于產量

第四十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二溶解氣產量qg=產油量qo*生產氣油比GOR

油藏溶解氣與原油同步采出，產量預測的準確性取決于2個關鍵因素：1、油藏的產油量；2、油藏的生產氣油比；生產氣油比與壓力水平有關（圖）：原始壓力到飽和壓力之前，溶解氣油比及生產氣油比基本穩定；飽和壓力以下油中脫氣嚴重，生產氣油比增大；壓力水平與開采方式有關：注水保持壓力開發在飽和壓力以上，油中不脫氣則生產氣油比基本平穩；RSPiPaPb原油脫氣曲線RSi油田溶解氣產量預測第四十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二產油量：07年以前基本穩定18-19萬噸；08年以后產油量明顯升高26-27萬噸。生產氣油比：07年以前基本平穩，08年以后板橋油田注水工程的擴大實施，壓力穩定則生產氣油比基本穩定580m3/t;產氣量：07年以前基本平穩1.1億方。08年以后產氣量隨產油量變化而變化。呈明顯升高趨勢達1.56-1.5億方；板橋油田油田溶解氣產量預測實例第五十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二年產油量：緩慢下降，08年以后產油量在79-72萬噸生產氣油比：07年以前波動較大，08年以后考慮到港東以及港西淺層氣挖潛工作的加強，實現油氣比穩定到180m3/t是有保證的產氣量：07年以前呈增加趨勢達到年產1.87億方。08年以后在產油量減少的情況下，溶解氣量可維持在1.3-1.36億方北大港油田油田溶解氣產量預測實例第五十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二天然氣開發技術油氣滲流的經典理論與產量描述技術第五十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二線性滲流的產量描述還記得產量計量的原理和計算的公式嗎？它是我們工作的理論基礎第五十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二理論之源——統計性規律——實驗的科學（法國1856年）Q多孔介質△L（反比）△P△H=△P（正比）LAQ：A（正比）K（正比）μ

（反比）Q=————△PAKμ△L線性滲流流量實驗關系式滲流力學經典理論：達西定律第五十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二達西定律基本表達式：AK△Pμ△LQ=V=油藏線性流量基礎表達式（裘皮公式）：r處:rrfrsPfPsdr供油邊界A=2πrh

代入公式后積分得：Qo=—————……………地面標準條件產量2πhK（Pf-Ps）μ㏑（rf/rs）Qo=C（Pf-Ps）指數式方程誕生啦BO第五十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二氣藏線性流量基礎表達式（裘皮公式）：rrfrsPfPsdr供油邊界Qo=—————2πhK（Pf-Ps）μ㏑（rf/rs）Πh

KＺ０

T０（Pf2-Ps2）Qg=—————μ１Z１T１P０（rf/㏑rs）Qg=C（Pf2-Ps2）指數式方程誕生啦BgＢｇ=—————ＮＲＺ１Ｔ１／Ｐ１ＮＲＺ０Ｔ０／Ｐ０Ｐ１=———代入上式（Pf＋Ps）２第五十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二Q△P△P20指數式方程的應用：Qo=C（Pf-Ps）采油指數C=Qo/（Pf-Ps）試井指示曲線圖直線關系曲線關系直線；層狀流；粘性阻力為主；砂巖油藏原油流動符合；氣體一般不符合；曲線：紊流；慣性阻力為主、粘性阻力為輔；井底附近或裂縫形地層原油流動存在可能；氣體流動符合；通常獲取C、△P預測產量C獲取方法有：老井統計法、穩定試井法、類比法△P獲取方法有：老井統計法、穩定試井法、類比法、室內實驗法（出砂）、指示曲線可以檢查錄取資料的準確性（是否原點歸零）。（斜率）第五十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二非線性滲流的產量描述雷諾數Re=VK1/2ρ/1750μ

Φ

3/2（Re>0.2-0.3為非達西流動）大產量井底附近或裂縫型地層原油流動；氣藏屬非線性滲流狀態；第五十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二理論之源——統計性規律——實驗的科學（１６６２－１７８７年）氣體狀態經典理論：狀態方程１６６２年波義爾定律：定量氣體在恒溫下,體積和壓力成反比；ｃ（常數）＝PV;或P1V1=P2V2=P3V3=…….近似關系１787年查理定律：定量氣體在恒壓下,溫度和體積成正比；T1/V2=T2/V1或T1/T2=V1/V2…….近似關系理想氣體定律：定量氣體在高溫、低壓下,.真實關系P1V1/T1=P2V2/T3=P3V3/T3=….;或PV/T=n.R;或PV=n.R.T;1873年瓦爾斯理想氣體定律：定量氣體在高溫、低壓下,.真實關系PV=n.R.T.Z

;實驗數據Z～

(Ppr\Ttr)第五十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二達西定律結合理論研究推出，非線性滲流產量公式：（一）、指數式方程：Qo=C（△P）n滲濾指數n=0.5-1.0；1.0時線性流。（二）二項式方程：△P=AQ+BQ2摩擦阻力慣性阻力驅動力第六十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二氣井指數式方程：Qo=C（△P）n應用n、c的確定方法：計算法：穩定試井Qg、△P2的多組數據代入方程，聯立方程求解得。圖解法：㏒Qg=㏒

C+n

㏒

（Pf2-Ps2）

㏒Qg㏒

（Pf2-Ps2）㏒

C㏒Qab㏒

（Pf2-0.1）n=tgααPs=0.098MPa時無阻流量，氣井合理產量1/3-1/4Qab第六十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二

二項式方程：Pf2-Ps2=AQ+BQ2氣井A、B的確定方法：計算法：穩定試井Qg、△P2的多組數據代入方程，聯立方程求解得。圖解法：（Pf2-Ps2）/

Qg=A+BQg（Pf2-Ps2）/

QgQgAαB=tgα氣井無阻產量為解一元二次方程根：第六十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二天然氣開發技術油氣藏儲量計算理論與方法第六十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二油氣藏儲量計算理論與方法油氣儲量：油氣藏在原始狀態下儲有的油、氣折算到標準狀況（200C，0.098MPa)時的數量。靜態法（容積法）動態法（物質平衡法等）數值模擬方法

第六十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二靜態法（容積法）最常用、最古老的計算方法；（準確度相對較低）主要適用于碎屑巖孔隙型儲層；勘探、評價初期動態資料欠缺時常用；儲量計算原理就是計算油氣在儲層中所占的體積；原油儲量容積法計算公式：No=AhΦSoi

/Boi;參數的選取很關鍵；天然氣儲量容積法計算公式：

G=AhΦSgi/Bgi；Bgi=ZTPsc/PiTsc第六十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二動態法的應用條件是有已錄取的油氣藏的開發動態資料。通常采出儲量的10%以上資料全、計算準；適用于裂縫型以及各種類型；目前常用的動態法有：物質平衡法、彈性二相法、壓力一產量遞減法、氣藏探邊測試法等。其中物質平衡法是最重要、最常用、應用范圍最廣的方法。

物質平衡法是用來對儲層流體的開采動態進行估算的一種油藏工程基本方法，它以儲層流體的質量守恒定律為基礎。一般情況下，可以把儲層看作一個處于均一壓力下的地下儲油（氣）容器。在這個容器內，隨著流體的采出與注入，流體的體積變化服從物質守恒原理，由此原理建立的方程式稱為物質平衡方程式。動態法（物質平衡法等）第六十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二++=注入氣頂區含油區含水區采出圖油氣藏流體分布示意圖原始地下烴類體積剩余地下烴類體積地下水存量體積巖石+束縛水膨脹體積圖氣藏物質平衡原理圖最為復雜的油氣藏開采過程包括下述環節：生產井產出油氣水；注入井注入氣體和水量；壓