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user: 3. 适用于磨溪雷一 1 气藏可采储量评价方法应用 因为磨溪雷一 1 地区气井类型复杂，井数多，难以用数值模拟法、解析法等这类需要储层认识程度深、参数多、操作复杂、工作量多的方法来逐个分析单井的可采储量，因此本文优选了衰竭式开采模拟实验、类比法、气藏综合产量递减法及压降法来层层深入分析磨溪雷一 1 气藏的可采储量，如图2所示。 图2. 磨溪雷一 1 气藏可采储量分析流程图 虽然衰竭式开采模拟实验及类比法只能应用于气藏开发早期，评价结果也存在较大误差，但是对于储层认知不深的磨溪雷一 1 气藏东端地区却是非常适用的，且对于气藏中端、西端也可以限定采收率上限 [ 9 ]。进一步结合气藏综合产量递减法，利用气藏综合产气递减曲线分析气藏的可采储量，该方法只需产气量数据，不受储层、井筒参数的影响。最后，利用压降法分析关井压力恢复资料来优化分析磨溪雷一 1 气藏可采储量。 3.1. 衰竭式开采模拟实验 磨溪雷一 1 气藏储层总体具有中孔、特低渗的特征，且具有较强的非均质性，开采时储量动用程度及先后有差异。为研究储层渗透率对采收率的影响，设计开展了低渗、高渗、高低渗串联衰竭式开采模拟实验 [ 6 ] [ 10 ]。 1) 实验方法 a) 选取渗透率小于0.1 mD和大于1 mD的岩心各两组(如表2所示)，按渗透率大小分为低渗层和高渗层； Table 2 Rock sample base data shee 样品编号 长度(cm) 直径(cm) 孔隙度(%) 渗透率(mD) 平均渗透率(mD) 6-2 7.209 3.777 5.2 0.027 0.035 2-1 7.603 3.757 3.8 0.043 5-1 7.282 3.768 12.2 5.96 6.23 5-2 6.248 3.776 11.9 6.50 表2. 岩样基础数据表 b) 首先开展第一组实验，模拟低渗储层定产量衰竭开采，如图3所示，按单位截面过气速度相似原理折算实验室配产，设计的五种不同配产条件为：50 mL/min，100 mL/min，200 mL/min，500 mL/min，1000 mL/min，分别模拟0.1至5 × 10 4 m 3 /d的实际产气量(如表3所示)。 c) 开展第二组实验，如图3所示，模拟高渗储层定产量衰竭开采，配产条件同第一组； d) 第三组开展高渗层和低渗层串联组合后定产量衰竭开采实验，高渗层连接出口，低渗层位于外围，配产条件同第一组，如图3所示，高低渗串联组是为了模拟近井带高渗区和外围低渗区。 图3. 实验组次与岩心位置图 Table 3 Table of experimental production matching schem 实验参数/(mL/min) 现场产量/(10 4 m 3 /d) 实验参数/(mL/min) 现场产量/(10 4 m 3 /d) 20 0.10 200 1.0 50 0.25 500 2.5 100 0.5 1000 5.0 表3. 实验配产方案表 2) 实验步骤 实验装置如图4所示，该装置由气体泵入装置、岩心夹持器部分及末端测量部分组成。基于该装置，详细实验步骤如下： a) 选取渗透率小于0.1 mD和大于1.0 mD岩样各两组，搜集整理岩样渗透率、孔隙度、长度、直径数据，将岩心烘干，放干燥器内放置至室温； b) 将岩心装入夹持器，连接围压系统、气体增压系统、压力传感器、流量控制器、数据采集系统； c) 打开数据采集系统设定配产和数据采集时间间隔，加围压37.5 MPa，给岩心注气32.6 MPa，并检漏及调试整个系统； d) 平衡4小时以上，压力平衡后，打开出口气体截止阀开始实验； e) 气体流量到达废弃流量或不产气时结束实验，导出实验数据。 图4. 衰竭式开采模拟实验装置 3) 实验结果分析 按第一组到第三组的顺序开展实验，实验结果如表4所示，数据处理分析结果为： a) 低渗层及高低渗串联组随着配产增加，稳产时间和稳产期采收率大幅下降，低渗层采收率介于77.7%~83%，高低渗串联组采收率介于86%~94%之间；高渗层供气能力强，稳产期采收率达到94%以上，稳产结束后气藏很快废弃； b) 对于低渗层及高低渗串联组，废弃产量越高，采收率越低，不同配产间采收率差距越大；对于高渗层，不同配产，废弃时累产气及采收率差别不大，不同废弃条件下的采收率均达到99%以上； c) 对于高低渗串联组，近井带高渗区储量动用程度基本达到100%；废弃产量越高，低渗区储量动用程度/采收率越低，所以高低渗组合气藏综合采收率主要受外围低渗区制约，综合来看低渗透层高采可较为有效地动用低渗透区的储量。 根据磨溪雷一 1 气藏单井配产情况，配产取2.5 × 10 4 m 3 /d较为合适，以单井产量 < 0.1 × 10 4 m 3 /d作为废弃条件 [ 6 ]，低渗组岩心采收率为78.0%，高渗组气藏采收率可达99.0%，高低渗组气藏采收率可达91.9%。以本次复核的地质储量284.10 × 10 8 m 3 为基础，以低渗组岩心采收率实验结果为采收率取值，标定气藏的可采储量为221.60 × 10 8 m 3 ；以高渗组岩心采收率实验结果为采收率取值，标定气藏的可采储量为281.26 × 10 8 m 3 ；以高渗组岩心采收率实验结果为采收率取值，标定气藏的可采储量为261.09 × 10 8 m 3 。 Table 4 Simulation results of series failure mining of cores with different permeabilit 配产 不同流量下采收率(%) mL/min 废弃瞬时流量/mL/min 低渗组 高渗组 高低渗串联组 50 50 80.6 99.3 93.9 20 83 99.9 94.2 100 100 67.4 99 91.9 50 68.1 99.5 92.1 20 79.5 99.9 92.3 200 200 51 98.1 88.4 50 65.5 99.7 88.9 20 78.5 99.8 91.6 500 500 30.6 95.9 80.9 50 65.8 99 86.9 20 78 99 91.9 1000 1000 19.2 94.2 75.4 50 65.7 99.5 86.6 20 77.7 99.6 91.9 表4. 不同渗透率岩心串联衰竭式开采模拟实验结果 总体来说，实验法无法考虑大尺度条件下储层类型、储层渗流条件以及开采方式、工艺技术水平、井筒等条件对气藏采收率的影响，实验结果较为理想。 3.2. 类比法 磨溪雷一 1 气藏属于受构造圈闭控制的具有统一水动力系统和基本统一的气水界面的层状孔隙性气藏，气藏低渗特征明显，伴有边水，但不活跃。气藏开采过程中视地层压力(P/Z)与气藏累积采出量(G p )之间具有较好的线性相关性，如图5所示。因此，根据物质平衡原理和气藏储渗特征，进一步明确磨溪气田雷一 1 气藏是以气体弹性能量为主要驱动能量的定容低渗孔隙性气藏。 图5. 磨溪雷一 1 气藏部分已开发井视地层压力P/Z与气藏累积采出量G p 关系曲线 压降法(P/Z)适用于到达边界流的气井 [ 11 ]，对于处于开发早期的气井难以准确评价；另外，需要通过关井来检测井底压力；若利用单井作为范例来判断整个气藏的采收率，存在很大的误差；不妨参考类似气藏来获取该气藏的采收率范围，后续利用气藏综合产量递减法及压降法来进行优化。 假设废弃相对压力 ψ a = ( P a / Z a ) / ( P i / Z i ) ， P i 、 P a 分别为气藏原始地层压力及废弃地层压力，MPa； Z i 、 Z a 分别为气藏原始压缩因子及废弃时压缩因子。根据前人对不同气藏类型、废弃条件的研究成果，如表5所示，针对磨溪气田雷一 1 气藏基本情况取废弃相对压力 ψ a = 0.40 ~ 0.50 ，计算气藏采收率为50%~60%。以本次复核的地质储量284.10 × 10 8 m 3 为基础，标定气藏的可采储量为142.05~170.46 × 10 8 m 3 。 Table 5 Abandonment conditions of different types of gas reservoir 气藏类型 适合条件 经验公式 废弃相对压力ψ 定容裂缝型 含弱弹性水驱 P a / Z a = ( 0.25 ~ 0.05 ) P i / Z i ψ a = 0.05 ~ 0.25 强水驱裂缝型 / P a / Z a = ( 0.6 ~ 0.3 ) P i / Z i ψ a = 0.30 ~ 0.60 定容高渗孔隙型 K > 50 × 10 −3 μm 2 P a / Z a = ( 0.2 ~ 0.1 ) P i / Z i ψ a = 0.10 ~ 0.20 定容中渗孔隙型 K = 10~50×10 −3 μm 2 P a / Z a = ( 0.4 ~ 0.2 ) P i / Z i ψ a = 0.20 ~ 0.40 定容低渗孔隙型 K = 1~10×10 −3 μm 2 P a / Z a = ( 0.5 ~ 0.4 ) P i / Z i ψ a = 0.40 ~ 0.50 定容致密型 K < 1 × 10 −3 μm 2 P a / Z a = ( 0.7 ~ 0.5 ) P i / Z i ψ a = 0.50 ~ 0.70 表5. 不同类型气藏的废弃条件 3.3. 气藏综合产量递减法 Arps产量递减法为最经典的产能评价方法，其公式 [ 12 ] [ 13 ] 为： q = q r ( 1 + b D t ) 1 / b (1) 上式中， q r 表示气井开始递减的产量，m 3 /d；b表示递减指数，无因次；D表示递减率，d −1 ；t表示递减时长，d。当b = 1时为调和递减，当b = 0时为指数递减，b = 0~1时为双曲递减。 磨溪雷一 1 气藏2014年起开始递减，总体表现出指数递减规律。气藏年递减率7.98%；中端、西端年递减率D分别为8.65%及9.08%，递减速度基本一致，分别如图6、图7所示；东端处于接替稳产阶段。 图6. 磨溪雷一 1 气藏中端产量预测图 图7. 磨溪雷一 1 气藏西端产量预测图 气藏综合产气量q < 2 × 10 4 m 3 /d，即单井产气量q < 0.1 ×10 4 m 3 /d作为废弃条件 [ 6 ]，并结合目前正常生产井递减率进行预测，拟合及预测结果如图8所示，利用指数递减法计算得： 1) 中端可采储量为95.80 × 10 8 m 3 ，由此计算出该区块相对于地质储量159.76 × 10 8 m 3 的采收率为59.96%； 2) 西端可采储量38.76 × 10 8 m 3 ，由此计算出该区块相对于地质储量96.40 × 10 8 m 3 的采收率为40.21%，表明气藏西端低渗薄储量动用困难； 3) 磨溪雷一 1 气藏东端目前未表现出递减趋势，考虑到东端气水关系复杂，可采储量取西端采收率较为合适，由此计算出该区块相对于地质储量27.94 × 10 8 m 3 的可采储量为11.23 × 10 8 m 3 。 标定气藏可采储量合计145.79 × 10 8 m 3 ，按地质储量284.10 × 10 8 m 3 计算采收率为51.32%。 图8. 磨溪雷一 1 气藏中部和西端地区综合产气量拟合曲线 3.4. 压降法 按单井产量0.1 × 10 4 m 3 /d作为废弃产量条件 [ 6 ]，按井口废弃压力1 MPa (增压)折算井底压力为3.7 MPa，代入气藏内某口典型水平井二项式产能方程 [ 14 ] [ 15 ]： p R 2 − p w f 2 = 7.6984 q s c + 0.5388 q s c 2 (2) 得到磨溪雷一 1 气藏平均废弃地层压力P a = 3.80 MPa，视废弃地层压力P a /Z a = 3.91 MPa。 1) 气藏中端 磨溪雷一 1 气藏中端开发区已取得了各个阶段10余次的关井测压数据，历次计算得中端开发区地层压力如表6中所示。目前中端的采出程度已较高，已有丰富的动态资料，不管是从井网、还是采出程度来看，气藏属于完全已开发，储量已全部动用，从而提高了储量复核的准确性。本次计算的中端已开发区压降可采储量118.3 × 10 8 m 3 (图9)，压降曲线具有较好的线性关系。 2) 气藏西端 目前气藏西端的采出程度已较高，形成了明显的“边高中低”的压降漏斗。该井区的动态资料已经较为丰富，可以满足压降储量的计算条件，历次计算得中端开发区地层压力如表6中所示。本次计算的西端已开发区压降储量42.75 × 10 8 m 3 (图10)，压降曲线具有较好的线性关系。 3) 气藏东端 气藏东端由于气水关系复杂，气井受产水影响较大，累计投产井数仅6口，目前开井3口。东端整体测压资料少，不满足井区压降储量的计算条件，考虑到井区投产井数少，井控程度较低，各气井井控范围叠合面积小，采用单井集合法计算井区可采储量误差相对较小，即以单井可采储量为基础进行累加计算气藏东端井区可采储量为10.82 × 10 8 m 3 。 图9. 磨溪雷一 1 气藏中端压降储量分析图 图10. 磨溪雷一 1 气藏西端压降储量分析图 Table 6 Summary of previous verification of pressure drop parameters in the middle end of Moxi T 2 l 1 1 gas reservoi 井区 时间 累产气(10 8 m 3 ) 地层压力(MPa) 视地层压力(MPa) 中端 1987.11 0 32.61 31.81 1994.04 5.87 30.14 29.87 1995.10 9.26 29.34 29.25 1996.11 13.09 28.43 28.58 1998.01 20.54 26.87 27.36 1999.03 24.04 25.38 26.00 2000.06 27.63 24.36 25.14 2001.06 31.35 23.34 24.19 2002.08 35.17 22.81 23.6 2003.05 38.97 21.76 22.65 2004.08 43.11 20.34 21.31 2009.04 60.72 15.83 16.71 2013.05 73.30 12.95 13.70 2017.06 79.99 12.56 13.29 西端 1993.02 0 32.74 31.81 2004.02 0.53 30.94 30.45 2007.09 1.24 30.87 30.4 2008.01 1.64 29.61 29.36 2009.03 2.56 28.24 28.24 2011.04 6.33 24.96 25.45 2013.06 12.01 21.42 22.25 2017.06 20.53 17.78 18.69 表6. 磨溪雷一 1 气藏中端历次压降参数核实汇总表