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

關鍵詞：澀北氣田；動態儲量；物質平衡法；遞減法；開發效果

    澀北一號氣田位于柴達木盆地東部三湖地區，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，2003年達到年產13.4×10⁸m³的高峰產量，以后趨于穩定，產水量從0.319×10⁴m³/a到2008年的2.83×10⁴m³，采出程度約為8%，基本達到了動態儲量評價條件。筆者基于生產動態數據和測試資料，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)進行動態儲量評價。評價過程中結合產氣剖面測試資料、生產射孔資料，較為合理地解釋了動態儲量和地質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效果，為該區其他氣田的高效開發提供參考。

    氣田在進入正式開發后，用生產數據進行動態儲量計算是氣田開發過程中的一項重要工作，是氣田實現高效開發，儲量得以有效管理的重要依據，對于正在開發的氣田，評價包括井距、采氣速度、開發模式等在內的各種參數，動態儲量是一個重要的基礎^[1]。動態儲量不同于用容積法計算的儲量，其計算的是氣藏內可以滲流的那部分地質儲量，減少了用容積法計算儲量的一些術確定性。動態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2個，地質儲量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層系與粗略籠統劃分開發層系的兩個氣藏單元，動態儲量計算采用傳統的物質平衡壓降法和壓力產量遞減法兩種方法。

物質平衡壓降法是氣田計算動態儲量的常用方法，該種方法是建立在質量守恒的基礎上，其計算的動態儲量較為可靠，但是這種方法需要高質量的生產數據(如壓力、產量等)，對于含氣面積較大，開發井數較多的氣藏，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監測資料，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現，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(如圖1)，可以用物質平衡法進行氣藏動態儲量計算。

 

    應用氣藏地層壓力和生產實際數據，繪制Ⅱ號和Ⅳ號兩個氣藏的生產指示曲線，如圖2、3所示。

 

    圖2顯示，Ⅱ號氣藏壓降呈指數遞減規律，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地質儲量為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，得到氣藏的動態地質儲量為89.9×10⁸m³。

    在氣田進入開發中后期后，遞減分析法是一種廣泛應用的求取動態儲量的計算方法^[3]，氣藏的遞減方式取決于氣井的開發方式、儲層物性和驅動類型等。按照Arps遞減理論，遞減一般分為指數遞減，調和遞減和雙曲遞減等。近年來，Fetkovich等人進一步發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號氣藏的動態儲量。列出用多種遞減法計算的氣藏地質儲量，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氣藏的動態儲量約為40.8×10⁸m³，計算結果與用壓降法計算的動態儲量相吻合。

    通過對比用容積法計算的地質儲量，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號氣藏靜態法計算的儲量和用物質平衡壓降法和遞減法計算的動態儲量基本吻合，說明該氣藏的儲量是可靠的。但Ⅳ號氣藏計算的動態儲量僅約為用容積法計算的儲量的85%。根據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的開發模式，運用產氣剖面資料和射孔資料從氣藏射孔動用程度和生產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。統計Ⅱ號氣藏的射孔層位，可以了解到該氣藏24口開發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，在生產測井中發現有部分產層在生產過程中并不產氣。如果以氣層數來進行計算，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)。

統計結果顯示，動態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。

    通過上述計算分析可以看出，在氣田開發過程中，氣藏如果要獲得較大的動用程度和提高最終氣田采收率，優化氣層開發組合，實行精細開發是可行的選擇。進行長井段射孔開發在氣田開發早期，對于提高單井產量，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。根據澀北氣田Ⅳ號氣藏實行長井段多層開發生產的2口井和僅有三層開發生產的2口井的生產特征(表4)，對比可以看出，用較少氣層進行開發，氣井不但能獲得較長的穩產、穩壓期，還能獲得較多的累積產氣量，即理想的采收率，開發效果明顯優于長井段多層開發的氣井。

    通過以上動態儲量計算及對比分析，可以得到以下認識：

    1) 應用物質平衡壓降法和遞減法計算澀北氣藏的動態儲量是合適的，其精度不僅受壓力和生產數據的影響，同樣也受開發模式的影響。

    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) 氣田開發生產實例表明，單井用大約3個氣層進行生產是有效的和經濟的，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，2001，21(3)：71-74.

[2] 程時清，李菊花，李相方，等.用物質平衡-二項式產能方程計算氣井動態儲量[J].新疆石油地質，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儲量[J].石油勘探與開發，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 錢戰宏 孫亞 中國石油青海油田公司天然氣開發公司)