可靠性高的动态储量是正确评价气藏开发效果、准确预测气藏开发动态、做好气藏开发规划的重要前提,但深层高压气藏动态储量评价富有挑战性,这是由于深层气藏一般具有高压超高压、基质致密、裂缝发育、连通性好等特点,动态储量评价结果不确定性强,动静态储量差异大。目前动态储量评价主要面临两大难题:①关键参数——有效压缩系数确定难;②开发早期评价难,压降幅度达到原始地层压力的5%~10%甚至更高亦难以满足物质平衡法起算条件。因此,笔者根据压缩系数定义推导出单位累计压降产气量方法,不考虑压缩系数仅用地层压力和产量数据,在开发早期就能准确评价深层高压气藏动态储量。
单位累计压降产气量定义为从原始地层压力条件到目前地层压力条件下的累计产气量与地层压力累计压降的比值。无量纲单位累计压降产气量随地层压力衰竭而逐渐增加,基本呈现线性关系(图1);从偏差系数Z的最小值处开始逐渐偏离直线段;当降至1个大气压(1个大气压为0.1013 MPa,下同)时,其数值为原始地层压力的倒数(图1模拟实例为0.025 MPa-1)。因此,可根据单位累计压降产气量与压降的线性关系图,确定压力降至1个大气压情形的单位累计压降产气量,进而确定当压力降至1个大气压时的累计产量(动态储量):
图1 模拟实例单位累计压降产气量法分析图
式中Gp表示累计产气量,108m3;α表示修正系数,是Z的最小值;G表示气藏地质储量,108m3;表示平均压缩系数,MPa-1;表示单位累计压降产气量,108m3/MPa;pi表示原始压力,MPa。模拟实例中(0.1MPa)=0.026 7 MPa-1,pi=40MPa,α= 0.964,因此误差为3%。
某气藏原始地层压力123.27 MPa,地层温度176.08 ℃,气相相对密度0.566 8,偏差系数最小值0.975,探明储量1 584.55×108m3。目前地层压力70.37 MPa,累产气量265.49×108m3。采用单位累计压降产气量方法评价动态储量为840×108m3,如图2所示。该值与非线性回归法790×108m3结果基本一致。
图2 某气藏单位累计压降产气量法分析图
采用本方法对中国石油塔里木油田公司库车山前多个已开发气藏的动态储量进行了评价,并与其他方法进行了对比,证明本方法简单、实用、有效,已被收入中国石油塔里木油田公司企业标准《深层高压气藏动态储量评价技术标准》(Q/SY TZ 0791—2022;2023-2-25日发布;2023-4-1实施)。基于库车山前已开发气藏评价结果,建立了气藏极限情形单位累计压降产气量(地层压力降至1个大气压)与前三年单位累计压降产气量关系图版,用于新区开发早期气藏的动态储量评价。该方法适用于气藏开发的全生命周期,还可估算开发后期水淹区储量损失。