一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法

本发明涉及油气田开发，特别涉及一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法。

背景技术：

1、水驱气藏在油气资源开发中占有相当大的比例，水驱气藏储层的底部或边部一般存在自由水体，生产过程中气藏单井的不同生产阶段会产出不同类型的液态水：当边底水侵入井底之前，地面井口产出水为气相中的凝析水；当气藏中边底水渗流至生产井井底时，地面产出液态水包括地层水和凝析水。

2、水侵量计算是气藏动态分析的重要内容之一，其中物质平衡理论的动态法是水驱气藏水侵量和储量计算的常用方法之一。该方法的原理为：产出流体(气+水)的体积＝水侵入气层的体积+气体自身弹性膨胀的体积，水驱气藏水侵量计算需要已知气藏生产以来的地层压力、气产量、水产量等数据。然而，现场实际计量的产出水包含气中凝析水和地层水，而反映边底水水侵对水驱气藏储量大小影响的是地层水产出量，因此，水驱气藏水侵量计算时应该把地面产出水中的凝析水量扣除，才是气藏真实产出的地层水量。现有的水驱气藏水侵量计算均未扣除凝析水的影响[李士伦.天然气工程(第二版)，石油工业出版社，2012]，必然导致水驱气藏水侵量计算的误差。

3、因此，确定水驱气藏产出气中准确的凝析水量是得到可靠水侵量的关键。天然气藏产出气中凝析水的确定主要有mcketta-wehe图版法和实验测试方法。mcketta-wehe图版法[李士伦.天然气工程(第二版m)，石油工业出版社，2012]是以相对密度为0.6的天然气为基准值，进行气体组分和地层水盐度校正，现场应用不方便。实验测试方法通过测试一定量的实际气体通过冰水(0℃)或低温液氮冷冻(-196℃)分离后得到气中水含量，两种分离方式与现场分离条件有较大差异，仍然难以精准确定现场实际产出气中的凝析水含量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法，该方法考虑了现场实际生产条件，原理可靠，操作简便，通过快速确定现场产出水中凝析水量，从而精确得到考虑凝析水影响的水驱气藏的水侵量，对高效开发水驱气藏具有重要的意义。

2、为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

3、一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法，依次包括以下步骤：

4、(1)至某水驱气藏不产天然气、只产水的典型井，取得地层水，按照行业标准sy/t5523-2016《油田水分析方法》测试地层水矿化度kd(mg/l)；

5、(2)至该水驱气藏远离气水界面的典型气井，其生产水气比wgr(m3/104m3)小于该气藏产地层水的临界生产水气比wgr0(m3/104m3)，取得凝析水，测试凝析水矿化度kn(mg/l)；

6、(3)取得一定体积地层水vdj(ml)和一定体积凝析水vnj(ml)配制混合水样，地层水在混合水样的体积分数fj＝vdj/(vdj+vnj)，测试混合水样矿化度kj(mg/l)；

7、(4)作kj—fj关系曲线，采用多元回归方法建立混合水样矿化度kj与地层水体积分数fj的关系式，得到a、b的具体数值：

8、kj＝a×kd ×fj+ b×kn ×(1-fj) (式1)

9、(5)该气藏天然气原始体积系数为bg0，取得该气藏不同生产时间段的生产数据，包括产气量qgi(104m3)、产水量qwi(m3)、气体体积系数bgi、地层水体积系数bwi、产出水矿化度kfi(mg/l)，计算气藏实际生产水气比wgri(m3/104m3)＝qwi/qgi，从而确定该气藏在不同生产时间段产出的地层水量qdi：

10、a、当wgri<wgr0时，产出水均为凝析水，地层水量为qdi＝0；

11、b、当wgri≥wgr0时，产出水为凝析水与地层水，地层水在产出水的体积分数为fi；通过混合水样矿化度kj与地层水体积分数fj的关系式，得到fj＝(kj-bkn)/(akd-bkn)，从而得到fi＝(kfi-bkn)/(akd-bkn)，则产出水中的地层水量根据下式计算：

12、qdi＝ qwi×fi (式2)

13、(6)计算气藏的累计地层水产量wpi(104m3)＝10-4σqdi、累计天然气产量gpi(104m3)＝σqgi，根据水驱气藏物质平衡方程[李士伦.天然气工程(第二版)，石油工业出版社，2008，p154]，在不考虑储层岩石孔隙和水相弹性膨胀的条件下，有下式：

14、gbg0 ＝ (g - gpi)bgi +(wei -wpibwi) (式3)

15、式中wei为水侵量(104m3)，g为气藏储量(104m3)；

16、采用视地质储量计算方法，令fi＝bgi*gpi+bwi*wpi、egi＝bgi-bg0，绘制fi/egi—gpi关系曲线，取早期直线段进行数据回归，该直线与纵轴的交点即为气藏储量g；

17、(7)通过下式计算该气藏投产以来在不同生产时间段的水侵量wei：

18、wei＝g(bg0-bgi)+ bgi*gpi+ bwi*wpi (式4)

19、与现有技术相比，本发明考虑了地面产出水中的凝析水量，通过气藏真实产出的地层水量计算水驱气藏的水侵量，计算过程简便易行，计算结果更加符合工程实际，对开发水驱气藏起到重要的指导作用，具有重大的理论价值和现实意义。

技术特征：

1.一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法，依次包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法，其特征在于，步骤(2)所述典型气井，是指生产水气比wgr小于该气藏产地层水的临界生产水气比wgr0。

技术总结
本发明涉及一种水驱气藏考虑气中凝析水影响的水侵量计算方法，包括：取得地层水，测试其矿化度K<subgt;d</subgt;；取得凝析水，测试其矿化度K<subgt;n</subgt;；配制混合水样，地层水的体积分数f<subgt;j</subgt;，测试混合水样矿化度K<subgt;j</subgt;；作K<subgt;j</subgt;—f<subgt;j</subgt;关系曲线，建立混合水样矿化度K<subgt;j</subgt;与地层水体积分数f<subgt;j</subgt;的关系式；取得该气藏不同生产时间段的生产数据，确定该气藏在不同生产时间段产出的地层水量Q<subgt;di</subgt;；计算气藏的累计地层水产量、累计天然气产量，根据水驱气藏物质平衡方程，绘制F<subgt;i</subgt;/E<subgt;gi</subgt;—G<subgt;pi­</subgt;关系曲线，取早期直线段进行数据回归，该直线与纵轴的交点即为气藏储量G；计算该气藏投产以来在不同生产时间段的水侵量W<subgt;ei</subgt;。本发明可精确得到考虑凝析水影响的水驱气藏的水侵量，对高效开发水驱气藏具有重要意义。

技术研发人员：汪周华,张鸿宇,郭平,李泽龙,范琨鹏,位云生,徐轩,伍藏原,涂汉敏,胡义升,刘煌,王烁石,廖浩奇
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11