气藏动态特征分析 一、气藏动态特征分析工作的主要内容 1、分析气藏的压力系统和驱动类型，核实气藏分区分层的 地质特征和水动力学参数，为气藏水动力学计算提供必要的 数据。 2、分析影响气藏最终采收率的因素，落实气藏可采储量， 为气藏合理开发提供依据。 3、确定气井产能，分析气藏生产规模，提出气藏合理生产 方案。 4、查明气藏内部气、油、水运动状况，各相饱和度及地层 压力的变化情况，所实施的方案的符合程度，以便及时进行 方案修正工作。 5、预测未来期间气藏的生产状况和开发效果，提出进一步 提高气藏开发效益的措施。 6、不断复核气藏储量，分析气藏储量动用程度和剩余储量 分布状况，为气藏开发方案的修正提供依据。 二、不同类型气藏动态特征 1、裂缝-孔隙型气藏动态特征 孔隙是主要的储集空间，裂缝是主要的渗流通道，低渗孔隙中的流体通过 高渗裂缝流向井底。 裂缝孔隙地层模型示意图 （1）井间连通范围大，气井产量稳定性好 虽然孔隙介质渗透性较差，但均连通，整个气藏为统一 水动力学系统，形成所谓“整装”气藏。井间连通为同一压力系 统表现为： 1）气藏初期完井的气井折算压力一致 将初期完井的气井在投产前获得的稳定关井压力，折算 到一个统一海拔高度后有几乎相同的折算压力。 2）井间干扰明显 干扰试井是气藏井间连通最直接的证实，这类气藏大多 有明显的反映，差别仅在于气藏渗透性能的不同而引起的出现 反映的时间长短。 3）天然气的理化性质基本一致 （2）含气面积清晰，气水界面规则 裂缝-孔隙型气藏由于其储集空间主要是孔隙，因而与均 质砂岩气藏一样，都具有确定的含气面积和基本规则气水界面 。 （3）边水一般不活跃，大多呈气驱特征 这类气藏多具有边水，且为封闭有限水体，边水能量有限；同时 ，这类气藏在翼部和边部由于构造较为平缓，裂缝相对不发育，因而渗 透性差，边水侵入困难。所以，这类气藏大多表现为气驱特征，可视为 气驱气藏。 某气藏压降储量图 （4）开采过程中高低渗透区之间出现明显的压降漏斗 裂缝-孔隙型气藏通常都具有较强的非均质性，在裂缝发育部位（ 构造轴部和陡处）渗透性较好，气井产量高，边部和翼部裂缝不发育， 渗透性较差，气井产量低。随气藏开发，在高渗区采气量多，压降快， 而低渗区采气量少，压降慢，必然形成以高渗区为中心的压降漏斗。 卧龙河气田他Tc51气藏历次关井压力剖面图 （5）开采中后期低渗区天然气补给明显，出现低压小产量阶 段 在高低渗透区之间形成的压差，随着开采过程越来越大。在这个压差 的作用下，低渗透区的天然气将向高渗透区流动，并通过高渗透区气井采出 。由于低渗透区气不断向高渗透区补给，使得所计算的压降储量不断增加。 由于低渗透孔隙岩块中的天然气的补给，使气藏开采中后期，特别是 后期压力产量下降十分缓慢，开采时间拖得很长，其压降曲线逐渐上翘，形 成这类气藏所特有的低压小产阶段。 阳1井区裂缝系统压降储量图 （6）气藏采气速度与稳产期有直接关系，但不影响最终采 收率 当气藏采气速度过大时，稳产供气年限不但较短，而且稳产期采出 程度也不高。当气藏采气速度过小时，稳产供气年限较长，但稳产期采 出程度增加并不多。要以同时获得较长的稳产期和较高的稳产期采出程 度为目标，确定合理的采气速度。 采气速度对气藏最终采收率影响不明显。 采气速度、采出程度与稳定产年限关系图 2、多裂缝系统的动态特征 岩层在构造力作用下产生裂缝并形成网络，裂缝在地下水溶蚀下形成溶孔、 溶洞，岩溶化孔洞具有较高的孔隙度，缝洞是主要的储集空间和渗流通道。 （1）气井初产量大，递减快 若井钻遇大逢、大洞，则会出现放空、井漏、井喷现象，可获得高产井 ；若钻遇裂缝不发育区，则不产气或产微气。 由于裂缝系统一般范围小，储量小，能量有限，这就导致气井初产量大 ，在生产过程中，产量下降快，地层压力下降快。 每一个裂缝系统内连通性好，导流能力强，通常一口气井能采完一个裂 缝系统的储量。 （2）气藏气水关系复杂 大多数裂缝系统都存在着地层水的活动，这些有水裂缝系统不论在构造哪 一个部位，水的性质都基本一致。由于受溶蚀和沉淀作用，裂缝的形状和平面分 布范围极为复杂，很难预测，造成在同一气田同一气藏无统一气水界面，水的分 布受裂缝系统控制。同一气藏不同的裂缝系统有各自的气水界面，在同一裂缝系 统范围内气水关系也较复杂。 单个裂缝的气水关系有4个基本模式：边水式、底水式、隔气式、隔水式。 川南油水裂缝系统气水关系分类示意图 （3）裂缝系统是独立的开发单位 由于受岩性、褶曲和断层的控制，使得大部分生产井在开采过程中互不联 通，形成多个独立的开采系统。 每一个裂缝系统的压力系数、储量大小、驱动类型各不相同。不同驱动类 型的系统有不同的开采方式，对于无水裂缝系统可以在较高的采速下开采，对有 水裂缝系统，一般应控制采速延长无水采期。 纳溪阳三气藏地层压力与时间关系曲线 （4）排水采气能实现产水气井“三稳定”生产 “三稳定”生产是指出水气井达到压力、产量、气水比均稳定的生产。 由于裂缝系统封闭，气体储量小，水体能量也是有限的。气田出水后随着累 积产气量的增加，产水量的增加速度逐渐减小。所以，对于有水裂缝系统，只要立 足于排水，一般均能建立起“三稳定”生产制度。“三稳定”生产制度就是优选井口合适 的开度，用合理的气产量把气藏流入井筒的水全部带出到地面，气藏、井筒内气水 流动达到相对稳定的动态特征。 气田出水特征曲线 （5）滚动勘探开发是这类气田的最佳方式 当构造在获得工业气流的气井后，即可就近铺设输气管线试采，且 设计留有余地。构造见气的开始就是气田开发的开始。气田开发的全过 程也是认识气藏、发现新产层和新气藏或新裂缝系统的过程。同时，气 田开发促进了勘探程度的深化，为勘探提供新的依据。勘探不断获得新 的储量及气井，为开发提供了产能的补充接替。勘探开发互相有机衔接 ，交替进行，滚动前进。 3、裂缝孔洞底水气藏动态特征 裂缝孔洞型储层其储集空间以孔隙为主，其次为洞穴和裂缝，孔、洞、缝互相穿 插。气藏具有底水，原始气水界面在气藏各个部位基本一致。由于孔、洞、缝的不均 匀分布，造成底水不均匀侵入，增大了气藏开发的难度。 （1）气井出水类型多 由于气藏各井、各井区孔、洞、缝的发育程度和组合方式的差异，导致各井出水 情况和水侵特征不同。这种类型气藏出水气井分为三类：底水沿微细裂缝和孔隙侵入 井底的出水气井，称为慢型出水气井或水锥型；底水沿大缝大洞上窜至井底的出水气 井，称为快型出水气井或纵窜型；底水沿平缝或高渗孔洞层横向侵入井底的出水气井 ，称为横侵型出水气井。 1)水锥型 井下存在着大量微细裂缝且呈网状分布，测井解释呈双重介质特征。微观上底水 沿裂缝上窜，宏观上呈水锥推进，类似于均质地层的水锥。 这类井产水量小且上升平缓，大多出现在气藏低渗地区，对气井生产和气藏开采 的影响不大。 水锥型示意图 2)纵窜型 这类井多位于高角度大缝区或附近，甚至有大缝直接通过井筒，底水沿高角 度大缝直接窜入井内。产水迅猛且量大，有时甚至表现为管流特征，对气井生产 影响极大，短期内可使气井水淹。 纵窜型 这种类型的井危害极大，特别是可能造成水的横侵。 另外，气井附近低角度裂缝发育，且与高角度裂缝相通，水由横向 侵入井内。这种水侵方式，造成水层下又有气层的交互分布现象。这类出 水井底水活动差别较大，大多不活跃，主要分布在中、高渗地带。 横侵型 3)纵窜横侵型 该类型的出水井井底附近存在高渗孔洞层，同时有高角度大缝与高渗孔洞层 相连接，底水通过大缝上窜，再沿高渗孔洞层横侵造成气井出水。这种类型水侵 对气井生产和气藏开采危害最大，它使小范围的纵窜水危害一大片，且主要发生 在高渗地带主产气区。 纵窜横侵型示意图 用气井的折算原始无阻流量QAOF表示气井裂缝发育程度，用h/p表示垂直裂 缝发育程度（可称为单位压差底水上窜高度），h为井底至原始气水界面的距离， p为气井出水时的井底生产压差。发现h/p0.56lgQAOF的气井具有明显的快型出 水气井特征；h/p在（0.560.15）0.56lgQAOF之间的气井具有慢型出水气井特 征；h/p0.15lgQAOF的气井具有横侵出水气井特征。 威远气田震旦系气藏出水井分类图 （3）气藏非均质性导致开采不均衡和水侵不均一 裂缝孔洞型储层由于孔、洞、缝发育和分布极不均匀，造成储层具有极 强的非均质性，控制了气井产能，导致气藏开采不均衡。在裂缝发育部位，储渗 性能好，能获得产气量较大的气井，在裂缝不发育部位，储渗性能差，气井产量 小。高产井部位采出量大，地层压力下降快，低产井部位采出量小，地层压力下 降慢。这样在高低渗透部位形成压差，且随着开采的继续，压差逐年增大，形成 以高渗透部位气井为中心的压降漏斗。储层非均质性越强，开采所形成的压降漏 斗越多，高低渗透区渗透性能差别越大，压降漏斗越深。 沿裂缝上窜的底水，由于裂缝发育的不均匀性和生产造成的压差不同，水 窜极不均一，纵向上气水层交互出现，横向上呈不规则分布，井与井之间很难对 比，在气藏内已不存在一个相对规则、连续的气水界面。 威远气田震旦系气藏压力剖面图 （4）气藏开采可划分为无水采气、带水自喷和排水采气三个阶段 裂缝-孔洞型底水气藏的开采效果，主要受水的影响，按照水活动情况，将其 开发阶段划分为无水采气、带水自喷采气和排水采气三个阶段。 在同类型气井中，无水采气期长的气井比无水采气期短的气井产气量多；同 一口气井，无水采气阶段比带水自喷采气阶段产气量高。延长无水采气期可以提高 这类气藏的开采效果。影响气藏无水采气期长短的重要因素是采气速度，选取一个 适当的采气速度可以降低水侵强度，使地层水缓慢均匀地推进，从而提高气藏的采 出程度。 带水自喷采气阶段就气井而言，还具有利用气层能量将进入井筒的地层水带 到地面的能力。就气藏而言，随着出水气井出水量的逐渐增加，气藏产气量将逐渐 递减。带水自喷采气阶段又可以分为气水产量同时上升阶段、产气量下降产水量上 升阶段、气水产量同时下降阶段。带水自喷阶段开采的关键在于要充分利用气层的 能量，控制气井的生产压差，延长带水自喷采气期，提高单井采气量。 排水采气是封闭型底水气藏提高采收率的根本措施。当气层能量已不足以使 进入井筒的地层水带到地面时，气井水淹停产。排水采气就是通过人工排水，使水 淹气井恢复产气，以减缓气藏递减。 （5）控制生产压差和钻开程度是延长无水采气期的重要手段 只有控制在合理生产压差下采气，才能延长无水采气期。 气井钻开程度低，无水采气期长；钻开程度高，无水采气期短。