高含硫水驱气藏物质平衡方程推导及应用.pdfVIP

大 庆 石 油 学 院 学 报 第34卷 第3期 2010年6月 JoURNALOF PETROI。EUMINSTITUTE V01．34No。3 2010 DAQING Jun。 高含硫水驱气藏物质平衡方程推导及应用 汪全林，唐 海，吕栋梁，吕渐江 (西南石油大学石油工程学院，四川成都610500) 摘要：针对高含硫水驱气藏与常规气藏相比存在很大差异．如开发过程中出现硫元素的沉积仍把常规水驱气藏物 质平衡方程应用于高含硫水驱气藏产生较大偏差．考虑硫沉积、存在微量液烃等实际情况。根据气藏孔隙体积守恒原理， 推导高含硫水驱气藏物质平衡方程通式，得到高含硫水驱气藏生产指示曲线，即直角坐标系中p／z’一G。的线性关系曲 线．经验证。假设气藏不含硫，方程形式与常规水驱气藏物质平衡方程具有一致性，说明推导的正确性．应用生产指示曲 线可以确定气藏的原始地质储量、预测气藏压力、预测气藏产量等，为高含硫水驱气藏开发动态分析及预测提供一种方 法．应用结果表明．高含硫水驱气藏不考虑硫沉积。物质平衡计算结果将产生较大偏差，考虑硫沉积，其计算值与实际值 相对误差为3．48％． 关键词：高含硫；水驱气藏；物质平衡方程；硫沉积；生产指示曲线 中图分类号：TE328 文献标识码：A 文章编号：1000—1891(2010)03—0060—05 0 引言 高含硫气藏广泛地分布于世界各地，如加拿大已开发28个含硫气田中，硫质量分数超过10％的就有 12个，而我国四川盆地东北部有普光、罗家寨、滚子坪、渡口河、铁山坡等大中型三叠系飞仙关组鲕滩高含 H：S气田[1]．高含硫气藏开发过程中，随着地层压力和温度的不断降低，在原始地层条件下溶解于气体中 的硫元素以固态形式析出，并可能沉积到岩石孔隙表面或孔隙喉道中，引起孔隙体积与渗透率变化[2—4]． 目前常规气藏物质平衡方程并未考虑此过程，仍把常规气藏物质平衡方程直接用于计算高含硫气藏，引起 偏差大，导致气藏的生产动态分析偏离真实情况．现已存在的高含硫气藏物质平衡方程[5_8]要么未考虑 水侵，要么考虑水侵但并未得到方便于实际生产的生产指示曲线．在考虑硫元素沉积、存在微量液烃、水 侵等因素的基础上，推导高含硫水驱气藏物质平衡方程，得到高含硫水驱气藏生产指示曲线，并用现场实 例分析对比硫沉积对生产动态分析的影响． 1 假设条件 为了便于研究，对气藏做假设‘8|：(1)在原始地层条件下高含硫气体饱和溶解元素硫；(2)析出的硫为 固态且不随气流运移，即析出就沉积在孔隙中；(3)固态元素硫的密度不随压力变化，即为常量；(4)忽略开 发过程中储层的组分变化；(5)各相的压缩系数不随温度压力变化，即为常量． 2方程推导及应用 2．1基本原理 对于一个具有天然水驱作用高含硫气藏，考虑气藏中存在微量液烃．随着气藏的开采，地层压力不断 下降，必将引起气藏内天然气、束缚水、液烃和岩石的弹性膨胀，以及边底水的侵入和硫元素的沉积．经历 开发时间t后，气藏压力由原始地层压力Pi降至目前条件下地层压力P，气藏累计产出天然气和地层水 (G，B。+w。B。，其中G。为累计产气量，B。为目前条件下气体体积因数，w，为累计产水量，B，为目前条 收稿日期：2010一02—27；审稿人：张继成；编辑：关开澄 基金项目：国家科技重大专项(2008ZX050130--05) 作者简介：汪全林(1982--)，男，硕士生，主要从事油气田开发方面的研究． ·60· 第3期 汪全林等：高含硫水驱气藏物质平衡方程推导及应用 件下地层水体积因数)的条件下，此时气藏被天然水侵所占孑L隙体积△V，i，加上硫元素沉积所占体积 △玑，，再加上地层束缚水、微量液烃和岩石弹性膨胀所占孔隙体积△％，再加上剩余天然气所占孔隙体积 下体积GB卵其中B西为原始条件下气体体积因数凹]．由此可得表达式为 (1) GBgi=(G—G。)B