儲(chǔ)氣庫知識(shí)培訓(xùn)(氣藏和井)課件

1、大港儲(chǔ)氣庫分公司2010年版儲(chǔ)氣庫地質(zhì)注采基礎(chǔ)大港儲(chǔ)氣庫分公司儲(chǔ)氣庫地質(zhì)注采基礎(chǔ) 目 錄一、儲(chǔ)氣庫概況二、儲(chǔ)氣庫地質(zhì)基礎(chǔ)三、儲(chǔ)氣庫井的管理四、注采地面設(shè)備五、儲(chǔ)氣庫井身介紹六、結(jié)束語 目 錄 從1999年在大港地區(qū)建設(shè)我國第一座地下儲(chǔ)氣庫（大張坨儲(chǔ)氣庫）開始，到2006年已陸續(xù)建成了板876、板中北、板中南、板808、板828地下儲(chǔ)氣庫，形成了大港儲(chǔ)氣庫群。 大港六座地下儲(chǔ)氣庫設(shè)計(jì)庫容量69.58108m3，設(shè)計(jì)最大工作氣量30.3108m3，設(shè)計(jì)附加墊底氣量7.97108m3。主要生產(chǎn)裝置共有7套露點(diǎn)處理裝置，最大日處理能力3400104m3。往復(fù)式注氣壓縮機(jī)17臺(tái)，最大日注氣能力13051

2、04m3。 截止2010年7月，累計(jì)建成注采井63口，單采井5口，觀察井3口。一、儲(chǔ)氣庫概況 從1999年在大港地區(qū)建設(shè)我國第一座地下儲(chǔ)氣庫（大張一、儲(chǔ)氣庫概況大港地下儲(chǔ)氣庫主要參數(shù)一、儲(chǔ)氣庫概況大港地下儲(chǔ)氣庫主要參數(shù)一、儲(chǔ)氣庫概況板828氣藏板876氣藏板中南氣藏板中北氣藏大張坨氣藏板808氣藏板820氣藏一、儲(chǔ)氣庫概況板828氣藏板876氣藏板中南氣藏板中北氣藏大二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（1）儲(chǔ)氣庫類型廢棄油氣藏：包括廢棄的干氣藏、凝析氣藏、帶氣頂?shù)挠筒鼗驇в铜h(huán)的氣頂、純油藏。含水層儲(chǔ)氣庫：注入高壓天然氣驅(qū)替巖層中的水，形成儲(chǔ)氣庫。鹽穴儲(chǔ)氣庫：用淡水溶解鹽層，形成封閉鹽溶洞穴用于儲(chǔ)存天

3、然氣。廢礦的洞穴：一般需加內(nèi)襯，防止天然氣的泄漏。二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（1）儲(chǔ)氣庫類型二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（2）不同類型儲(chǔ)氣庫的特點(diǎn)廢棄油氣藏：儲(chǔ)氣庫的地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度高，具有天然的密封性，儲(chǔ)氣量及調(diào)峰量大，可用于季節(jié)性調(diào)峰和戰(zhàn)略儲(chǔ)備。水層儲(chǔ)氣庫：地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度低，建設(shè)周期長(zhǎng)，建設(shè)成本和管理費(fèi)用相對(duì)較高。優(yōu)點(diǎn)如上。鹽礦儲(chǔ)氣庫：密封性好，日提取量大，墊氣量少，可用于日、周調(diào)峰。廢礦：密封性不可靠，工作壓力低，工作氣量有限，成本高。優(yōu)點(diǎn)如鹽礦儲(chǔ)氣庫。大港地區(qū)建成儲(chǔ)氣庫均由廢棄或正在開發(fā)中期油氣藏改建二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（2）不同類型儲(chǔ)氣庫的特點(diǎn)類型儲(chǔ)存界質(zhì)儲(chǔ)存方法優(yōu)越性缺點(diǎn)用途枯

4、竭油氣藏原始飽和油氣水的孔隙性滲透地層由注入氣把原始液體加壓并驅(qū)離儲(chǔ)氣量大,可利用油氣田原有設(shè)施地面處理要求高,墊氣量大,部分墊氣無法回收季節(jié)調(diào)峰與戰(zhàn)略儲(chǔ)備含水層原始飽和水的孔隙性滲透地層由注入氣把原始液體加壓并驅(qū)離儲(chǔ)氣量大有勘探風(fēng)險(xiǎn),墊氣不能完全收回季節(jié)調(diào)峰與戰(zhàn)略儲(chǔ)備鹽穴利用水溶漓形成的洞穴氣體壓縮擠出鹵水工作氣量比例高,可完全回收墊氣鹵水排放處理困難,有可能出現(xiàn)漏氣日、周、季節(jié)調(diào)峰廢棄礦坑采礦后形成的洞穴充水后用氣體壓縮擠出水來工作氣量比例高,可完全回收墊氣易發(fā)生漏氣現(xiàn)象,容量小日、周、季節(jié)調(diào)峰二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏類型儲(chǔ)存界質(zhì)儲(chǔ)存方法優(yōu)越性缺點(diǎn)用途枯竭油氣藏原始飽和油氣水的二、儲(chǔ)氣

5、庫氣藏氣庫名稱氣藏類型構(gòu)造類型投建時(shí)間大張坨儲(chǔ)氣庫凝析氣藏?cái)啾潜承?000建成板876儲(chǔ)氣庫廢棄凝析氣藏簡(jiǎn)單背斜2002年建成板中北儲(chǔ)氣庫廢棄凝析氣藏半背斜構(gòu)造一期2003年建成二期2004年建成板中南儲(chǔ)氣庫廢棄凝析氣藏背斜2005年建成板808儲(chǔ)氣庫帶油環(huán)水淹氣藏半背斜構(gòu)造2006年建成板828儲(chǔ)氣庫帶油環(huán)水淹氣藏?cái)啾菢?gòu)造2006年建成1、儲(chǔ)氣庫氣藏二、儲(chǔ)氣庫氣藏氣庫名稱氣藏類型構(gòu)造類型投建時(shí)間大張坨儲(chǔ)氣庫凝二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（3）油氣藏形成的一般條件 一般油氣藏形成所具備的條件歸納起來為:生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)。 生和運(yùn)為生成油氣和油氣運(yùn)移條件， 儲(chǔ)、圈、蓋攽為油氣的保存條件，上述條

6、件缺少一個(gè)就形成不了油氣藏。生：為生成油氣的條件，生油巖一般為泥巖、頁巖、泥灰?guī)r。運(yùn)：指生成的油氣由生油巖向儲(chǔ)集油氣的巖石運(yùn)移的條件和過程，一般沿?cái)鄬用孢\(yùn)移、水動(dòng)力運(yùn)移等。儲(chǔ)：為儲(chǔ)集油氣的空間，一般為砂巖的孔隙、碳酸鹽的孔、洞及裂縫等。圈：必須具備一定的水動(dòng)力圈閉條件，保證油氣的有效聚集。蓋：為儲(chǔ)層的蓋層，對(duì)聚集的油氣給予有效的保護(hù)，防止油氣的擴(kuò)散。二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（3）油氣藏形成的一般條件生：為（4）儲(chǔ)層條件 在地質(zhì)條件下，天然氣儲(chǔ)存在巖石的微小孔隙內(nèi)，對(duì)氣藏而言，巖石的孔隙內(nèi)除儲(chǔ)存有天然氣外，還儲(chǔ)存有水?？紫抖龋簬r石的孔隙體積與巖石體積的百分比，即是巖石的孔隙度。它反映巖石儲(chǔ)集

7、流體的能力。含（油）氣飽和度：巖石孔隙中天然氣所占孔隙體積的百分比，它代表孔隙內(nèi)充滿油氣的程度。絕對(duì)滲透率：絕對(duì)滲透率反映的是流體通過巖石多孔介質(zhì)的能力，單位壓差條件下通過的流體體積越多，滲透率越高，巖石絕對(duì)滲透率的大小是巖石的特性決定的，與流體性質(zhì)無關(guān)。 二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏（4）儲(chǔ)層條件二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏相滲透率：當(dāng)儲(chǔ)層中有多相流體存在的情況下，巖石通過某一相流體的能力叫相滲透率。同一種巖石，相滲透率為飽和度的函數(shù)，飽和度越高，相滲透率越大。相對(duì)滲透率：相滲透率與絕對(duì)滲透率的比，即為相對(duì)滲透率。相對(duì)滲透率為流體飽和度的函數(shù)，隨飽和度的增大而增大，相滲透率的范圍為01。 上

8、述的孔隙度、飽和度和滲透率越大，反映儲(chǔ)層的條件越好，有利于流體的儲(chǔ)集、注氣和開采。二、儲(chǔ)氣庫氣藏1、儲(chǔ)氣庫氣藏相滲透率：當(dāng)儲(chǔ)層中有多相流體存在的情況下，巖石通過某一相二、儲(chǔ)氣庫氣藏2、儲(chǔ)氣庫氣藏主要概念（1）原始地層壓力：在氣藏未開采的情況下，氣藏儲(chǔ)層內(nèi)流體的壓力，即為氣藏的原始地層壓力，該數(shù)值一般在最初的探井下壓力計(jì)測(cè)得。（2）地層溫度：氣層中部深度處實(shí)測(cè)的溫度，即為氣藏的地層溫度。在氣藏開發(fā)的條件下，一般視地層溫度為恒定值，但做為儲(chǔ)氣庫由于長(zhǎng)期的流體注入和采出，氣藏溫度可能發(fā)生變化（降低）。（3）天然氣儲(chǔ)量：氣藏在原始溫度和壓力條件下，儲(chǔ)層孔隙內(nèi)所儲(chǔ)存的天然氣，換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度、壓力條件下的

9、體積，即為氣藏的天然氣儲(chǔ)量。（4）可采儲(chǔ)量：指氣藏在現(xiàn)有的開發(fā)條件（開發(fā)方式、井網(wǎng)、工藝技術(shù)條件）及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，能夠最終采出氣藏的天然氣體積，即為氣藏的可采儲(chǔ)量。氣藏的可采儲(chǔ)量隨開發(fā)條件和經(jīng)濟(jì)條件的改變而改變。（5）廢棄壓力：氣藏采出可采儲(chǔ)量后，儲(chǔ)層內(nèi)流體的剩余壓力，即為氣藏的廢氣壓力。大張坨凝析氣藏的廢氣壓力標(biāo)定為10MPa。（6）工作壓力：指儲(chǔ)氣庫既能夠滿足一定的天然氣穩(wěn)定生產(chǎn)和外輸壓力需要，同時(shí)又能使儲(chǔ)氣庫達(dá)到調(diào)峰需要的總氣量，儲(chǔ)氣庫應(yīng)保持的最低壓力和最高壓力。二、儲(chǔ)氣庫氣藏2、儲(chǔ)氣庫氣藏主要概念（1）原始地層壓力：在氣二、儲(chǔ)氣庫氣藏2、儲(chǔ)氣庫氣藏主要概念（7）庫容量：指在工作壓力上

10、限時(shí)，地下儲(chǔ)氣庫儲(chǔ)層內(nèi)所儲(chǔ)存的天然氣在地面標(biāo)準(zhǔn)條件下的體積。（8）基礎(chǔ)墊底氣：指儲(chǔ)氣庫在廢棄壓力條件下，儲(chǔ)存在儲(chǔ)層孔隙空間內(nèi)的天然氣體積。（9）附加墊氣量：指儲(chǔ)氣庫在工作壓力下限時(shí)的庫容量與基礎(chǔ)墊氣量的差值。（10）工作氣量：儲(chǔ)氣庫的庫容量與附加墊氣量和基礎(chǔ)墊氣量的差，即儲(chǔ)氣庫的調(diào)峰氣量。二、儲(chǔ)氣庫氣藏2、儲(chǔ)氣庫氣藏主要概念（7）庫容量：指在工作壓三、儲(chǔ)氣庫井的管理1、井的主要概念（1）儲(chǔ)氣庫井的分類a.注采井、單采井注采井指在儲(chǔ)氣庫生產(chǎn)運(yùn)行中能夠注氣和采氣的井，只能夠注氣但不能采氣的井稱為單采井。目前大港儲(chǔ)氣庫群共有注采井63口，單采井5口。b.排水井排水井是指儲(chǔ)氣庫在注采氣生產(chǎn)過程中通過舉

11、升工藝采出儲(chǔ)層水，達(dá)到儲(chǔ)氣庫擴(kuò)容目的的井。由于排水井氣竄，所有排水井均已封堵。c.封堵井：對(duì)不能參與注采氣生產(chǎn)，并影響氣藏安全的井儲(chǔ)層進(jìn)行封堵。目前大港儲(chǔ)氣庫群共有封堵井109口。d.觀察井：觀察井指經(jīng)過改建后用于儲(chǔ)氣庫氣藏監(jiān)測(cè)的井。e.地?zé)峋簩儆诜舛戮环N，指封堵儲(chǔ)層后，開采上部地?zé)崴畬拥木?，現(xiàn)有地?zé)峋舶丝冢谟萌凇?三、儲(chǔ)氣庫井的管理1、井的主要概念（1）儲(chǔ)氣庫井的分類注采井觀察井封堵井排水井注采井觀察井封堵井排水井三、儲(chǔ)氣庫井的管理1、井的主要概念（2）觀察井 儲(chǔ)氣庫觀察井分為兩類：第一類：由老井改建而成，不參與生產(chǎn)的井，日常測(cè)試液面和實(shí)測(cè)壓力，目前共有三口：板848、板896和板

12、9011;第二類：注采井內(nèi)下入毛細(xì)管壓力計(jì)，在地面連接毛細(xì)管壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于日常監(jiān)測(cè)，可以參與生產(chǎn)。目前大港儲(chǔ)氣庫群共有8口毛細(xì)管壓力監(jiān)測(cè)井。三、儲(chǔ)氣庫井的管理1、井的主要概念（2）觀察井三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（1）井的分析有關(guān)壓力概念原始地層壓力：在氣藏未開采前，從探井中測(cè)得的地層中部壓力叫原始地層壓力，單位兆帕。地層壓力：指氣井生產(chǎn)層的中部壓力。靜壓：關(guān)井待壓力恢復(fù)平穩(wěn)后，測(cè)得的井底壓力稱為靜壓。流壓：氣井在生產(chǎn)時(shí)測(cè)得的井底壓力稱為流壓。生產(chǎn)壓差：氣井目前地層壓力減去流動(dòng)壓力。油壓：流動(dòng)壓力把油氣從井底經(jīng)過油管舉升到井口后的剩余壓力套壓：流動(dòng)壓力把油氣從井底，經(jīng)過油、套管之間的環(huán)

13、形空間舉升到井口后的剩余壓力叫做套管壓力。靜液面：油氣井在關(guān)井后測(cè)得井內(nèi)的穩(wěn)定液面稱為靜液面。動(dòng)液面：在生產(chǎn)時(shí)測(cè)得油管和套管之間環(huán)形空間的液面。含水率：油氣井日產(chǎn)水量與日產(chǎn)液量之比，亦叫含水百分?jǐn)?shù)。 三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（1）井的分析三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（1）井的分析氣井分析內(nèi)容分析氣井氣、油、水產(chǎn)量與地層壓力、生產(chǎn)壓差之間的關(guān)系，尋求它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，推斷氣藏內(nèi)部的變化。通過氣井生產(chǎn)狀況和試井資料，結(jié)合靜態(tài)資料分析氣藏的地質(zhì)狀況，判斷氣藏邊界。分析氣井產(chǎn)能建立氣井產(chǎn)能方程，評(píng)價(jià)氣井和氣藏的生產(chǎn)能力。日常情況下需要通過生產(chǎn)資料結(jié)合靜態(tài)資料對(duì)氣井生產(chǎn)進(jìn)行分析：生產(chǎn)資料

14、是指氣井生產(chǎn)過程中的一系列動(dòng)態(tài)和靜態(tài)資料，包括壓力、產(chǎn)量、溫度、油氣水物性及各種測(cè)試資料。氣井生產(chǎn)資料是氣井、氣藏各種生產(chǎn)狀況的反映。利用數(shù)據(jù)的變化，找出引起變化的原因，從而制定出相應(yīng)的措施。 三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（1）井的分析氣井分析內(nèi)容三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（1）井的分析主要生產(chǎn)資料包括：a.日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)：注氣量、采氣量、產(chǎn)水量、產(chǎn)油量、產(chǎn)液量、含水率、油壓、套壓、回壓、井口溫度、井底溫度等b.液面錄取數(shù)據(jù)；c.毛細(xì)管壓力；d.實(shí)測(cè)井底靜壓、流壓；e.油水化驗(yàn)f.試井；g.工程測(cè)井三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（1）井的分析三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析儲(chǔ)氣

15、庫氣藏開發(fā)動(dòng)態(tài)分析是認(rèn)識(shí)和開發(fā)氣藏的基礎(chǔ)工作。分析氣藏的注采動(dòng)態(tài)特征、掌握氣藏注采的動(dòng)態(tài)規(guī)律是編制氣藏運(yùn)行方案的重要依據(jù)。氣藏動(dòng)態(tài)是指氣藏特征參數(shù)隨注采時(shí)間的變化而變化的過程，如氣藏壓力、產(chǎn)能、注采氣量、流體性質(zhì)、地下流體分布狀況等，都在隨時(shí)間的變化而變化，這些變化特點(diǎn)及規(guī)律的總和稱為氣藏開發(fā)動(dòng)態(tài)。通過對(duì)生產(chǎn)資料和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)所取得的資料，分析儲(chǔ)氣庫壓力的變化、產(chǎn)能變化、流體變化、井間關(guān)系、地層水的侵入、庫容變化等，稱為動(dòng)態(tài)分析。 儲(chǔ)氣庫的三種生產(chǎn)方式：注氣、采氣和停產(chǎn)恢復(fù)三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析注氣原則：（1）高部位注氣由于投產(chǎn)初期

16、和采氣初期，邊水已經(jīng)侵入到較高的氣藏部位，需要將侵入水逐漸的擠出侵占的儲(chǔ)層空隙。利用高部位注氣，可以讓侵入高部位的水受到壓差作用，逐漸的向位置較低的方向移動(dòng)。（2）分區(qū)域注氣受斷層影響的儲(chǔ)氣庫，由于斷層的隔斷性，就需要分開注氣，才能做到“各注各的氣，各推各的水”。例如板中北儲(chǔ)氣庫的東高點(diǎn)和西高點(diǎn)，由于斷層分割，兩個(gè)區(qū)域是不能同時(shí)注入氣的，因此就要分別對(duì)兩個(gè)高點(diǎn)進(jìn)行注氣。分區(qū)域注氣也是要遵循由高到低的注氣方式。（3）合理控制注氣量，減少注入氣對(duì)生產(chǎn)管柱的沖蝕。根據(jù)計(jì)算，注氣壓差小于3MPa的時(shí)候，對(duì)管柱的沖蝕在合理范圍之內(nèi)。 注氣壓差井底流壓地層靜壓。三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析

17、三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析采氣原則：儲(chǔ)氣庫采氣需要遵循如下原則：（1）從低部位采氣。（2）控制采氣壓差，經(jīng)過計(jì)算，儲(chǔ)氣庫采氣壓差不應(yīng)高于2MPa。采氣壓差地層靜壓井底流壓 （3）攜液采氣通過攜液采氣的方式，外排侵入水也是非常有效的方式，侵入水排出的越多，越有利于庫容增加。但攜液采氣必須控制好“量”，過大了，可能導(dǎo)致水侵入加劇，最終積液，挺噴時(shí)間提前，如果過小，則可能排液不足，或不產(chǎn)液，最終也會(huì)導(dǎo)致積液，造成氣井停噴。三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析管柱通徑合理沖蝕流量， 萬方/天3-1/2”60804-1/2”30120氣質(zhì)管柱通徑合理沖蝕流量（萬方/天）干氣3-

18、1/2”30804-1/2”80120含水超過203-1/2”20504-1/2”4090注氣沖損流量表采氣沖損流量表管柱通徑合理沖蝕流量， 3-1/2”60804-1/2”三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析采出水分析儲(chǔ)氣庫采氣過程中，產(chǎn)出水有兩種：氣層水（包括邊水、底水、層間水等）和非氣層水，如凝析水、泥漿水（修井、鉆井過程中）、外來水（氣層以外，如上層水等）。通過產(chǎn)出水分析，調(diào)整采氣方案。產(chǎn)出油分析通過產(chǎn)出油進(jìn)行分析，判斷凝析油、原油（油環(huán)）生產(chǎn)。三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析庫容分析進(jìn)行庫容分析和變化的預(yù)測(cè)、計(jì)算需要分清

19、庫容的特點(diǎn)，大港儲(chǔ)氣庫群所屬儲(chǔ)氣庫主要有兩種：定容儲(chǔ)氣庫和水趨儲(chǔ)氣庫。典型的定容儲(chǔ)氣庫為板876儲(chǔ)氣庫，氣藏四周被非滲透層分隔，如同一個(gè)具有一定壓力的容器，氣藏的容積和形狀始終保持不變。板876儲(chǔ)氣庫雖然為定容氣藏，但由于其內(nèi)部充滿了水，因此一定時(shí)期內(nèi)將水排出去，才能達(dá)到最終的庫容。其他儲(chǔ)氣庫均含有邊部水體，屬于可以擴(kuò)容氣藏，并在邊部某方向和其他氣藏連通。 三、儲(chǔ)氣庫井的管理2、生產(chǎn)管理（2）動(dòng)態(tài)分析ABCD上圖中A點(diǎn)代表了注氣初期，AB是注氣過程，B到達(dá)了注氣結(jié)束，但由于剛注氣結(jié)束，地層壓力還沒有達(dá)到平衡，因此，經(jīng)過壓力平衡，壓力降低到C，從CD，開始采氣，采氣結(jié)束后，壓力降低到D，由于壓力沒有達(dá)到平衡，所以經(jīng)過平衡壓力（平壓），壓力回復(fù)到了A。當(dāng)儲(chǔ)氣庫真正擴(kuò)容完成，曲線就會(huì)呈現(xiàn)上述的多邊形。ABCD上圖中A點(diǎn)代表了注氣初期，AB是注氣過程，B到達(dá)了實(shí)際情況下，由于儲(chǔ)氣庫由水淹氣藏改建而成，初期難以達(dá)到庫容，所以不會(huì)按照理論庫容曲線變化，而呈現(xiàn)不斷