储气库知识培训气藏和井ppt课件.ppt

储气库地质注采基础 1 目录一 储气库概况二 储气库地质基础三 储气库井的管理四 注采地面设备五 储气库井身介绍六 结束语 2 一 储气库概况 从1999年在大港地区建设我国第一座地下储气库 大张坨储气库 开始 到2006年已陆续建成了板876 板中北 板中南 板808 板828地下储气库 形成了大港储气库群 大港六座地下储气库设计库容量69 58 108m3 设计最大工作气量30 3 108m3 设计附加垫底气量7 97 108m3 主要生产装置共有7套露点处理装置 最大日处理能力3400 104m3 往复式注气压缩机17台 最大日注气能力1305 104m3 截止2010年7月 累计建成注采井63口 单采井5口 观察井3口 3 一 储气库概况 大港地下储气库主要参数 4 一 储气库概况 5 二 储气库气藏 1 储气库类型废弃油气藏 包括废弃的干气藏 凝析气藏 带气顶的油藏或带油环的气顶 纯油藏 含水层储气库 注入高压天然气驱替岩层中的水 形成储气库 盐穴储气库 用淡水溶解盐层 形成封闭盐溶洞穴用于储存天然气 废矿的洞穴 一般需加内衬 防止天然气的泄漏 1 储气库气藏 6 二 储气库气藏 2 不同类型储气库的特点废弃油气藏 储气库的地质认识程度高 具有天然的密封性 储气量及调峰量大 可用于季节性调峰和战略储备 水层储气库 地质认识程度低 建设周期长 建设成本和管理费用相对较高 优点如上 盐矿储气库 密封性好 日提取量大 垫气量少 可用于日 周调峰 废矿 密封性不可靠 工作压力低 工作气量有限 成本高 优点如盐矿储气库 大港地区建成储气库均由废弃或正在开发中期油气藏改建 1 储气库气藏 7 二 储气库气藏 1 储气库气藏 8 二 储气库气藏 1 储气库气藏 9 二 储气库气藏 生 为生成油气的条件 生油岩一般为泥岩 页岩 泥灰岩 运 指生成的油气由生油岩向储集油气的岩石运移的条件和过程 一般沿断层面运移 水动力运移等 储 为储集油气的空间 一般为砂岩的孔隙 碳酸盐的孔 洞及裂缝等 圈 必须具备一定的水动力圈闭条件 保证油气的有效聚集 盖 为储层的盖层 对聚集的油气给予有效的保护 防止油气的扩散 1 储气库气藏 3 油气藏形成的一般条件一般油气藏形成所具备的条件归纳起来为 生 储 盖 圈 运 生和运为生成油气和油气运移条件 储 圈 盖攽为油气的保存条件 上述条件缺少一个就形成不了油气藏 10 二 储气库气藏 4 储层条件在地质条件下 天然气储存在岩石的微小孔隙内 对气藏而言 岩石的孔隙内除储存有天然气外 还储存有水 孔隙度 岩石的孔隙体积与岩石体积的百分比 即是岩石的孔隙度 它反映岩石储集流体的能力 含 油 气饱和度 岩石孔隙中天然气所占孔隙体积的百分比 它代表孔隙内充满油气的程度 绝对渗透率 绝对渗透率反映的是流体通过岩石多孔介质的能力 单位压差条件下通过的流体体积越多 渗透率越高 岩石绝对渗透率的大小是岩石的特性决定的 与流体性质无关 1 储气库气藏 11 相渗透率 当储层中有多相流体存在的情况下 岩石通过某一相流体的能力叫相渗透率 同一种岩石 相渗透率为饱和度的函数 饱和度越高 相渗透率越大 相对渗透率 相渗透率与绝对渗透率的比 即为相对渗透率 相对渗透率为流体饱和度的函数 随饱和度的增大而增大 相渗透率的范围为0 1 上述的孔隙度 饱和度和渗透率越大 反映储层的条件越好 有利于流体的储集 注气和开采 二 储气库气藏 1 储气库气藏 12 二 储气库气藏 1 原始地层压力 在气藏未开采的情况下 气藏储层内流体的压力 即为气藏的原始地层压力 该数值一般在最初的探井下压力计测得 2 地层温度 气层中部深度处实测的温度 即为气藏的地层温度 在气藏开发的条件下 一般视地层温度为恒定值 但做为储气库由于长期的流体注入和采出 气藏温度可能发生变化 降低 3 天然气储量 气藏在原始温度和压力条件下 储层孔隙内所储存的天然气 换算成标准温度 压力条件下的体积 即为气藏的天然气储量 4 可采储量 指气藏在现有的开发条件 开发方式 井网 工艺技术条件 及经济技术条件下 能够最终采出气藏的天然气体积 即为气藏的可采储量 气藏的可采储量随开发条件和经济条件的改变而改变 5 废弃压力 气藏采出可采储量后 储层内流体的剩余压力 即为气藏的废气压力 大张坨凝析气藏的废气压力标定为10MPa 6 工作压力 指储气库既能够满足一定的天然气稳定生产和外输压力需要 同时又能使储气库达到调峰需要的总气量 储气库应保持的最低压力和最高压力 2 储气库气藏主要概念 13 二 储气库气藏 7 库容量 指在工作压力上限时 地下储气库储层内所储存的天然气在地面标准条件下的体积 8 基础垫底气 指储气库在废弃压力条件下 储存在储层孔隙空间内的天然气体积 9 附加垫气量 指储气库在工作压力下限时的库容量与基础垫气量的差值 10 工作气量 储气库的库容量与附加垫气量和基础垫气量的差 即储气库的调峰气量 2 储气库气藏主要概念 14 三 储气库井的管理 1 井的主要概念 1 储气库井的分类a 注采井 单采井注采井指在储气库生产运行中能够注气和采气的井 只能够注气但不能采气的井称为单采井 目前大港储气库群共有注采井63口 单采井5口 b 排水井排水井是指储气库在注采气生产过程中通过举升工艺采出储层水 达到储气库扩容目的的井 由于排水井气窜 所有排水井均已封堵 c 封堵井 对不能参与注采气生产 并影响气藏安全的井储层进行封堵 目前大港储气库群共有封堵井109口 d 观察井 观察井指经过改建后用于储气库气藏监测的井 e 地热井 属于封堵井一种 指封堵储层后 开采上部地热水层的井 现有地热井共八口 在用三口 15 注采井 观察井 封堵井 排水井 16 三 储气库井的管理 1 井的主要概念 2 观察井储气库观察井分为两类 第一类 由老井改建而成 不参与生产的井 日常测试液面和实测压力 目前共有三口 板848 板896和板901 1 第二类 注采井内下入毛细管压力计 在地面连接毛细管压力监测系统 用于日常监测 可以参与生产 目前大港储气库群共有8口毛细管压力监测井 17 三 储气库井的管理 2 生产管理 1 井的分析有关压力概念原始地层压力 在气藏未开采前 从探井中测得的地层中部压力叫原始地层压力 单位兆帕 地层压力 指气井生产层的中部压力 静压 关井待压力恢复平稳后 测得的井底压力称为静压 流压 气井在生产时测得的井底压力称为流压 生产压差 气井目前地层压力减去流动压力 油压 流动压力把油气从井底经过油管举升到井口后的剩余压力套压 流动压力把油气从井底 经过油 套管之间的环形空间举升到井口后的剩余压力叫做套管压力 静液面 油气井在关井后测得井内的稳定液面称为静液面 动液面 在生产时测得油管和套管之间环形空间的液面 含水率 油气井日产水量与日产液量之比 亦叫含水百分数 18 三 储气库井的管理 2 生产管理 1 井的分析 气井分析内容分析气井气 油 水产量与地层压力 生产压差之间的关系 寻求它们之间的内在联系和规律 推断气藏内部的变化 通过气井生产状况和试井资料 结合静态资料分析气藏的地质状况 判断气藏边界 分析气井产能建立气井产能方程 评价气井和气藏的生产能力 日常情况下需要通过生产资料结合静态资料对气井生产进行分析 生产资料是指气井生产过程中的一系列动态和静态资料 包括压力 产量 温度 油气水物性及各种测试资料 气井生产资料是气井 气藏各种生产状况的反映 利用数据的变化 找出引起变化的原因 从而制定出相应的措施 19 三 储气库井的管理 2 生产管理 1 井的分析主要生产资料包括 a 日常生产数据 注气量 采气量 产水量 产油量 产液量 含水率 油压 套压 回压 井口温度 井底温度等b 液面录取数据 c 毛细管压力 d 实测井底静压 流压 e 油水化验f 试井 g 工程测井 20 三 储气库井的管理 2 生产管理 2 动态分析储气库气藏开发动态分析是认识和开发气藏的基础工作 分析气藏的注采动态特征 掌握气藏注采的动态规律是编制气藏运行方案的重要依据 气藏动态是指气藏特征参数随注采时间的变化而变化的过程 如气藏压力 产能 注采气量 流体性质 地下流体分布状况等 都在随时间的变化而变化 这些变化特点及规律的总和称为气藏开发动态 通过对生产资料和动态监测所取得的资料 分析储气库压力的变化 产能变化 流体变化 井间关系 地层水的侵入 库容变化等 称为动态分析 储气库的三种生产方式 注气 采气和停产恢复 21 三 储气库井的管理 2 生产管理 2 动态分析注气原则 1 高部位注气由于投产初期和采气初期 边水已经侵入到较高的气藏部位 需要将侵入水逐渐的挤出侵占的储层空隙 利用高部位注气 可以让侵入高部位的水受到压差作用 逐渐的向位置较低的方向移动 2 分区域注气受断层影响的储气库 由于断层的隔断性 就需要分开注气 才能做到 各注各的气 各推各的水 例如板中北储气库的东高点和西高点 由于断层分割 两个区域是不能同时注入气的 因此就要分别对两个高点进行注气 分区域注气也是要遵循由高到低的注气方式 3 合理控制注气量 减少注入气对生产管柱的冲蚀 根据计算 注气压差小于3MPa的时候 对管柱的冲蚀在合理范围之内 注气压差 井底流压 地层静压 22 三 储气库井的管理 2 生产管理 2 动态分析采气原则 储气库采气需要遵循如下原则 1 从低部位采气 2 控制采气压差 经过计算 储气库采气压差不应高于2MPa 采气压差 地层静压 井底流压 3 携液采气通过携液采气的方式 外排侵入水也是非常有效的方式 侵入水排出的越多 越有利于库容增加 但携液采气必须控制好 量 过大了 可能导致水侵入加剧 最终积液 挺喷时间提前 如果过小 则可能排液不足 或不产液 最终也会导致积液 造成气井停喷 23 注气冲损流量表 采气冲损流量表 24 三 储气库井的管理 2 生产管理 2 动态分析采出水分析储气库采气过程中 产出水有两种 气层水 包括边水 底水 层间水等 和非气层水 如凝析水 泥浆水 修井 钻井过程中 外来水 气层以外 如上层水等 通过产出水分析 调整采气方案 产出油分析通过产出油进行分析 判断凝析油 原油 油环 生产 25 三 储气库井的管理 2 生产管理 2 动态分析库容分析进行库容分析和变化的预测 计算需要分清库容的特点 大港储气库群所属储气库主要有两种 定容储气库和水趋储气库 典型的定容储气库为板876储气库 气藏四周被非渗透层分隔 如同一个具有一定压力的容器 气藏的容积和形状始终保持不变 板876储气库虽然为定容气藏 但由于其内部充满了水 因此一定时期内将水排出去 才能达到最终的库容 其他储气库均含有边部水体 属于可以扩容气藏 并在边部某方向和其他气藏连通 26 A B C D 上图中A点代表了注气初期 A B是注气过程 B到达了注气结束 但由于刚注气结束 地层压力还没有达到平衡 因此 经过压力平衡 压力降低到C 从C D 开始采气 采气结束后 压力降低到D 由于压力没有达到平衡 所以经过平衡压力 平压 压力回复到了A 当储气库真正扩容完成 曲线就会呈现上述的多边形 27 实际情况下 由于储气库由水淹气藏改建而成 初期难以达到库容 所以不会按照理论库容曲线变化 而呈现不断移动的过程 上图是某储气库典型的库容曲线 从曲线上看 其库容增量是随周期变化而变化的 是一个不成熟的 远未达到设计库容的显示 随每个周期 曲线开始向右侧移动 说明储气库是一个不断扩容的过程 目前该库的库容已经达到了19 108m3 下图则是一个实际上基本达容的储气库的库容曲线 曲线上向右边移动的趋势放缓 后期出现重叠 28 大张坨库容曲线 29 30 四 结束语 1 在中国储气库是个方兴未艾的行业 到目前为止 我国仅在大港油区建成了6座地下储气库 设计工作气量30 3 108m3 为保证 西气东输 管线沿线和下游长江三角洲地区用户的正常用气 江苏金坛盐矿和江苏刘庄气田的地下储气库正在建设 两个储气库设计总库容量