考虑CO2作为垫气的枯竭气藏储气库库容评价模型及方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别涉及一种考虑CO

背景技术

地下储气库是集季节性调峰、应急供气、国家能源战略储备于一体的能源基础设施。随着天然气消费量的快速增长，储气能力不足与天然气安全稳定供应的矛盾进一步加剧，在设计地下储气库时，储气库的储气量是设计工程师们考虑的关键因素，库容量是衡量储气库性能的重要指标。实时核算地下储气库的存储容量并确定不同压力下的工作气量非常重要。

与发达国家相比，我国储气库的基础建设相对滞后，且储备能力不足，与目前我国对天然气消费需求的快速增长不匹配，制约着我国天然气安全稳定供应。枯竭气藏是国内建设地下储气库的最常用和最经济的形式，储气库仍然以原生的天然气作为垫气。以廉价的CO

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种考虑CO

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种考虑CO

式中：V

p、p

a为排除水侵部分的天然气占据含气孔隙空间的比例，无因次；

c

B

W

Z

T、T

R

另一方面，还提供一种考虑CO

S1：建立上述所述的考虑CO

S2：根据目标枯竭气藏的地质、测试以及生产资料，获取所述枯竭气藏储气库库容评价模型中的物性参数；

S3：根据目标枯竭气藏的物性，对所述枯竭气藏储气库库容评价模型中的变量参数进行计算；

S4：将步骤S2和步骤S3获得的参数代入步骤S1所述的考虑CO

作为优选，步骤S2中，所述物性参数包括原始地质储量、含水饱和度、水体大小、枯竭地层温度、枯竭地层压力、枯竭状态下的地层水侵量、累计产水量、气体组成成分以及地层水矿化度。

作为优选，步骤S3中，所述变量参数包括地层水体积系数、天然气偏差因子、CO

作为优选，所述地层水体积系数通过下式进行计算：

式中：ΔV

作为优选，所述天然气偏差因子通过下式进行计算：

/>

式中：Z为偏差因子，无因次；T

作为优选，计算所述CO

式中：T'

作为优选，所述天然气溶解度通过下式进行计算：

式中：T为温度，℃；m为地层水矿化度，g/L。

作为优选，所述CO

式中：R

本发明的有益效果是：

本发明能够在考虑CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为CO

图2为注入过程中气体分布示意图；

图3为一个具体实施例CO

图4为一个具体实施例CO

图5为一个具体实施例CO

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

一方面，本发明提供一种考虑CO

式中：V

p、p

a为排除水侵部分的天然气占据含气孔隙空间的比例，无因次；

c

B

W

Z

T、T

R

以CO

根据摩尔量守恒在有水体的枯竭气藏基础上建立考虑水溶气的物质平衡方程；

在考虑水溶气存在的情况下，摩尔守恒关系为：注入天然气摩尔量＝现地层中天然气摩尔量(包含溶解量)-枯竭地层天然气摩尔量(包含溶解量)，即：

n

所述物质平衡方程即为：

/>

式中：R为理想气体常数，0.00831451J·mol

地层实时的含气(天然气与CO

V＝V

原始地层含烃孔隙体积V

式中，G

地层中含有天然气的孔隙体积为：

V

地层中溶解的天然气体积为：

在储气库初始状态，即枯竭气藏地层中天然气体积为：

V

枯竭气藏地层中溶解的天然气体积为：

式中：M为水体倍数，无因次。

有效压缩系数表示为：

式中：c

地层水(包括水体与束缚水等)：

计算排除水侵体积天然气占据含气孔隙空间的比例a的值。由注入的CO

式中：V

地层孔隙中CO

V

地层中溶解的CO

式中：R

通过整理式(17)-式(19)，得到式(20)，通过牛顿迭代方法可以计算出a的值。

得到a的取值后，整理式(7)-(16)即可获得式(1)所示的一种考虑CO

另一方面，本发明还提供一种考虑CO

S1：建立上述所述的考虑CO

S2：根据目标枯竭气藏的地质、测试以及生产资料，获取所述枯竭气藏储气库库容评价模型中的物性参数；所述物性参数包括原始地质储量、含水饱和度、水体大小、枯竭地层温度、枯竭地层压力、枯竭状态下的地层水侵量、累计产水量、气体组成成分以及地层水矿化度。

S3：根据目标枯竭气藏的物性，对所述枯竭气藏储气库库容评价模型中的变量参数进行计算；所述变量参数包括地层水体积系数、天然气偏差因子、CO

在一个具体的实施例中，所述地层水体积系数通过下式进行计算：

式中：ΔV

所述天然气偏差因子通过下式进行计算：

式中：Z为偏差因子，无因次；T

计算所述CO

式中：T'

所述天然气溶解度通过下式进行计算：

式中：T为温度，℃；m为地层水矿化度，g/L。

所述CO

式中：R

需要说明的是，上述实施例的地层水体积系数、天然气偏差因子、天然气溶解度、CO

S4：将步骤S2和步骤S3获得的参数代入步骤S1所述的考虑CO

在一个具体的实施例中，使用本发明所述考虑CO

表1目标储气库的基础参数

如图3-5所示，利用已有数据对CO

综上所述，本发明能够对以CO

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。