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新的气藏拟压力计算经验公式

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气藏拟 压力 计算 经验 公式
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第31卷第2期 2009年4月 石 油 钻 采 工 艺 001.31 009 文章编号:1000—7393(2009)02—0065—03 新的气藏拟压力计算经验公式 田津杰 李春兰 黄世军 (1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249; 李冬青 蒋银举 2.华北油田公司第五采油厂,河北辛集052360) 摘要:对气体拟压力的计算,一般将气体拟压力直接应用数值积分方法进行计算,不能准确表征实 际气藏的气体拟压力。为此,以某一实际气藏的气体组分为例,通过精确地计算黏度 和压缩因子Z,推导出这二者的乘积 。 随压力和温度变化的分段计算公式,得到了适用于不同温度和压力条件下干气气藏的真实气体拟压力计算的新经验公式。计 算结果表明,随着地层压力的增加, 逐渐增加;压力较低时, 力较高时, 随压力增大呈 线性增加;干气组分变化对拟压力的计算结果影响较小。新的经验公式计算结果与数值积分方法计算的拟压力结果相近。 关键词:低渗透;干气藏;真实气体;拟压力;经验公式 中图分类号:73 文献标识码:A A of 01.02249,2. 52360,is by as or a of as an z,a of t on,he i.e.z££,in an on 于某一实际气藏, 、 使气体不稳定渗流方程更好地反映气藏实际情况, 出了真实气体拟压力的通用表达 式,但在工程应用中对于气体拟压力的计算,一般是 将气体拟压力简化为压力平方项,或者直接应用计 算机迭代的数值积分方法进行计算。江焕彬 拟合 出p~z)与对比温度 和对比压力P 的复杂关系 式,最终仍需应用计算机进行积分求得真实气体拟 压力的解;谭羽飞 等也曾提出了真实气体拟压力 计算的简单关系式,但其仅对一定压力范围内的渗 流进行了简化,并不能满足产能方程中拟压力的计 算需要。 通过给出天然气黏度与压缩因子之乘积 。随 压力和温度变化的简单分段经验公式并简单积分, 基金项目:国家自然科学基金“西部能源利用及其环境保护的若干问题”重大研究计划项目“西部深层变形介质复杂油气非线性渗流 模型”(编号:90210019)和教育部高等学校博士学科点专项科研基金课题“裂缝性低渗透油藏非线性渗流模型”(编号: 20060425001)的部分研究成果。 作者简介:田津杰,1984年生。2006年毕业于大庆石油学院石油工程专业,主要从事油气藏工程及油藏数值模拟的研究工作,在读硕士 研究生。电话:010—89733218,E—y~oo.石油钻采工艺 2009年4月(第31卷)第2期 得出适用于不同温度和压力下低渗气藏真实气体的 拟压力计算新公式。 .1参数计算 于实际气藏,由于气体的黏度 和压缩因子 以通过拟压力的通用表达式表 征黏度和压缩因子与压力的关系¨】 m(p)= 式中黏度项和压缩因子项用相应经验公式计算[4-7]o 针对甲烷含量大于90%的干气,以某一实际气藏 的气体组分为例,计算天然气视临界压力为4.61 视临界温度为1 89.78 K;摩尔质量为1 g/ 根据卡兹度曲线,进行黏度和密度 实验测定,得到下列相关经验方程 =10 (2) 其中 2.6832×10-2 1 K=———————————————————— ————————————— ——一 116.111l+10.5556M+T =。.。 。。9 350h 54777.7.+ 1 ,=2.447—0.2224X 974年) 的相关经验公式 Z: +(1— )/e + (3) 其中 =1.39(0.92)。__一0.36T 一0.101 (0.62_0_23 +l( 0_0I.066 .037j + 0.32 1)P; C=(0.132—0.321D=10‘。 。 。邶 1.2经验公式的推导 De~of 过式(2)和式(3)可精确求出气井不同地层 压力下天然气压缩因子和黏度,由此可得二者之乘 积 。(图1 逐渐增加,且压 力较低时(图2)呈抛物线性增加 口,+口 p+口 p ,压 力较高时(图3)呈线性增加 +口’ 。对比不同 组分的 可看出干气组分对该值影响很小,即对 于不同干气组分,可以得出相同的经验分段公式。 压力/1 随地层压力 g 力/2低压时 。随地层压力 g at 力/3高压时 g p at 图2和图3可以看出,不同气体温度下 随地层压力分 析得出分段点处的压力P 与温度成直线关系,即 P 最终得出新的拟压 为 ) 毒 + 暑 (4) (5) 一 *● 辞 一 I^ 加∞H 一● 冒 一 龋J。 .。∞ 蹲丽 一 ◆+ 胃 一 淹 一 ~ 田津杰等:新的气藏拟压力计算经验公式 67 经验计算公式中各个系数与温度的关系见表1。 表1 简单数学关系式中系数的拟合 in 数 与温度关系式() a.一1.4509e.4/~+0.3647T+105.3525)/10000 a,=(1.98621.0590e.4 +2.9997e.2249)/ 10000 a,3.93911.7025e.4.028708)/10000 a’ a'1=(.6.3629 0.7805972)/10000 a’,a'z=(.6.463.0257e.4 一6.2120704)/ 10000 2经验公式的计算结果 of 用计算机迭代数值积分方法对拟压力经验计 算公式进行验证,迭代数值积分法算法:以0为参考 n I 压力起始点,并规定 l =0。因此 么 l (p) = (p) 一m(p)m(p)l: (6) 取.据梯形原则 (p)=∑ i=1 进行迭代计算。 + 经验公式与迭代计算结果误差分析见表2。 表2经验公式与迭代计算结果误差分析 以看出,新的拟压力计算经验公式与精确的 数值积分方法计算结果相近,平均误差1.379%。因 此,对于任意干气组分,通过该公式可对渗流方程及 气井产能计算中的拟压力计算进行简化。 3结论 1)随着地层压力的增加,天然气黏度与压缩因 子之乘积 逐渐增加,且压力较低时呈抛物线性 增加,压力较高时呈线性增加。 (2)不同温度下 随地层压力的变化曲线具有 不同的分段点,分段点处压力与温度成直线关系。 (3)针对常规干气藏,提出了新的经验计算公式, 其值与精确的数值积分方法计算的拟压力结果相 近,为不同组分干气的拟压力计算提供了一种简单 而准确的计算方法。 符号说明: 为天然气视分子量,g/为天然气所处的压 力,为视临界压力,为通用气体常数,R=0.0083 14 m /(); 为天然气的绝对温度,K; 为视临界温度,K; 为拟对比温度;为天然 气在件下的黏度,s;P。为天然气的密 度,g/ 参考文献: [1], J.of J. 996,48(6):24—36. [2]江焕彬.确定真实气体拟压力的一种新方法[J].石 油勘探与开发,1988。15(6):65.70. in of of a ].988,15(6):65.70. [3]谭羽飞,廉乐明,严铭卿.真实气体拟压力的计算[J]. 煤气与热力,1999,19(2):30—32. 999,19(2):30[4]杨胜来,魏俊之.油层物理学[M].北京:石油工业出 版社.2004:42. . 004:42. 1 5 j L, H, E.l J』.966. [6]陈元千.油气藏工程计算方法(续篇)[M].北京:石 油工业出版社,1989. .~989. [7]韩洪升.天然气压缩因子计算方法的评价[J].油气 储运,1994,13(1):13on of ].994,13(1):13—18. (修改稿收到日期2009.02.17) [编辑付丽霞]
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