復(fù)雜油氣藏型地下儲氣庫氣藏工程關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計方法

曾大乾 張廣權(quán) 楊小松 賈躍瑋 朱思南 王志寶 張俊法 糜利棟 田洪維 秦余福

1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院 2.中國石化中原油田公司勘探開發(fā)研究院 3.中國石化天然氣分公司

0 引言

隨著我國天然氣消費量快速增長及對外依存度持續(xù)攀升，儲氣調(diào)峰能力不足的問題逐漸凸顯。由于我國地下儲氣庫建設(shè)起步較晚，天然氣調(diào)峰能力僅占天然氣消費量的5%（截至2022年底），與國外12%～15%的水平差距較大。迫切需要加大建庫技術(shù)攻關(guān)，快速提升儲氣能力建設(shè)水平，建立完善的天然氣“產(chǎn)供儲銷”產(chǎn)業(yè)體系[1-4]，保障國家能源安全。

由此可見，妨礙閱讀的最大原因是個人主觀原因，①超過受訪讀者的一半，表現(xiàn)在把閑暇時間用于閱讀之外的娛樂活動。②很忙，無閑暇時間閱讀，約占2/5?，F(xiàn)代社會快節(jié)奏的生活方式，加上工作和生活壓力，確實難得有空閑時間閱讀。③想看的書在圖書館找不到，這暴露了圖書館的閱讀資源和服務(wù)不能滿足讀者的需求，約占1/5。④不知道讀哪些書，表明讀者自身知識和文化水平層次不高，需要加強(qiáng)閱讀指導(dǎo)促使閱讀，這類原因也占將近1/5。

目前，國內(nèi)外已建儲氣庫以油氣藏型和鹽穴型為主。其中，油氣藏型儲氣庫占比75%以上[5-9]，地質(zhì)條件普遍較好，以整裝氣藏、淺層簡單構(gòu)造、中高滲透率儲層為主。與國外儲氣庫相比，我國建庫目標(biāo)埋藏深、構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育、儲層物性較差、非均質(zhì)性強(qiáng)、氣水關(guān)系復(fù)雜、油氣藏型類型多，建庫難度大。主要包括以下挑戰(zhàn)：①建庫目標(biāo)具有構(gòu)造破碎、斷裂發(fā)育、巖性復(fù)雜、砂泥巖互層沉積的特點，這類復(fù)雜斷塊型儲氣庫在長期運行過程中，存在斷層激活和蓋層泄漏風(fēng)險，密封性評價難度較大。②我國東部斷陷盆地油氣型儲氣庫大部分為邊底水?dāng)鄩K型，具有斷層發(fā)育、水體能量強(qiáng)、氣水關(guān)系復(fù)雜等特點。此類水侵型儲氣庫存在多輪次氣水互驅(qū)和有效儲氣空間損失現(xiàn)象，常規(guī)方法計算的庫容量和注采能力精度偏低。③超高壓裂縫型碳酸鹽巖儲氣庫儲層應(yīng)力敏感性較強(qiáng)，如QX 儲氣庫埋深4 300 m，原始地層壓力77.01 MPa，壓力系數(shù)1.82；此類儲氣庫驅(qū)動機(jī)理復(fù)雜，有效庫容難以準(zhǔn)確評價。④缺少在高含油凝析氣藏提高凝析油采收率兼顧儲氣庫調(diào)峰雙功能建庫技術(shù)成熟經(jīng)驗。

針對復(fù)雜地質(zhì)條件建庫目標(biāo)，常規(guī)儲氣庫氣藏工程參數(shù)設(shè)計方法在斷層動態(tài)密封性評價、庫容參數(shù)設(shè)計、注采能力預(yù)測等方面不適用，計算和預(yù)測精度有限。為確保以上復(fù)雜類型儲氣庫“注得進(jìn)、存得住、采得出”，通過聚焦難點、自主創(chuàng)新、攻克技術(shù)瓶頸，從建庫目標(biāo)地質(zhì)特征出發(fā)，形成了以動態(tài)密封性評價、庫容預(yù)測、注采能力及運行參數(shù)優(yōu)化為核心的氣藏工程關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計方法，為復(fù)雜油氣藏型儲氣庫建設(shè)運行提供技術(shù)支撐，并為我國“十四五”期間儲氣庫建設(shè)跨越式發(fā)展起到重要作用。

1 復(fù)雜斷塊儲氣庫動態(tài)密封性評價

地下儲氣庫運行特點為多周期強(qiáng)注強(qiáng)采，由此導(dǎo)致地下儲氣空間的孔隙壓力高低壓交替變化，伴隨地應(yīng)力周期性擾動，斷層、蓋層存在密封性失效風(fēng)險，潛在影響到儲氣庫安全運行[10-16]。近年來，國外枯竭油氣藏型儲氣庫泄漏事故時有發(fā)生，其中因儲氣庫地質(zhì)完整性破壞導(dǎo)致氣體泄漏至地表的事故占半數(shù)以上[17-18]。我國中東部地區(qū)儲氣庫地質(zhì)圈閉多為復(fù)雜斷塊類型，為密封性評價帶來技術(shù)挑戰(zhàn)。筆者通過開展蓋層循環(huán)加卸載與斷層抗剪實驗，研究注采工況動態(tài)壓力條件下泥巖蓋層損傷機(jī)理與變化規(guī)律，建立斷層臨界失穩(wěn)準(zhǔn)則及臨界開啟壓力模型。在此基礎(chǔ)上，運用三維應(yīng)力場時變數(shù)值模擬方法，開展地下儲氣庫多周期注采蓋層與斷層四維動態(tài)密封性評價。

在地層原始條件下斷層承受三向主應(yīng)力作用幾乎為穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)儲氣庫注氣作業(yè)時，隨著注入壓力的改變，地層應(yīng)力場分布發(fā)生改變?；跀鄬涌辜魧嶒灲Y(jié)果，考慮斷層表面粗糙度和動態(tài)摩擦系數(shù)差異，對斷面地應(yīng)力三坐標(biāo)矢量場添加動態(tài)失穩(wěn)準(zhǔn)則，建立了考慮弱面效應(yīng)的摩爾—庫侖斷層臨界失穩(wěn)模型：

1.1 儲氣庫蓋層動態(tài)密封性物理模擬

蓋層對天然氣的封閉能力一般用突破壓力衡量[19]。通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，相同區(qū)域的蓋層樣品氣測滲透率與突破壓力具有較好相關(guān)性[13]。通過模擬儲氣庫多周期注采地應(yīng)力變化，開展蓋層巖樣三軸循環(huán)加卸載同步滲透率測試實驗，可間接評估蓋層動態(tài)密封能力變化特征。

對ZJD 儲氣庫蓋層巖樣開展?jié)B透率演化特征分析，基于地層條件設(shè)定圍壓38 MPa，軸向循環(huán)荷載由最初的50～90 MPa 逐步提升到破壞時的150～200 MPa，每5 次循環(huán)測試一次滲透率值，共循環(huán)180 次。在初始循環(huán)荷載為50～90 MPa 作用下，滲透率值由0.475×10－3mD 逐漸降低到0.023×10－3mD，巖樣被逐漸壓密，裂縫閉合；循環(huán)荷載提升為50～100 MPa 后，滲透率先增加到0.126×10－3mD后又降低到0.014 7×10－3mD，滲透率增加是因為增大荷載后樣品產(chǎn)生了新的裂縫或者延展了舊裂縫，隨后滲透率下降是因為微裂縫區(qū)域的礦物顆粒在循環(huán)載荷作用下重排壓密，導(dǎo)致有效滲流通道減少。荷載循環(huán)95 次時，聲發(fā)射信號起跳明顯，表明交變應(yīng)力疲勞作用使泥巖內(nèi)部產(chǎn)生了有效連通裂縫。在最大加載應(yīng)力達(dá)到峰值強(qiáng)度的60%～80%時，泥巖經(jīng)歷150 次循環(huán)后發(fā)生疲勞破壞，說明在循環(huán)荷載作用下泥巖力學(xué)強(qiáng)度發(fā)生緩慢弱化。通過分析確定ZJD 儲氣庫蓋層臨界承壓能力為峰值破壞強(qiáng)度的65%（圖1）。

圖1 加卸載泥巖應(yīng)力—時間—滲透率變化曲線圖

1.2 儲氣庫斷層剪切滑移實驗分析

目前斷層密封性評價以靜態(tài)地質(zhì)分析為主，一般通過分析斷層兩盤地層巖性、厚度、充填物、斷裂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及泥巖涂抹系數(shù)等開展評估[20-23]。而儲氣庫周期性注采過程需開展斷層力學(xué)穩(wěn)定性評估。以Y21 儲氣庫為例，對巖石樣品開展人工造縫以模擬儲氣庫斷層，基于儲氣庫注采作業(yè)實際工況設(shè)計斷層抗剪實驗，并利用L 型直剪實驗裝置開展直剪實驗，模擬斷層在地層中的受力活化過程，獲取裂縫剪切強(qiáng)度與裂縫表面破損變形特征，確定斷層動態(tài)滑移剪切應(yīng)力。實驗中對樣品施加圍壓20 MPa、孔隙壓力5 MPa。從圖2 可以看出，斷層剪切滑移分為3 個階段：①在穩(wěn)定階段，外加剪切應(yīng)力差持續(xù)升高（0～8 MPa）過程中，斷層剪切位移基本保持不變；②在滑動階段，剪切應(yīng)力差達(dá)到8.5 MPa 時，初始裂縫開始滑移，隨著剪切位移增大，剪切應(yīng)力逐漸降低；③在剪切破壞階段，產(chǎn)生新剪切面，裂縫表面粗糙，剪切應(yīng)力增加。

圖2 Y21 儲氣庫斷層巖樣剪切應(yīng)力—應(yīng)變曲線圖

(1)大學(xué)生企業(yè)家精神和創(chuàng)業(yè)價值觀培育情況普遍一般。在對10所省屬公辦本科高校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育調(diào)研中發(fā)現(xiàn)只有1所高校大學(xué)生企業(yè)家精神和創(chuàng)業(yè)價值觀培育情況較好，另外9所高校情況一般；在對10所湖北省屬民辦本科高校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育調(diào)研中發(fā)現(xiàn)只有2所高校情況較好，另外8所高校情況一般；而其他3種類型的高校在該指標(biāo)上都表現(xiàn)一般。

燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室、高溫透平葉片等關(guān)鍵熱部件沒有自主設(shè)計和制造能力，不僅影響設(shè)備造價水平，而且投產(chǎn)后核心部件的運行維護(hù)被供應(yīng)商壟斷，檢修維護(hù)費用仍然居高不下，影響企業(yè)生產(chǎn)成本，也在一定程度上制約了燃?xì)獍l(fā)電在國內(nèi)的發(fā)展。

式中p表示斷層開啟壓力，MPa；τ表示剪切應(yīng)力，MPa；μ表示斷層面摩擦系數(shù)，無量綱；σH表示最大水平主應(yīng)力，MPa；σh表示最小水平主應(yīng)力，MPa；θ表示斷層傾角，（°）；pp表示孔隙壓力，MPa。

1.2.1 會計核算不夠規(guī)范 會計核算制度要求核算的會計信息真實、可靠，符合相關(guān)準(zhǔn)則法規(guī)。由于甘肅省很多中小企業(yè)因為自身發(fā)展不夠成熟，所以在會計核算上存在不規(guī)范問題。如調(diào)查中有些企業(yè)名義上采用權(quán)責(zé)發(fā)生制，實際操作中對于收入往往因為現(xiàn)金的使用而采用現(xiàn)金收付，進(jìn)而以此確認(rèn)收入，導(dǎo)致會計信息中收入不實。再如企業(yè)會計核算中也出現(xiàn)原始憑證不合理合法，與記賬憑證不能完全對應(yīng)等情況。

與氣藏開發(fā)滲透率單向改變不同，儲氣庫儲層滲透率每個周期都會不斷往復(fù)變化，隨著多周期注采，滲透率整體呈降低趨勢。主要由于儲層巖石在采氣過程中有效應(yīng)力增大，發(fā)生塑性變形，而注氣過程中滲透率無法恢復(fù)至初始狀態(tài)，巖石孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。滲透率會在第3～4 個注采周期后，下降幅度減小并趨于平穩(wěn)（圖4）。

1.3 儲氣庫四維動態(tài)密封性評價

以高精度三維地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，建立有限元網(wǎng)格模型，運用三維應(yīng)力場時變數(shù)值模擬法，研究地下儲氣庫多周期注采斷層穩(wěn)定性。首先，建立地下儲氣庫單井一維和三維地質(zhì)力學(xué)模型，并在初始地應(yīng)力模擬基礎(chǔ)上，基于滲流—應(yīng)力耦合模型開展數(shù)值模擬研究，分析不同注采周期條件下地層壓力和有效應(yīng)力變化規(guī)律；然后，分析注采井與斷層附近孔隙壓力、地應(yīng)力分布特征，根據(jù)摩爾—庫侖準(zhǔn)則判別斷層和蓋層安全風(fēng)險。以Y21 儲氣庫為例，分別設(shè)定20 MPa、25 MPa、30 MPa、35 MPa 注氣壓力條件，對應(yīng)采氣壓力均為15 MPa。設(shè)定注氣階段為0～180 d，采氣階段為180～300 d。計算結(jié)果如表1所示。

表1 注采工況下地應(yīng)力場模擬結(jié)果表 單位：MPa

Y21 儲氣庫斷層安全指數(shù)模擬結(jié)果如圖3所示，斷層周邊地層孔隙壓力由20 MPa 增加至23.8 MPa，未超過上覆蓋層突破壓力。最小主應(yīng)力由21 MPa 增加至25 MPa，最大主應(yīng)力由24.7 MPa 增大至28.6 MPa，注采循環(huán)產(chǎn)生的蓋層損傷較小。在圈閉北斷層處，最大應(yīng)力差為6.2 MPa，在南斷層處，最大應(yīng)力差為5.5 MPa，均未超過斷層的抗剪強(qiáng)度8 MPa，可認(rèn)為在注采工況下斷層處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2 異常高壓裂縫型碳酸鹽巖儲氣庫庫容預(yù)測

通過計算得到QX 庫容量為4.3×108m3，與只考慮氣體壓縮性的物質(zhì)平衡方程相比，預(yù)測精度提高30%（表2）。

2.1 碳酸鹽巖儲氣庫裂縫應(yīng)力敏感評價

隨著儲氣庫注采地層壓力變化，超高壓裂縫型儲氣庫地層巖石孔隙、裂縫結(jié)構(gòu)易發(fā)生改變。以QX儲氣庫為例，QX 氣藏含氣層系為飛仙關(guān)組三、四段，初始地層壓力77.01 MPa，壓力系數(shù)1.82，儲層孔隙度3.93%，為異常高壓、低孔隙、裂縫發(fā)育的孔隙—裂縫型碳酸鹽巖氣藏。依據(jù)超高壓裂縫型儲層應(yīng)力敏感實驗[25]，獲取巖石壓縮系數(shù)、滲透率隨有效應(yīng)力變化曲線。研究發(fā)現(xiàn)，滲透率隨有效應(yīng)力變化表現(xiàn)為明顯的兩段式特征：初期階段滲透率急劇降低，主要反映裂縫應(yīng)力敏感特征；后期階段滲透率降低幅度較小，主要反映基質(zhì)應(yīng)力敏感特征。超高壓氣藏巖石壓縮系數(shù)具有較強(qiáng)的壓敏性，其巖石壓縮系數(shù)為常規(guī)氣藏巖石壓縮系數(shù)的20 倍。

2.2 超高壓裂縫型碳酸鹽巖儲氣庫庫容量預(yù)測

基于超高壓裂縫型碳酸鹽巖儲氣庫樣品實驗機(jī)理認(rèn)識，建立了考慮壓縮系數(shù)連續(xù)變化和束縛水膨脹的超高壓儲氣庫物質(zhì)平衡方程。對QX 儲氣庫區(qū)域巖石壓縮系數(shù)與有效應(yīng)力曲線進(jìn)行擬合，關(guān)系方程式如下：

由于學(xué)生思維的活躍性，實際教學(xué)過程中往往會產(chǎn)生學(xué)生思維與教師預(yù)期結(jié)果大相徑庭的情況。對教師來說，應(yīng)當(dāng)鼓勵這些創(chuàng)新性思維，而并非根據(jù)自身預(yù)期結(jié)果去進(jìn)行一味的否定，有的時候順從學(xué)生的思維開展教學(xué)，往往能夠取得意想不到的教學(xué)效果。

物質(zhì)平衡可表述為：原始條件下烴類流體所占孔隙體積等于目前條件下烴類流體所占孔隙體積與烴類流體所占孔隙體積的減少量之和，由于QX 氣藏邊底水能量較弱，在不考慮邊水侵的情況下，物質(zhì)平衡方程如下：

其中

整理后得到考慮壓縮系數(shù)應(yīng)力敏感及束縛水膨脹的庫容表達(dá)式：

看了一陣紅顏薄命的落花，想了一回隱秘的心事，紅琴的心里更加燥熱起來，一路上的知了沒命地叫，叫得她更加的心煩意亂，她想撕爛它們的嘴卻無從下手，就撿起一塊小石子朝樹枝上扔去，那只綠色的鳴蟬受了驚，灑下一泡屎飛走了。有朝一日要是自己也悄無聲息地凋謝了，那豈不是白活了一場？作為一個女人，夜夜是空的，活著還有什么意思？

其中

式中G表示原始庫容，108m3；Bgi表示原始體積系數(shù)；Bg表示天然氣體積系數(shù)；GV表示地層壓力為pr時的有效庫容，108m3；ΔVw表示束縛水體積膨脹量，108m3；ΔVr表示巖石骨架體積膨脹量，108m3；Cw表示束縛水壓縮系數(shù)，MPa－1；Swi表示束縛水飽和度；e 表示自然常數(shù)。

超高壓裂縫型碳酸鹽巖氣藏在開發(fā)及儲氣庫注采過程中，儲層應(yīng)力敏感性較強(qiáng)，影響注采井吞吐作業(yè)效率[24]。通過開展超高壓裂縫型儲層變內(nèi)壓應(yīng)力敏感實驗，建立基于巖石壓縮系數(shù)應(yīng)力敏感和束縛水膨脹的庫容評價方法，應(yīng)用該方法開展有效庫容評價。

表2 超高壓儲氣庫庫容量計算對比表

3 水侵型儲氣庫分區(qū)帶多周期注采能力優(yōu)化

儲氣庫水淹區(qū)氣井注采能力易受到多周期運行單井產(chǎn)水及儲層物性變化因素影響[26-27]。利用不穩(wěn)定試注生產(chǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)合擬穩(wěn)態(tài)法建立預(yù)測模型，可提高水侵型儲氣庫注采能力計算精度。依據(jù)該方法，系統(tǒng)考慮井筒流動和沖蝕等影響，建立考慮多因素的一體化注采能力預(yù)測模型。通過優(yōu)化井型和完井管柱參數(shù)，可有效提升儲氣庫氣井注采能力。

大數(shù)據(jù)時代的不斷發(fā)展，為人們的日常生活帶來極大的便利，通過使用相關(guān)的電子設(shè)備能夠進(jìn)行工作、交流以及學(xué)習(xí)，通過大數(shù)據(jù)中大量的信息資源能夠充實自身的知識體系；但在使用網(wǎng)絡(luò)的過程中，使用者忽略保護(hù)自身的個人信息安全，從而造成信息泄露的不良后果，因此在網(wǎng)絡(luò)的使用中，應(yīng)樹立信息安全意識，加強(qiáng)對于自身信息的安全保護(hù)，避免信息泄露帶來的負(fù)面影響，同時，大數(shù)據(jù)信息平臺應(yīng)加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在瀏覽網(wǎng)頁過程中提醒使用者注意保護(hù)自身的個人信息，以此來確保大數(shù)據(jù)的信息資源安全運行，保障使用者的個人利益。

式中Cp表示巖石壓縮系數(shù)，MPa－1；pi表示儲層圍壓，MPa；pr表示儲層壓力，MPa。

3.1 水侵型儲氣庫多周期注采滲流機(jī)理

3.1.1 多周期注采滲透率應(yīng)力敏感機(jī)理

再以洗滌效果為標(biāo)準(zhǔn)分析.表面活性劑因素中K22最接近標(biāo)準(zhǔn);無機(jī)堿因素中K22最接近標(biāo)準(zhǔn);溫度因素中K24最接近標(biāo)準(zhǔn)，時間因素中K23最接近標(biāo)準(zhǔn).

對Y21 儲氣庫進(jìn)行斷層臨界開啟壓力計算可知，使斷層失穩(wěn)的地層壓力為28.5 MPa。

3.1.2 多周期注采氣水互驅(qū)相滲機(jī)理

通過開展氣水多輪次互驅(qū)相滲測定實驗，發(fā)現(xiàn)受微觀非均質(zhì)性和多周期注采運行特征的影響，氣驅(qū)水過程中易形成氣鎖，使束縛水飽和度增大；水驅(qū)氣過程中存在指進(jìn)現(xiàn)象，易水鎖，形成殘余氣。在孔隙半徑變小處（即喉道處），氣相易由連續(xù)相變?yōu)榉稚⑾?，分散氣泡要克服賈敏效應(yīng)所產(chǎn)生的滲流阻力才能采出。滲透率越小，滲流阻力越大，滯留在孔隙喉道中的殘余氣越多。隨著多周期注采運行，每個注采周期均會形成殘余氣，殘余氣量隨周期增加而逐漸遞減，總體上殘余氣飽和度增大。同時，束縛水飽和度下氣相相對滲透率（Krg）和殘余氣飽和度下水相相對滲透率（Krw）均減小（圖5），氣相相對滲透率下降幅度較大，在多輪次氣水互驅(qū)過程中形成“相滲滯后”現(xiàn)象[28]。在儲氣庫多周期注采過程中，巖石滲透率越小，殘余氣飽和度增大對氣水兩相滲流能力的影響越大，“相滲滯后”效應(yīng)越明顯，束縛水飽和度下氣相滲透率損失率越大。氣相滲透率損失率與巖樣滲透率滿足冪函數(shù)關(guān)系（圖6）。

圖5 多周期氣水互驅(qū)氣水相滲曲線圖

圖6 束縛水飽和度下氣相滲透率損失率與滲透率關(guān)系曲線圖

3.2 水侵型儲氣庫不同區(qū)帶多周期注采能力預(yù)測

3.2.1 純氣區(qū)多周期注采能力預(yù)測方法

針對第一周期，通過綜合測井解釋儲層物性參數(shù)、PVT 數(shù)據(jù)及井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，建立注入井單井模型，利用長時間（大于30 d）試注動態(tài)數(shù)據(jù)，開展試注歷史擬合，解釋儲層滲透率、泄氣半徑等動態(tài)參數(shù)，建立反映試注井地層特性的滲流模型。通過模擬穩(wěn)定注入過程，獲取穩(wěn)定注入過程注氣量和壓力，評價氣井注采能力。以W 儲氣庫為例，通過單井動態(tài)模型設(shè)計3 個不同注入制度，將每個制度測試模擬時間延長為12 天，使每一制度下的注入量、注入壓力達(dá)到穩(wěn)定，利用每一制度下的注入量除以注入壓力平方差求得吸氣指數(shù)，用3 個制度下吸氣指數(shù)的平均值，表征氣井注入能力（表3）。

龍牙楤木采自遼寧丹東；齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品、Tris、DPPH，美國Sigma公司；D101大孔樹脂、纖維素酶，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氯化鈉、氯化鎂、硫酸銨、硫酸鎂、磷酸氫二鈉、香草醛、冰醋酸、Vc、無水乙醇等其它試劑均為分析純，上海源葉生物科技有限公司。

表3 W 儲氣庫某井注入能力評價結(jié)果表

針對第二周期及后續(xù)周期，依據(jù)多周期滲透率應(yīng)力敏感模型，結(jié)合穩(wěn)定滲流理論，推導(dǎo)得到隨多周期滲透率和有效應(yīng)力變化的注采能力方程：

式中qgT表示注釆能力，104m3/d；Ts表示氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度，℃；TR表示地層溫度，℃；K0表示巖樣氣測滲透率，mD；red表示泄氣半徑，m；rwd表示等效井徑，m；Z表示氣體偏差因子；μg表示氣體黏度，mPa·s；Sd表示表皮系數(shù)；peob表示目前壓力對應(yīng)的有效應(yīng)力，MPa；peobi表示初始的有效應(yīng)力，MPa。在有效應(yīng)力減小（注入）周期：m=1.004，n=－0.110 2，e=0.063 8，θ=－0.434 0，f=0.344 7；在有效應(yīng)力增大（采出）周期：m=1.004，n=－0.110 2，θ=－0.434 0，e=0.162 7(2T+1)－0.467，f=0.543 7(2T+1)－0.2243。

通過自研程序模塊預(yù)測了多周期應(yīng)力敏感對氣井最大注采能力的影響。對于注入周期，初始注入時地層壓力最低，氣井對應(yīng)的注入能力最大。由于應(yīng)力敏感影響，氣井的滲透率、最大注采能力都隨注采周期增加而不斷降低。在經(jīng)歷6～7 個周期后，注采能力基本不再降低，因此以第7 周期的注采能力作為氣井建庫注采能力與配產(chǎn)配注依據(jù)（圖7）。

圖7 純氣區(qū)氣井注采能力隨注入周期變化圖

3.2.2 水淹區(qū)多周期注采能力預(yù)測方法

氣水兩相滲流函數(shù)：

在有效應(yīng)力減?。ㄗ⑷耄┲芷冢篶=0.047 8T0.2843，d=0.648 8T－0.0541；在有效應(yīng)力增大（采出）周期：c=0.047 8T0.2843，d=0.648 8T－0.0541。

利用氣水兩相穩(wěn)定滲流理論，結(jié)合物質(zhì)平衡原理，建立了氣水兩相注采能力方程：

文化消費在社會經(jīng)濟(jì)活動中發(fā)揮著重要作用，經(jīng)過調(diào)查顯示，我國多數(shù)農(nóng)村文化消費失調(diào)，結(jié)構(gòu)單一，消費觀念以及消費方式也相對落后，這就促使農(nóng)村文化消費水平較低。當(dāng)下，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會的逐漸發(fā)展，農(nóng)村生活水平逐漸提升，文化消費占據(jù)的比例也逐漸發(fā)生變化，擁有更多居民開始關(guān)注文化消費，借助文化消費促使自身生活質(zhì)量得到有效提高。

基于多周期滲透率應(yīng)力敏感機(jī)理及氣水兩相滲流理論，建立考慮滲透率時變和氣水兩相產(chǎn)能預(yù)測新模型，研究多周期滲透率時變及產(chǎn)水對低滲透氣井注采能力的影響。多周期滲透率應(yīng)力敏感新模型如下：

經(jīng)過多年的革新與進(jìn)步和數(shù)字技術(shù)的實際應(yīng)用，中國電視專題片的主題普遍相似，節(jié)目內(nèi)容枯燥。如今，人民群眾所渴望的是電視專題片內(nèi)容的文化性，呈現(xiàn)形式的效果優(yōu)化性，以及人們心理動態(tài)的體現(xiàn)。在一段時期內(nèi)，電視專題片如雨后春筍般迅猛發(fā)展。然而，過分的追求數(shù)量的累積反而使得節(jié)目質(zhì)量得不到保證，使得電視專題片的主題較少，題材思路和角度變窄，理論深度欠缺，特別是部分專題片想要呈現(xiàn)新聞的真實性與客觀性，沒有主題的疊加鏡頭，表面觀看是現(xiàn)實生活的真實表現(xiàn)。實際上是自然主義，只單一的選取專題片的一種形式呈現(xiàn)節(jié)目內(nèi)容，是電視觀眾所不能認(rèn)可的。

式中qgsc表示氣井井口注采氣量，104m3/d；K表示地層有效滲透率，mD；Krw表示水相相對滲透率；Krg表示氣相相對滲透率；h表示地層有效厚度，m；μg、μw分別表示地層狀態(tài)下氣、水的黏度，mPa·s；Rwg表示生產(chǎn)水氣比，m3/104m3；S表示真表皮系數(shù)；re表示井控半徑，m；rw表示井的折算半徑，m；r表示折算的泄氣半徑，m；ρg、ρw分別表示地層壓力條件下的氣、水密度，g/cm3；ρgsc表示標(biāo)準(zhǔn)條件下的氣體密度，g/cm3。

通過數(shù)值迭代求解方程組（6～8），分析含水區(qū)氣井多周期水侵對注采能力的影響。以W儲氣庫為例，研究發(fā)現(xiàn)隨著地層水侵入，氣井注采能力降低明顯，但W 儲氣庫產(chǎn)水較小，水氣比平均約為0.2 m3/104m3，氣井注采能力依然維持在較高水平。同時，受多周期相滲變化影響，隨注采作業(yè)進(jìn)行，氣井注采能力不斷降低，在5 個周期后趨于穩(wěn)定（圖8）。該方法應(yīng)用于W 儲氣庫注采方案設(shè)計，預(yù)測注采能力與實際符合率達(dá)91%，為W 儲氣庫注采方案的配產(chǎn)配注提供依據(jù)。

規(guī)范公共場所英語標(biāo)識語,將有力地體現(xiàn)長春市對外交往能力和整體的人文環(huán)境水平。那些錯誤的或不規(guī)范的英語標(biāo)識語必然會有損長春市的城市形象，不利于外國友人對長春市的對外宣傳，更不利于長春市的發(fā)展。因此,我們應(yīng)該按照規(guī)范化路徑，呼吁并配合相關(guān)部門采取國際語言規(guī)范行動, 采取切實有力的措施, 規(guī)范和改善長春市的國際語言環(huán)境。這將對促進(jìn)長春市的發(fā)展、提升長春市的國際形象有著重要的意義。

圖8 多周期水侵對氣井注采能力的影響圖

4 凝析氣藏注氣提采與儲氣庫建庫協(xié)同技術(shù)

目前，凝析氣藏改建儲氣庫主要按照儲氣庫傳統(tǒng)運行方式實施多周期注采。以我國早期建成的DZT 儲氣庫為例，單井需承擔(dān)注氣與采氣作業(yè)任務(wù)，導(dǎo)致注入氣將凝析油推向地層深處，同時注入氣對凝析氣的置換不充分，采出氣以干氣為主，凝析油采出程度低。本文建立了凝析氣藏提高凝析油采收率與儲氣庫建設(shè)協(xié)同的新模式（圖9），分為3 個階段。第一階段以提高采收率為主，儲氣調(diào)峰為輔；第二階段提高采收率與儲氣調(diào)峰并重；第三階段以調(diào)峰為主，提高采收率為輔。該方法除了經(jīng)歷常規(guī)凝析氣藏循環(huán)注氣提高凝析油采收率和儲氣庫注氣吞吐調(diào)峰兩個階段外，還有過渡協(xié)同期。在協(xié)同期內(nèi)，利用儲氣庫氣源進(jìn)一步注氣驅(qū)油提高凝析油采收率，同時兼顧儲氣庫調(diào)峰。通過協(xié)同建庫滲流實驗及機(jī)理分析，論證合理的協(xié)同建庫技術(shù)政策，可最大限度提高凝析油采收率并發(fā)揮儲氣庫調(diào)峰功能。

最后，以企業(yè)式供應(yīng)鏈理念，建立手術(shù)室衛(wèi)生材料二級庫管理模式。以流量控制和流向監(jiān)管為核心，圍繞“一級庫發(fā)出數(shù)=病人收費使用量+二級庫庫存”的方式，設(shè)計手術(shù)室二級庫信息化供應(yīng)鏈流程，真實反映手術(shù)室衛(wèi)生材料使用情況，通過對醫(yī)用耗材的分類管理、預(yù)算管控、成本控制和信息化等手段，加強(qiáng)材料成本增長與結(jié)構(gòu)分析，提升服務(wù)內(nèi)涵。

圖9 凝析氣藏注氣提采與儲氣庫協(xié)同示意圖

4.1 凝析氣藏協(xié)同建庫滲流機(jī)理

通過開展長巖心室內(nèi)提采—協(xié)同—儲氣全周期模擬實驗，論證不同階段運行參數(shù)對提高凝析油采收率和儲氣調(diào)峰的影響，確定合理的轉(zhuǎn)換時機(jī)。

4.1.1 循環(huán)注氣轉(zhuǎn)協(xié)同期時機(jī)模擬實驗

以DLB 儲氣庫為例，復(fù)配凝析氣樣品，凝析油含量753.89 g/m3，原始地層壓力55 MPa，露點壓力48 MPa，地層溫度137 ℃。選用總長度為67.8 cm 的長巖心開展循環(huán)注氣轉(zhuǎn)協(xié)同期時機(jī)模擬實驗。原始地層壓力55 MPa，模擬衰竭開采至51 MPa，分別設(shè)置6 個不同循環(huán)注氣量（0.2 PV、0.5 PV、0.7 PV、1.0 PV、1.2 PV、1.5 PV）開展注氣轉(zhuǎn)協(xié)同模擬。協(xié)同期巖心入口端注氣至上限壓力51 MPa 后停注，巖心出口端模擬開采至巖心平均壓力達(dá)到下限壓力45 MPa，循環(huán)3 個輪次，確定合理循環(huán)注氣轉(zhuǎn)協(xié)同期時機(jī)。從圖10 可以看出，循環(huán)注氣注入量越大，轉(zhuǎn)協(xié)同3 輪次后凝析油采收率越高。但當(dāng)注入量在0.5～0.7 PV 時，凝析油采收率增速減少，存在明顯的拐點。DLB 儲氣庫循環(huán)注氣—協(xié)同的合理轉(zhuǎn)換時機(jī)約在注入量為0.6 PV 時。按同類凝析氣藏循環(huán)注氣3.5%～4%的年注入速度換算，循環(huán)注氣—協(xié)同轉(zhuǎn)換時機(jī)約在循環(huán)注氣15～17年后。

圖10 循環(huán)注氣—協(xié)同轉(zhuǎn)換時機(jī)確定曲線圖

4.1.2 協(xié)同轉(zhuǎn)儲氣期時機(jī)模擬實驗

該實驗需連續(xù)模擬協(xié)同期注氣驅(qū)油和儲氣期吞吐兩種注采方式。在協(xié)同注氣期模擬時，長巖心入口端注氣，出口端關(guān)閉；協(xié)同采氣期模擬時，入口端關(guān)閉，出口端采氣。而儲氣期吞吐模擬時，長巖心出口端關(guān)閉，入口端注氣，入口端采氣。在協(xié)同期壓力51～40 MPa 下分別模擬3 個和5 個協(xié)同周期后轉(zhuǎn)儲氣庫多周期吞吐實驗，儲氣庫多周期吞吐共模擬2 輪次。

協(xié)同期注氣驅(qū)油轉(zhuǎn)儲氣庫吞吐后，發(fā)現(xiàn)吞吐對提高凝析油采收率效果弱，此階段流體相態(tài)變化復(fù)雜[29]，協(xié)同3 輪次后轉(zhuǎn)儲氣庫多周期吞吐，凝析油采收率由50.68%增加為52.62%，僅增加1.94%。在51～40 MPa 壓力區(qū)間，協(xié)同5 個輪次比3 個輪次僅增加凝析油采收率5%，驅(qū)替方式增油提采效果更明顯（圖11）。同時，協(xié)同4 周期和5 周期相對于協(xié)同3 周期，凝析油采收率增速放緩，表明協(xié)同5 個周期后，協(xié)同提高凝析油采收率的效果已經(jīng)不明顯，可以轉(zhuǎn)為儲氣庫階段，以吞吐的方式注采，合理協(xié)同期為5年。

圖11 不同協(xié)同輪次轉(zhuǎn)儲氣庫吞吐凝析油采收率變化曲線圖

4.2 提采協(xié)同建庫分階段關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計

凝析氣藏提采、協(xié)同、建庫3 個不同階段的目標(biāo)和側(cè)重點不同，在分階段運行參數(shù)和技術(shù)政策優(yōu)化設(shè)計上存在差別。

4.2.1 分階段運行壓力及工作氣量設(shè)計

以B 凝析氣藏開發(fā)協(xié)同建庫為例，B 儲氣庫氣藏儲層平均孔隙度12.2%，平均滲透率1.75 mD，平均地層壓力53 MPa，平均凝析油含量420 g/m3，為低孔隙低滲透率高含油凝析氣藏，內(nèi)部發(fā)育次級小斷層，儲層連通性較好。B 凝析氣藏改建儲氣庫上限壓力設(shè)計和常規(guī)儲氣庫相同，需保證低于地層破裂壓力，避免斷層開啟，確保注入設(shè)備性能滿足需求，設(shè)計上限壓力為53 MPa。

而下限壓力在提采、協(xié)同、建庫3 個階段設(shè)計各不相同。在注氣提高凝析油采收率階段，下限壓力設(shè)計為43 MPa，略高于露點壓力（42.8 MPa），可防止反凝析并保證注入氣能置換較重的凝析氣，從而提高凝析油采收率，采氣時間為30 天；在協(xié)同階段，保證一定的地層壓力，確保凝析油飽和度進(jìn)一步降低，在提高凝析油采收率的同時具備一定的工作氣量規(guī)模，下限壓力高于最大反凝析飽和度對應(yīng)的壓力區(qū)間（15～20 MPa），下限壓力設(shè)計為26 MPa。在儲氣庫階段，下限壓力設(shè)計和常規(guī)儲氣庫相同，保證采氣末期具有較高的采氣能力，設(shè)計下限壓力為20.5 MPa。提采、協(xié)同、儲氣不同階段的工作氣量見表4。

表4 B 儲氣庫協(xié)同建庫各階段指標(biāo)設(shè)計表

4.2.2 凝析氣藏提采—協(xié)同—儲氣井網(wǎng)部署對策

在儲氣庫注采井網(wǎng)部署上，凝析氣藏協(xié)同儲氣庫與枯竭氣藏型儲氣庫不同。在提采和協(xié)同階段，注氣井和采氣井原則上不能混用，從而避免注氣時把井筒周圍的凝析油推向遠(yuǎn)端，采氣時只采出干氣，不利于采出凝析油。在提高采收率階段，主要利用老井，井網(wǎng)部署以驅(qū)為主。在協(xié)同建庫階段，在老井基礎(chǔ)上，適當(dāng)加密，由驅(qū)轉(zhuǎn)儲，儲驅(qū)結(jié)合，加快建庫速度并增大調(diào)峰能力。在儲氣庫階段，進(jìn)一步加密井網(wǎng)，新井注采，老井采氣，提高注采能力，實現(xiàn)最大調(diào)峰量。從整體上看，提采、協(xié)同、儲氣各階段下限壓力不斷下降，結(jié)合井網(wǎng)加密和新老井靈活利用，可實現(xiàn)提高原油采收率，增加儲氣空間，提高儲氣庫工作氣量。采用提采—協(xié)同—儲氣建庫新模式，通過數(shù)值模擬法預(yù)測B 儲氣庫可提高凝析油采收率12.75%。

5 結(jié)論

1）揭示了多周期交變應(yīng)力下蓋層損傷機(jī)理，確定了蓋層臨界承壓能力；建立了斷層開啟壓力計算模型。結(jié)合數(shù)值模擬方法，形成了復(fù)雜類型儲氣庫圈閉四維動態(tài)密封性評價技術(shù)，實現(xiàn)了斷層和蓋層薄弱點及承壓能力高精度預(yù)測。

2）基于巖石壓縮系數(shù)應(yīng)力敏感和束縛水膨脹庫容預(yù)測模型，充分考慮了超高壓裂縫型儲層巖石壓縮系數(shù)、孔隙度和滲透率應(yīng)力敏感，建立了庫容參數(shù)預(yù)測新模型，大幅度提高了庫容預(yù)測精度。

3）揭示了水侵型儲氣庫多周期氣水互驅(qū)庫容參數(shù)時變機(jī)理，形成了考慮多周期時變和水侵影響的水侵型儲氣庫不同區(qū)帶多周期注采能力預(yù)測方法，實現(xiàn)了復(fù)雜類型儲氣庫建庫參數(shù)的科學(xué)設(shè)計。

4）形成了在產(chǎn)凝析氣藏注氣提采與儲氣庫協(xié)同建設(shè)新模式，明確了“提采—協(xié)同—儲氣”合理轉(zhuǎn)換時機(jī)，形成了不同階段建庫參數(shù)設(shè)計方法和井網(wǎng)部署對策，實現(xiàn)了提高凝析油采收率與儲氣調(diào)峰雙收益。