本发明涉及油气储存与开采，特别是涉及边水气藏型储气库有效库容量诊断方法。
背景技术：
1、天然气地下储气库(下文简称“储气库”)是天然气生产调峰和天然气资源储备的理想场所，是保证天然气安全供应的基本手段。根据目前我国储气库建设实践与发展现状，我国已建成运营的储气库以枯竭油气藏型储气库与盐穴储气库为主。建库气藏普遍具有埋藏深、储集层非均质性强、开发中后期地层水侵、气水关系复杂等特点。边水气藏型储气库作为水驱气藏型储气库的一种重要类型，掌握储气库不同运行阶段的运行动态参数是正确认识储气库运行规律，保障储气库稳定运行的前提与基础。
2、目前，采用经验公式、物质平衡法、现代产量递减分析以及数值模拟等方法，在计算水驱气藏水侵指标、动态储量等方面已有较多的研究成果，各方法具有不同的特点及适用范围。如经验公式使用方便，计算简单，但存在生产动态变化规律及水侵机理认识不清的问题。现代产量递减分析方法尽管考虑了变井底流压生产情况和随地层压力变化的气体pvt性质等，能够适用于不同储层条件及井型。但该方法需要对分析曲线诊断拟合，计算结果可能存在多解性问题。而采用气藏数值模拟手段，可以模拟各种复杂地层及井况条件，实现开发过程的三维可视化展示，但是建模依赖的基础资料较多，计算结果对地质模型质量及气藏认识程度要求高，建模成本高，分析周期长。
3、由于物质平衡法无需求解复杂的数学物理方程，具有原理简单、计算快捷，以及计算过程对地质参数依赖少等优点，该方法在现场应用较为广泛。有学者采用传统物质平衡法计算了枯竭气藏型储气库库容量，但传统“罐式”模型无法形成对边水气藏型储气库在不同采气阶段，水体非稳态侵入对储气库库容量损失情况的定量计算与定性认识，也难以掌握储气库运行动态参数变化规律，明确储气库有效库容量。也有学者建立了考虑残余气损失与非均质性的改进物质平衡方程来计算枯竭气藏型储气库库容量，但该模型未考虑真实地层非稳态水侵对地层压力及流体饱和度大小与分布的影响。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的边水气藏型储气库有效库容量诊断方法解决了传统“罐式”模型无法形成对边水气藏型储气库在不同采气阶段，水体非稳态侵入对储气库库容量损失情况的定量计算与定性认识，也难以掌握储气库运行动态参数变化规律，明确储气库有效库容量的问题。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，包括以下步骤：
3、s1、根据边水气藏型储气库的运行模式与规律以及油气渗流理论，对传统物质平衡方程进行改进，建立考虑残余气损失的改进物质平衡方程；
4、s2、基于气水两相系统非稳态渗流理论和考虑残余气损失的改进物质平衡方程，建立边水气藏型储气库运行动态参数数学模型；
5、s3、采用水侵量解析方法或作图法计算水侵量，采用经验公式计算高压物性参数，采用改进corey模型计算相对渗透率，采用evans and evans公式计算气水两相系统下气相非达西流系数；
6、s4、基于工作井采气阶段生产数据与实验室相渗成果，采用饱和度历史拟合方法，获得储气库采气初时地层平均含水饱和度；
7、s5、将水侵量和高压物性参数代入考虑残余气损失的改进物质平衡方程，将气相非达西流系数、水侵量、储气库采气初时地层平均含水饱和度带入边水气藏型储气库运行动态参数数学模型，确定不同气井生产时刻的运行动态参数；
8、s6、根据不同气井生产时刻的运行动态参数，完成对边水气藏型储气库有效库容量的综合诊断。
9、进一步地：所述s1中，考虑残余气损失的改进物质平衡方程的表达式为
10、
11、其中， g为气藏或气井原始地质储量； bgi为原始条件下天然气的体积系数； gp为气藏或气井累积产气量； gin为水侵区残余气体积； bg,uin为某一采气时刻含气区天然气体积系数； bg,in为某一采气时刻水侵区残余气体积系数； we为累积水侵量； wp为气藏或气井累计产水量； bw,uin为某一采气时刻含气区地层水体积系数， bgi、 bg,uin、 bg,in和 bw,uin共同作为高压物性参数。
12、进一步地：所述考虑残余气损失的改进物质平衡方程满足：储层中天然气地下体积=目前未水侵区域天然气地下体积+水侵区残余气地下体积+累计水侵体积-产水体积；
13、当储气库采气阶段边水未推进至工作井井底时，其表达式为：
14、。
15、进一步地：所述s2中，边水气藏型储气库运行动态参数数学模型包括初始井控参数、时变井控参数、分区平均含水饱和度、分区平均地层压力、水侵区残余气量、井控库容损失率和有效井控库容量；
16、所述初始井控参数包括初始井控半径 reib和初始井控面积 aarea；
17、所述时变井控参数包括时变井控半径 rein和工作井时变井控边界推进距离 rew；
18、所述分区平均含水饱和度包括水侵区平均含水饱和度和含气区平均含水饱和度；
19、所述分区平均地层压力包括水侵区平均地层压力和含气区平均拟压力；
20、所述水侵区残余气量包括水侵区残余气量的完整表达式和水侵区残余气量的简化表达式。
21、进一步地：所述s2中，边水气藏型储气库运行动态参数数学模型中，初始井控半径 reib的表达式为：
22、
23、初始井控面积 aarea的表达式为：
24、
25、时变井控半径 rein的表达式为：
26、
27、工作井时变井控边界推进距离 rew的表达式为：
28、
29、水侵区平均含水饱和度的表达式为：
30、
31、含气区平均含水饱和度的表达式为：
32、
33、水侵区平均地层压力的表达式为：
34、
35、含气区平均拟压力的表达式为：
36、
37、水侵区残余气量的完整表达式为：
38、
39、水侵区残余气量的简化表达式为：
40、
41、其中，
42、
43、
44、井控库容损失率的表达式为：
45、
46、有效井控库容量的表达式为：
47、
48、其中， reib为初始井控半径； h为储层有效厚度； ϕ为储层平均孔隙度； swi为储层初始含水饱和度； aarea为初始井控面积； rein为储气库采气阶段的时变井控半径； sgr为残余气饱和度； rew为某一采气时刻工作井时变井控边界推进距离；为水侵区平均含水饱和度；为含气区平均含水饱和度； rw为井半径，m；为工作井某一采气时刻水侵区平均地层压力； pi为初始时刻地层压力； μw为地层水黏度； kw为水相渗透率； t为工作井生产时间； ηt为导压系数； γ为幂积分常数； kg为气相渗透率；为含气区平均地层拟压力； ppi为初始时刻拟压力； t为储层温度； qsc为地面产气量； psc为地面标准压力； kg为气相渗透率； tsc为地面标准温度； zsc标准状况下天然气偏差因子； s为表皮系数； d非达西流系数； gin为水侵区残余气体积； zin为某一采气时刻水侵区平均地层压力下天然气偏差因子； pi为初始时刻地层压力； gin( t)为采气阶段 t时刻水侵区残余气量； isl为井控库容损失率； geff为有效井控库容量； gin( tend)为采气阶段末期工作井控制范围内地层残余气量； isl( tend)为采气阶段末期井控库容损失率。
49、进一步地：所述s4中，包括以下分步骤：
50、s41、基于工作井采气阶段生产数据，计算气、水相对渗透率之比，其表达式为：
51、
52、其中， rwg为生产水气比； rcwg为凝析水气比； krw为水相相对渗透率； krg为气相相对渗透率； bg为天然气体积系数； bw为地层水体积系数； μg为天然气黏度；
53、s42、基于考虑残余气损失的改进物质平衡方程计算不同采气时刻地层平均含水饱和度 sw，其表达式为：
54、
55、其中， sw为不同采气时刻地层平均含水饱和度； gp为气藏或气井累积产气量； bg为天然气体积系数； bgi为原始条件下天然气的体积系数； g为气藏或气井原始地质储量； swi为储气库采气初时地层平均含水饱和度；
56、s43、利用改进corey模型，可建立不同气、水相对渗透率之比 krg/ krw与地层平均含水饱和度 sw及储气库采气初时地层平均含水饱和度 swi之间的理论关系图版；
57、s44、根据不同气、水相对渗透率之比 krg/ krw与地层平均含水饱和度 sw及储气库采气初时地层平均含水饱和度 swi之间的理论关系图版、边水气藏型储气库运行动态参数数学模型，气、水相对渗透率之比、地层平均含水饱和度 sw的表达式，结合工作井不同采气时刻生产动态数据、流体pvt参数计算结果、改进corey模型及evans and evans公式，计算不同气、水相对渗透率之比 krg/ krw与储气库采气初时地层平均含水饱和度 swi下的地层平均含水饱和度 sw；
58、s45、根据不同气、水相对渗透率之比 krg/ krw与储气库采气初时地层平均含水饱和度 swi下的地层平均含水饱和度 sw的计算结果，与气、水相对渗透率之比 krg/ krw与地层平均含水饱和度 sw与储气库采气初时地层平均含水饱和度 swi理论关系图版中典型曲线进行比对，得到储气库采气初时地层平均含水饱和度 swi。
59、本发明的有益效果为：
60、1.本发明建立了适用于边水气藏型储气库的改进物质平衡方法及运行动态参数计算数学模型，为储气库水侵区残余气损失及有效井控库容量等关键运行动态参数的准确计算提供了一种有效途径；
61、2.本发明提出基于工作井采气阶段生产数据与实验室相渗成果等，采用饱和度历史图版拟合方法，获得储气库采气初时地层平均含水饱和度，解决了初始地层饱和度的确定难题；
62、3.本发明对同类边水气藏型储气库运行规律探究、有效库容计算与诊断、库容参数及运行动态分析，以及工作井合理工作制度制定等具有明确的现实意义与实用价值。
1.边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，其特征在于，所述s1中，考虑残余气损失的改进物质平衡方程的表达式为
3.根据权利要求2所述的边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，其特征在于，所述考虑残余气损失的改进物质平衡方程满足：储层中天然气地下体积=目前未水侵区域天然气地下体积+水侵区残余气地下体积+累计水侵体积-产水体积；
4.根据权利要求3所述的边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，其特征
5.根据权利要求4所述的边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，其特征
6.根据权利要求5所述的边水气藏型储气库有效库容量诊断方法，其特征在于，所述s4中，包括以下分步骤：
