气藏工程相对于油藏工程是一个新兴而又成熟的工程学科，其理论基础扎实，是以地下流体在多孔介质中的渗流力学为基础，并以大量的室内和现场研究为依据。它能使气藏工程师以最高的、科学的工程标准来完成其工作任务。它是一门方法性很强、高度综合的技术学科。具体任务包括：①进行气藏描述，建立气藏三维地质模型；②估算气藏的含气范围和储量；③气井试井的设计和解释；④建立气藏数学模型并进行数值模拟计算；⑤评价气藏产能，预测开采速度；⑥设计开采层系、开采方式，选择开采井网；⑦设计并优选开采方案；⑧监测和分析气藏动态，预测气藏开采效果。完成上述任务需要同其他的工程学科密切配合，特别是地质、油层物理、钻井工程、采气工程、地面工程等，是与气藏工程密切相关、相辅相成的学科。

①流体性质研究。即研究气藏中天然气的组成、天然气的相态特性、天然气的黏度等。

②地层测试分析研究。通过地层测试分析可以获得气藏的渗透率、压力、产能、流体性质等资料。如果测试时间长，还可以探测气藏的边界，为气井的评价及气田的开发提供可靠的科学依据。

③试井解释。气井试井的首要目的是确定在不同的地层压力和井底压力条件下气井的产气能力，为气田动态分析和制定开发方案提供依据；另一目的是确定表皮系数和储层参数，为实施增产措施提供依据。

④储量研究。气藏储量的计算是确定气藏规模的重要参数，其计算方法主要是容积法和物质平衡法。

⑤气藏驱动类型和最终采收率研究。气藏的驱动类型分为气驱和水驱，可以通过气藏的驱动类型来预测压力变化、气藏采收率、正确布井位置等；确定气藏采收率的方法有3种，即测定法、类比法和计算法。

在气藏的不同开发阶段，认识研究气藏的手段不同，气藏工程方法的研究任务也就不同。①开发准备阶段。指气田发现到探明储量上交获得批准，并编制开发方案的阶段。气藏工程在此阶段的主要研究任务和内容是气藏早期评价，为上交探明储量准备编制开发方案录取各类资料，包括气藏地质资料、流体性质、气藏试气、试采等资料。对气藏进行早期评价，以初步确定气田的储量、规模、气井的产能等，初步计算气田的探明储量。探明储量批准后，准备对气田进行开发，制定气藏开发方案。在此阶段，气藏工程分析的主要目标是制定开发方案，在一定的经济、技术、环境条件下，获得气田开发的最佳效益。具体任务是：进行气藏描述，建立气藏三维地质模型，弄清气藏中的流体（天然气、水）在地面及气藏条件下的组分构成、特征参数、化学物理特征，进而估算气藏的含气面积和储量；进行气井试井设计和解释；评价气井产能，预测开采速度，建立气藏数学模型并进行数值模拟研究；划分开发层系，选择开采方式，设计开发井网，计算、预测、选择合理的采气速度，设计、选择、优化开发方案。

②气田建设阶段。指气藏开发方案获得批准，进行气田产能建设，到气田建设全部完成并达到方案设计要求，进入气田全面生产之前的阶段。由于开发准备阶段对气藏的认识仍存在较多的不确定性，为进一步加深认识和回避风险，加之考虑下游用户需求量的限制，对气田总体开发方案的建设实施，一般采用整体部署，分步实施的策略。因此，在此阶段气藏工程分析工作具有承上启下的作用，在气井相继投产初期所表现出的动态特征对气藏的认识具有验证、加深的作用，此阶段要及时跟踪各气井的动态特征，及时提出调整意见，优化开发方案的部署和调整。在气田开发建设过程中，气藏工程的研究内容是及时跟踪气藏开发过程，保证气藏开发方案的实施，进一步加深对气藏的认识，并根据相应的变化做出开发方案分步实施的相应调整方案。

③气田生产阶段。从气田产能建设全部完成，气田全面投产，到气田商业生产期结束。气田全面投产后，气藏工程分析的主要工作内容是管理好气田，分析掌握气井、气田的开发生产动态，监测并分析气藏动态变化，预测其开发效果，并提出气田开发调整的相应措施，使气田开发所采取的开采策略能够达到延长气田商业生产期的最终目标。

④气田废弃阶段。气田开发进入后期，因不具有经济效益而废弃的阶段。这时需要计算气井的废弃压力、气田开发的经济效益，确定最终的废弃策略。

不同开发阶段需应用不同的气藏工程分析方法。

①气田开发准备阶段。此阶段计算天然气储量的方法主要有类比法、容积法。根据资料的情况，计算得出的储量为Ⅱ类或Ⅲ类储量。计算气田探明储量时，要充分利用现代地球物理勘探、测井、岩心、试井和气藏探边资料，查明与证实气藏类型、构造形态、储层厚度、岩性、物性参数、气层压力、油气水性质与品位、气水界面和含气边界等参数，要进行气藏静、动态综合研究和气藏描述。通过气井的产能测试确定气井的产能，测试的主要方法有常产量试井、变产量试井、探边测试等气井测试方法，分析方法主要应用常规分析方法和现代试井分析方法。在确定产能试井方法前，要依据对气藏的初步判断尽量确定合理的测试和分析方法，以期得到准确的解释结论。

②气田开发阶段。在此阶段，气田已经全面投入开发，所表现出的动态特征与初期预测有所不同。气田开发是一个对气田不断认识、不断调整开发策略的过程，如气藏的储量与开发前用容积法计算的储量会有较大的出入。随着气田开发的全面展开，要充分应用气藏开采的动态资料进行动态储量的计算，加深对气藏储量的认识。在开发一段时间后，随着气田动态数据的增多，计算储量要使用压降法、产量递减法、物质平衡法等气藏工程方法。

③在气田正常开发阶段。需要根据下游用户的需求，及时调整产量，要根据气井动态分析的情况及时做出产量的调整，必须根据气藏工程分析方法计算科学合理产量调整方案。

气藏工程分析是从工程角度对气藏储层/流体实验数据、生产数据、监测数据进行分析，既避免大量烦琐复杂的理论计算，又能够满足气藏开发动态分析所应有的精度要求。气藏工程分析是从矿场实用角度提供认识、分析、研究、预测气藏特征和流体运动规律的方法，指导气藏的开发，分析预测气藏开发中出现的动态变化，提出气藏开发调整的措施及意见，提高气藏开发的技术经济等各项指标，因此它具有实用的特点。气藏工程分析是方法性应用科学，这就决定了它具有尊重实践的特点，其分析研究的对象来源于实验室、矿场实际测试、生产等第一手资料。气藏工程分析方法的主要理论依据是油层物理学、流体渗流理论和统计学原理等，其分析方法要综合运用各种实验、理论计算、数据处理等手段，因此，具有极强的综合性特点。由于分析计算数据量庞大，手工计算已远不能适应现代气藏工程分析的要求，计算机及相应的计算软件是气藏分析方法必不可少的工具。所以，气藏工程分析方法还具有计算机辅助计算的特点。

气藏开发方案设计是在气藏地质特征研究、试采和动态特征研究、气水储量计算的基础上，在通过市场供求关系调查的前提下完成的。气藏开发方案编制的原则应根据不同类型气藏的特点提出气藏开发过程中必须遵守的基本方针和原则，保证气藏开发的科学化、合理化。例如，对底水气藏应控制气井钻开程度并控制气井生产压差和气藏采速；边水气藏应适当加强顶部气井开采，限制边部气井开采，以防止边水的局部水窜或舌进；含硫气藏应考虑在气井腐蚀报废前尽可能多采出天然气等，对无后备资源补充的单个供气的气藏还应考虑较长的稳产时间以满足用户要求。对于任何一个气藏，在做预测方案设计时往往都要考虑不同开采措施下，包括不同井网部署、不同开采速度、不同开采方式等，并由此组合成几个到几十个的预测方案进行数模预测。

气藏的采气速度往往受制于地质条件的好坏和后备资源的多少，同时与开采投资环境和供求关系等外界因素有关。一般来讲，气藏孔隙度越高、渗透率越高，则采气速度越大；反之，则采速越小。在此要特别注意有水气藏，若气藏边（底）水活跃时必须控制采气速度，以避免气藏形成过大的压降漏斗而导致气井过早水淹。在编制方案时除重点考虑气藏本身的条件以外，还要考虑投资环境、用户条件供求关系以及后备资源能力等因素，提出几种可能的气藏采速作为预测方案组合因素，当方案预测结束并做完经济评价和对比论证之后，采气速度才被最终确定。

在详探阶段，为了弄清气藏含气范围、储层横向变化等地质特征，一般布有一定数量的探井和评价井，这些气藏如果具有工业价值的话，探井和评价井大都具有相当高的产能，到正式编制开发方案时往往只需布少量开发井，有些气藏甚至可以完全依靠探井和评价井而不必再安排开发井，一般来说，井网问题在勘探阶段已经得到了充分考虑和解决。井网设计的最终确定同气藏采速一样也是由方案优选完成的。

即气藏驱动方式的选择，如何利用自然能量最大限度地使气藏获得最佳的最终开采效果。对凝析气藏可考虑消耗式开采和注气保持压力开采两种方式。对边水气藏可考虑控制边水推进和允许边水均匀地自然推进两种开采方式。对底水气藏应采用控制气井钻开程度和生产压差的生产方式或早期排水采气的双层开采方式。按气藏开发井的投产先后可分一次性投产方式即一次性地部署开发井并完井投产，和接替式开采方式即先打部分开发井投产，当气井不能继续稳产时再打产能接替井以延长气藏稳产年限。按地面集输条件可分为靠自然能量集输开采和增压开采两种方式。虽然增压开采在一定程度上属于地面工艺研究范畴，但在气藏开发方案设计中由于气井井口压力极限要求不同，因此气藏工程设计时必须分别进行动态预测。

根据上面考虑的气藏开采方式、釆气速度、井网部署等组成的气藏方案设计，这样组合的结果往往会产生相当数量的方案，但有很多方案从气藏工程的角度来看是明显不合理甚至不可能的，也就没有必要逐一进行动态预测，即从简单排列组合的方案群中初选出不合理、不可能的方案，最后剩下的方案就构成了气藏工程设计中的预测方案，一般控制在几个至几十个供数值模拟动态预测。动态预测必须先确定两个有关气井生产的问题。一是单井配产，即在不同采速、井网下生产井产量控制的大小问题，配产时主要依据气藏动态分析和气井产能分析结果提供一个初产量供模拟预测试算，若试算结果不满足方案原则和开采方式要求，则需修改配产，重新预测直至满足为至。二是生产井生产方式的选择和确定，为与气藏整体开发应有最长稳产期的要求相结合，气井多选用先定产后定压的生产方式，即气井先按配产降压生产，稳产至井口压力降到输压时转入定井口压力降产量生产。接下来开始进行气藏和气井动态预测。气藏动态预测结束后应对每个方案的主要技术指标（如井网、采气速度、稳产年限、开采年限、阶段采出程度和最终采出率等）分别列表，并提供各方案气藏开采曲线和单井生产曲线，为以后的经济评价、地面工程设计提供依据。

①开发调整方案编制的原则。与开发方案编制的原则基本相同，根据气藏的开采特征和开采中存在问题规定出气藏开发调整方案编制时必须遵循的基本原则。

②调整方案部署及动态预测。调整方案的部署和预测与开发方案相同，只是在方案安排时要着重考虑调整的主要对象，并且要将原开发方案同时进行预测以便对比。

③方案预测结果资料整理。将预测结果的各种技术指标汇总整理提交地面设计和经济分析，包括气藏主要技术指标和单井生产动态数据等。

在气田开发的过程中，气藏工程分析一直是处于核心地位，所有气田开发工作的方案、策略均出自气藏工程分析的结论。气田开发不同阶段工作的侧重点不同，采取的开发策略、原则也不同，这些都要通过气藏工程方法的分析计算结果来确定，在指导气藏开发时要根据不同阶段的开发目标进行合理的选择使用。