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在凝析气藏开发过程中，凝析油在地层中析出将导致气相渗透率和产能降低，研究凝析气井流入动态必须综合考虑析出的凝析油对油气相渗透率的影响。文章在Sarfraz等人研究的基础上，提出了将凝析油气两相拟压力积分分解为两个积分函数之积，一个积分函数与流体高压物性有关，另一个积分函数与有效渗透率有关。利用实际凝析气井不稳定压力恢复试井数据确定拟有效渗透率函数，从而解决了凝析气井产能方程中的真实有效渗透率问题，进而求出两相拟压力，然后利用产能试井数据求出凝析气井流入动态方程。这取代了过去用岩心实验确定的油气两相相对渗透率曲线确定产能方程的方法。     

凝析气藏不同开发阶段储集层油气分布特征

复杂的相态变化特点决定了凝析气藏渗流研究比常规气藏具有更大的难度和特殊性。已有凝析气藏油气分布模型均以稳态法或非稳态法测得的相对渗透率为基础,因未考虑凝析液堵塞作用,从而高估凝析油渗流能力,导致结论与现场实际生产情况存在一定偏差,不能准确描述储集层内油气分布规律和正确评估气井产能。目前基于储集层微观非均质性的凝析气藏不同生产阶段油气分布规律的研究较少,缺乏制定气井全周期生产制度的必要理论依据。鉴于此,引入能反映凝析气藏内流体渗流能力的拟稳态相对渗透率测量方法,根据气藏微观孔隙尺度及毛细管压力分布,结合气井不同生产阶段油气渗流特征,形成一套开发全过程油气分布特征描述方法。并将该方法应用于凝析气藏生产参数优化设计,认为凝析气藏开采后期采用大压差生产时,应重点考察拟稳态相对渗透率对油气采出动态的影响,最后通过实际凝析气井的生产动态验证了提出的观点。     

考虑毛管数和非达西效应的凝析气液两相流入动态

近期的大量理论和实验研究发现,高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响,而目前仅仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。如何准确理解并考虑这两种效应的影响对于凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。本文建立了油气两相渗流的定解问题,得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上,首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明,本文方法较之现有方法更有助于正确预测生产动态,评估气井产能。     

考虑气液两相流的凝析气井生产动态研究

凝析气藏开发中,反凝析液析出常 常不可避免,由此造成储集层渗流表现出与干气或常规溶解气驱流动不同的特性。目前大多采用单相气或折算方法来进行凝析气井的流入动态预测,理论和现场应用表明,这类方法会带来较大的误差,因其忽略了凝析液析出对气相相对渗透率的影响。尽管众多学者对此进行了大量的理论研究,但由于模型过于复杂或是缺乏严格、全面的理论描述,均限制了其应用。以油气两相渗流的基本理论为基础,可以给出拟稳态形式的流入动态方程,同时还可以对储集层参数分布计算进行严格理论证明。实例应用表明,采用提出的油气两相流入动态方程有助于正确评估凝析气井产能,准确把握储集层动态。     

凝析气藏考虑毛管数和非达西效应的渗流特征

近期的大量理论和试验研究发现,高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响,仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。准确理解并考虑这2种效应的影响对凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。建立了油气两相渗流的定解问题,得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上,首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明,本方法比现有方法更有助于正确预测生产动态,评估气井产能。     

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凝析气井产能主要受近井区域的渗流动态控制。在近井区域，压力损耗较高，凝析气的流动压力常常会低于露点压力而导致凝析油在此区域逐渐累积；该区域明显地呈低压、高凝析油饱和度、高界面张力和高流速的特征；常规理论过高估计了高凝析油饱和度带来的堵塞效应，却忽视了高流速对凝析油的剥离效应，研究发现高速流动对近井油气相对渗透率的影响并非象常规理解那样简单，而是呈现出综合效应；如何准确理解高速效应的影响，对于凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。文章建立了油气两相渗流的定解问题，得到了拟稳态形式的流入动态方程，在三区渗流机理上首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响，揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征，对不同流入动态模型的对比分析表明，该方法较之现有方法更有助于正确预测生产动态，评估气井产能。     

凝析气藏近井地层油气产状及渗流特征

提出了孔隙介质条件下凝析油气相态特征预测的相平衡模拟方法。将该方法应用于牙哈等凝析气藏的露点、反凝析油饱和度等相态特征研究,取得了令人满意的结果。将孔隙介质条件下凝析油气体系相平衡计算方法引入凝析油气渗流理论,得到了考虑吸附和毛管凝聚作用影响的凝析油气体系物化渗流模型,给出了考虑界面现象影响的凝析气井产能方程及描述凝析气藏近井地层反凝析油饱和度分布规律、气相相对渗透率分布规律、压降漏斗分布规律的数学模型。通过牙哈凝析气藏气井产能、反凝析油饱和度分布规律以及气相相对渗透率分布规律的预测计算,表明多孔介质界面现象的作用会加剧地层反凝析现象,产生附加的反凝析动态地层伤害,引起凝析气井气相相对渗透率和产能降低。     

基于凝析气相变的凝析油聚集规律研究

在凝析气藏衰竭开发过程中，当压力低于露点压力时反凝析油会在井筒附近聚集，堵塞凝析气的渗流通道，降低气相有效渗透率，导致产能降低，且两相流动区和凝析油堵塞区将随着生产的延续不断向远井处扩展。根据Fevang和Whitson等对凝析油气的流动分区，利用物质平衡原理和拟稳态渗流理论，对凝析气藏衰竭开发过程中的3区变化规律进行了严格推导，得到凝析气藏衰竭开发过程的3区扩展模型。利用3区在凝析气藏中扩展和缩小的规律，能够准确预测凝析油气两相流动区和凝析油堵塞区变化规律，为正确评价凝析气井的产能提供理论依据。实例计算表明，新模型预测的3区扩展模型是正确的。     

凝析气藏气液两相渗流的高速流动效应研究

为了研究高速流动效应对凝析气藏渗流特征的影响，在凝析气藏不稳定渗流数学模型中引入非达西效应和毛细管数效应对相对渗透率的修正模型，并进行数值求解。研究表明，在较低的凝析油饱和度时，毛细管数效应起主要作用，对凝析油产生速度剥离效应，提高气相相对渗透率，而在较高的凝析油饱和度时，非达西效应对气相相对渗透率的负作用更加明显；油相相对渗透率对非达西效应不敏感，但随毛细管数增加而增加。考虑高速流动效应的储层径向上凝析油饱和度明显低于不考虑高速流动效应的情况，随日产气量的增加，近井带的毛细管数效应逐渐增强，远离近井带，非达西效应逐渐超过毛细管数效应，使得最大反凝析液饱和度区不断沿径向向外推进。     

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由于缺乏精确测量临界凝析油饱和度测试技术，我国凝析气藏油气相对渗透率均使用常规油气进行测试,采用真实平衡凝析油气体系对凝析气藏相对渗透率曲线进行岩心驱替测试还无先例。文章选用牙哈凝析气藏真实岩样进行了两组驱替实验,第一组是向岩样注入煤油-氮气采用非稳态法，第二组是注入平衡凝析油气采用稳态法。此外，研究了两种测试系统下油气相对渗透率对凝析气藏开发动态的影响,得出以下结论：①凝析油气系统的相对渗透率曲线整体向右移动，气相对渗透率下降非常快，油气相对渗透率高于煤油-氮气系统的油气相对渗透率；②凝析油气系统的临界凝析油饱和度比煤油—氮气系统的凝析油临界饱和度约低20%；③煤油-氮气系统预测的气体产能、气油比、凝析油气采收率比凝析油气系统预测的结果低得多，但气藏压力下降较慢；④凝析油气系统与煤油-氮气系统近井地带析出凝析油饱和度分布存在显著差别。     

凝析气井生产系统分析方法

根据天然气和反凝析液在地层中渗流特征,结合凝析油气体系相态理论及闪蒸计算方法,考虑流体相态和组分变化,引入稳态理论计算的两相拟压力函数,建立凝析气井流入动态预测新方法,通过与系统试井的结果对比,认为该方法适用于凝析气井的流入动态预测.利用垂直管流公式,结合流体相平衡热力学闪蒸计算,运用状态方程模拟,给出凝析气井流出动态预测新方法,通过三口井12组实测数据的实例计算,其计算精度较高且比不考虑相态变化的方法更为精确,说明适用于凝析气井流出动态预测.将凝析气井流入动态和流出动态预测方法相结合,给出更为符合实际的凝析气井生产系统分析方法,能更好地指导凝析气井的生产.     

Investigating the Effect of Capillary Number on Performance Prediction of an Iranian Fractured Gas Condensate Reservoir

Abstract

Gas condensate reservoirs are one of the most complicated reservoirs in which the special thermodynamic behavior of reservoir fluid leads to condensate buildup instead of gas expansion, when the reservoir pressure drops below dew point pressure. To justify the phase behavior of such reservoirs, several models have been proposed. One of the models is a capillary number model that has a considerable effect on the shape of relative permeability curves. Taking account of capillary number is shown to improve the performance prediction of gas condensate reservoirs that otherwise is poorly predicted. In pressures below dew point pressure, velocity and surface tension between gas and oil increases more rapidly in the vicinity of the well compared with other parts of the reservoir, which results in condensate saturation reduction and gas relative permeability improvement. The authors model a fractured gas condensate reservoir with and without taking capillary number into consideration; the performance prediction results are compared to the actual results. The model with capillary number included is shown to be able to predict the performance with a greater accuracy than the case without capillary number.     

考虑毛细管压力影响的裂缝型凝析气藏物质平衡方程

高合凝析油的裂缝型碳酸盐岩气藏基岩渗透率低、毛细管压力高,毛细管压力对凝析气藏的开发有重大影响。常规气藏物质平衡方程没有考虑毛细管压力的影响,因此,将常规气藏物质平衡方程直接用于计算此类气藏的储量,必然会与实际产生一定误差,为此,在考虑气藏外部水侵及储层岩石变形的基础上,以相平衡理论模型为出发点,根据物质的量守恒原理,建立了考虑毛细管压力影响的裂缝型储层凝析气藏物质平衡方程,并给出方程的求解方法。,实例计算表明：在毛细管压力的影响下,凝析气藏井流物偏差因子减小、摩尔体积增大,且反凝析液量增加。考虑毛细管压力影响的凝析气藏物质平衡法计算得到的储量,均大于常规物质平衡法和不考虑毛细管压力影响的凝析气藏物质平衡法,其误差分别为9．88％,133％,比容积法计算的储量偏小5．19％,考虑毛细管压力影响的裂缝型凝析气藏物质平衡方程计算气藏地质储量更准确     

凝析气井流入动态预测方法

根据天然气和反凝析液在地层中的渗流特征, 结合凝析油气体系相态理论及闪蒸计算方法, 考虑流体相态和组分变化, 引入稳态理论计算的两相拟压力函数, 建立了凝析气井油、气两相均服从达西渗流的产能方程和气相服从非达西渗流、油相服从达西渗流的产能方程以及油、气两相均服从非达西渗流的产能方程。通过实例得到: ①考虑相态变化的产能方程所得的流入动态曲线在井底压力为露点压力处均有一拐点, 符合凝析气井的特点; ②凝析气井流入动态预测应采用气服从非达西渗流、油服从达西渗流的产能方程。     

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在油气藏中,油气流体和储层多孔介质是一个相互作用的系统,油气体系相平衡计算应考虑多孔介质中的界面现象的影响。文章从热力学基本理论出发,建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型。为了论证毛细管压力对油气体系相平衡的影响程度,针对我国两个凝析气藏,分别对油气体系的毛细管压力,露点压力,反凝析液量和p-T相图形态进行了相诚模拟计算。并利用热力学亚稳态和新相生成理论中的开尔文（Kelvin)方程对其相态模拟计算结果作出了满意的解释。