相态变化对气藏流体结垢的影响

采用高温、高压地层流体无机盐结垢综合测试装置,结合建立的多相平衡结垢预测模型,对实际气藏流体的无机盐结垢规律进行了研究,重点分析了气藏及井筒中不同位置处相态变化对无机盐结垢的影响。研究结果表明,地层水的蒸发及酸性气体的溶解、析出是无机盐结垢程度的主要相态影响因素。实际气藏流体的无机盐结垢情况是流体各组分相态变化和化学反应的综合结果。地层流体的相态变化及无机盐结垢规律在地层中主要受地层压力的影响,在井筒中主要受温度的影响。不考虑相态变化将导致无机盐结垢量的预测值明显偏低,且随压力降低和温度增加,预测偏差不断增大。     

有水气藏多相平衡结垢预测方法研究（Ⅱ）——模型验证及实例应用

将改进的无相态影响时电解质溶液中无机盐结垢量预测模型与其他预测方法进行了对比验证。同时采用自研的高温、高压地层流体结垢测试实验装置,测试了实际气藏流体的无机盐结垢量,并对文章(Ⅰ)中提出的含水气藏多相平衡结垢预测模型进行了实例验证和应用。结果表明,实际气藏流体的无机盐结垢量随压力的降低而增加,模型预测和实验测试结果一致。考虑相态影响的结垢预测新模型可准确预测实际气藏流体在多相平衡条件下的流体相态变化和无机盐结垢量,预测结果平均偏差约2%。而不考虑相态变化影响的模型预测结垢量明显低于实验测试结果,平均偏差约15%,且随压力的降低差值不断增加。生产过程中随气藏压力降低,在油气相态影响下地层水蒸发加剧,导致地层水离子浓度增加,若不考虑流体相态变化的影响将导致无机盐结垢预测量明显偏低。     

富含凝析水、元素硫的特殊油气体系相态研究

富含凝析水、元素硫的特殊类型气藏、凝析气藏,随着开采过程温度及压力的降低,凝析水和元素硫由烃类流体中析出,出现气-液-液-固四相共存现象.根据物质平衡方程组和热力学平衡方程组,建立了富含凝析水、元素硫的凝析油气体系相态研究方法及气-液-液-固四相相平衡计算模型.富含凝析水、元素硫的凝析油气体系相态研究将对提高气井采收率、完善气井生产动态分析和气藏工程设计等具有重要的指导作用.     

塔河南凝析气藏地层流体相态恢复及动态特征研究

针对塔河南凝析气藏现有取样井THN1井已有地层流体PVT全分析资料,运用相平衡恢复理论,在高温高压相态实验拟合的基础上,恢复得出塔河南凝析气藏原始地层流体组成及相态特征,并对恢复前后地层流体相态进行对比。同时,运用动态相态模拟技术评价了塔河南凝析气藏在降压开采过程中,流体组成、流体类型及流体相态特征变化。研究结果显示：恢复后流体重质组份含量增加约0．53％,C1的摩尔含量略有降低,中问烃的含量基本不变化。原始地层流体反凝析液量比目前流体高3．8％;降压衰竭开发过程动态相态特征研究显示,随着地层压力降低,原始地层流体反凝析,地层凝析气变得更轻质,凝析油含量降低。     

富含凝析水的凝析气井产能分析新方法

常规凝析气井产能分析常沿用单相气井的产能分析进行经验性修正或在此基础上结合常规烃类流体相态研究方法建立的考虑地层油气两相相态变化的产能分析方法，没有考虑地层凝析水对产能的影响。随着天然气勘探开发向地层深部的发展，一些特殊的如异常高温、高压富含气态凝析水的凝析气藏不断涌现，并且所占的比例越来越大，当温度较高时，地层束缚水、边底水和可动间隙水与烃类流体的互溶能力就较强，烃类流体中含水量就会增加，再用常规的烃类流体相态研究方法去指导开发这些特殊的凝析气藏，就致使凝析气藏在开发方式、油气藏工程设计和动态分析方面产生一定的误差。因此，有必要建立考虑多相流体复杂相态变化的凝析气井产能分析新方法，以便得到更为精确的凝析气井生产动态。文中结合气-液-液三相流体相平衡热力学闪蒸计算，建立了考虑近井地带反凝析液饱和度分布以及动态污染影响的凝析气井产能分析新方法。根据文中给出的凝析气井产能预测模型在数值求解的基础上，编制了相应的计算程序，可准确预测不同时期凝析气井的地层流入动态。     

富含凝析水的凝析油气体系相态研究

在传统的忽略地层水影响的烃类体系相态特征研究中,由于都是油或气态的烃类,所以在进行热力学性质的研究时,选择的热力学状态方程不需考虑强极性物质的影响,且形成的传统的无水烃类体系相态研究理论体系经过多年的发展已趋完善。但由于极性物质水的存在,在富含气态凝析水的凝析气藏油气体系相态特征研究的全过程中,油气藏的异常高温、高压状态直接影响到实验设备的选择、实验工艺流程的设计,况且传统的无水烃类相态研究的热力学模型也应该改进或提出新的热力学模型,其状态方程和对应混合规则的选择也要作出适当的改进。随着天然气勘探开发向地层的深部发展,一些特殊的(如异常高温、高压富含气态凝析水)的凝析气藏不断被发现,并且所占的比例越来越大,当温度较高时,地层束缚水、边底水和可动隙间水与烃类流体的互溶能力就较强,烃类流体中含水量就会增加,因此,再用传统的烃类流体相态研究方法去指导开发这些特殊的凝析气藏,就会使其在开发方式、油气藏工程设计和动态分析方面产生一定的误差。系统阐述了富含凝析水的凝析油气体系相态的研究方法和意义,并给出了适用于富含气态凝析水的烃类体系的气-液-液三相相平衡计算模型。     

复杂断块带油环凝析气藏流体相态重构

对于开发初期的凝析气藏,特别是对带油环凝析气藏的开发,在部署开发方案、选择开采方式时,获取准确的地层流体相态特征至关重要。由于各种原因,在气藏开发初期可能未取得代表性PVT 样品,影响到气藏开发方案设计和预测的准确性\.为获得准确的流体相态特性,立足组分梯度理论和相平衡理论提出了流体相态重构方法,利用纵向上流体组成及特性的差异通过多次流体重构、闪蒸和参数拟合获得准确的流体构成及相态模型。研究成果对带油环凝析气藏初期流体相态确定及开发方案研究具有很好的指导作用。      

雅克拉-大涝坝凝析气藏油—气—水三相体系相态特征研究

流体相态特征研究的目的是为分析地层流体相态变化、评价地层反凝析污染动态,及时进行生产动态调整提供依据。同时为确定凝析气藏合理开发方式的数值模拟研究提供相态拟合、基础注气开发机理分析、注气量与注气时机优选所必须的地层流体PVT相态特征热力学参数。以雅克拉-大涝坝凝析气藏为例,开展了雅-大凝析油-气-水三相体系相态特征研究,论述了平衡共存水存在下目前和原始富含气态凝析水的地层凝析气流体PVT相态特征。     

秦皇岛A油田CO_2对带凝析气顶油环特征的影响

带油环的凝析气藏是一种凝析气与油环共存的油藏,在漫长的地质演化、运移及存储过程中,凝析气与油环处于水动力学平衡、热力学平衡及多组分相态平衡状态。利用相平衡理论及秦皇岛A油田丰富的地层流体测试资料,研究了油田的相平衡特征,并从流体测试资料及油田富含CO_2的特征入手,研究了油环特殊的相态特征,揭示出带油环的凝析气藏在油气界面饱和相平衡、在油水界面相不平衡未饱和的主要原因是其气顶含有大量临界状态的CO_2,使气组分在原油中的溶解性发生了变化。     

特殊类型气井凝析气井井筒动态分析新方法

随着天然气勘探开发向地层深部的发展,一些特殊的如异常高温、高压富含气态凝析水、元素硫的气藏、凝析气藏不断涌现,并且所占的比例越来越大。对富含凝析水、元素硫的特殊类型气藏、凝析气藏,当温度较高时,地层束缚水、边底水和可动隙间水与烃类流体的互溶能力就较强,烃类流体中含水量就会增加,且随开采过程温度及压力的降低,元素硫会从烃类流体中析出,再用常规的烃类流体相态研究方法去指导开发这些特殊的气藏、凝析气藏,就致使该类气藏在开发方式、油气藏工程设计和动态分析方面产生一定的误差。在总结常规方法的基础上,综合利用垂直管流公式,结合气-液-液-固四相相平衡闪蒸计算,运用状态方程模拟,对其中的偏差因子、黏度等相关参数进行修正,建立了更为完善的气井井筒动态预测新方法;最后结合地层流入、井筒携液、携固模型,建立了更为综合、全面的气井生产动态分析新方法,该方法更适用于异常高温、高压富含凝析水、元素硫的特殊气井、凝析气井。根据文中建立的气井生产动态预测模型在数值求解的基础上,编制了相应的计算程序,可准确预测不同时期气井生产动态,改善数值模拟一体化动态分析效果,进行最优化生产。     

深层低渗透凝析气藏衰竭开发特征模拟研究

以埋藏深度大、储层低渗致密的桥口复杂断块凝析气藏为目标，开展了地层流体相态全分析和衰竭式开发特征仿真模拟实验，研究了气藏衰竭过程中地层反凝析液饱和度分布、采出井流物组成变化、井流物采出程度、一级分离器凝析油和天然气累积采出量、采出气中重质组分含量变化等相态开采指标，为气藏衰竭式开发效果的物质平衡概念评价提供依据。     

牙哈凝析气藏注气开发过程反蒸发动态相态特征

针对牙哈凝析气藏出现的反凝析问题,利用油气相平衡理论,在对典型气井YH301井地层流体相态实验拟合的基础上,模拟研究了该凝析气藏的反凝析相态特征和组分变化特征,同时分析了注入气与地层剩余凝析油和剩余井流物的反蒸发相态变化特征。结果表明：①随着地层压力的降低,凝析气中C1含量逐渐增加,C₁₀⁺的含量逐渐降低,反之也成立;②加载不同比例注入气后,随着注入气比例从20%增加到80%,地层反凝析油的ｐ-T相图临界点从右向左偏移,当注入气摩尔含量超过40%后,整个体系在地层温度134 ℃下已经变成露点状态;③地下剩余流体注气后混合物体系反凝析液量降低,注入气所占摩尔含量越高,反凝析液量降低越多;④注入气摩尔含量大于40%有利于降低体系露点压力和反凝析液量,使凝析气不会再显著发生反凝析损失,反凝析饱和度明显降低,有利于牙哈凝析气藏开发中后期进一步提高凝析油的采收率。     

泡沫油WINPROP相态研究

针对某些注气油藏,在降压过程中形成"非天生"的泡沫油,利用数值模拟研究泡沫油机理及后期参数优化及开发效果预测方面与其他泡沫油的数值模拟有很大区别。本文应用CMG中WINPROP相态模拟软件包,结合室内实验结果,对鲁克沁深层稠油油藏地层原油PVT实验数据进行拟合计算,主要包括地层流体和天然气组分合并、脱气油和含气油相态拟合、饱和压力、气-液相平衡计算等,最终得到能反应实际地层流体的性质变化的流体参数场,为下一步泡沫油数值模拟研究提供理论基础。     

凝析气井动态优化配产研究

凝析气藏开发过程中,地层和井筒的油气体系会出现相间传质的物理化学变化。根据气井动态优化配产方法,结合凝析油气体系相态理论及闪蒸计算方法,对常规优化配产模型进行改进,改进后的模型不仅考虑了＂地层-井筒-井口-地面定点＂的连续流动,而且考虑了凝析气流动过程中地层和井筒内流体组分的变化,模型计算结果更接近实际气井产能,对凝析气井的生产具有指导意义。     

凝析气藏型储气库多周期注采过程中流体相态变化特征

基于储气库与气藏开采方式和运行过程的差异性,建立了凝析气藏型储气库多周期注采过程相平衡测试实验流程和多周期注采相平衡理论模拟模型,研究凝析气藏型储气库多周期注采过程采出流体和剩余流体相态特征。以实例凝析气藏型储气库为对象,通过多周期注采实验和相平衡理论模拟,开展多周期注采过程中采出流体和剩余流体组分、剩余流体相态、反凝析油饱和度和凝析油采出程度变化规律研究。研究表明,注入气可大幅度提高储气库凝析油采出程度,经过5个周期的注采凝析油采收率提高了42个百分点;注入气对储气库中凝析油的蒸发抽提作用明显,前两个周期作用最为显著;地层凝析油饱和度随注采周期数增加而减小,多周期注采后剩余凝析油饱和度几乎为0;多周期注采后库容增加约7.5%,第5周期累计注气量较第1周期增加约25%。图15表4参29     

雅克拉-大涝坝凝析气田的相态特征

雅克拉-大涝坝凝析气田自投产以来，表现出流体特性复杂多变，生产井普遍产水，产量递减快的特点。通过对雅克拉-大涝坝凝析气田地层流体开展三相（油-气-地层水）相态全分析实验，并结合PVT实验过程的相态数值模拟计算，分析了该区深层高温高压凝析气藏富含气态可凝析液（凝析油和凝析水）的PVT相态特征，研究了地层流体降压过程中析出液量与压力的变化关系，确定了初始凝析压力、最大凝析压力、最大反凝析油、凝析水量、富含气态凝析水凝析油气体系的临界温度和临界凝析温度等特征参数，从而为减少地层污染、进行开发方案的调整提供了依据。     

地层水对凝析气藏注CO_2相态的影响

常规的凝析气藏衰竭开发和注CO_2开发研究中均忽略了地层水的影响,这与真实情况存在偏差,有可能导致研究结果的不确定性加大。为此,基于CO_2—烃—水相平衡热力学模型,以一个实际近临界凝析气藏为例,通过相态模拟研究了地层水存在对凝析气藏反凝析相态特征和注CO_2相态的影响规律;计算了考虑地层水存在的凝析气定容衰竭反凝析液饱和度和剩余流体组成,以及注CO_2过程中凝析油气相体积分数和CO_2在凝析油气相中体积分数的变化规律。结果表明:1考虑地层水时定容衰竭的反凝析油饱和度更大,剩余流体重组分含量更高;2近临界凝析气藏压力衰竭过程中,由凝析气转变为挥发油的相变发生得更早;3在注CO_2过程中,地层水的存在使得CO_2对凝析油的反蒸发作用降低;4考虑地层水存在时凝析油相体积分数高约14%,CO_2在凝析油中溶解量比不考虑地层水大6%,CO_2含量高和压力较高时差异更明显,同时,地层水的存在也增强了CO_2的溶解封存能力。该研究成果对凝析气藏注CO_2提高采收率和温室气体CO_2埋存评价具有指导意义。     

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凝析气藏是最复杂、最特殊的一类油藏，生产过程中随着地层压力的下降会引起重烃相间传质、相态变化，使得研究与认识凝析气藏压裂井产能更加复杂化。文章假设储层内烃的流动为等温的达西渗流,且组成油气烃类的各个组分在渗流过程中相间传质及相态变化是在瞬间完成的；应用物质平衡原理和运动方程建立了总烃和第i组分烃的渗流方程，结合相平衡计算理论、初始条件和定压边界条件，提出了预测压裂后凝析气井生产动态的数学模型；分析了凝析气藏可能存在的不同渗流区域与相应的渗流特征，应用隐式压力显式饱和度（IMPES）方法分别进行有限差分数值计算，给出了压裂后凝析气井凝析液、天然气产量动态，不同时刻地层中的凝析液饱和度分布曲线。由于凝析气藏与常规油气藏的性质差异，其生产动态也明显不同，这为准确进行优化压裂设计提供了计算分析方法。     

相态变化影响下的凝析气井井筒压力计算分析

当井筒中整个流体体系压力达到露点压力以后，凝析液不断析出，导致液相含量不断增加。凝析气藏开发动态和经济效益的正确预测，需要精确模拟这类气藏的流态和压力分布。过去对凝析气井井筒动态模拟过程中几乎没有考虑，文中针对这样的状况，建立了凝析井井筒压力、流体相态变化计算的分析模型，计算和分析了井筒中气液两相中组分含量不断变化的过程，考虑到了相态变化对井筒压力分布的影响。引入气油比增量比的一种新参数，对井筒中不同井段凝析油的析出程度进行了直观描述。并改变重组分含量进行不同组分下气、液两相的相态变化计算。综合分析了不同组分对井筒压力梯度的动态影响，使得模拟和计算更加接近于真实情况。     

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.