深层低渗凝析气藏反凝析特征研究

深层低渗凝析气藏数量越来越多，了解其反凝析特征是气藏开发正确决策的重要基础。以中原油田的深层低渗凝析气藏为主要研究对象，通过CVD测试及真实岩心衰竭实验测试，研究了深层低渗凝析气藏的反凝析特征。研究结果表明：PVT筒的定容衰竭与多孔介质中的衰竭特征有较大的差异，因此应尽可能采用岩心衰竭实验研究深层低渗凝析气藏的真实反凝析相态特征；中原油田深层低渗凝析气藏衰竭开发过程中反凝析呈中等偏低水平。近井地层的反凝析液堆积速度较慢，最大反凝析液饱和度值对应的地层压力与气藏标定的废弃压力接近。这表明中原油田深层低渗凝析气藏比较适合于采用衰竭方式开发；中原油田深层低渗凝析气藏衰竭开发过程中产生的凝析油饱和度小于临界流动饱和度，析出的凝析油不会产生反蒸发，因此在气藏开发过程中防止反凝析污婆就显得非常重要．     

凝析油气体系相态特征研究现状

凝析气藏是一种特殊的气藏,在世界气藏开发中占有重要的位置。通过对凝析油气流体烃组成分布、地层流体相图形态及特征、地层流体弹性膨胀特征的研究,了解凝析气藏开发过程中地层烃类体系PVT相态特征和物理化学性质随压力而变化的规律,以便为凝析气藏产能评价、数值模拟研究、生产动态分析等提供相态模拟的基础。目前,常规凝析气藏的相态研究已经取得了很大的成就,形成了一批较为完善的应用技术。通过研究预测了凝析油气藏今后的研究方向和趋势,为含H2S凝析气藏流体相态特征研究、高温高压含水凝析气藏相态特征研究以及介质凝析油气相态特征研究具有重要的指导意义。     

高含水致密凝析气藏特殊相态变化

高含水致密凝析气藏具有储层低孔、致密、含水饱和度高的特征，在其开发过程中，当压力降低至露点压力以下，流体会发生复杂的相态变化，析出凝析油，形成油、气、水三相渗流，导致渗流阻力进一步增大。与常规凝析气藏相比，高含水致密凝析气藏开发过程中相态变化具有特殊性：①储层含水饱和度较高，水相会影响流体的相态变化；②由于储层致密、流体复杂，井底附近渗流阻力较大，压降漏斗陡峭，流体相态表现出强非平衡相态变化特征，这与常规凝析气藏平衡相变特征存在明显差异。基于室内PVT筒实验、长岩心驱替实验及非平衡相态理论，系统研究了高含水致密凝析气藏的相态变化特殊规律。研究结果表明：①水相会降低凝析气藏的露点压力，增大反凝析油饱和度；②凝析气藏存在"凝析滞后"现象，非平衡相变效应可降低凝析油饱和度；③针对受地层水影响较小的气井可增大生产压差采出更多的凝析油。针对特殊相变特征，研究结果可以为高含水致密凝析气藏开发过程中制定合理的生产压差提供依据。     

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文章按凝析油气体系定容衰竭相态模拟实验过程，测试了大港油田千米桥凝析气藏烃类体系水合物的生成条件，并以此为基础检验了统计热力学方法在天然气水合物生成条件预测中的可靠性。然后在前人有关天然气水合物研究成果的基础上，结合凝析气藏开采过程动态相态变化预测方法的建立以及采出井流物烃组成的动态相态数值模拟预测，讨论了适合于凝析气藏衰竭开采过程中从井筒→井口→常温高压分离器→节流膨胀分离器→透平膨胀分离器多级分离回收工艺上下游一体化的天然气水合物生成条件预测方法。该方法特别适用于凝析气藏开发方案设计阶段，能更好地为凝析气藏从气井井筒到地面多级分离工艺流程乃至到天然气处理厂工艺流程中天然气水合物的防治工艺设计提供依据。文中通过吐哈油田丘东和大港油田千米桥两个凝析气藏开采过程中天然气水合物生成条件的预测及防治措施分析说明了方法的应用效果。     

低渗透凝析气藏的反凝析特征

深层低渗透凝析气藏的数量越来越多，了解其反凝析特征是气藏开发正确决策的重要基础。为此，以某油田的深层低渗透凝析气藏为主要研究对象，通过CVD测试及真实岩心衰竭实验测试，研究了深层低渗透凝析气藏的反凝析特征。研究结果表明：①PVT筒的定容衰竭与多孔介质中的衰竭特征有较大的差异，因此应尽可能采用岩心衰竭实验研究深层低渗透凝析气藏的真实反凝析相态特征；②该油田深层低渗透凝析气藏衰竭开发过程中反凝析呈中等偏低水平，近井地层的反凝析液堆积速度较慢，最大反凝析液饱和度值对应的地层压力与气藏标定的废弃压力接近，表明该油田深层低渗透凝析气藏比较适合于采用衰竭方式开发；③该油田深层低渗透凝析气藏衰竭开发过程中产生的凝析油饱和度小于临界流动饱和度，析出的凝析油不会产生反蒸发，因此在气藏开发过程中防止反凝析污染就显得非常重要。     

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。     

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。     

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。     

雅克拉凝析气藏生产气油比异常因素分析

在凝析气藏的衰竭式开发过程中,当井底压力降至露点压力后,地层中流体发生反凝析现象,部分凝析油会滞留于地层中,导致采出物的组分变轻,生产气油比增大.但在雅克拉凝析气藏的开发中,当井底压力下降至露点压力以下时,大部分气井的生产气油比并没有上升,甚至部分气井的生产气油比大幅度下降.针对这一异常现象,通过动态分析、室内实验和数...     

塔里木盆地牙哈凝析气田循环注气开发研究

牙哈凝析气田位于塔里木盆地库车坳陷，是国内已发现的最大凝析气田。牙哈凝析气田的凝析气富含凝析油，地层压力与露点压力非常接近，地层压力与饱和压力之差为2～5MPa，若采用衰竭式开发，随着地层压力下降会出现反凝析，重组分大多损失在地层中，需要采取循环注气方式保持压力开发。根据实际资料建立了气藏产出、注入方程，优化循环注气开发方式、布井方式。优化结果，部分循环注气保持压力开发效果最好，合理注采井距为800～1100m。牙哈凝析气田实施循环注气开发1．5a，年产凝析油50万t以上，凝析油的采出程度比衰竭式开发方式提高25％以上，实现了凝析气田的高效开发。图1表3参6     

凝析气藏压力衰竭过程中凝析油微观赋存形态

为了研究凝析气藏开发过程中凝析油的形成机理和微观赋存状态,开展碎屑岩储层多孔介质和碳酸盐岩储层缝洞介质凝析气藏压力衰竭实验,对不同压力衰竭阶段的储层岩心进行微米CT扫描,并对CT扫描图像中的油/气/岩石骨架进行识别和分割,得到油、气在孔隙和缝洞中的三维空间分布状态,通过图像处理和计算结果分析,对凝析气藏不同储层不同开发阶段凝析油赋存形态和位置进行表征。研究表明:在碎屑岩储层多孔介质内,衰竭过程中形成的凝析油主要以单孔状态和油膜状态赋存(占比超过90%),多孔状油占比很少,没有网络状油,整体来说,油相高度分散在孔隙和喉道中;而在碳酸盐岩储层缝洞介质内,压力衰竭过程中形成的凝析油主要以网络状和多孔状赋存(占比超过85%),油相分布相对集中,网络状和多孔状凝析油通过油膜连接,压力衰竭过程主要是油相由多孔状、单孔状和油膜状向网络状转变的过程;在压力衰竭过程中,随着凝析油增多,油相会向岩石壁面靠近,当凝析油开始产出,油相会远离岩石壁面,随着油相的产出,油相减少,凝析油在表面张力的作用下向岩石壁面靠近。本研究为凝析气藏开发方案制定和提高凝析气藏采收率提供了理论支撑。     

致密多孔介质中凝析气定容衰竭实验及相态特征

凝析气藏衰竭开发方案的制定依赖于PVT相态实验,而常规PVT相态实验忽略了多孔介质对凝析气相态的影响,导致实验结果与实际存在偏差。基于常规PVT定容衰竭实验原理,建立了致密多孔介质中凝析气定容衰竭模拟装置及实验方法,模拟研究了凝析气在裂缝性致密储层中的衰竭开发动态,分析了衰竭速度及多孔介质的作用对凝析气藏开发效果的影响,明确了致密多孔介质中凝析气相态特征。研究结果表明,衰竭速度是影响凝析气藏开发的主要原因,天然气采收率随衰竭速度的增快而降低,但凝析油采收率则表现出相反规律;致密多孔介质中凝析气的露点压力比PVT筒中的测量值提高9.42%。此外,裂缝能够有效增大泄油面积,减小渗流阻力,提高天然气和凝析油采收率。     

致密多孔介质中凝析气定容衰竭实验及相态特征

凝析气藏衰竭开发方案的制定依赖于PVT相态实验,而常规PVT相态实验忽略了多孔介质对凝析气相态的影响,导致实验结果与实际存在偏差。基于常规PVT定容衰竭实验原理,建立了致密多孔介质中凝析气定容衰竭模拟装置及实验方法,模拟研究了凝析气在裂缝性致密储层中的衰竭开发动态,分析了衰竭速度及多孔介质的作用对凝析气藏开发效果的影响,明确了致密多孔介质中凝析气相态特征。研究结果表明,衰竭速度是影响凝析气藏开发的主要原因,天然气采收率随衰竭速度的增快而降低,但凝析油采收率则表现出相反规律;致密多孔介质中凝析气的露点压力比PVT筒中的测量值提高9.42%。此外,裂缝能够有效增大泄油面积,减小渗流阻力,提高天然气和凝析油采收率。     

综合高速效应的凝析气藏流入动态

当井底压力低于露点压力时,凝析液在近井地带开始析出并不断聚集产生凝析油堵塞现象。因此,在制定凝析气井工作制度时,通常以控制生产压差为指导思想,往往忽略高速流动下凝析气液相变的非平衡特征。对于凝析气体系,当外界温压变化速度超过凝析气液的相平衡速度时,凝析气体系相变滞后,开始呈现非平衡特征,即凝析液的析出量随着压降速度的增加而减小。凝析气在向井筒流动的过程中,近井区高速流动使凝析气产生非平衡相变,凝析气在比较高的压降速度下流入井筒,使得凝析液来不及析出。在分析非平衡相变规律与近井地带凝析气渗流参数分布的基础上,评价凝析气液流动过程中的非平衡特征,给出了考虑非平衡相变的凝析液饱和度分布计算公式,并进行了产能预测结果对比。实例分析表明,可以通过适当放大生产压差,增加凝析气液相变非平衡特征,减小井筒附近的凝析液饱和度,提高气井产能与气藏开发效果。     

缓解凝析气井反凝析污染的非平衡压降法

凝析气藏衰竭开采出现反凝析污染,如果衰竭速度控制不当,将严重影响气井生产。采用非平衡压降"雾状"反凝析控制技术可以缓解这种影响。该技术利用凝析油析出之初、其呈雾状的非稳态状态时,通过提高天然气流速使反凝析油即时形成即时采出,实现地层压力低于露点压力时反凝析油始终无法形成连续相,保持高的凝析油传输能力,并通过延长雾状流压力窗口实现反凝析污染的有效控制。首先通过Мирзажанзаде的非平衡压降理论结合非平衡定容衰竭相态实验,揭示了衰竭速度与"雾状"反凝析的内在规律;然后开展不同压降速度（1 MPa/h、2 MPa/h、3 MPa/h和4 MPa/h）下的长岩心反凝析伤害实验及衰竭开采实验,综合分析不同衰竭速度下的雾状流压力窗口和反凝析控制效果。结果表明,压降速度越大,反凝析出的"雾状"凝析油颜色越深,在凝析气中悬浮时间越长,随高速气流产出量越多;当压降速度为4 MPa/h时,雾状流压力窗口为10.5 MPa （46.5~36.0 MPa）,储层反凝析污染改善效果最好,凝析油采收率最高,但对天然气采收率影响不明显。因此,综合考虑气井出砂和气窜情况,适当增大衰竭速度,有利于缓解近井地带反凝析污染,提高凝析油采收率。     

凝析气井流入动态模型研究

相态变化对凝析油气体系在多孔介质中的流动有较大影响。根据相态分布特征，将凝析气井中从地层到井筒的径向渗流划分为三个区域：无凝析油析出的单相气区，凝析油析出但不流动的过渡区，近井地带凝析油气两相区。分别考虑三个区域的相态特征及过渡区和两相区中凝析油析出对流体流动的影响，建立了凝析气井的流入动态预测的改进模型。结果对比表明，本文考虑过渡区的方法比通常使用的二项式模型和不考虑过渡区的两区模型结果更加合理。     

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目前，标准的PVT筒中的凝析气定容衰竭实验都是在空筒内完成的，没有考虑多孔介质的影响，这与实际情况相差甚远。文章采用富含凝析油型真实凝析气体系分别在PVT筒和长岩心中进行衰竭实验，表明多孔介质中凝析油采收率比PVT中高约1倍，天然气采收率和PVT筒中测试相比差别不大。此外，还开展了真实凝析油气相渗曲线和常规油气相渗曲线测试，发现二者差别很大，经过进一步的分析，表明造成凝析油采收率差别的主要原因是凝析油气相渗曲线的差别。研究还发现凝析气藏凝析油采收率有速度敏感性，衰竭速度快有利于提高凝析油采收率；常规PVT筒测试的凝析油采收率不能用于开发评价，在开发方案及动态分析数值模拟中，使用平衡凝析油气相渗曲线对多孔介质中凝析油采收率预测更为可靠。