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。     

含水凝析气相态特征及非平衡压降过程产液特征

气态水的存在对凝析气藏相态特征的影响不容忽视,常规的相态测试过程无法模拟含水凝析气田开发过程中近井带的非平衡压降过程的实际产液特征。利用PVT筒开展了含气态水凝析油气体系相态特征实验,研究了气态水对凝析气相态特征的影响,并通过缩短凝析气体系定容衰竭过程的平衡时间,模拟含水凝析气田开发过程近井带的非平衡压降衰竭过程,对比分析了非平衡压降过程含水凝析气体系中凝析油、水的抽提蒸发效应。结果表明,气态水的存在引起了凝析油气体系中重质含量的增加,导致露点压力升高,反凝析提前,最大反凝析压力提高,反凝析液量增加。含水凝析油气体系在非平衡压降衰竭过程中,由于气液相体系未达平衡,导致液相滞后析出并随气相运动一起被采出,造成凝析油采出程度和产水量提高,且非平衡压降速度越大,凝析油采出程度越高。因此,凝析气田近井带的非平衡压降有利于凝析油的开采并缓解液锁的发生。     

深层低渗变形介质凝析气藏流体相态研究

以中原油田的深层低渗变形介质凝析气藏为研究对象,采用实验测试和理论研究相结合的方法,研究了气态地层水、界面效应和储层变形作用综合影响下气藏流体的真实相态特征.研究结果表明,气态地层水、界面效应和储层变形作用将导致深层低渗凝析气藏中流体露点压力升高,反凝析过程提前,反凝析油饱和度增加,反凝析污染加重.研究结果对合理编制气田开发方案,提高气田开发水平具有指导意义.     

塔里木盆地大涝坝凝析气田循环注气开发设计

大涝坝凝析气田开发后期,地层压力降至露点压力以下,凝析油迅速析出,导致流体采出程度低,为了提高采出程度,进行了循环注气开发研究.分析了大涝坝凝析气田地质特征、流体相态特征,确定了凝析气藏注气地质条件,并根据在定容衰竭过程中介质作用对地层凝析油饱和度影响较大,对该凝析气藏采取注气保持压力方式开采.建立了气藏流体单井产出、注入方程,利用老井及新布井进行了注气方案优化.制定了凝析气藏循环注气布井方案,对循环注气开发指标进行了预测,形成了凝析气藏循环注气配套技术.通过气藏循环注气开发模拟,得出开发指标,并与衰竭方式开采指标对比,发现凝析油采收率大幅度提高,循环注气应用效果好.     

高温高压含水凝析气相态特征研究

通过独立设计的含水凝析气相态测试方法，研究了含水凝析气相态特征及气态水对凝析气体系相态特征的影响。在高温、高压地层条件下，凝析气中气态水含量随压力的降低急剧增大，当压力降至7.5 MPa时，气中的气态水含量高达539 m³／１０^４ｍ^３。气态水的存在使凝析气体系的露点压力降低了2.5 MPa。随着定容衰竭过程地层压力的降低，地层水以气态形式被蒸发而进入凝析气中的含量不断增加，由于水相的强极性，气态水不但使凝析气中重质烃更多地发生反凝析，也使凝析气中较轻烃类组分发生反凝析。虽然气态水的存在降低了凝析气体系的露点压力，但是一旦突破露点压力，气态水明显地增大了反凝析液量，加重了凝析油的损失。定容衰竭实验结果表明，富含气态水的凝析气样反凝析液量大于无水凝析气样，含气态水的凝析气中凝析液的采出程度低于不含水的情况，并随压力降低，两组样品的反凝析液量和凝析液采出程度的差别越来越大。     

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。     

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。     

介质流态对凝析气集输管道的腐蚀影响分析

凝析气田集输管道内介质为气液两相流,气液比较大,流体流型复杂,不同流态对管道弯管和水平管道产生不同的腐蚀机制,其中冲击流对腐蚀的影响最大,雅克拉、大涝坝凝析气田集输管道内介质流态主要为冲击流和分层流,对于冲击流,由于冲刷腐蚀、空泡腐蚀、流体促进腐蚀作用,弯管、管道底部等腐蚀严重,主要呈整体均匀减薄、蜂窝状、沟槽状腐蚀形貌,对于分层流,由于地层水分离沉积,在管道底部、油水分离界面腐蚀严重,呈溃疡状、台地状及烧杯口状腐蚀形貌。针对雅克拉、大涝坝凝析气田流态特征、腐蚀特征,对介质流态对集输管道的腐蚀影响进行了初步分析。     

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。     

牙哈凝析气藏二次注气抑制反凝析机理及相态特征

为解决凝析气藏天然气回注率不足,地层压力低于露点压力而出现的反凝析损失等问题,以塔里木盆地牙哈凝析气藏反凝析损失监测井地层流体取样器(MDT)取样为基础,运用高温高压PVT相态实验测试和模拟技术,建立了牙哈凝析气藏二次循环注气抑制反凝析损失机理的相态特征研究方法,对提高牙哈凝析气藏凝析油采出程度的可行性和有效性做出了评价。通过目前地层压力下反凝析油和剩余凝析气体系的实验室再现,分别测定了其色谱组成、相态特征和p-丁相态图;分别针对反凝析油和地层剩余凝析气,开展了注气增溶膨胀实验、多次接触抽提实验和注气抽提实验,对地层剩余平衡凝析气还开展了加注干气传质扩散过程非平衡相态行为实验;分析了二次循环注气抑制反凝析损失、降低其反凝析油饱和度、使凝析油产生相态反转的相行为机理;给出了二次循环注气开发时应尽量使其注气压力高于露点压力的建议,当注入0.82 PV时,凝析油累积采出程度将提高13.55%。该研究成果为牙哈凝析气藏的增产提供了重要技术支撑。     

低渗多孔介质低含凝析油型凝析气衰竭开发饱和度研究

常规PVT筒衰竭中没有考虑多孔介质和束缚水的影响，文章采用超声波测饱和度测试技术，对桥白低渗低含凝析油型凝析气藏在衰竭开采中凝析油饱和度变化进行测试。实验研究表明，在岩心中随压力降低凝析油饱和度增大,但凝析油饱和度未能达到临界流动值，而在PVT筒中衰竭, 露点压力以下凝析油饱和度值是先增加后降低；３块实验岩心中最大油饱和度均比PVT中最大油饱和度大；无束缚水岩心的凝析油饱和度比有束缚水岩心中的凝析油饱和度大得多；在衰竭开发中，多孔介质、束缚水对凝析油饱和度的影响不容忽视。     

构造倾角对凝析气藏注气效果的影响

构造倾角是影响注气开发效果的关键因素。不同构造倾角的凝析气藏具有不同油气水渗流规律和开采特点,开发策略和措施不同。以大涝坝2号构造凝析气藏流体相态数据为基础,利用数值模拟方法,对比不同构造倾角对注气开采效果的影响,探究凝析气藏凝析油采收率的变化规律。建议在凝析气藏开发过程中,在构造高部位多布注入井,在构造低部位多布生产井,将更有利于提高凝析气藏循环注气的总体开发效果。     

凝析气田单井井口回压集输管线冻堵分析及解决对策

新疆维吾尔自治区的雅克拉、大涝坝、S3凝析气田属于压力高、温度高、埋藏深、凝析油含量高的凝析气藏凝析油具有"三低一高"的特点,属于低密度、低粘度、低含硫、高含蜡的轻质原油,凝析气田单井集输流程,采用一级布站方式,井口经油嘴一级节流,降压后经井口水套炉加温进集气处理站集中处理。因节流效应井口回压管线经常出现冻堵问题。为此,对雅克拉、大涝坝、S3凝析气田井口回压金属管线冻堵原因进行了分析、总结。有针对性地提出了以下解冻对策:(1)回油伴热+二级节流;(2)高矿化度盐水加注;(3)井下油嘴;(4)中频感应加热技术;(5)特种防堵管道该研究结果对类似气田井口回压集输管线冻堵具有较好的指导和借鉴意义。     

甲醇-地层水-凝析气相态测试研究

在凝析气藏开采过程中，当地层压力降低到露点压力以下时，地层中将会发生反凝析现象，从而导致反凝析堵塞；如果有平衡共存水产出并形成井底积液,还可能产生反渗吸水锁效应进一步影响气井产能。目前国外有文献报道了注甲醇解除凝析气藏近井地层污染从而提高气井产能的方法，文章探索设计了甲醇-地层水-凝析气三相体系PVT相态测试方法，分析了考虑注入不同浓度甲醇对凝析油气体系相态的影响，从而为凝析气藏注甲醇提高气井产能提供翔实的PVT数据，更有效地指导了凝析气藏的开发。     

不同类型凝析气藏在低渗多孔 介质中的相态及采收率研究

用凝析油含量不同的凝析气分别在PVT筒和长岩心中进行了衰竭实验,并应用超声波测试技术测试了其饱和度以及高温、高压平衡凝析油气相渗曲线和常温、低压常规油气相渗曲线.实验表明,凝析油含量高的凝析气在多孔介质中凝析油的采收率比PVT筒中约高1倍.采用不同相渗曲线及CMG数值模拟软件对长岩心衰竭实验中凝析油的采收率进行了预测,结果表明,造成凝析油采收率差别的主要原因是界面张力导致凝析油气相渗曲线的差别.在数值模拟中,应当使用真实相渗曲线.对于含凝析油低的凝析气藏,多孔介质中定容衰竭凝析油饱和度远高于PVT筒中凝析油采收率,多孔介质中蒸发现象不明显.凝析油饱和度达到最大值后,随压力的降低不再变化,这表明低渗凝析气藏中尽管凝析油含量低,其污染仍然存在,不能忽视.     

凝析气田单井集输管道内腐蚀特征及防腐技术

新疆维吾尔自治区的雅克拉、大涝坝凝析气田单井集输系统管输介质具有"两高一强一低"(高CO2、高Cl-、强冲刷、低pH值)的特征,腐蚀环境非常恶劣,系统投产2a就出现了严重的腐蚀现象。为此,对雅克拉、大涝坝凝析气田腐蚀现状、腐蚀特征进行了总结,对酸性气体、高矿化度水、流体流态、焊缝等腐蚀因素进行了分析,有针对性地提出了以下防腐对策:①工艺设计优化;②运行参数优化;③材料优选;④金属内表面防腐处理;⑤添加缓蚀剂;⑥应用管道外修复技术。该研究结果对类似气田管道防腐具有较好的指导意义。     

雅克拉气藏沙15井K￤层地下流体相态分析

对塔北隆起带雅克拉气藏沙１５井流体组成、ＰＶＴ性质作了全面分析并与典型油气井流体进行比较。综合评价认为，雅克拉气藏沙１５井Ｋ层地下流体相态为凝析气，不在井油环。     

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对凝析气井在高温高压下取其储层流体称之为ＰＶＴ取样,其目的是通过在室内分析该流体,得到表述储层流体物理和化学性质的参数。在现场中通常不采用井下取样,原因是：井下温度、压力高,作业困难;井筒中自上而下的温度和压力变化,导致凝析油析出,使油气比随井筒变化且规律难循;地面取样安全可靠、施工方便。对如何在地面取ＰＶＴ样作了全面和详细的介绍,包括：取样井的选择;取样前的设备选择;各类取样井的产量调整;取气样的工艺技术要求和注意事项;取液样的工艺技术要求和注意事项;分离器样品的质量检验等。该技术在对塔里木盆地凝析气井地面ＰＶＴ取样时得到广泛的应用,通过ＰＶＴ样品的室内分析,获得油气的摩尔组分、双相偏差系数、流体变化规律、露点压力、压力和体积关系、反凝析液量、反凝析压力、全相图分析等数据与资料,为优化开采方式和制定增产措施,提高油气采收率提供了理论依据。     

试论近临界凝析气在PVT筒中的分层现象

我国西部不断发现高含凝析油凝析气藏和近临界凝析气藏,详细了解这类气藏的特殊性质和相变特征不仅具有科学价值,而且是开发研究的重要基础。在研究近临界凝析气流体的高压物性实验中,可观察到压力缓慢降低接近露点压力时,ＰＶＴ筒中单相凝析气出现一系列红色流体层。由于近临界流体等温压缩性大和重力的影响,凝析气流体中存在较大的密度梯度,ＰＶＴ筒中这种颜色分层是流体密度梯度涨落而造成的光的散射现象,甚至产生“临界乳光”现象,这种光学现象是凝析气流体在近临界区域所具有的共性。近临界两相流体过渡带区域较宽,密度涨落显著,流体体系很难在短时间建立平衡状态,如果在高度不大的ＰＶＴ筒中流体呈现十分明显的颜色分层现象,说明该流体必然具有近临界特性,可以通过观察流体分层现象随压力变化而产生的变化来判断流体的相态特征。图２参７（郭海莉摘）