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。     

含水汽凝析气体系相态特征研究

凝析气藏中的水汽对凝析气体系相态变化有重大影响。在对某含水汽凝析气体系相态实验分析的基础上,分析了水汽对凝析油气相态的影响,总结了含水汽凝析气体系的相态特征。水汽存在时相包络线所围面积增大,反凝析区面积增大,初始凝析压力增大;水的极性很强,会加快凝析油的挥发;在恒质膨胀与定容衰竭中含水汽凝析气体系和普通凝析气体系的反凝析液量与压力曲线会出现交点。普通凝析气体系和含水汽凝析气体系的相态特征有很大差异。同温度压力条件下,含水时的偏差系数总是小于不含水时的偏差系数值,随着压力的下降,含水时天然气采出率,凝析油累积采出率,井流物重质含量和闪蒸汽中重质含量都大于不含水时的采出量值。     

含水气贫凝析气体系的相态及渗流特征

常规凝析气体系的相态分析忽略了水气的影响，而在实际生产中发现水气对凝析气井的生产产生的影响已不可忽视。文章针对低含凝析油的凝析气体系，采用实验的方法对比研究了含水气体系和不含水气体系的相态特征，发现水气的存在使低含油的凝析气体系的相态发生较大变化，凝析液量的析出区间与常规相态分析不重合，存在较大的偏移。在此基础上，提出用水膜的形式来描述低渗凝析气藏的开发过程中凝析水对油气渗流影响，并给出了相应的数学模型；用一实际体系研究了凝析水析出对相渗曲线的影响，结果表明凝析水的析出改变了凝析油气的渗流，它使其相渗曲线发生偏移，加速了近井地带凝析油饱和度的聚集速度。研究认为，凝析气中水气的存在会加速重烃的凝析，改变凝析气的反凝析区间，渗流过程中水气形成的凝析水将加剧近井地带凝析油饱和度的聚集作用，大幅度降低低渗凝析气井的产能。     

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。     

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。     

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。     

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。     

注甲醇解除凝析气井反凝析污染的机理

用PR状态方程计算气相组分逸度,建立了含醇类的烃-醇体系气-液相平衡计算模型;为了描述醇类的极性,用正规溶液理论借助活度系数计算了液相组分逸度,模拟了烃-醇体系的相态变化特征,揭示了注甲醇解除凝析气井近井带反凝析污染的机理。研究表明,在实例凝析气样的原始温度和压力下,随注入凝析气体系中甲醇摩尔分数的增加,体系的露点显著降低;模拟注入不同摩尔分数甲醇的凝析气体系的等组分膨胀和定容衰竭过程,结果表明,随甲醇摩尔分数增加,等组分膨胀过程中凝析液饱和度不断降低;定容衰竭过程中的反凝析液量和凝析液粘度也明显降低;甲醇对凝析油产生有效的再蒸发作用,是一种有效的解除反凝析污染的溶剂。     

高含CO2凝析气相态测试及分析

为了制定高含CO2凝析气藏的合理开发方式、提高凝析油采收率,需要了解高含CO2的凝析气流体在开发过程中存在的复杂相变行为。采用高温高压多功能地层流体分析仪,对不同摩尔分数CO2凝析气体系样品进行了单次闪蒸实验、露点压力测试、等组分膨胀实验和定容衰竭实验,对比分析了CO2摩尔分数对凝析气体系高压物性参数和相态特征的影响。研究结果表明,随着CO2摩尔分数的增加,凝析油的反凝析速度减缓,且最大反凝析液量减小约15%、凝析油的采出程度增加约20%、天然气采出程度为85%左右、相包络线向内收缩。富含CO2凝析气体系中的CO2既有利于抑制凝析油的反凝析,又有利于增强凝析油的反蒸发,对于提高凝析油采收率具有显著效果。      

致密砂岩凝析气藏反凝析伤害评价及解除方法

凝析气藏反凝析伤害会严重影响气井产能,正确评价反凝析伤害程度,并有效解除反凝析伤害是凝析气藏开发中不变的主题。针对鄂尔多斯盆地苏里格凝析气田不同区块凝析气物性差异的特点,选择其中3个典型区块凝析气进行复配,基于PVT相态实验结果,采用各区块真实全直径岩心分别模拟了不同凝析油含量凝析气在衰竭开发过程中近井和远井地带的反凝析现象,并对其反凝析伤害程度进行了评价,同时开展了注CO_2吞吐、注甲醇段塞+干气段塞、注干气吞吐等3组解除反凝析伤害实验。实验结果表明:反凝析伤害程度随着凝析气中凝析油含量的增加而增大;随着凝析油含量的不断增加,近井、远井地带的反凝析伤害程度的差异在不断减小,同时近井地带的气相有效渗透率最大下降速度出现的时间越早,对应的压力也越大。3种解除反凝析伤害方法均能有效改善反凝析污染,但从气相有效渗透率恢复程度来看,注CO_2吞吐效果最佳,注甲醇段塞+干气段塞效果次之,注干气吞吐效果最差。     

The solubility of gas components and its importance in gas-condensate reservoir development

The authors investigated the solubility of the gas components in the natural gas-condensate systems and its importance in gas-condensate reservoir development. Also, they discuss some fundamental aspects of preferable methods for recovering trapped retrograde condensate in the formation that is left after primary production. Based on the obtained results from the constant composition expansion test of seven different gas-condensate systems provided a greater understanding of the occurrences and interchanges between liquid and gas phases in the recombined reservoir fluids. The correlation between amount of the dissolved gas in the liquid phase, the volume of vaporized condensate in the gas phase and retrograde condensation pressure was investigated. Analysis of this data identified that increasing dissolved gas in the liquid phase, increases vaporized condensate even in the same thermobaric condition and decreases the retrograde condensation pressure of the gas-condensate systems. It was determined that the solubility of gas components in the fluid should be considered when projecting the gas-condensate reservoirs development. As, improving the solubility of gas components in the condensate decreases the system fog up and retrograde condensation pressures and improves stability of aerosol condition of gas-condensate fluid, it influences on the reservoir condensate bearing to be increased. Therefore, injected gas for gas cycling or revaporization of accumulated condensate from the core can be controlled for the purpose of increasing its solubility and condensate bearing capability.     

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。     

Experimental study into the effectiveness of the partial gas cycling process in the gas-condensate reservoir development

In this study a laboratory study was carried out with the purposes of estimating the effectiveness of the gas cycling process during gas-condensate reservoir development. Specific laboratory equipment was constructed to carry out an experimental investigation by modelling the gas injection and reservoir depletion process. Volumetric properties, fog up, liquid drop-out condition, and retrograde dew point pressures of gas-condensate fluids were investigated. The reservoir fluid was recombined based on samples from Azerbaijan natural gas-condensate reservoir. Results are describing gas injection effect on condensate/gas ratio and condensate recovery in each pressure step. These have provided an understanding on the influence of the retrograde dew point pressure on optimum gas injection stage. The analyses also assure that as condensate/gas ratio decreases continually during the gas injection process, which causes the reservoir fluid PVT characteristics to be changed accordingly furthermore the reservoir pressure can be depleted in order to vaporize the liquid phase and to maintain the reservoir fluid to be in a single phase state during the reservoir exploitation. It was seen to be closely related with retrograde dew point pressure and fog up pressures. Therefore, in terms of incorporating colloidal systems into the subject focusing more on the region between fogging up and retrograde condensation gave interesting results.     

反凝析作用对苏里格气田上古生界气藏开发的影响

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界气藏在开发中产生一定量的凝析油,含量约为10g/m~3,属于微含凝析油气藏,如果生产初期配产过大,那压力下降就会过快。在反凝析作用下,凝析油在近井地带析出形成多相流,堵塞微孔隙和吼道,导致气相渗透率降低,使得气井产量大幅下降,部分被封闭的天然气无法采出,层内凝析对储层的伤害有可能是永久性的。为此,通过对该气藏层内反凝析机理、层内凝析影响因素的分析及室内试验.再使用新建立的三维数学模型对单井进行预测,结果表明该气藏"三低"(低孔、低渗、低产)特征加剧了凝析液对储层的伤害。同时还分析了气井产能降低的根本原因.并对气井生产管理提出了建议:①在保护开采阶段,投产初期应合理配产,以低于无阻流量的1/5~1/8配产,尽可能延长露点线以上开采时间,使凝析油尽可能不在地层中析出;②在反凝析阶段,要在系统研究的基础上得出准确的相态图,要快速通过该阶段尽早进入蒸发阶段,使已经凝析出来的凝析油再次蒸发汽化,从而降低储层污染。该研究成果对苏里格气田上古生界气藏的科学开发以及进一步提高采收率具有重要意义。     

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。     

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。     

解除低渗凝析气井近井污染研究现状及进展

解除近井反凝析堵塞和水锁是深层低渗凝析气藏开发必须解决的难题。通过对国内外文献的调研，分析了凝析气藏近井带反凝析油堵塞和反渗吸水锁形成的机理及其对气井产能的影响，总结了解除凝析气井近井堵塞提高产能的实验和理论研究成果以及形成的主要技术手段。结果认为：低含凝析油的凝析气藏，高渗储层均可能由于反凝析和水锁的存在而严重影响气井产能；高临界凝析油流动饱和度和高含水饱和度导致反凝析影响严重。解除近井反凝析堵塞和反渗吸水锁的主要机理是延缓反凝析出现和加速反凝析油和地层水的蒸发；凝析气注入可反蒸发凝析油中的重烃；注甲醇可有效解除反凝析油和水锁的双重堵塞。将向近井带注入化学溶剂、注气和加热等方法结合起来，可能是解除低渗凝析气井近井堵塞研究的发展趋势。     

The Effect of Water Vaporization on the Well Productivity of Gas Condensate Reservoirs

Well productivity is a crucial concern in predicting the performance of many gas condensate reservoirs. Accurate forecasting of gas-condensate well productivity usually requires fine-grid simulation to model the formation of the liquid bank and to account for high-velocity phenomena and changes in relative permeability at high capillary numbers. At early stages of production, the pressure drop in the near-wellbore region builds up the molar content of water in gas. This, in turn, results in water vaporization, and hence a drop in the connate water saturation. When water vaporization occurs, pores that were formerly filled by connate water now becomes occupied by gas and condensate only. This causes a change in gas and condensate saturations near the wellbore that can affect the well productivity. No lucid numerical simulation approach considering this effect is suggested in the literature. The authors investigated the effects of water vaporization on the near-wellbore region by compositional simulator of GEM. Enhancement of gas well productivity is observed.