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。     

含水汽凝析气体系相态仿真模拟研究

凝析气藏中的水汽对凝析气体系相态变化有影响。在地层中等温降压时,含水汽的烃类体系会发生反凝析现象。在反凝析现象中会产生凝析水和凝析油。这些反凝析液的聚集效应会造成凝析气井的产能严重损失。这就使得控制反凝析液的析出成为提高凝折气藏采收率的关键。在研究中,总结了含水汽凝析气体系的相态特征。同时,在对某含水汽凝析气体系相态实验分析的基础上,对该体系分考虑水汽和不考虑水汽2种情况进行相态仿真模拟。模拟结果大致与实验观测值一致。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

缝洞型凝析气藏注气吞吐提高凝析油采收率机理研究

基于凝析油采出的数学理论模型,以及凝析气典型PR状态方程,建立静态零维模型,并通过数模软件的相态软件包对缝洞型凝析气藏进行注气吞吐模拟,研究了注入气组成、注气时机以及注气量对凝析油采收率的影响规律。结果显示,在最大反凝析压力之前注气效果更佳,且越早注气越好;注气量越大效果越好,注气量过小反而将增大反凝析损失;注入气降低反凝析液量和露点压力有利于成功的注气吞吐。     

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.     

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.     

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。      

含水饱和度和衰竭速度对凝析气藏油气采收率的影响

通过建立不同的衰竭速度和初始含水饱和度,设计了7组凝析气在多孔介质中的衰竭实验、相态分析实验和超声波露点检测实验,研究了油气采收率、气油比、凝析油临界流动饱和度和临界流动压力的变化规律。结果表明：随着衰竭速度增大,油气采收率下降但幅度不大,而凝析油临界流动饱和度增加,临界流动压力降低。当初始含水饱和度低于岩心束缚水饱和度时,随着初始含水饱和度增加,凝析油采收率明显增大,天然气采收率基本不变;反之,随着初始含水饱和度增加,天然气采收率增加,凝析油采收率下降但幅度不大。对于底水能量较大的凝析气藏,采气速度不宜过高,可在有效保持地层压力的前提下,在水区及时采取堵水排水措施。