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。     

��������������������˥�߿����������о�

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。     

低渗透多孔介质对高含凝析油型凝析气相态影响

低渗透气藏在我国已发现的气藏中所占比例较大;由于低渗透多孔介质的影响,与常规高渗气藏相比,开发难度较大,尤其是对于凝析气藏.因此,考虑低渗透多孔介质对凝析气体系的影响对于提高我国低渗透凝析气藏开发水平有一定实际意义.此次研究主要分析低渗透多孔介质对凝析气体系相态特征影响.采用中原桥白气藏实际低渗透储层岩心和配置的高舍凝析油型(凝析油含量364 g/m3)凝析气样分别从实验、数值模拟角度研究衰竭过程中,多孔介质、初始水饱和度对凝析油饱和度和残余油饱和度的影响,以及多孔介质对凝析气露点压力影响.研究表明:多孔介质中测试的凝析气露点压力高于PVT仪中测试值;对同一块岩心,采用相同的凝析气样品,随着初始含水饱和度的增加,测得的衰竭至大气压下凝析油残余饱和度越小;衰竭过程中,多孔介质中凝析油流动及再蒸发较PVT仪中明显,凝析油残余饱和度低于PVT仪测试值.对于低含凝析油型凝析气,由于致密储层对凝析油的吸附作用明显,岩心测试的残余油饱和度值高于PVT仪测试值,因此,对于这类凝析气藏必须考虑凝析油污染问题.     

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.     

不同注入气对凝析气相态的影响

凝析气藏开发过程中最大的问题是由于地层压力低于露点压力以下而造成凝析油损失,注气是防止凝析油析出并提高采收率的较好方法,但目前不同注入介质对凝析气相态影响还未进行系统研究,以一个真实的凝析气藏为例,使用自行开发的PVTCOG软件和PR状态方程,研究和对比了在凝析气藏定容衰竭不同阶段,注干气、氮气及二氧化碳气对凝析气相态的影响。研究表明不同种类的气体对凝析气露点、凝析油饱和度及采收率有明显不同的影响。     

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。     

用黑油模型方法和物质平衡原理处理凝析气藏的相变开采问题

在凝析气藏衰竭式开采中,受凝析气组分、地层多孔介质、温度和压力等因素的影响,会发生PVT相态变化,并呈现双组分特性。为了尽量减少凝析油在储层中析出,保持较高产量、采收率和开采效益,用黑油模型方法和物质平衡原理建立了一套处理凝析气藏相变开采的数学模型,并对实际气藏的主要参数进行了拟合预测,结果与开采计算及实验数据吻合较好。     

大涝坝凝析气藏考虑多孔介质影响的衰竭开采相态特征

考虑多孔介质对大涝坝凝析气藏DLK4井露点压力、组分变化及凝析油采收率等的影响,评价多孔介质对流体开采特征的影响,并与PVT筒中的衰竭实验结果进行比较,以指导油田开发。实验研究表明:考虑多孔介质的影响时流体露点压力变化不明显;定容衰竭过程中的组分变化显示考虑多孔介质的影响时脱附出的C1主要进入气相,C7+主要进入液相,而C3则同时进入液相和气相;同时在多孔介质的影响下,液相摩尔分数增加约5%,最大反凝析液饱和度增加5.5%,而衰竭到10 MPa时,凝析油采收率降低3%。因此,在凝析气藏衰竭开采过程中必须考虑多孔介质的影响。     

多孔介质中凝析气相变实验的新方法

由于凝析气藏存在着复 杂的地下烃体系,凝析油气体系与储集层多孔介质间的相互作用,使得凝析气在多孔介质中相态变化规律十分复杂。而现有多孔介质相变实验方法中,压力、温度偏低,不能反映储集层中凝析气的相变特点。针对这一-问题,以凝析气相变理论为基础,利用气相色谱分析技术,创建了一种能真实反应凝析气在多孔介质中相变的实验新方法,在渗透率为0.011 μm2的介质与PVT简中的凝析气相变实验结果表明,低渗透介质对凝析气相态特征具有较大的影响。与目前相变实验方法相比,该方法的测试结果可靠性高、精度高。     

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。     

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。     

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．     

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。     

缝洞型凝析气藏衰竭开采动态实验研究

缝洞型碳酸盐岩凝析气藏作为目前的非常规气藏之一,具有储集空间类型多样化、埋藏深、构造复杂、储层非均质性极强、连通性差、各储集体间天然能量差异大的特点,其储层的双重介质属性决定了油气在储层中渗流的特殊性,而凝析气在多孔介质中的复杂相态特征也进一步增加了该类气藏高效开发的难度。从研究衰竭开发动态的角度出发,采用人工造洞造缝制成的缝洞型碳酸盐岩全直径岩心对富含凝析油的凝析气进行了不同介质、不同倍水体、不同开采速度及缝洞不同连通方式多种情况下的衰竭实验研究。研究结果表明:多孔介质存在有助于凝析油采出,缝洞不同连通方式时,凝析油采出程度为顶部连通小于水平连通,水平连通小于底部连通;水体存在有助于凝析油采出,水体越大凝析油采出程度越大,不同衰竭速度对凝析油采出程度的影响不大;岩心填砂后,由于砂砾产生的多孔介质界面影响及阻挡作用,凝析油采出程度高于未填砂时。该研究成果对指导缝洞型凝析气具有一定的指导意义。     

多孔介质中凝析油气体系的定容衰竭相平衡计算

油气藏储层中的流体要受到毛细管压力、气相吸附、液相吸附、毛细凝聚、色谱分离等各种界面作用的影响 ,因此凝析油气体系在油气藏储层中的相态变化和在PVT筒中的相态变化有着很大的差别。文中建立了考虑气相吸附、液相吸附、毛细管压力影响的定容衰竭相平衡计算模型 ,以我国PH凝析气田为例 ,进行了考虑多孔介质界面现象影响的定容衰竭模拟计算 ,论证了气相吸附、液相吸附、毛细管压力对定容衰竭相平衡计算结果的影响程度 ,并将计算结果与不考虑多孔介质界面现象影响的计算结果作了对比和分析 ,结果表明 ,多孔介质界面现象对凝析油气体系定容衰竭相平衡的影响较为显著