牙哈凝析气田循环注气延缓气窜的方法

牙哈凝析气田是我国最大的、首次采用高压循环注气方式开发的凝析气田^［1］，在循环注气保持地层压力开发过程中，国内外各大油气田所遇到最大的难题是气窜问题。为了缓解气窜，利用数值模拟手段，对牙哈凝析气田循环注气开发中的射孔方式、注入方式、注采井距、注采井网、方案跟踪调整等方面进行优化，得出一套在循环注气开发过程中能够延缓气窜的方法。牙哈凝析气田的开发实践证明：所采取的延缓气窜的方法是可行的，有效地控制和延缓了气窜，实现了牙哈凝析气田循环注气的高效开发，对今后我国其他油气田的注气开发具有重要的指导意义。     

牙哈凝析气田用新技术高效开发

牙哈凝析气田是我国探明的规模最大的凝析气田,具有埋藏深、凝析油含量高、高温高压、高含蜡、低地露压差等特点。研究人员针对其开发中存在的一系列难题,以提高凝析油采收率和气田高效开发为目标,组织多学科联合攻关,形成了一套适合超深高压凝析气藏开发的技术系列,取得了丰硕成果,并建成了我国产能规模最大、第一个整体采用早期循环注气开发的凝析气田,凝析油产能58×104t.科研人员成功地解决了超深陆相地层大井距条件下储集层精细描述和精细建模等难题,建立的地质模型准确地预测了储集层中影响注气效果的高渗透夹层分布规律;成功地获取了高温高压、低地露压差PVT样品,形成了一套高温高压凝析气藏开发机理     

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.     

大张坨凝析气藏循环注气开发

对于凝析油含量高,并具有小油环的大张坨凝析气藏,对于采用什么样的开发方式可提高凝析油的采收率,进行了大量的室内实验和多组分数值模型研究,确定采用循环注气开发。于1995年1月开始循环注气,至今已正常注气18个月,见到了气油比下降并稳定的效果。预计可实现凝析油的采收率由35%提高到60.2%的开发方案。     

大张坨凝析气藏循环注气开发方案研究

大张坨凝析气藏位于大港油田板桥凝析油气田板中断块西部,１９７５ 年发现。为获得该凝析气藏的高采收率,进行了多年的开发方案综合研究论证。首先从地质特征、气藏测试、流体相态３ 个方面评价了大张坨凝析气藏,确定了循环注气开发所具备的基本地质条件和流体条件,应用多组分数值模拟技术,对合理井网、井距、注气开发方式和注入介质、循环注气速度和时间等进行全面研究,通过开发指标和经济指标综合优化,确定了二注三采循环注气、部分保持压力开发高凝析油含量气藏的开发方案。１９９５ 年现场实施方案,各项开发指标达到或基本达到方案预测,近４ 年来开发效果十分明显,证明方案的科学性和适用性,同时也证实：对于均质层状砂岩储集层、高凝析油含量、高反凝析液量的饱和凝析气藏,采用注气保持压力开发是一种高效的开发手段。大张坨凝析气藏的成功开发,将为国内凝析气藏的循环注气开发提供许多可借鉴的经验。图４ 表１（ 崔立宏摘）     

牙哈凝析气田边水推进判断方法研究

牙哈凝析气田是目前国内已投入开发的规模最大的,具有边水的整装凝析气田.对于水侵凝析气藏,掌握了水侵特征才能有效改善气藏的开发条件.在现场应用中经常采用试井解释的方法研究边水推进的情况.但井底相态变化会影响到试井特征曲线,从而使边水推进的情况不易判断.文章使用现代试井解释方法,应用KAPPA公司的Saphir试井解释软件对牙哈凝析气田3口生产井历次压力恢复试井先进行了试井解释,然后建立三维数值模型,将试井解释成果与数值模拟研究成果相结合,综合判定牙哈凝析气田边水推进的情况.这对正确认识凝析气藏开发动态及水侵特征,加强动态监测技术研究,对凝析气藏进行有效开发起着重要的指导作用.     

动态监测技术在塔里木盆地牙哈凝析气田的应用

塔里木盆地牙哈凝析气田是目前我国已投入开发的最大的整装凝析气田,也是世界上少有的采用循环注气部分保压开采的高压凝析气藏。凝析气藏是一种特殊、复杂的气藏,在开采过程中凝析油气体系在地层及管线中的流动伴随着复杂的相变,在生产上表现为多相流动、相变特征复杂、井流物组分变化大、气油比上升快、井筒积液与层间串流和气串等。因此,与其它类型油气藏相比,凝析气藏的生产动态监测与分析难度大,技术含量高。牙哈凝析气田投产3a来,围绕凝析气井监测中出现的各种特殊现象,以解决实际问题的应用研究为目标,在牙哈凝析气田成功地建立并应用了较为完备的凝析气井监测与分析技术体系,对凝析气藏生产过程中地层物性变化规律、压力变化特征、流体组分及相态特征变化、层间矛盾、注入气对地层析出油的反蒸发效果等都进行了很好的监测和分析,较好地满足了生产动态分析和管理的需要。在总结已有技术成果的同时指出了今后需要重点发展的先进监测与分析技术。     

凝析气藏循环注气开发中后期重力分异特征

Y凝析气藏经多年注气开发后,气藏在不同产层剖面上呈现出不同的气油比变化和产出烃组分分异现象。利用井下取样方式取得最新的地层流体,通过相态实验,发现随着深度的加深,气油比逐渐增加,露点逐渐增大,凝析气相对分子质量逐渐增大等分异现象。通过干气-凝析气非平衡扩散实验,发现注入的干气并未马上与凝析气混为一相,试验压力为露点压力时,干气注入凝析气后呈现出上层干气、中层凝析气、下层凝油三种地层流体从上到下的分布现象,而实验压力大于露点压力时,呈现出上层干气、下层凝析气两种气体共存的现象。对长期注气开发、气窜等原因导致的重力分异现象有了清晰认识,对注气层位优选等开发方案调整具有重要意义。     

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。     

牙哈高压凝析气井试井研究

在总结牙哈凝析气田高压凝析气井的施工经验的基础上,经压恢凝析驼峰产生的原因和解决方法的分析认为,产量不一样致使井筒温度有差别是产生驼峰的主要原因。解决凝析驼峰的根本措施是把压力计下到气层中部,从根本上消除凝析沉降的影响。     

牙哈5凝析气藏开发方式优化

凝析气藏作为一种特殊的油气藏类型,由于特殊的流体相态特征决定了其开发难度要比一般油气藏复杂得多,开发中不仅要考虑天然气的采出程度,而且还要兼顾凝析油的采出程度.牙哈5气藏为富含凝析油气藏,通过组分数值模拟对不同的开采方式进行对比,得出采用衰竭、注水和注气3种开采方式的开发效果.注水和注气是为了保持地层压力,防止凝析油在地层内大量析出,从而提高凝析油的采收率.对比研究表明,注水和注气开采牙哈5凝析气田要优于衰竭式开采.对注水和注气两种开采方式而言,由于牙哈5气田储层自身的特点,在提高凝析油采出程度方面注气开采方式又要优于注水开采方式.预测结果表明,采用大井距注气开发方式对于延缓气窜可以起到一定作用,从而有利于提高注气效率,增加凝析油采出程度.     

牙哈高压凝析气田同心油管分层注气工艺

塔里木盆地牙哈高压凝析气田一直通过循环注气保压开采的方式进行开发,两个主力气层之间以及同一气层内都存在着较大的储层物性差异,笼统注气不仅导致气藏储量动用不均,而且也进一步加剧了高、低渗透层之间的开采矛盾。为此,依据该气田目前的气井井身结构、地面设施状况和分层注气要求,设计了同心油管分层注气管柱结构,配套了分层注气井口装置,由此完成了分层注气井完井投产作业施工,并满足了分层注气工艺生产的需要。同时,针对同心管方案设计了两种油管组合方式(?114.3mm+?73.0 mm油管组合、?114.3 mm+?60.3 mm油管组合),并按照不同工况配产对两种油管组合的井筒温度场、压力场以及管柱安全性进行了理论分析与评价。结果表明:(1)?114.3 mm+?73.0 mm油管组合在内管和外管分别达到最大注气量50×10~4 m~3/d和20×10~4 m~3/d时,需要的井口注气压力小于42 MPa,现有地面注气设备能力可以达到该值且内、外管注气压差较小,有利于注气作业;(2)?114.3 mm+?73.0 mm油管组合安全系数大于一般设置的参数(1.5),再对注气工况1、2下进行抗内压强度校核,对注气工况3、4下进行抗外挤强度校核,均表明该油管组合能够满足强度要求。结论认为,?114.3 mm+?73.0 mm油管组合作为同心油管分层注气管柱是可行性的。     

塔里木盆地沙雅隆起轮台凝析气藏气井见水时间预测

轮台气藏是位于塔里木盆地沙雅隆起雅克拉断凸东段的底水凝析气藏,气藏投入开发后气井见水严重,预测气井见水时间对开发有重要指导意义。基于Sobocinaki-Cornelius方法,利用已见水井数据,校正无因次锥高与无因次时间的相关关系式。通过校正后的关系式,计算已见水井L5井的见水时间与实际见水时间的误差为9.24%;计算出未见水井L2井见水时间为12年,并对该结果合理性做了分析。     

现代试井分析在牙哈凝析气田的应用

牙哈凝析气田是目前全国最大的采用高压循环注气开发的整装凝析气田。凝析气藏是一种特殊、复杂的气藏,在开采过程中凝析油气体系在地层中的渗流伴随着复杂的相变。与一般气藏相比,凝析气藏中具有许多影响凝析油气渗流的特殊因素,如地层和井简中的流体相变以及地层中油气两相渗流等。因此,凝析气井试井分析有显著的特殊性。围绕凝析气井试井分析的特殊表观现象,以相关基础理论为基础,以解决实际问题的应用研究为目标,在牙哈凝析气田成功地应用了较为完备的凝析气井试井分析技术体系。同时,利用近三年来的多种试井解释成果资料,对该凝析气田的储集层参数、边界识别、气井产能、反凝析的污染效应等进行了分析研究,正确认识了凝析气井及气藏的生产动.态,也为气田下一步开发政策的制定提供了科学依据。     

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。     

塔里木盆地大涝坝凝析气处理装置的参数优化

塔里木盆地大涝坝凝析气处理装置的天然气设计处理量为25×10⁴ m³/d,而目前该装置的天然气实际处理量增至40×10⁴ m³/d,原料气的组成也有所变化,天然气变富,进气压力降低且生产装置的运行参数也与设计参数有一定偏差,导致装置的C₃及C₃⁺回收率仅为70%和81%。为此,借助模拟软件HYSYS分析了天然气经膨胀机组膨胀后的压力、低温分离器温度、脱乙烷塔理论塔板数、脱乙烷塔底重沸器温度、脱乙烷塔的进料位置和脱乙烷塔的进料温度对C₃及C₃⁺回收率的影响,并论述了在现有装置条件下对上述参数进行优化的可行性。优化结果表明：在优化条件下C₃及C₃⁺回收率分别得到大幅提高,C₃的回收率由原来的70%提高到现在的85%,增加了15%;C₃⁺的回收率也由原来的81%提高到现在的91%,增加了10%。     

凝析气藏循环注气三元开发机理与提高凝析油采收率新技术

塔里木盆地牙哈凝析气藏2000年开始采用循环注气开发技术提高凝析油采收率。但随着注气时间的延长,气油比受气窜的影响呈快速上升趋势。气藏历年的动态监测显示,注入的干气与地下凝析气并不能完全混相。室内多相流体PVT实验证实,干气与凝析气存在明显的界面,明确了驱替作用下干气和凝析气的非混相特征。基于瞬时平衡假设的相态和渗流理论无法准确描述其运动规律。熵增数学模型确定了不同储层物性特征对不同性质流体达到相平衡的影响;微元数学模型确定了重力作用对干气和凝析气渗流规律的显著作用;二维机理模型明确了3种作用力在注气井和采气井之间的作用范围。现场试验数据反映了气藏尺度的干气—凝析气运动规律,室内实验数据与数学模型分析反映了孔隙尺度和岩心尺度的开发机理,从而揭示了凝析气藏循环注气"扩散—驱替—重力分异"三元开发机理,明确了重力分异作用是影响循环注气效果的主要因素。基于循环注气三元开发机理,建立考虑扩散、重力分异与储层结构等多因素耦合的非平衡渗流数学模型,提高了循环注气开发过程中的流体分布预测精度,并建立了凝析气藏注气重力辅助立体驱替提高采收率新方法。该技术在塔里木盆地牙哈凝析气田得到了成功应用。     

凝析气田注氮气解水锁工艺探讨

注氮气解水锁工艺是目前塔北地区凝析气田增产的一项创新试用措施。通过对注氮气解水锁工艺的原理进行阐述,结合工程实际中已施工4口井的概况和效果,对该工艺过程中常见的注入气量的确定、选井标准、施工压力曲线特征和何时结束施工等问题进行了分析和探讨。得出了有油气、有能量、有隔夹层、是水锁、是低孔低渗、无堵塞和无漏失的凝析气井适宜进行注氮气解水锁作业,突破阶段后泵压上升至高于地层压力可结束施工等结论。