水平井在凝析气田开发中的应用及效果评价

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。凝析气藏是一种特殊和复杂的气藏,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,当地层流压低于露点压力时,凝析气藏会发生反凝析现象,凝析油在地层中析出,这既污染了产层,又降低了凝析油最终采收率,因此凝析气藏开发难度大、技术含量高。根据牙哈凝析气藏地质特征,在应用现代油藏工程和数值模拟技术分析论证基础上,采用水平井开发高温高压的凝析气藏。开发动态跟踪研究表明,水平井对深层和块状底水、凝析油含量高、地露压差小以及采用循环注气开发的凝析气藏具有很好的适应性,开发效果较好,经济效益明显。     

凝析气藏生产过程反凝析特征评价方法

雅克拉-大涝坝凝析气田地露压差小,边底水能量弱.采用衰竭式开发极易发生反凝析现象.目前不能对凝析气藏生产过程中反凝析特征进行识别,从而影响深层凝析气藏的稳产期和最终凝析油采收率.为此建立了凝析气藏反凝析特征综合识别方法.该方法综合考虑了11个能够反映凝析气藏反凝析特征的动静态参数.运用该方法,比较合理地解释了雅克拉、大涝坝凝析气藏不同于常规凝析气藏的生产特征,认为出现这种特征与生产初期反凝析液量少及产量高等因素有关.在此基础上进一步明确了该气藏生产阶段及其生产规律.     

华北油田兴9凝析气藏开发特征及技术对策

位于大兴断层下降盘的兴9砾岩体气藏属构造—岩性双重控制的凝析气藏,边底水不活跃,属弹性气驱的气藏。气藏高含凝析油,最大反凝析液量高,储层非均质性强。开发特征表现出定容封闭气藏开发特点。针对兴9凝析气藏特征,就开发方式、井距、合理的气井产量及工艺技术等方面提出了适合该气藏的开发方案。通过4种计算井距方法的对比,采用800m井距的不规则三角形井网,采用单点测试与矿场实际生产分析,结合气井最小携液气量计算结果,确定气井的合理产气量,合理控制气井的生产压差,提高凝析油采收率。针对气藏开发过程中出现的问题,提出了相应的对策;并对气藏开发中的一些新工艺、新技术进行摸索。积极探索、创新“负压开孔”试气工艺以及连续气举、“以高带低”排水采气工艺。为同类气藏的合理高效开发提供经验。     

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凝析气藏循环注气开发注干气受气源及天然气价格因素影响较大；注氮气则可以节省宝贵的天然气资源，但会引起凝析气藏露点压力升高而造成一定量的凝析油损失。文章以实际凝析气藏为例，提出干气—氮气交替注入方法开发凝析气藏的方法，可发挥干气对析出凝析油的反蒸发作用，而将氮气作为一种单纯的驱替介质，减小因氮气与凝析气接触后导致露点压力升高而引起的凝析油损失。文章还利用数值模拟方法研究注气时机、储层非均质、段塞尺寸等因素对开发效果的影响，结果表明利用干气—氮气交替注入开发凝析气藏，其凝析油采收率分别比枯竭式和注氮气高31.8%和2.8%，同时可以减少50%的干气回注量，极大地提高了凝析气藏开发的经济效益。     

提高凝析气藏采收率的新思路

我国目前的凝析气藏多属凝析油含量中偏低的饱和凝析气藏，且多采用衰竭方式开发，采收率低，有的已处于开发中、后期，如何提高凝析气井产量和气藏凝析油采收率已成为关键问题。在借鉴俄罗斯开发凝析气藏经验的基础上，着重介绍了４种提高凝析气藏采收率的开发方式：开发中后期低于最大反凝析压力下循环注干气；注N₂开发水淹气藏；防水、治水与利用地层能量相结合的水驱气藏开发方式；注水提高凝析气藏采收率。上述方法对于提高我国凝析气藏采收率具有指导与借鉴作用。     

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中原油田白庙凝析气藏具有埋藏深，构造复杂，储层物性差，凝析油含量高的特点。采用衰竭式开发时，储层压力衰竭较快，当降到露点压力以下时，由于近井地带反凝析液的堵塞作用，凝析气有效渗透率降低，严重损害了凝析气井的产能。若采用循环注气开采，也难以获得经济效益。因此，根据白庙深层低渗透凝析气藏的地质特点，文章提出了以复杂结构井为主导的新型开发模式。数值模拟结果表明：利用复杂结构井开发深层低渗透高含凝析油的凝析气藏，不仅可以提高天然气采收率，同时还能有效控制储层中凝析气的反凝析进程，提高凝析油的最终采收率。     

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反凝析污染对凝析气井的伤害是凝析气藏开发中遇到的一个非常重要的问题,它将降低凝析气井产能,导致凝析油采收率的下降。而影响凝析气藏开发的另一项主要因素是非达西流,它将造成凝析气藏近井地区的凝析油析出、孔道堵塞、渗透率降低。文章针对上述两大问题进行了深入的研究,给出了利用实验定量测定反凝析污染程度的方法;同时结合某具体凝析气田数据,使用油藏工程方法研究了紊流对其影响的程度,利用数值模拟方法模拟了在不同紊流系数下该凝析气田开发方案。通过指标对比分析,得出了气井的非达西效应对凝析气藏开发效果的影响程度和定量研究反凝析污染和非达西流影响程度的方法,为合理开发凝析气藏提供了理论参考。     

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裂缝性凝析气藏油气渗流机理与常规凝析气藏不同，在循环注气开发过程中将表现出不同的开采特征，因而如何准确地描述裂缝性凝析气藏循环注气过程中 “裂缝—岩块”质量交换机理和岩块中的驱替效率，对于高效开发裂缝性凝析气藏具有一定的指导意义。文章利用多相多组分渗流理论，首次建立了考虑裂缝油气毛管力影响的裂缝性凝析气藏循环注气数学模型，利用该模型研究了裂缝性凝析气藏循环注气特征。结果表明，在利用气体驱替凝析油的过程中，毛管力表现出阻力作用；裂缝性凝析气藏循环注气开发时，凝析油采收率随注采比增加呈现先增后降的变化趋势，这与常规凝析气藏循环注气开发凝析油采收率变化趋势相异；采用较低的注采比更有利于提高裂缝性凝析气藏开发效果。     

低渗透凝析气藏开发技术

低渗凝析气藏开发有其特殊性和相当难度,要特别重视凝析气藏开发方式、储层改造技术,特别是水平井技术的研究,加强动态分析方法的研究。凝析气田在世界气田开发中占有特殊重要的地位,凝析油气藏的高效开发一直是世界级难题。凝析气藏渗流凝析气藏在生产中表现出的产能递减现象,促使人们去了解储层中的真实流动状态。在凝析气藏开发过程中,当井底流动压力降低到露点压力以下时,会发生反转凝析现象。反凝析液在生产井井筒附近迅     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。      

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凝析气井开采过程中，当地层压力小于露点压力时，将在地层中发生反凝析现象，凝析液在井筒附近产生附加表皮系数，导致产气量下降。对反凝析污染进行评价，可以为不同开发时期产能的合理调整提供依据，有效提高气田的开发效益。文章应用气藏工程和数值模拟方法对丘东凝析气藏不同开采时期及整个开采过程的反凝析污染进行了评价，并优选出消除丘东气田近井带反凝析污染的注气气源、注气量和注气时效。计算结果表明，丘东气田气井投产第二年出现近井带反凝析污染，污染主要发生在距井筒10 m以内；考虑到丘东气田的地面建设以及吐哈油田天然气开发的实际特点，采用间歇注气来解除反凝析污染；丘陵LPG干气作为间歇注气消除近井带凝析污染的首选气源，合理的注入气量为4.5×１０４ｍ３，气田从第三年末开始注气，每半年注一次，连续注9 ａ，可以获得较高的累积采气量。     

凝析气藏反凝析规律与生产制度关系优化研究

大多数以衰竭方式开采的凝析气藏在地层压力降到露点以下时，在储层中会产生反凝析，并不断堆积，造成气相渗透率急剧下降，产量大幅度递减，甚至导致井筒大量积液。针对这一生产现象，分析了不同开采阶段气藏露点压力和油气相渗透率的变化规律与特征，指出，优化凝析气井生产制度必须有效地监测凝析气井积液和地层压力，采用节点分析方法确定合理的生产制度参数。     

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文章在对气液两相渗流理论调研的基础上，考虑了凝析气藏反凝析和产水的三相流特点，从达西渗流定律入手，根据物质守恒原理，引入气、油、水多相流拟压力，建立了三相流产能方程，给出了无阻流量计算公式，详细描述了根据产能试井数据建立产能方程的步骤。文章提出的方法既适用于地层压力低于露点压力的反凝析气井两相流，也适用于产水凝析气井的三相流，目前气水或油气两相流产能方程只是新方程的特例。对某凝析气藏实际产能试井数据进行了分析计算，表明由于出水凝析气井不仅要克服凝析油的渗流阻力，还要克服水相渗流阻力，多相流产能远远低于单相流，对产水量较大的凝析气井而言，在流动压力大大低于露点压力时，不能采用单相流产能方程配产。实例中的多相流产能曲线表明：在同一井底流压下，随气水比的增加，气体产量将减少；在相同气产量下，随着水气比的增加，生产压差将增大。