论文部分内容阅读
【摘要】苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,凝析液量低,其反凝析现象在以前的研究中没有引起重视,但有研究表明即使很贫的凝析气藏,反凝析液聚积也可能严重降低气井产能,因此有必要对其进行层内凝析实验研究。采用天然气驱替凝析油的方法确定苏里格低渗气田三块岩心临界流动饱和度在20.8-22.6%之间,束缚水饱和度是其主要的影响因素。层内凝析伤害实验表明,凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大且凝析现象发生初期伤害更大;在相同凝析油含油饱和度下,渗透率越低岩心的伤害率越大。
【关键词】凝析油 临界流动饱和度 束缚水饱和度 气相渗透率
当井底流压低于露点压力而地层压力高于露点压力时,地层中将出现三个不同的流动区域[1]。而当反凝析油饱和度低于临界流动饱和度,凝析油基本滞留在储层中,这将减少气体流动的有效孔隙空间,对气相渗流产生堵塞效应,从而降低气相相对渗透率,导致气井产能的降低。
即使很贫的凝析气藏,反凝析液聚积也会严重降低气井产能。例如印度尼西亚Arun气田发表的数据显示,PVT实验反凝析液量只有1.1%,露点压力30.4MPa,而当平均油层压力下降到露点压力以下时,气井产能却下降了2倍。岩心实验表明凝析液临界流动饱和度是51%。因此,这个高的临界凝析液饱和度是导致气产能严重下降的直接原因。Boom等也指出,即使贫气,由于气体在近井带的流速比地层大,液量在近井带堆积速度很快,所以在很低的反凝析液量下随着大量的气体流向井筒,一样可以形成相对很高的凝析液饱和度。Hamoud[2]所做的长岩心实验也显示,即使对于高渗透( 246×10-3-378×10-3um2)岩心,反凝析液堵塞一样可以导致气相相对渗透率下降95%-98%。
因此,根据相态分析,虽然苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,但也有必要对其进行层内凝析实验研究。
1 层内凝析油临界流动饱和度测定
本文采用天然气驱替凝析油的方法来确定临界流动饱和度,该方法避免了由于高气油比气藏无法测得该值的缺点,同时考虑了地层水对该值的影响。具体的实验步骤及流程(图1)如下:
(1)对岩心进行清洗烘干,将饱和模拟地层水后的岩样装入岩心夹持器,利用围压泵给岩心夹持器加围压;
(2)用蘇里格的凝析油进行驱替,直至无水产出。
(3)用苏里格的气样进行驱替,直至无油产出。
(4)稳定4小时之后,改变驱替速度进行驱替,直至无油产出,把此时岩心中的含油饱和度定义为临界流动饱和度。
本次试验采用改变驱替速度不断驱替的方法测定了苏里格苏4井2号岩心、苏8井5号岩心、苏35-15井20号岩心的临界流动饱和度,实验岩心参数及结果见表1。
通过上表可以看出,本次采用的三块岩心的束缚水饱和度分别为47.85%、42.56%、47.13%,临界流动饱和度分别为20.8-22.6%。凝析油临界流动饱和度的大小受储层物性、孔隙结构、流体性质等诸多因素影响,但束缚水饱和度应是主要的影响因素。低渗凝析气藏凝析油临界流动饱和度低的主要原因是岩心具有较高的束缚水饱和度。由于一般的砂岩均是亲水的,束缚水将占据小孔隙,凝析油有占据较大孔隙的趋势,毛管力对凝析油的流动阻力效应将减弱,所以凝析油在有束缚水的岩心中比没有束缚水的岩心中容易流动。
2 反凝析油伤害实验研究2.1 实验方法
反凝析油饱和度低于临界流动饱和度,凝析油析出但不流动,地层中同时存在气相和反凝析油相,但凝析油在地层中析出必将影响整个岩心的渗透率。本次实验就是测定凝析油饱和度低于临界流动饱和度之前不同凝析油饱和度对岩心渗透率的影响[3]。
2.2 实验步骤
将岩心清洗、抽空,建立束缚水饱和度,向岩心中注入一定量的油,测定该含油饱和度下的气测渗透率,再向岩心中注入一定量的油,获取其他含油饱和度下的岩心气测渗透率,直至含油饱和度达到临界含油饱和度为止。
2.3 实验岩心参数
本次实验对苏8井15号岩心、苏35井17号岩心和苏8井21号岩心进行了测试,实验岩心参数如表3,实验结果见表4所示:??图3?不同含油饱和度的渗透率伤害曲
线
通过上面的实验数据,结合反凝析机理可以看出:
(1)反凝析程度增加或凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大,苏8井15号岩心、苏35井17号岩心和苏8井21号岩心的渗透率伤害达到了50.20%、53.03%和40.26%。
(2)在相同凝析油含油饱和度下,渗透率越低岩心的伤害率越大。由此可见,地层孔隙渗透率愈低,凝析油临界流动饱和度愈高,反凝析对其污染伤害程度愈大。
(3)反凝析程度增加或凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大,而且凝析现象发生初期伤害更大。这与反凝析现象发生初期所产生凝析油相对较少,而在凝析油与地层孔隙介质表面强吸附作用下,凝析油流动性相对较差有关。
(4)反凝析现象所导致的凝析油损失使凝析油大量聚集在从气井井周到气藏远处的地层微孔隙中,形成井周向地层内部延伸的“反凝析油饱和度漏斗”、“压降漏斗”、“相渗透率降低漏斗”以及不易流动的“圈闭凝析油”而严重影响凝析气井的产能和开发效果。
3 结论
(1)即使贫气,由于气体在近井带的流速比地层大,液量在近井带堆积速度很快,所以在很低的反凝析液量下随着大量的气体流向井筒,一样可以形成相对很高的凝析液饱和度。因此,根据相态分析,虽然苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,但也有必要对其进行层内凝析实验研究。
(2)采用天然气驱替凝析油的方法确定苏里格三块岩心临界流动饱和度在20.8-22.6%之间,束缚水饱和度是其主要的影响因素。
(3)层内凝析伤害实验表明凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大且凝析现象发生初期伤害更大;在相同凝析油含油饱和度下,渗透率越低岩心的伤害率越大。
(4)由于多孔介质中凝析油气相态及饱和度测试难度大,现在国内也只是进行了些初步研究,束缚水影响还未考虑,测试技术也还有许多不完善的地方,有待于进一步发展。
参考文献
[1] A.C.Gringarten,A..Al-Lamki,S.Daungkaew. Well Test Analysis in Gas-Condensate Reservoirs[C].. SPE 62920,2000
[2] Hamoud A Al-Anazi,肖曾利,冯金德,等.用甲醇处理凝析气藏凝析堵塞的现场应用[J].国外油田工程 2004;20(5):1-7
[3] 刘建仪,郭平,李士伦,等.反凝析污染对凝析气井伤害的实验评价研究[J].天然气工业2001;21(5):67-70
作者简介
1981年9月,出生于四川省广安,大学本科,学士学位,现在中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司工作。主要从事试油气、修井、连续油管等现场作业施工。
【关键词】凝析油 临界流动饱和度 束缚水饱和度 气相渗透率
当井底流压低于露点压力而地层压力高于露点压力时,地层中将出现三个不同的流动区域[1]。而当反凝析油饱和度低于临界流动饱和度,凝析油基本滞留在储层中,这将减少气体流动的有效孔隙空间,对气相渗流产生堵塞效应,从而降低气相相对渗透率,导致气井产能的降低。
即使很贫的凝析气藏,反凝析液聚积也会严重降低气井产能。例如印度尼西亚Arun气田发表的数据显示,PVT实验反凝析液量只有1.1%,露点压力30.4MPa,而当平均油层压力下降到露点压力以下时,气井产能却下降了2倍。岩心实验表明凝析液临界流动饱和度是51%。因此,这个高的临界凝析液饱和度是导致气产能严重下降的直接原因。Boom等也指出,即使贫气,由于气体在近井带的流速比地层大,液量在近井带堆积速度很快,所以在很低的反凝析液量下随着大量的气体流向井筒,一样可以形成相对很高的凝析液饱和度。Hamoud[2]所做的长岩心实验也显示,即使对于高渗透( 246×10-3-378×10-3um2)岩心,反凝析液堵塞一样可以导致气相相对渗透率下降95%-98%。
因此,根据相态分析,虽然苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,但也有必要对其进行层内凝析实验研究。
1 层内凝析油临界流动饱和度测定
本文采用天然气驱替凝析油的方法来确定临界流动饱和度,该方法避免了由于高气油比气藏无法测得该值的缺点,同时考虑了地层水对该值的影响。具体的实验步骤及流程(图1)如下:
(1)对岩心进行清洗烘干,将饱和模拟地层水后的岩样装入岩心夹持器,利用围压泵给岩心夹持器加围压;
(2)用蘇里格的凝析油进行驱替,直至无水产出。
(3)用苏里格的气样进行驱替,直至无油产出。
(4)稳定4小时之后,改变驱替速度进行驱替,直至无油产出,把此时岩心中的含油饱和度定义为临界流动饱和度。
本次试验采用改变驱替速度不断驱替的方法测定了苏里格苏4井2号岩心、苏8井5号岩心、苏35-15井20号岩心的临界流动饱和度,实验岩心参数及结果见表1。
通过上表可以看出,本次采用的三块岩心的束缚水饱和度分别为47.85%、42.56%、47.13%,临界流动饱和度分别为20.8-22.6%。凝析油临界流动饱和度的大小受储层物性、孔隙结构、流体性质等诸多因素影响,但束缚水饱和度应是主要的影响因素。低渗凝析气藏凝析油临界流动饱和度低的主要原因是岩心具有较高的束缚水饱和度。由于一般的砂岩均是亲水的,束缚水将占据小孔隙,凝析油有占据较大孔隙的趋势,毛管力对凝析油的流动阻力效应将减弱,所以凝析油在有束缚水的岩心中比没有束缚水的岩心中容易流动。
2 反凝析油伤害实验研究2.1 实验方法
反凝析油饱和度低于临界流动饱和度,凝析油析出但不流动,地层中同时存在气相和反凝析油相,但凝析油在地层中析出必将影响整个岩心的渗透率。本次实验就是测定凝析油饱和度低于临界流动饱和度之前不同凝析油饱和度对岩心渗透率的影响[3]。
2.2 实验步骤
将岩心清洗、抽空,建立束缚水饱和度,向岩心中注入一定量的油,测定该含油饱和度下的气测渗透率,再向岩心中注入一定量的油,获取其他含油饱和度下的岩心气测渗透率,直至含油饱和度达到临界含油饱和度为止。
2.3 实验岩心参数
本次实验对苏8井15号岩心、苏35井17号岩心和苏8井21号岩心进行了测试,实验岩心参数如表3,实验结果见表4所示:??图3?不同含油饱和度的渗透率伤害曲
线
通过上面的实验数据,结合反凝析机理可以看出:
(1)反凝析程度增加或凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大,苏8井15号岩心、苏35井17号岩心和苏8井21号岩心的渗透率伤害达到了50.20%、53.03%和40.26%。
(2)在相同凝析油含油饱和度下,渗透率越低岩心的伤害率越大。由此可见,地层孔隙渗透率愈低,凝析油临界流动饱和度愈高,反凝析对其污染伤害程度愈大。
(3)反凝析程度增加或凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大,而且凝析现象发生初期伤害更大。这与反凝析现象发生初期所产生凝析油相对较少,而在凝析油与地层孔隙介质表面强吸附作用下,凝析油流动性相对较差有关。
(4)反凝析现象所导致的凝析油损失使凝析油大量聚集在从气井井周到气藏远处的地层微孔隙中,形成井周向地层内部延伸的“反凝析油饱和度漏斗”、“压降漏斗”、“相渗透率降低漏斗”以及不易流动的“圈闭凝析油”而严重影响凝析气井的产能和开发效果。
3 结论
(1)即使贫气,由于气体在近井带的流速比地层大,液量在近井带堆积速度很快,所以在很低的反凝析液量下随着大量的气体流向井筒,一样可以形成相对很高的凝析液饱和度。因此,根据相态分析,虽然苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,但也有必要对其进行层内凝析实验研究。
(2)采用天然气驱替凝析油的方法确定苏里格三块岩心临界流动饱和度在20.8-22.6%之间,束缚水饱和度是其主要的影响因素。
(3)层内凝析伤害实验表明凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大且凝析现象发生初期伤害更大;在相同凝析油含油饱和度下,渗透率越低岩心的伤害率越大。
(4)由于多孔介质中凝析油气相态及饱和度测试难度大,现在国内也只是进行了些初步研究,束缚水影响还未考虑,测试技术也还有许多不完善的地方,有待于进一步发展。
参考文献
[1] A.C.Gringarten,A..Al-Lamki,S.Daungkaew. Well Test Analysis in Gas-Condensate Reservoirs[C].. SPE 62920,2000
[2] Hamoud A Al-Anazi,肖曾利,冯金德,等.用甲醇处理凝析气藏凝析堵塞的现场应用[J].国外油田工程 2004;20(5):1-7
[3] 刘建仪,郭平,李士伦,等.反凝析污染对凝析气井伤害的实验评价研究[J].天然气工业2001;21(5):67-70
作者简介
1981年9月,出生于四川省广安,大学本科,学士学位,现在中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司工作。主要从事试油气、修井、连续油管等现场作业施工。