凝析气藏近井地层反凝析、反渗吸地层伤害机理

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1、改善深层低渗凝析气藏气井产能的强化采气新技术、新方法的发展现状(上篇)凝析气藏近井地层反凝析、反渗吸地层伤害机理孙雷1李士伦1杜志敏1李明志2张庆生2黄全华1汤勇1潘毅1(1．西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室；2．中原油田分公司)我国低渗凝析气藏的储量可观，而其中相当部分处于低产低效开采状态。随着深部油气勘探的发展，发现这类气藏的可能性也更大。认识和掌握这类气藏的特殊规律(地质、开发、开采特征)是开发好低渗凝析气藏的前提。确定合理的开发方式、层系井网、气井生产制度，是开发好这类气藏的基础。采用先进实用配套的气井高产稳产强化采气工艺技术，是开发好这类气藏的

2、保证。根据我国标准，按储层物性对气藏分类，有效渗透率>(O．1一lo)x10-3皿f(绝对渗透率>(1。20)x10．3pm2)、孔隙度>10％一15％为低渗气藏，有效渗透率≤0．1×100IⅢ，(绝对渗率≤1×10_3脚f)、孔隙度≤lO％为致密气藏。我国深层(>3500m)天然气资源量在21．66×10”m3以上，占全国天然气总资源量的57％，其中凝析气藏占有相当的比例。这类气藏在陆上主要集中在中西部、松辽、渤海湾、四川、塔里木、吐哈、柴达木等盆地、南方地区和近海海域等10个地区的深部地层中，随着深部油气勘探的发展，发现这类气藏的可能性愈大。对已开发的这类气藏，如

3、何改善其开发效果。发展先进实用配套的开发与开采技术，发挥和提高气井和气藏的产能，实现高产稳产，对我国天然气工业持续稳定发展，有着十分重要的意义。1凝析气藏近井地层反凝析伤害机理由于凝析气藏中古有以气态形式存在的凝析油，在开发的过程中，当压力降至露点以下就会出现反凝析现象。反凝析液积聚在近井地层，将造成地层渗流通道的堵塞，使气井产能下降。同时，受井筒积液影响，在井筒液柱回压、岩石润湿性及微孔隙毛细管力作用下将产生反渗吸水锁效应，造成地层渗流通道的堵塞，加剧近井带地层伤害，从而进一步引起气井产能的下降，特别是对低渗低产凝析气井，这一现象尤为严重，是我国开发低渗凝析气藏普遍

4、遇到的一个制约气井高产稳产非常严重的问题。而正确描述反凝析和反渗吸水锁形成的机44理，发展降低和解除反凝析、反渗吸堵塞的方法和工艺技术就成为有效开发低渗凝析气藏特别需要重视的问题。1．1近井地层反凝析堵塞效应在凝析气藏衰竭开采过程中，当井底压力降至流体露点压力以下时首先会在近井地层产生反凝析现象，随着开采过程压降漏斗逐渐向地层远处的扩展，从井底到气藏外边界可能出现三个相态分布和渗流区域(图1)：一是井底附近地层的凝析油、气两相可同时流动＼＼／『区；二是中问部分的气相可流动而油不可压降弱2八／压降弦斗?一露点压力’流动区；三是外部的单相气渗流区。通常，单相气区：单相气区

5、于井底附近地带的压力下降快，凝析油首仄《渊凝析气在地层中的流动从单相气开始，由!附加有反渗吸水先在近井地层中析出。当反凝析油饱和度＼i尚未达到临界流动饱和度时，近井地层仍维持单相气体渗流。随着地层远处凝析气向井内流动，在近井地层将不断产生新的图l凝析气藏压降漏斗及反凝析液分布图反凝析油堆栈，当反凝析油饱和度达到临界流动饱和度时，井底附近地层就开始形成凝析油、气两相同时流动区。同时，随着压降漏斗向地层远处的延伸，地层远处的压力逐渐低于露点压力，而使反凝析区向地层远处扩展，形成中间部分的气相可流动而油相不可流动区。反凝析液占据多孔介质孔隙表面和充填微小孔隙形成反凝析油饱和

6、度，而使流体流动的有效孔隙空间减少，增加气液渗流阻力，降低了孔隙通道的渗透性，同时减小了地层拟绝对渗透率和气相对渗透率，使凝析气井产能下降。1．2近井地层反凝析饱和度的预测方法凝析气井近井地层反凝析堵塞效应，主要决定于反凝析油饱和度的分布，可通过定容衰竭开采过程中流体相平衡过程的物质平衡关系来预测。在定容衰竭过程中，由于凝析油析出，储集层中出现气、液两相，设气、液两相之间的相平衡可在瞬问完成，不受渗流过程的影响，则衰竭开采过程反凝析饱和度分布规律满足以下流体相平衡物质平衡关系。(1)相态变化热力学平衡条件方程组善黜=o∥一片=o(1)(2)鲁l+(甄一1)矿一p7一矿

7、一丝警=o(3)式中纡—吩别为组分i在气、液相中的逸度；=；——体系中f组分的摩尔组成；Ki一{组分的平衡常数；卜—气相摩尔分量；∥、产——为气、液相压力；J——界面张力；口——润湿接触角；，——毛细管半径；45m——表币组分数。(2)定容衰竭物质平衡关系露点压力下单位摩尔质量的凝析油气体系所占的孔隙体积：n：警(4)第^次压降段采出井流物的摩尔质量：△‰=‰u+缸∞(1一％_1)甓一n}彘衰竭开采至第k级压力时，采出井流物的摩尔质量累积采收率：．Ⅳ止=∑△Ⅳ撕(6)衰竭开采至第^级压力时，地层反凝析油损失占孔隙体积饱和度：sm=丛％≯地％衰竭开采至