渗流力学论文

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1、凝析油气渗流理论研究进展提要本文综述了凝析油气渗流研究的现状，简要介绍了凝析油气藏特征、开采方案及其试井分析方法，着重讨论了凝析油气渗流的基本方程、解析解法和数值模拟。在此基础上，提出了该理论研究的发展前景。关键词凝析汕气藏；渗流；试井分析；解析解；数值模拟1引言所谓凝析油气藏即能采出人然气和凝析汕的气藏。凝析油是汽汕及密度太于汽油但小于o・786g/cma的其他惚分的混台物。在地层条件下，天然气和凝析油通常呈单一的气相状态，并符合反凝析规律。它既不同J：油藏，也不同J：气藏，是一种新型的工业性油气储集类型。凝析油气藏是30年代初首先在美国发现的。随钻井深度的增加，卅界上许多国家，如苏联、英

2、国、加拿大、澳大利亚、挪威、阿联酋和我国等也相继发现了凝析油气藏。依H前勘探情况，苏联的凝析油气藏数FI最多，储量也最大。凝析油气藏和•般汕藏、气藏相比具备•系列优点。世界上每年有越来越多的凝析油气藏投入T•业性开发。因此凝析油气渗流研究具有重大现实价值。凝析油气渗流比一般汕气渗流更为复杂。对相半女的凝析油气渗流，如果地层压力高出露点斥力太女，循环注气开发以及井筒流动，管道输运等，不可避免地出现凝析反凝析、蒸发反蒸发和溶解分离过程。此外，由于凝析汕气渗流的高温高压特性,理想气体状态方程不适用，需要应用形式上繁杂得多的状态方程。所有这些都给凝析油气渗流的研究增加相泊大难度。这就是为什么发现凝析

3、油气藏50多年来其渗流理论研究尚不深入的根本原因。本文综述凝析油气渗流研究的现状。先介绍凝析油气藏的主要特征、开采方案及试井分析方法。而后引出凝析油气渗流的控制方程。接着分析凝析油气渗流的解析解法。授后讨论凝析汕气渗流的数值模拟。在此基础上，进一步提出凝析油气渗流理论研究的发展前景。2凝析油气藏特征及开发2.1凝析油气藏特征凝析油气藏赖以形成的地质物理条件，决定了它具有一系列不同于油藏、气藏的特征。这些特征主要反映在以下几个方面：①凝析油气藏的埋藏深度较深，地层温上箧高，压力高。②油气藏温度、压力随深度变化，导致凝析汕的含量、组分构成和露点斥力的变化。在和同地质条件下，凝析油含晁取决于温度和

4、爪力，I大I而也就取决于埋藏深度:埋藏越深,地层温度承受力都越高，凝析油古量也就越高。同时,略点压力还受产率的彷响。产率愈崗，霭点压力愈低。③出现凝析和反凝析,溶解和分离过程。气中溶解有凝析油,含量随露点压力改变；油中又溶解有气，含暈随泡点压力变化。这种相间传质现象构成凝析油气渗流的重要特征。④凝析油气藏开发过程「【J,储集地层变形，进而改变介质的孔隙度和渗透牢。有学者研究发现，这种介质孔隙度、渗透率的变化遵循一定的规律。在某些情况下，储层变形还将影响天然气、凝析汕采收牢，他的实验显示：在刚性水压驱动条件下，强变形地层的气体采收率比弱变形地层的要高出14.8%,而凝析油采收率正相反，弱变形地

5、层的较高.①湍流的影响不可忽视。凝析油气渗流中，气体渗流速度高，构成湍流流动。这时达西定律不适用，代之应采川非线性的渗流规律。②含CO?和也S等腐蚀性气体。2.2凝析油气藏开发所谓凝析油气藏的合理开发是指在遵守资源和坏境保护前提下，力争取得最人的国民经济效益，即达到最住经济技术指标，获得最高天然气和凝析油采收率。凝析油气藏开发方案很多，如衰竭式、注水注气保持地层压力等。此外，也应用混合方案。2.2.1衰竭式开发这是最为简单和直观的开采方案。它具有容易满足国民经济对天然气的需求，基建投资少，可很快收回成本等一系列优点。其缺点是夭然气及凝析油采收率低、凝析油损失大，从经济和长远角度考虑是不理想的

6、。2.2.2循环注气开发这是最常用的保持地层圧力的方法。因通常注入采自同一层位而又经脱油的气体，故称循坏注气。它一方向能保证最充分地驱替含凝析油的湿气，防止凝析油滞留地层，另一方而可储备天然气，用于将来出售。回注比是循环注气开发的一重要参数，回注比愈大，采收率就愈高。但提高回注量需付出经济代价，如提高地面设施的能力和容如果因提高回注量投入大量资金，而开发1二收效甚微,经济上显然不足取。王瑞河由数值模拟得出结论:冋注比控制在0.7左右的循坏注气，是苏1潜山凝析气藏的故佳开采方式。2.2.3注水开发和循坏注气相比注水开发有明显优人L天然气可马上出售，注入花费少，组分构成不变以及町较好保持地层压力

7、。但迄今为止注水方案并未获得实际应用。原I大I在于注入水俘获大量人然气，这部分人然气很难在随后采用降压方式予以开采。2.2.4注2开发将从空气中分离产牛的氮气注入凝析油气藏有利于提高油气釆收率。只要有足够能源供应并采用适宜的技术，氮气可在任何地方产牛，注入的氮气可以同天然气一样在地层内循坏维持压力，防止在井周围产生凝析液。Daltanbanetal,Bruggemanetal借助数値实验等手段详细比较了上述开