不同类型凝析气藏在低渗多孔介质中的相态及采收率研究_李广月

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石
油
学
报
2006 年
第 27 卷
预测, 从而解释了造成凝析油采收率差别的主要原因。
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实验内容及流程
型凝析气 藏为 1 号样 品, 含 凝析油低 的凝析气 藏为 2 号样品。凝 析油 含量 分别 为 609 g / m 3 和 172. 48 g/ m 3 , 流体组成见表 1。
表1 Table 1
郭
平2
林春明1
四川成都 610500)
2. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
摘要 : 用凝析油含量不同的凝析气分别在 PV T 筒和长岩心中 进行了衰竭实验 , 并应用超 声波测试 技术测试了 其饱和度以 及高温 、 高压平衡凝析油气相渗曲线和常温 、 低压常规 油气相渗曲线 。 实验表明 , 凝析油含 量高的 凝析气在 多孔介 质中凝 析油的 采收率 比 PV T 筒中约高 1 倍 。 采用不同相渗曲 线及 CM G 数值模拟软件对长 岩心衰竭实 验中凝 析油的 采收率 进行了预 测 , 结果表 明 , 造 成 凝析油采收率差别的主要原因是界面张力导致凝析油气相渗曲线的差别 。 在数值模拟中 , 应当使用真实 相渗曲线 。 对于含凝析 油 低的凝析气藏 , 多孔介质中定容衰竭凝析油饱 和度远高于 PV T 筒中凝析油采收率 , 多孔介质中蒸发现象 不明显 。 凝 析油饱和度 达 到最大值后 , 随压力的降低不再变化 , 这表明低渗凝析气藏中尽管凝析油含量低 , 其污染仍然存在 , 不能忽视 。 关键词 : 凝析气藏 ; 低渗多孔介质 ; 相态 ; 相渗曲线 ; 凝析油采收 率 中图分类号 : T E357 文献标识码 : A
Phase state and recovery of different condensate gas reservoir in tight porous media
L i Guangy ue
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Guo Ping
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Lin Chunming
1
( 1. D ep ar tment of E ar th Sciences , N anj ing Univer sity , N anj ing 210093, China; 2. State K ey L aborator y f or Oil and Gas Reser voir Geology and Ex p loitatio n, Southw es t Petro leum I ns titute, Cheng du 610500, China ) Abstract: T he depletion experiments on the co ndensate gas systems w ith differ ent condensate o il content w ere ca rr ied out in P VT cells and long co res. T he condensate oil satur atio n w as tested. T he conventio nal relat ive permeability curv es at the or dinar y tempera tur e and lo w - pressure, and the equilibrium oil g as relativ e permeability curve at high pr essure and high temper atur e w ere deter mined. T he results sho wed t hat the r ecover y of co ndensate oil fro m the lo ng co res is tw o times larg er than that in P V T cells. T he condensate oil recov ery pr ediction of the deplet ion exper iment in P VT cells and lo ng cores by the tw o kinds o f curv es and CM G simulat ion softw are show ed that the different relativ e permeability curv es w ith different int erfacial tension lead to the variation of condensate oil re cov ery . It is sugg ested that the r eal relat ive per meability curv es sho uld be used in t he numerica l simulatio n. F or the condensate g as reservo ir w ith lo w condensate oil, the condensate oil satur atio n in long cor es is hig her than that in PV T cells, and ther e is no t ev apo ra t ion phenomenon. T he condensate o il satur atio n still remains the maximum value in despite of the pressur e declining. It sho ws t hat the format ion in the tig ht co ndensate g as reservo ir wo uld be damag ed by t he condensate oil. Key words: co ndensate g as reservo ir ; tig ht poro us media; phase state; relativ e permeability cur ves; condensate oil r eco very
基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( N o. 40272063) 资助。 作者简介 : 李广月 , 男 , 1963 年 10 月生 , 1984 年毕业于大庆石油学院 , 现为南 京大学地 球科学系 在读博士 研究生 , 主 要从事天 然气开发 地质研究 工 作。 E -mail: ligy @ s inopec. com. cn
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的影响 。对不同界面张力下的气液相渗研究结果 表明 , 界面张力越低 , 液相临界流动饱和度越低 ; 当界 面张力趋于 0 时 , 液相临界流动饱和度趋于 0, 即凝析 油一旦析出即可参与流动。在常规油气 相渗测试过 程中界面张力较高 ( 传统的煤油 氮气室温下 为 30 mN/ m) , 而在高温高压凝析油气渗流过程中界面张力 低( 100 及 45 M Pa 时 = 0. 003 4 m N/ m) 。因此 , 采 用高温高压下, 对处于低界面张力相平衡的平衡油 平衡气应用长岩心来进行相渗曲线测试 , 两种方法测 得的相渗曲线见图 5。图 5 中模拟油、 气相渗曲线代
凝析气定容衰竭 ( CVD) 实验结果已成为凝析气 田开发的重要依据, 目前国内外均已形成相关测试标 准, 然 而其 PVT 筒中 CVD 实验都是 在空筒内 完成 的, 没有考虑多孔介质的影响 , 实际地层流体的相态变 化是在多孔介质中发生的。由于储层介质颗粒细、 孔 隙小 , 比表面积大, 流体与储层介质间存在极大的多种 界面, 因而界面现象极为突出。由于低渗多孔介质比 表面积更大, 界面影响更为剧 烈, 渗流机 理也更为复
在含凝析油高的凝析气藏实验中, 测试地层温度 为 100 , 地层压力为 55 M Pa 。露点压力为 50 MP a, 在地层温度下 CVD 试验测试压力为 7 M P a 时凝析油 采收率为 13 . 12% , 在 28 M Pa 下最大反凝析油饱和度 为 33 . 66% 。 饱和度 变化见图 2 , 采收 率变化 见图 3 。
第 27 卷 第 1 期 2006 年 1 月 文章编号 : 0253 2697 ( 2006) 01 0073 04
石
油
学
报
A CT A PET ROLEI SINICA
V ol. 27 N o. 1 Jan. 2006
不同类型凝析气藏在低渗多孔 介质中的相态及采收率研究
李广月1
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1. 南京大学地球科学系 江苏南京 210093;
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实验流体的组成
Compositions of f luid in experiments
2 号样品 1. 84 0. 48 85. 40 5. 30 2. 49 0. 13 0. 30 0. 31 组分 nC 5 C6 C7 C8 C9 C 10 C 11+ 物质的量分数 / % 1 号样品 1. 21 1. 32 0. 53 1. 11 1. 07 0. 91 3. 72 2 号样品 0. 36 1. 56 0. 49 0. 53 0. 35 0. 20 0. 25
在地层温度为 100
时 , 含凝析油的低凝析气藏露点
压力为 33. 10 M P a, 在 14 M Pa 下, 最大反凝析油饱和 度为 4. 13% , 饱和度变化见图 4。 2 3 实验岩心 实验使用短岩心和长岩心取至低渗透性气田的实
第1期
李广月等 : 不同类型凝析气藏在低渗多孔介质中的相态及采收率研究
物质的量分数 / %
中完成的, 主要研究在地层
条件下 PVT 筒中 CVD 过 程的凝析油饱和度及采收 率。在此基础上 , 应用高温高压下多孔介质中凝析油 饱和度超声波测试技术 , 采用短岩心研究低含凝析油 型凝析气藏 CVD 过程中凝析油饱和度变化的规律。 在长岩心中进行了多孔介质中富含凝析油型的凝析气 藏 CVD 实验 , 并测试了凝析油临界流动饱和度及采 收率。同时, 采用平衡凝析油气, 在地层温度和压力下 测试了相渗曲线 , 并用于 CM G 数值模拟预测, 以解释 凝析油采收率差别的原因。 根据相关标准, 使用 DBR P VT 仪对流体进行了 常规 CVD 测试 , 使用美国 Co re 公司相渗实验测试设 备测试了常规油气相渗曲线[ 6 7] , 采用加拿大 H ycal 多 功能长岩心驱替设备测试了短岩心和长岩心 CVD 及 凝析油临界流动饱和度[ 8 9] 、 平衡凝油气相渗曲线[ 8] , 经过改造后建立了多孔介质中高温高压条件下测试饱 和度的超声波测试技术[ 10] , 在线测试了不同压力条件 下多孔介质中凝析油饱和度。其流程见图 1。
组分 CO 2 N2 C1 C2 C3 i C4 nC 4 i C5 1 号样品 0. 25 4. 77 68. 96 8. 62 4. 33 0. 99 1. 55 0. 66
在 DBR 公司常规 P VT 筒中针对两 种含量的凝 析气进行了相态测试, 地层流体相态实验研究是在加 拿大 DBR 公司研制和生产的 JEF RI 带观测窗无汞高 温高压地层流体分析仪
杂。在实际渗流过程中凝析油气体系是高温高压下低 界面张力体系, 两相之间产生相变和质量交换 , 它不同 于传统的高界面张力的油气体系, 在多孔介质中渗流 [ 1 4] 时的渗流特征也不同 。笔者采用富含凝析油和低 含凝析油型两种凝析气流体在低渗多孔介质中进行了 衰竭实验 , 并采用超声波测试手段测试其饱和度以及 高温高压平衡凝析油气相渗曲线, 应用数值模拟软件及 相渗曲线与常规标准相渗曲线对凝析油采收率进行了
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实验条件及实验样品
实验条件 根据地层实际条件, 设置实验温度均在 100 ,根
图 3 1 号流体在 CVD 过程中采收率的变化 Fig . 3 Recovery of No. 1 fluid in CVD
据凝析油含量及凝析气露点配样而得到压力 , 岩心与 流体均取至地层实际样品。 2 2 实验流体 根据地层实际水分析 结果配制成实 验所用地层 水, 采用两种不同凝析油含量的凝析气样, 富含凝析油
图2
1 号流体在 CVD 过程中凝析油饱和度的变化
Fig. 2 Saturation of condensate oil for No. 1 fluid in CVD
图 1 长岩心凝析气衰竭实 验流程 Fig. 1 Flow diagram of depletion experiments on condensate gas in long core