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《西南石油大学》 2015年
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致密砂岩凝析气藏反凝析伤害机理及合理开发方式研究

彭松  
【摘要】:致密砂岩凝析气藏作为非常规油气藏的重要组成部分,在我国油气资源储量及产量构成中占有重要地位,相关研究也已经受到重视。由凝析气藏特殊的相态变化特征可知在衰竭开采过程中,地层压力下降会导致凝析油析出并吸附滞留在储层孔隙孔道中,将对储层渗透性造成不同程度的伤害。致密砂岩凝析气藏储层非均质性强、孔隙度和渗透率低、表面大、毛管压力高,其储层渗透性更易受到反凝析伤害的影响。然而目前针对致密砂岩凝析气藏研究的文献报道还较少,在反凝析伤害机理及合理开发方式等方面存在认识空白,是此类气藏高效开发亟待解决的问题。为此,本文依托致密砂岩全直径岩心,首先在常温低压条件下完成了15组实验,测试了不同初始含水饱和度条件下的水驱气相渗及启动压力梯度,探讨了水锁伤害程度与规律;接着在高温高压条件下进行了7组反凝析伤害评价实验,考虑了不同凝析油含量、不同反凝析区域及不同储层类型等因素,通过对比分析各组反凝析伤害实验结果的差异,揭示了反凝析伤害机理;然后在高温高压条件下开展了针对中、高含凝析油的孔隙型及裂缝-孔隙型致密砂岩凝析气藏在衰竭开发、循环注气、吞吐注气、脉冲注气等方式下的开采动态物理模拟实验18组,以最大限度地获得凝析油采收率为目的并结合矿场实际优选了合理的开发方式;最后推导了考虑应力敏感的裂缝-孔隙型凝析气藏物质平衡方程。通过上述研究取得了一系列对生产实际具有重要指导意义的成果和认识,主要包括:(1)致密砂岩气藏初始含水饱和度对气相渗透率及启动压力梯度均有较大影响。随着初始含水饱和度增加,气相有效渗透率逐渐降低,启动压力梯度逐渐增大;相同初始含水饱和度条件下,随岩石物性变差,启动压力梯度变大。(2)致密砂岩凝析气藏衰竭开发过程中远井区和近井区反凝析伤害程度及差异程度主要受凝析油含量影响。对于相同区域而言,凝析油含量越高,发生反凝析伤害的压力越高,伤害程度更严重。对不同区域而言,当凝析油含量较低时,近井区反凝析伤害程度大于远井区,随着地层压力降低,伤害程度越严重且两个区域差异越大。当凝析油含量较高时,由于凝析油析出量大,达到其临界流动饱和度,远井区与近井区伤害程度基本一致。(3)裂缝发育的致密砂岩储层,相比基质,流体在裂缝中更易流动,凝析油临界流动饱和度更低,气液两相流动导致气相渗透率大幅度降低。裂缝储层反凝析伤害程度比孔隙型储层更严重。压裂可以提高气相渗流能力,但不能降低反凝析伤害程度。(4)对于裂缝欠发育的致密砂岩凝析气藏,衰竭式开采凝析油采收率低,衰竭速度、初始含水饱和度对开发效果影响不大;凝析油含量高的气藏凝析油可流动,凝析油采收率略高;注气可大幅度提高凝析油采收率。(5)裂缝发育的致密砂岩凝析气藏,裂缝与基岩的渗透率级差大,基岩供给不足,衰竭开采凝析油采收率低,注气开发时气窜快,循环注气和吞吐注气效果不理想。(6)考虑现场实际可操作性及工艺要求,针对裂缝欠发育的致密砂岩气藏可考虑前期衰竭开采、后期吞吐注气开发,裂缝发育的致密砂岩凝析气藏建议采用前期衰竭式开采、后期脉冲注气开发。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE372

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