富含气态凝析水的凝析油气体系相态研究及其应用

【摘要】：指导油气田开发的常规油气体系相态研究忽略了地层水的影响。随着异常高温、高压凝析气藏不断出现，已开展的相关研究和国内外开发的异常高温、高压凝析气藏的生产实践表明富含气态凝析水的凝析气藏相态研究及其应用，对于凝析气藏的开发具有十分重要的意义。在异常高温、高压的地层条件下，边、底水和可动隙间水以气态形式与凝析气共存，地层水与凝析气的互容能力怎样，气态地层水对油气体系相态特征及气藏的开发影响如何，本文就上述问题开展了一系列的先导性实验，然后建立适合富含气态凝析水的凝析油气体系气一液一液三相平衡模型，模拟富含气态凝析水的油一气一水三相平衡相态特征。 通过系统的研究，本文取得了以下成果： (1) 设计了一套适合异常高温、高压富含气态凝析水的凝析油气相态测试方法，并依该方法开展了一系列的先导实验。该方法能够进行地层水含气量测试、凝析气中气态水含量测试，测试等组成膨胀和定容衰竭过程中反凝析液饱和度、反凝析液采出程度。 (2) 通过同一凝析气藏富含凝析水的地层流体相态实验和不含水的地层流体常规相态实验结果进行比较，证明在异常高温、高压地层条件下气态凝析水在凝析气中的溶解能力较强，气态凝析水的溶解对井流物组成、露点压力、反凝析液量饱和度和反凝析液采出程度都会产生一定的影响。 (3) 建立了一套适合富含气态凝析水的凝析油气体系气一液一液三相平衡计算模型，考虑到凝析水是极性物质，运用PR状态方程，应用逸度和逸度系数处理凝析油相、气相，而用正规溶液理论借助活度和活度系数处理水相。利用Huro和Vidal的α-参数混合规则将状态方程和正规溶液理论联系起来。运用牛顿—拉夫森算法解气一液一液三相平衡计算模型。 (4) 提出考虑气态凝析水的凝析油气体系气一液一液三相平衡相包络线算法规则，该算法可以追踪体系含水量的变化对体系的露点线影响，能追踪油、气和水三相分界线，预测体系气一液一液三相平衡三相点。 (5) 利用气一液一液三相平衡模型可模拟储层凝析气中饱和气态水和地面分离水含量，计算等组成膨胀和定容衰竭过程中反凝析液饱和度、反凝析液含量和采出程度。模拟结果较好地匹配了PVT测试结果。模拟计算富含气态凝析水的油气体系相包络线。在理论上验证气态凝析水的存在对凝析油气体系相行为的影响。 (6) 将富含气态凝析水的凝析油气体系相态研究成果应用到凝析气藏开发中，分析及预测气藏、凝析气藏在地层条件下的含水情况及对产能的影响，提出了气藏含水情况判别图；分析及评价气藏、凝析气藏产水动态和来源。