多孔介质中凝析油气衰竭开发及相渗实验研究

【摘要】： 凝析油气在真实长岩心、地层条件下渗流规律的实验和理论研究是具有相当难度和较高理论价值和应用价值的前沿性研究课题，是合理定制凝析气藏开发方案的基础。 长期以来，凝析气藏开采过程中的实验室研究工作着重于PVT筒中的相态分析，将得到的参数作为实际凝析气藏衰竭开发动态的参考。西南石油学院气藏工程实验室多位博士的理论研究成果表明多孔介质对凝析油气相态存在影响，说明在空筒的PVT筒中进行相态实验(等容衰竭、等组分膨胀、露点观察等)的局限性。实验和理论上研究真实多孔介质中、地层条件下的凝析油气体系相态以及渗流规律具有更大意义上的实际代表性，是非常重要的。而目前，由于技术局限，长岩心中凝析气衰竭过程的重要参数，如体系露点，凝析油临界流动饱和度等参数无法精确测得。同时，长岩心中凝析油气的衰竭规律也没有系统的实验研究。 本文在建立超声波测试装置的基础上，系统研究了长岩心中凝析油气衰竭过程的一般性规律。采用CMG中的组分模拟器拟合实验数据，分别输入传统相对渗透率曲线(由于凝析油气相对渗透率曲线较难测量，通常采用氮气-煤油相对渗透率曲线反映凝析油气相渗规律)和改进相对渗透率曲线(采用实际平衡凝析油和平衡凝析气测得的相对渗透率曲线)进行拟合，结果表明改进相对渗透率曲线得到的拟合值更接近实验数据，改进相对渗透率曲线才更真实反映凝析油气的渗流规律；另外，针对实验得到的凝析油气相对渗透率同时受界面张力和速度影响的规律，指出仅采用界面张力校正的相渗处理方法的不足，并进一步进行了系统的理论研究工作。 本文的研究工作主要分为三部分：第一部分是探索在长岩心驱替装置上建立超声波高温高压测试动态衰竭过程相变和凝析油饱和度的可行性，随后建立测试装置和完成相应的配套测试技术。第二部分是使用三种凝析气流体样品在两个不同的岩石和地层条件下进行了九次衰竭实验，利用超声波装置确定特殊参数，如体系的真实露点、凝析油临界流动饱和度等，对衰竭规律 中文摘要 进行了系统的实验研究。第三部分是传统相对渗透率曲线（氮气一煤油相对 渗透率曲线）和改进凝析油气相对渗透率曲线的测试。结合长岩心衰竭实验 数据，利用CMG软件组分模拟器GEM模拟衰竭实验，对两种实验曲线进 行评价。结合实验数据，发现了目前GEM模型相渗模块中凝析油气相渗曲 线处理方法的不足，并提出理论上待改进之处。本文取得的主要研究成果可 以概括如下： 个在适当操作条件下，超声波信号可以直接反映凝析油气在岩心中动态衰竭 过程的液相饱和度变化及其相交特征； 中长岩心衰竭过程中体系真实露点与凝析油临界流动饱和度以及凝析油、气 采收率都受束缚水和衰竭速度等因素的影响。 9 PVT简等客衰竭过程不能反映真实多孔介质中凝析油气衰竭规律。长岩心 中露点压力低于PVT筒分析中观察到的露点压力；凝析油采收率高于PVT 筒CVD过程凝析油采收率；天然气采收率与PVT筒CVD过程凝析气采收 率基本一致；生产气油比低于PVT筒CVD过程生产气油比。 中传统相渗曲线和相渗函数处理方法不能代表真实的凝析油气相渗规律。需 要实际测量改进相渗曲线并采用改进处理方法来计算凝析油气在开发过程 中的相对渗透率值。