第4章 凝析气藏开发
带油环的凝析气藏物质平衡方程
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 序可按实际地质和工程复杂程度而有所简化，以加快气田投入开发。 （!）气田工业性试采对落实气田的稳定供气能力、气藏连通体积，以及方案设计工艺和工程参数等都有重要意义。因此，在具备了地面和输气管网条件下，合理安排气田工业性试采阶段，以优化气田方案设计和提高开发经济效益。 本文在编写和形成过程中，一直得到中国工程院胡见义院士的关心和具体指导，包括文章结构以及研究思路等方面都提出了重要意见，特此表示衷心的感谢！李淑贞教授为本文提供了国内外储量分类对比研究及参考资料，特此表示谢意！ 参考文献 "#$%&’()*+,-$.&,/$01234&1&562758,97,,&57,9):&; <25%，"=>?@谢尔科夫斯基A!，李忠荣等译)气田和凝析气田开发和开采)"==B B#$,&1C A著，沈平平，韩东译)(DE$,-(C$1&F&C$672+523 (&/520&+.4&1&5627+*0+7-1)@GGG H I5$J&K#，I$0-;&004L，L&$/C&5#M著，谭志明译)美国、 欧州和前苏联的储量定义比较)国外商业油气储量评价译文集（—），@GGG !陈元千)对我国油气储量分级分类体系标准的建议)石油科技论坛，@GG"； （?） N徐树宝)俄罗斯油气储量和资源分类规范及其分类标准)石油科技论坛，@GG@； （@） >徐青，杨雪雁，王燕灵)油田开发建设项目国际合作经济评价及决策方法)北京：石油工业出版社，"===年 ?苏联国家储量委员会)油田和可燃气田分类应用规程)莫斯科：矿业出版社，"=>@："O"? （收稿日期@GG@P G=P"?编辑韩晓渝） 作者简介：戚志林，"=N=年生，@GG"年获西南石油学院油气田开发专业硕士学位；现为该学院在读博士研究生，研究方向为油气藏工程。地址： （NB>GG"）四川省南充市西南石油学院博士@GG"级。电话： （G?">）@NH@G="。 开发试采天然气工业@GGB年"月
不同裂缝贯穿气藏水侵机理研究全解
不同裂缝贯穿气藏水侵机理研究 第1章绪论 1.1国内外研究现状 1.1.1气藏水侵机理研究现状 Frederick等人[14]使用CMS800自动岩心测量系统，在岩心存在束缚水和可流动水饱和度两种情况下，重点分析孔隙度、非达西流动系数与渗透率以及岩心含水饱和度等存在的关系，实验过程中采用24块岩芯，各个岩芯的渗透率不同，在0.00197md～1230md范围内，岩芯上增加的围压变化区间为1000psi到5000psi之间，由试验数据显示，岩心含水饱和度变化后直接影响非达西流动系数，计算后得到三种不同的非达西流动系数的经验表达式。 Reid等人[15]研究了气体在存在气水系统的多孔介质中的高速流动，根据试验结果可得，当前只能针对可动液体与不可动液体影响非达西流动系数与渗透率问题进行定性研究，对比可动液体与不可动液体，前者影响非达西流动系统与渗透率远远高于后者，若采用定理方式对影响情况加以研究，难度较高。通常，研究油气藏渗流力学问题时[16]，应用核磁共振成像技术。 周克明等人[17]参考现场岩心样品的铸体薄片的孔隙结构，通过应用激光刻蚀技术，完成可视化均质孔隙、裂缝～孔隙气水两相物理模型。这是目前较为先进，也是使用最广泛的实验研究方法。完成试验内容包括封闭气形成机理与气水两相渗流机理等，同时针对两种不同模型的气水微观渗流机理进行研究，分析水沿裂缝的流向规律与变化，形成封闭气流程，得到气水两相微观分布关系，以及封闭气的采出模式等。 1.1.2水侵气藏数值模拟现状 罗涛等人[18]为模拟复杂的单井边界，采用了多边形网格剖分技术，为模拟裂缝水串现象，基于离散网格体系，空间定位大裂缝走向。通过对裂缝水串气藏的开采机理进行研究，获得如下内容：底水以裂缝作为渗流通道，底水具有活跃性高的水侵气藏，钻井过程中需要将水层钻开，划分气区与水区，实现分区开采，可以有效降低两个区的压力，减少底水锥进现象，提高该类气藏的采收率。 严文德[19]针对低渗透气藏的复杂渗流特征，建立了低渗透气藏气-水两相渗流综合数学
凝析油开发可行性报告
凝析油开发可行性报告 凝析油（gas condensate）是指从凝析气田的天然气中凝析出来的液相组分。天然气中部分较重的烃类在油层的高温、高压条件下呈蒸气状态，采气时由于压力和温度降低到地面条件，这些较重的烃类从天然气中凝析而出，成为轻质油（称凝析油）。凝析油的主要成分是C5～C8烃类的混合物，并含有少量大于C8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质，它的馏分多在20℃～200℃，比重小于0.78，其重质烃类和非烃组分的含量比原油低，挥发性好。凝析油可直接用作燃料，并且是炼油工业的优质原料，通常石脑油收率在60%～80%、柴油收率在20%～40%，API度在50以上。凝析油可分为石蜡基、中间基和环烷基3种类型。石蜡基凝析油适合生产乙烯裂解料，中间基、环烷基凝析油可作为芳烃重整料。澳大利亚的LAMINARIA、印度尼西亚的BON-TANG、BRC等属于石蜡基型，澳大利亚的西北大陆架凝析油（NWS）、印度尼西亚的SENIPAH、HANDIL属于中间基、环烷基型。 全球供需呈上升趋势： 目前全球已发现的凝析油气田超过12200多个，主要分布于美国、俄罗斯、澳大利亚、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及中东和亚太地区。2005年全球凝析油生产能力约670万桶/d，预计到2010年将达到873.5万桶/d。 中东及亚太地区是世界凝析油的主要生产和消费地区。近年来，中东地区产量不断提高，成为凝析油的主要生产基地，其中波斯湾地区凝析油产量增长最快，特别是沙特、卡塔尔和伊朗。目前波斯湾地区已有大量凝析油分离装置投产，2004年凝析油加工能力已达123万桶/d，2008年将增至176万桶/d，2011年将达到300万桶/d，这将使苏伊士以东地区占世界凝析油加工能力的比例从2004年的60%增至2011年的70%以上。波斯湾地区凝析油生产能力的快速提高，主要是因为该地区许多国家积极推进天然气资源的开发；其次，凝析油装置投资较少，建设周期短；第三，将凝析油分离与现有的炼厂整合，可提高轻、中馏分的产量。亚太地区的主要生产地则在澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚、泰国等。泰国的凝析油需求量由2003年的11.8万桶/d将增至2008年的23.4万桶/d；我国预计由2003年的5.9万桶/d增至2008年的22.4万桶/d，2013年将达到27.0万桶/d。为了得到更多的石化原料和汽油等，近年亚太地区的凝析油分离装置能力也在增加。凝析油正成为炼油厂的一个重要原料来源。 随着凝析油需求量的增加，今后几年还会有一些凝析油装置投产。凝析油与液化石油气和石脑油的增加，将使中东地区油品逐渐轻质化。预计2007年轻质油占油品的份额将超过50%；燃料油、沥青和润滑油等重质油产品的份额将会下降，而中馏分油则基本保持不变。我国凝析油开发工作已起步： 目前国内凝析油产地主要分布在新疆油田、中原油田、东海油田等，尤其新疆的塔里木油田，凝析油储量占全国总储量的80%。塔里木油田的凝析油质轻、K值高、烷基性强，工业优化试验乙烯收率可达34.35%、丙烯收率18.15%。目前该油田的凝析油已引起国内乙烯界的密切关注。目前新疆地区已相继发现了牙哈、吉拉克、英买力、迪拉等13个高压凝析气田，凝析油气当量近2.8亿t，仅牙哈凝析气田就日产凝析油2190t、天然气373万m3，可以保证向西气东输管道日输气350万m3。 凝析油气藏的高效开发一直是一项世界难题，如果开采工艺和措施选择不当，会导致80%以上的凝析油滞留地下，造成巨大的资源浪费和经济损失。要提高凝析油的采收率，最有效的办法是循环注气，将凝析气采到地面后分离出凝析油和轻烃液化气，然后将不含凝析油的天然气压缩增压后重新注入地下，使凝析油一直溶解在地下气体中随气体采出。塔里木凝析气田的开发难度更大，首先，其凝析气埋藏深，在地下5000m左右，地层压力高达50MPa
科技进步奖项目名称超深超高压复杂凝析气田开发关键技术
附件2 科技进步奖 项目名称：超深超高压复杂凝析气田开发关键技术创新及工业化提名单位：中国石油天然气集团有限公司 提名意见 凝析油气是国家急需的高端石化产品的稀缺原料。我国凝析油气资源主要集中在塔里木盆地，2005年形成了基于平衡相态理论的高压循环注气凝析气田开发技术，实现了5000m、60MPa、中高渗凝析气田的高效开发。但新发现的迪那、塔中等凝析气藏埋藏更深（>6000m）、压力更高（＞105MPa）、储层更复杂（低渗透砂岩、缝洞型碳酸盐岩），效益开发属世界级难题。近十年来，国家和中石油持续立项攻关，创新了超临界凝析气非平衡相态渗流理论，研发了超深超高压低渗透凝析气田高效安全开发技术，创建了超深缝洞型碳酸盐岩凝析气藏效益开发技术，形成了超深超高压复杂凝析气田开发技术。 该项目成果在塔里木凝析气田开发中广泛应用，年产当量由486万吨上升到1000万吨以上并稳产8年，建成了世界最大的深层凝析油气开发基地。2008年以来，累计增产7709万吨，新增利税1098亿元。研究形成的技术和开发模式对国内外同类型凝析气田的开发具有重要的指导和借鉴意义，推广应用前景广阔。 研究成果共获发明专利32件、软件著作权24项，发布标准19项（其中国家标准2项、行业标准2项），出版专著10部，发表论文128篇（SCI、EI论文50篇），获省部级一等奖4项，引领了全球深层油气开发技术的发展。专家评价该成果实现了凝析气田开发技术的重大跨越，整体达到国际领先水平。 经审查，推荐材料真实有效，相关栏目填写符合要求，按照规定内容进行了公示，无异议。
提名该项目为国家科学技术进步奖一等奖。 项目简介 凝析油气富含优质烃类组分，是国家军工和民生领域急需的高端石化原料，备受世界关注。我国凝析油气资源80%集中在塔里木盆地，2005年以前揭示了高含蜡凝析气三相（气-液-固）相变规律，创新了基于平衡相态理论的高压循环注气开发技术，建立了高压（5000m、60MPa）中高渗凝析气田三种高效开发模式。但新发现的凝析气藏埋藏更深（>6000m）、压力更高（＞105MPa）、储层更复杂（低渗透砂岩、缝洞型碳酸盐岩），开发理论和技术必须革新换代，关键是攻克以下世界级科学技术难题：①超高压凝析气的超临界特征导致相变渗流规律难以定量描述；②超深超高压低渗透凝析气藏裂缝活动机理复杂，自然产能差异大、开发风险极高；③超深缝洞型碳酸盐岩凝析气藏渗流规律不清、缝洞分散，难以实现效益开发。2008年以来，国家和中石油持续立项攻关，形成了超深超高压复杂凝析气田开发技术，实现了凝析气田开发理论和技术的重大跨越，年产当量超过1000万吨并稳产8年，建成了世界最大的深层凝析油气开发基地，专家评价该成果整体达到国际领先水平。 （1）创新了超临界凝析气非平衡相态渗流理论。实验明确了超高压凝析气具有气体和液体双重性质的超临界特征，建立了干气-凝析气-凝析油相间传质的非平衡理论，创建了基于非平衡相态的多相多组分重力超覆渗流模型，实现了超高压凝析油气体系扩散、渗流行为的定量描述，揭示了凝析气藏循环注气“置换-超覆-扩散”三元驱替机理，发明了注气垂直驱替提高采收率新方法。 （2）研发了超深超高压低渗透凝析气田高效安全开发技术。通过大岩样真三轴裂缝力学活动性模拟实验，揭示了裂缝渗透率与力学活动性指数成正比的规律，创建了裂缝性低渗透凝析气藏应力控产理论，创新了基于地应力与裂缝渗流耦合的井网优化和水侵预测技术，研发了140MPa全通径射孔-完井-改造一体化工艺，实现了少井高产稳产；创建了以13Cr油管抗酸防腐、环空分级管控为核心的超高压全生命周期井完整性技术，建立了国际首套陆上高温高压井完整性指南、设计准则和管理规范，实现
凝析气藏采气工程特点及技术
凝析气藏开发的特点及技术 摘要：反常凝析现象决定了凝析气藏的开发方式和开发技术不同于一般气藏，除了要保证天然气的采收率外，还需要考虑提高凝析油采收率的问题。基于凝析气藏的基本特征，综述了衰竭式开发和保持压力开发的特点，介绍了常用的保持压力开发方式，并总结了我国凝析气藏开发的成熟技术及今后的主要研究方向。 关键词：凝析气藏；采气工程；开发方式；开发技术 凝析气田在世界气田开发中占有特殊重要的地位，据不完全统计，地质储量超过1012m3的巨型气田中凝析气田占68%，储量超过1000×108m3的大型气田则占56%。世界上富含凝析气田的地区有俄罗斯、美国和加拿大，在我国凝析气田也分布很广。根据第二次全国油气资源评价结果，我国气层气主要分布在陆上中西部地区及近海海域的南海和东海，资源总量为38×1012m3，探明储量为 2.06×1012m3，可采储量为 1.3×1012m3，其中凝析油地质储量为11226.3×104t，采收率若按照36%计算，则凝析油可采储量为4082×104t。 1凝析气藏的基本特征 根据我国石油天然气行业气藏分类标准(SY/T6168-2009)，产出气相中凝析油的含量大于50g/m3的气藏为凝析气藏。按照凝析油含量可进一步划分为特高、高、中、低含凝析油凝析气藏，如下表1所示。 1.1 反常凝析现象 凝析气藏是介于油藏和气藏之间的一种特殊烃类矿藏，具有反凝析的显著特点。凝析气藏中流体在原始地层状态下（绝大部分）呈单一气相存在，当地层压力降至上露点压力（又称第二露点压力）以下时，开始有凝析油析出，且凝析油的析出量随着压力的继续下降而先增加至最大值，然后又减小，直至压力降至下露点压力（又称第一露点压力）时，凝析油被全部蒸发，此即为反常凝析现象。特别是对凝析油含量高的凝析气藏采用衰竭式开采，反常凝析现象比较严重。 1.2 埋藏深、温度高、压力高 我国凝析气藏埋深一般在2000~5000m，凝析气藏的原始地层压力高于临界压力，原始地层温度介于临界温度和临界凝析温度之间，储层的温度和压力较高。凝析气藏的地层压力一般为25~56MPa，压力系数一般为1.0~1.2左右。塔里木盆地的凝析气藏埋深在4000~5000m 以上，埋藏最深的塔西南深层凝析气藏达6500m。新疆柯克亚深层凝析气藏压力高达123MPa，在世界上也是屈指可数的超高压气藏。气藏温度一般在70~100℃之间，少数凝析气藏温度高达100~145℃。因此，埋藏深、高温、高压是凝析气藏又一重要特点。 1.3 产出“四低一高”的凝析油 凝析气藏产出的凝析油具有低密度、低粘度、低初馏点、低含蜡量和高馏分的特点。
凝析气藏储层污染及解除方法和现状
凝析气藏储层污染及解除方法现状报告摘要：对低渗低产凝析气井，水锁和反凝析伤害尤为严重。对于致密低渗透凝析气藏，一般需要通过水力压裂措施才能进行有效开发，但是大量室内实验和现场实践表明，在油气藏压裂作业过程中一般都会出现水基流体的滤失，特别在低渗透非均质储层或衰竭式低渗透油气藏中，压降常常与毛管力在数量级上大小相当。此时，气藏产量下降。这是由于液体持续地滞留导致产生水锁伤害及液体没有完全返排。压裂液的滤失造成在沿裂缝区域形成高含水饱和度带，减少了侵入地带的气相相对渗透率，形成压裂过程中的水锁伤害，同时在低渗透凝析气藏进行压裂后，压力急剧下降，在达到露点压力以下时会在裂缝面处出现反凝析液。进而引起裂缝面处的污染，低渗透凝析气藏产能急剧下降。因此解除近井反凝析堵塞和水锁是深层低渗凝析气藏开发必须解决的难题。低渗透凝析气藏的反凝析污染、水锁伤害对气井生产、气藏采收率等产生严重影响。调研了国内外文献，详细阐述了反凝析和水锁效应机理，提出了各种解决此两种伤害的方法，并提出在注气吞吐前先注入一个有限尺寸的甲醇溶液前置段塞来解除反凝析和水锁产生的地层堵塞，以改善注气吞吐，提高凝析气井产能的效果，该方法在现场得到了成功应用。低含凝析油的凝析气藏，高渗储层均可能由于反凝析和水锁的存在而严重影响气井产能；高临界凝析油流动饱和度和高含水饱和度导致反凝析影响严重。解除近井反凝析堵塞和反渗吸水锁的主要机理是延缓反凝析出现和加速反凝析油和地层水的蒸发；凝析气注入可反蒸发凝析油中的重烃；注甲醇可有效解除反凝析油和水锁的双重堵塞。将向近井带注入化学溶剂、注气和加热等方法结合起来。 关键词：凝析气井；反凝析堵塞；水锁； 一、近井地带反凝析、反渗吸伤害 1.反凝析伤害机理 在凝析气井的开发过程中，随着压力的不断下降，当压力下降到低于露点压力时，就会引发反凝析现象，发生反凝析伤害，从而进一步加剧近井地层的堵塞和伤害，导致凝析气井产能的进一步下降。而低渗透凝析气井生产时近井地带的压降大，井底压力和容易低于露点，因此在井筒附近更易产生严重的反凝析伤害，从而导致气体有效渗透率急剧下降，气井产能相应减少。反凝析液堵塞降低气井产能。由于反凝析液的聚集，气产量将大幅下降。随着凝析气藏衰竭式开发地层压力降低到露点压力以下某个压力（最大凝析压力）区间内时，部分凝析油在地层中析出并滞留在储层岩石孔隙微粒表面造成反凝析伤害。从机理方面考虑，解除反凝析污染可归纳为两大类：一类是从凝析油反蒸发角度考虑解除反凝析污染，如注二氧化碳法；另一类是从解除反凝析堵塞角度考虑解除反凝析污染，如水力压裂法。 2.水锁伤害机理 钻井过程中一打开储层，就有一系列的施工工作液接触储层，若外来的水相流体侵入到水润湿储层空到后，就会在井壁周围孔道中形成水相堵塞，其水-气弯曲界面上存在一个毛细管压力。要想让油气流向井筒，就必须克服这一附加的毛管压力。若储层能量不足以克服这一附加压力，就不能把水的堵塞彻底驱开，最终会影响储层的采收率，把这种伤害称作水锁损害。当地层水或凝析水无法被气流携带出井筒时，将形成井底积液。当关开井的时候，井底积液可能在井筒回压、储层岩石润湿性和微孔隙毛细管压力作用下，向中低渗透储层的微毛细管孔道产生反向渗吸，形成“反渗吸水锁”。水锁的存在进一步堵塞了气体渗流通道，降低气相有效渗透率，加剧近井地层的伤害。这也是许多没有边底水的气藏凝析气藏关井后没有产量或产量难以恢复的主要原因之一。对低渗低产凝析气井，这一现象尤为重要。近井带凝析液堆积和地层水的存在也降低了气相相对渗透率，造成总采收率减低。 凝析气井生产过程中蒸发解除水锁伤害的机理是在凝析气井生产过程中，由于凝析气从
气田开发地质
第九章气田开发地质 (Chapter8 water sweeping oil field geology analysis) 学时：2学时 基本内容： ①天然气藏开发地质特征，包括气地质特征、天然气藏分类、天然气藏驱动方式、开发层系划分及井网部署等； ②气田开发动态分析 教学重点：天然气藏与油藏的开发地质差异 教学目标：了解基于天然气特点的天然气藏特点、开发基本特征。 教学内容提要： 第一节天然气藏开发地质特征 一、油气差异及开发特点（本节重点） 1.油气差异 天然气的分子直径比石油的小几倍到几十倍，气的密度和粘度比油的低几百倍到几千倍； 气的压缩性强，膨胀系数大，比油的高几百倍； 气在多空隙介质中的渗流能力远远高于石油的渗流能力； 天然气与水的亲合力小，气层都是天然亲水层。 2. 储盖要求 天然气的分子小、粘度低及渗流能力强，气层要求的储层物性下限比油层要求的低，有些不能产油的岩层可以成为产气层。 天然气的扩散能力强，气藏要求的保存条件比油藏的高。对气藏圈闭的完整性、直接盖层分布的稳定性和封闭性能、间接盖层匹配和分布等，都应研究。 3. 开采策略 气田井网比油田井网稀，采用稀井广探和少井高产原则布井； 大多气田开发不采用均匀井网，而是根据气藏特点，避开含水区带和低渗透区布井，通过高、中渗透区带的气井来采低渗透区的气，以提高采收率和增加经济效益。 天然气运输难，气田开发之前要做好后续工程的建设，与用户签定合同，一且开发就要按产销关系按合同执行； 要求气田开发方案编制前对气田地质基本特征有明确认识，取得基本参数，不能边开发、边认识、边建设。 二、气藏类型 1.按气藏圈闭因素分类