不同凝析油含量干氣吞吐數(shù)值模擬

徐忠美 1中國石化石油勘探開發(fā)研究院；2中國石油大學（北京）地球科學學院

凝析氣藏在生產(chǎn)過程中，因地層壓力下降地層中存在反凝析現(xiàn)象，在地層內(nèi)和井筒附近析出凝析油，在地層中將造成反凝析損失和污染，對低滲凝析氣藏儲層影響尤為明顯[1]。單井注氣吞吐主要適用于衰竭式開發(fā)中后期、儲集層連通性差、反凝析嚴重的低滲凝析氣藏[2]，其作用機理主要通過注入氣對凝析油的超臨界抽提和多級接觸近混相驅(qū)替，使部分反凝析油蒸發(fā)或通過油氣界面張力降低，把凝析油推向地層遠處，降低近井地層反凝析油飽和度，使地層中反凝析現(xiàn)象減弱。目前國內(nèi)外研究學者對注氣吞吐效果的研究主要集中在注入?yún)?shù)優(yōu)化方面[3-4]，而針對儲層流體類型和裂縫參數(shù)對吞吐效果的影響較少。因此，在某低滲凝析氣藏的地質(zhì)模型的基礎上，通過數(shù)值模擬軟件，對比分析了不同儲層的流體類型及裂縫參數(shù)下的單井吞吐效果。

1 模型建立

根據(jù)某低滲凝析氣藏基本情況，利用Eclipse數(shù)值模擬軟件建立單井模型。模型尺寸600m×600m×10m，X方向劃分40個網(wǎng)格，Y方向40個網(wǎng)格，網(wǎng)格節(jié)點總數(shù)為40×40×10=16 000個。地質(zhì)模型的基本參數(shù)還包括平均孔隙度（20.8%），平均滲透率（0.45×10-3μm2），束縛水飽和度（45%），原始地層壓力（35.5MPa），原始地層溫度（76.5℃）。模型分別采用凝析油含量中、高的凝析氣，凝析油含量分別為183 g/m3、321 g/m3。凝析氣組成見表1。

2 裂縫參數(shù)分析

單井注氣吞吐可以用于提高原油的采收率，也可以提高凝析氣藏的凝析油采收率，凝析氣井單井吞吐研究中除注氣量、注入速度、采氣速度、燜井時間以及吞吐周期等注入?yún)?shù)[5]外，儲層的流體類型和裂縫發(fā)育情況也會影響注氣吞吐的效果。因此，主要針對流體類型（中凝析油含量凝析氣和高凝析油含量凝析氣）和裂縫參數(shù)（裂縫長度、裂縫數(shù)量、裂縫高度和裂縫寬度）進行研究，綜合考慮這些因素分別設計了不同方案，分析裂縫參數(shù)對不同流體類型的注氣吞吐效果影響。在建立地質(zhì)模型的基礎上，研究兩種含量凝析油的凝析氣衰竭式開采，每種含量的凝析氣衰竭到其CVD實驗中的最大反凝析油飽和度對應壓力。

表1 不同凝析油含量的凝析氣組成 %

從實驗結(jié)果可以看出，高含凝析油的凝析氣的最大反凝析油飽和度對應壓力為18MPa，中含凝析油的凝析氣的最大反凝析油飽和度對應壓力為14MPa。進行注干氣，燜井一段時間后，重新進行衰竭式開采，同樣衰竭到該凝析氣對應的最大反凝析油飽和度對應壓力，模擬各裂縫參數(shù)下注氣吞吐效果，并比較兩種凝析油含量的凝析氣的吞吐效果，其中吞吐效果采用凝析油的采出程度進行評價。模擬參數(shù)包括：注氣總量為120×104m3，注氣速度為6×104m3/d，采氣速度為4×104m3/d，燜井時間為10 d。

2.1 衰竭實驗

圖1為兩種凝析氣衰竭開采的采出程度。從圖1可以看出，中含凝析油的凝析氣衰竭開采的凝析油采出程度大于高含凝析油凝析氣開采時凝析油采出程度，分析可能是凝析氣在壓力下降過程中，會發(fā)生相變出現(xiàn)反凝析現(xiàn)象，析出的凝析油將留在儲層中，造成反凝析的損失和污染，堵塞孔隙。高含凝析油的凝析氣析出凝析油較多，反凝析現(xiàn)象嚴重，凝析油在儲層中為達到臨界流動飽和度，沒有隨凝析氣流動，反凝析損失較大，造成凝析油的采出程度低；而中含凝析油的凝析氣的反凝析現(xiàn)象不嚴重，反凝析的損失較少，造成凝析油的采出程度高。

圖1 兩種凝析氣衰竭開采的采出程度

2.2 裂縫長度

從裂縫長度對兩種凝析氣的凝析油采出程度的影響曲線可看出，考慮裂縫存在后，兩種凝析氣的凝析油采出程度呈下降趨勢。其中高含凝析氣的凝析油采收率下降幅度大；在裂縫存在的前提下，隨著裂縫長度增加，凝析油的采出程度都是先增加后趨于平緩，說明了儲層裂縫發(fā)育與否對高含凝析油的凝析氣井的吞吐效果影響更大；同時井筒附近地層存在的微裂縫可提高吞吐效果，其中高含凝析油的采出程度增加幅度大，但是裂縫過長會使注入氣體沿縫竄到遠井區(qū)，降低吞吐的效果。凝析氣的反凝析現(xiàn)象主要發(fā)生在近井區(qū)，近井區(qū)周圍存在微裂縫，將增加干氣與地層中反凝析油接觸面積，增加干氣抽提凝析油量，增加凝析油的采出程度；而高含凝析油的凝析氣析出的凝析油較多，干氣能更多地抽提凝析油。

2.3 裂縫條數(shù)

從裂縫條數(shù)對兩種含量的凝析氣的凝析油采出程度的影響曲線可看出，在相同的裂縫長度下，裂縫條數(shù)增加造成凝析油采出程度減少，即共軛縫的吞吐效果變差。分析原因可能是共軛縫有利于氣體向遠井區(qū)擴散，造成與近井區(qū)地層中凝析氣析出的凝析油接觸注入干氣量減小，減小了干氣對凝析油的抽提，不利于其發(fā)揮解堵效果。

2.4 裂縫高度

從裂縫高度對兩種含量的凝析氣的凝析油采出程度的影響曲線可看出，隨著壓裂層數(shù)增加，凝析油采出程度的變化較小，說明了裂縫高度對凝析油采出程度影響較小。

2.5 裂縫寬度

從裂縫寬度對兩種含量的凝析氣的凝析油采出程度的影響曲線可看出，隨著裂縫寬度增加，凝析油的采出程度先減小后增加。在裂縫寬度為低值時，裂縫寬度增加會使注入氣向遠井區(qū)竄流，使進入近井區(qū)發(fā)揮抽提效應的氣體量減少，造成凝析油的采出程度下降；當裂縫寬度增加到一定值時，注入干氣后近井區(qū)恢復的地層壓力相對減小，壓降減小，干氣向遠井區(qū)竄流減少，增加了干氣和凝析油接觸面，導致干氣抽提效應增加，此時水力壓裂和注氣吞吐相互作用，使凝析油的采出程度增加。

3 結(jié)論

（1）儲層流體類型和裂縫參數(shù)對干氣吞吐效果的影響有明顯差異，高含凝析油的凝析氣的吞吐效果較差，裂縫的存在將使干氣吞吐效果變差。

（2）裂縫參數(shù)中裂縫長度、裂縫數(shù)量及裂縫寬度對干氣吞吐效果影響較大，裂縫高度的影響較小。隨著裂縫半長增加，凝析油采出程度都是先增加后趨于平緩；在相同的裂縫長度下，共軛縫的吞吐效果差；隨著裂縫寬度的增加，凝析油采出程度先減小后增加。

[1]黃學鋒，楊世剛．深層低滲凝析氣藏試井解釋方法及其應用探討[J]．石油與天然氣地質(zhì)，2004，25（3）：338-343.

[2]高奕奕，孫雷，張慶生，等．低滲凝析氣井反凝析、反滲吸傷害及解除方法[J]．西南石油學院學報，2005，27（2）：45-49.

[3]郭平，鄧壘，楊學峰，等．低滲富含凝析油凝析氣藏氣井干氣吞吐效果評價[J]．石油勘探與開發(fā)，2010，37（3）：355-357.

[4]湯勇，孫雷，李士倫，等．用相平衡理論評價注氣吞吐消除凝析氣井反凝析污染治理[J]．天然氣工業(yè)，2005，25（12）：83-85.

[5]王冰，劉月田，馬翠玉，等．凝析氣單井吞吐采油注采參數(shù)優(yōu)化設計[J]．巖性油氣藏，2012，24（5）：107-110.