1、油气藏流体相态及开发中应用研究新进展,西 南 石 油 学 院 油气田开发工程国家重点实验室 CNPC特殊气藏开发重点实验室 二00二年十月,主要汇报内容,CNPC特殊气藏开发重点实验室 二00二年十月,油气藏流体相态研究的总趋势 常规相态理论的应用 多孔介质中凝析油气相态研究,石油工程相态研究的总趋势,常说“相态”指P-V-T 常规静态相态研究： PVT筒中相态 相对动态相态真实动态相态研究： （多孔介质中相态）,常规流体相态：原油、挥发油、凝析气、湿气、干气 多相相态：流体相态、多相相态、气-液-固、油-气-水相态、水合物、元素硫,多孔介质中渗流相态 多孔介质的影响相对静态 多孔介质中的渗流
2、相态,越来越多应用实验测试与经验分析及理论计算相结合的研究方法 ； 测试压力和温度向更高发展 ：新材料新工艺技术、PVT相态密闭分析技术； 检测和控制向自动方向发展： 现代测试技术在PVT测试中的应用更广 ； 常规相态理论的应用更为广泛；动态相态最新研究： （1）相态测试由空筒向多孔介质中发展 ； （2）应用于岩心流动试验中临界流动饱和度及真实相渗研究； （3）测定饱和度分布的现代测试方法；,石油工程相态研究的总趋势,1、常规相态理论的应用,饱和油气藏的取样代表性 相态恢复理论的应用 带油环凝析气藏的相态分析 特殊流体相态分析2、多孔介质对凝析油气相态的影响,1.1 带油环凝析气藏的取样方法,
3、对于带油环凝析气顶，首先要根据相态分析、生产动态分析等综合确定是属那一类的凝析气藏，根据目前的分析一般来讲，带油环凝析气藏属于饱和凝析气藏者居多，因此目前大都采用地面分离器取样再按露点压力等地层压力方式配样来进行测试分析。,1.1 带油环凝析气藏的取样方法,常规凝析气藏的取样注意事项： 取样时间应尽量早，井底无污染； 生产压差要尽量小，同时气产量又要满足凝析气井临界携液量的要求； 取样期间油气产量及生产气油比要稳定； 在分离器压力和温度条件下，保证不会形成固相沉积和水化物等； 气油比测试要准确；,1.1 带油环凝析气藏的取样方法,带油环（饱和）凝析气藏时要特别注意： 取样的层位应离油气界面以上
4、较远； 取样时压差尽量小，或关井；目前国外有采用“积木式地层动力测试器”来进行饱和凝析气藏的取样，优点是：完井方式不限、取样层位准确、关井取样无压降、取样操作自动控制等。,1.2 取样代表性评价,气顶油藏的气顶和油环应分别按凝析气和油藏的取样代表进行评价。 对于饱和的油环情况，有可能出现取样时井底压力和测出的泡点出现一致性的变化，这是最近发现的一种情况。,1.2 取样代表性评价,取样时流压和泡点压力随深度变化情况 泡点压力比流压低，不能说明取样有代表性,1.2.1 常用相态恢复技术,（1）采用相态恢复理论方法，选用目前压力下（已低于露点压力）井流物组成将流体露点恢复到地层压力，使之成为饱和凝析
5、气藏； （2）在取样后，直接按露点压力等于地层压力进行配样，从而进行PVT分析； （3）当压力低于露点压力后，用目前分离器油和分离器气按原始生产气油比进行配样而得到的原始流体样品组成。 （4）对饱和平衡的气顶油藏，已知其一的流体特征，可推知或类比另一部份的流体特征。,1.2.2 常用相态恢复技术的对比,1,3,2,CVD测试过程中的偏差因子 1、按目前井流物直接恢复 2、按原始气油比配样分析 3、按Pd=Pf配样分析,1.2.2 常用相态恢复技术的对比,CVD测试过程中的So 1、按目前井流物直接恢复 2、按原始气油比配样分析 3、按Pd=Pf配样分析,1,2,3,1.2.2 常用相态恢复技术
6、的对比,1,2,3,CVD测试过程中井流物采收率 1、按目前井流物直接恢复 2、按原始气油比配样分析 3、按Pd=Pf配样分析,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,饱和平衡的气顶油藏 特殊未饱和气顶油藏 未饱和非平衡气顶油藏,饱和平衡的气顶油藏气顶和油藏均是饱和的，气顶及油藏内部是均一的，在界面处是相平衡的而且：Pd=Pb=Pf，气顶和油藏只有一个露点和泡点压力。（这种情况较多，常见）。,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,特殊未饱和气顶油藏在油气界面上Pd=Pb=Pf，但饱和压力及油气性质随深度的变化而变化，在油气界面以上，随深度的增加露点增加，而在油气界
7、面以下，随深度增加，泡点压力下降。如扎纳若尔油田KT2气顶油藏、英国北海的布伦特、斯塔福、Brent气顶油藏等,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,用EOS计算的随深度变化各流体参数的变化情况,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,未饱和非平衡气顶油藏又分三种情况： （1）气顶饱和、油藏未饱和； （2） 气顶未饱和、油藏饱和 ； （3） 气顶和油藏均属未饱和 ；,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,气顶和油藏均是未饱和 在界面处PdPb均小于Pf，这种情况虽然较少而且不易接受，但在国外有这样的报道如“埃尔特叶罗-鲍斯奎地区圣大巴巴拉”气顶油藏。,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,埃尔特叶罗-鲍
8、斯奎地区圣大巴巴拉气顶油藏饱和压力剖面,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,我国对气顶和油藏的分类（张朝琛），按油气性质的差别大小划分： 干气黑油型：喇嘛甸气顶油藏 近凝析气顶低挥发油型：濮城西沙二（S2）上 凝析气顶近挥发性油藏：辽河油田双台子六井区,1.3 常见凝析气顶油藏的相态类型,我国对气顶和油藏的分类（张朝琛），按油气性质的差别大小划分： 干气黑油型：喇嘛甸气顶油藏 近凝析气顶低挥发油型：濮城西沙二（S2）上 凝析气顶近挥发性油藏：辽河油田双台子六井区,2、多孔介质对凝析油气相态的影响,到目前为止，多孔介质对相态有无影响，影响多大，还未获得一致看法。 （1） 多孔介质对相态无影响（S
9、igmund研究结论） （2） 多孔介质对相态有影响SWPI研究认为在多孔介质中，流体的润湿性、毛管压力、在多孔介质上的吸附以及多孔介质的孔隙度和渗透率都会影响流体的相态。最新的研究表明：凝析油采收率比PVT高近1倍、临界流动饱和度小，有的达5-10%就可流动。,多孔介质相态发展趋势,研究现状: （1）由于测试技术和研究难度大的限制，多孔介质是否对相态有影响国内外还有争议。 （2）在岩心测试中饱和度测试的过程成析成像技术发展很快，但应用于凝析油气渗流的岩心中饱和度测试开展较少。 （3）目前使用的凝析油气相渗曲线均为模拟油和气进行测试的曲线，真实平衡凝析油和平衡气相渗曲线测试较少。 （4）化工中
10、颗粒介质吸附研究较多，但高温高压下，天然气在储层真实岩心上的吸附研究较少。,多孔介质相态发展趋势,多孔介质是否对相态有影响-无影响 Weinaug和Cordell填充干砂，干砂不影响C1nC4和C1nC5二元体系的汽液平衡。 美国Clark博士在其博士论文研究中，用石英砂、粘土配制，研究介质吸附和脱附对相平衡的影响，对C1C5二元体系PVT特性的影响很小 加Sigmund等通过填充小钢球，填充钢球介质几乎不影响C1nC4和C1nC5二元烃类体系的露点和泡点。 前苏联学者Namiot、美国学者Asar和Handy以及Saeidi也得出了与Sigmund一致的结论。 共同点：填充介质、简单流体、用
11、PV关系或观察法确定饱和压力,多孔介质相态发展趋势,多孔介质是否对相态有影响-有明显影响 Gimatudinov和Seldovsky-K=0.12m2天然砂岩岩芯，Pb为37MPa体系，Pb比常规高0.4 0.5MPa。 法Tindy和Raynal 用2027m颗粒，Pb比常规几个百分点 Trebin和Zadora，Pd比常规1015%。 Sadykh-Zade、Mamedov和Rafibejli的压实砂岩,Pd比常规高11.4MPa。 阎庆来等,C1-C5二元体系，孔隙介质存在加速了反凝析过程，Pd比常规高 朱维耀等，填充玻璃球C1nC5二元体系的露点压力低于常规Pd 西南石油学院八五、九五
12、、十五研究证明有影响（超声波测试，人造岩心、天然岩心和真实凝析气，尤其是对凝析油采收率）,问题提出： （1）目前使用的凝析气藏基础渗流机理及模型是否正确？PVT筒中测试的CVD反凝析油饱和度和采收率数据是否有代表性？ （2）凝析油在多大饱和度能流动？目前国外研究结果差异很大，带油环凝析气藏如何提高凝析油采收率？ （3）凝析油析出后对地层的污染机理如何？ （4）凝析气井试井理论是否正确？怎样考虑污染问题？,超声波测试饱和度技术,多孔介质中凝析气衰竭试验及临界流动饱和度,多孔介质中超声波测试技术衰竭及相渗实验流程,多孔介质中凝析气衰竭试验及临界流动饱和度,测试结果,多孔介质中凝析油采收率高1倍，天然气采收率影响不大,Pccs=22.08MPa Soc=11.702%,计算结果,单井数模的采收率也证明了多孔介质中凝析油采收率大于PVT筒中,造成结果的原因,凝析气平衡油气相渗曲线的差异很大,不同界面张力下气液相对渗透率,油气相渗曲线的速敏性,常用相态恢复技术的对比,CVD测试过程中的So 1、按目前井流物直接恢复 2、按原始气油比配样分析 3、按Pd=Pf配样分析,1,2,3,当气藏压力衰竭到14MPa以上 ，不会产生重大影响,
