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凝析气藏开采理论与技术张继成东北石油大学第一节 流体相态特征及油气藏分类凝析气藏: 是在一定地质条件(储层、烃类组成、温度、压力等)下形成的气态矿藏。凝析气组成中含有标况下为液态的C5以上烃类,在等温降压过程中存在反凝析现象。是复杂类型特殊气藏。 凝析气中凝析油含量一般在30~1000g/cm3之间。C1~C4在标准条件下为气态,是天然气主要成分。 C5~C16在标准条件下为液态,是油和凝析油主要成分。 C17以上在标准条件下为膏状或固态,其中石蜡油大致为C18~C24,石蜡大致为C25~C35,其余为固态残留物胶质、沥青等成分。干气与湿气: 烃气(烃类气体)主要为C1~C4的烷烃,即甲烷到丁烷。其中CH4为甲烷,C2+为重烃气(2个碳数及以上的烃气)。 CH4≥95%、C2+<5%的烃气,称干气,又叫贫气。 CH4≥95%、C2+>5%的烃气,称湿气,又叫富气。一、P-T相图从低温到高温,由不同温度下的泡点组成的连线称为泡点线,对应的压力称为泡点压力。由不同温度下的露点连成的线称为露点线,对应的压力称为露点压力。由泡点线和露点线一起构成了P-T相图中的相包络线,在包络线上的点统称饱和点。泡点线和露点线的连接点称为临界点,用C表示,该点的压力、温度称为临界压力(Pc)和临界温度(Tc)。相包络线上最高的饱和压力点称为最大饱和压力(用pmax表示)。如果pmax位于临界点的左方,称为最大脱气(泡点)压力;如果pmax位于临界点的右方,称为最大凝析(露点)压力。相包络线上的最高温度点称为最大饱和温度,用Tmax表示,在绝大多数情况下,Tmax点处于露点线上,又称最大凝析温度。当凝析气藏储层压力等温降至露点以下时,随压力继续下降,凝析液反而不断增多,该现象称为反凝析现象。达到一个最大点时,反凝析现象终止,这一压力称为最大反凝析压力。从Tc到Tmax之间每一温度下都有一个最大反凝析压力点,这些点的连接曲线与露点线形成的封闭区域,称作反凝析区。二、油气藏的分类(a)干气藏(b)湿气藏(c)凝析气藏不同类型油气藏在相图上位置示意图三、凝析气藏的分类油气和油水界面有4条内外边界线 存在纯油区油水内边界线处于油气外边界线以内 不存在纯油区底油衬托含气区 有1条油气边界线和2条油水边界线 存在纯油区底油衬托含气区 有1条油气边界线和2条油水边界线 油水内边界线处于油气边界线以内 不存在纯油区气顶底水块状凝析气-油藏 油气和油水边界线各只有1条第二节 凝析气藏的开发方式凝析气藏开发方式: 衰竭式开发 保持压力开发一、衰竭式开发方式 降压开采适用条件:二、保持压力开发方式2、优缺点缺点: ①需要补充大量的投资,购置高压压缩机; ②需要增加注气井; ③在凝析气藏循环注气阶段,所采出天然气要回注地下,无法销售,影响凝析气藏整体开发的销售收入; ④有的凝析气田自产气量少,不能满足回注气量,需要从附近气田购买天然气,增加开发成本。3、注气时机(1)早期保持压力开采 ⊕地层压力与露点压力接近 ⊕凝析油含量高 ⊕储层连通性及物性(早期保持压力开采)(2)中晚期保持压力开采4、保持压力水平5、注入剂(2)氮气或氮气与天然气混合物 a.注入干气作为驱替剂将地层中的湿气驱向采气井的井底。 b.干气与地层中已经析出的凝析油接触,将其中的中间烃组分蒸发到气相中而采出,减少了残留在地层中的反凝析油饱和度。 c.将导致气藏露点压力升高,需要重新考虑压力保持水平。 (3)水 有许多优越性,但很少实施,即使实施,也是有针对性地为了提高带油环凝析气藏的油环部分的水驱效果。第三节 凝析气-油藏的开发程序凝析气-油藏:是指凝析气和原油共存于同一水动力系统中。 带油环(或带底油)凝析气藏:在储层中凝析气占有体积大于原油占有体积。 凝析气顶油藏:在储层中原油占有体积大于凝析气占有体积。一、选择凝析气-油藏开发程序和开发方式应考虑的因素二、凝析气—油藏开发程序㈠只开采凝析气顶不开采油环2、衰竭式开发方式3、保持压力开发方式 含油区暂时未被发现或油环很小,不足以经济开发。气顶凝析油含量高,市场对天然气的需求有限或由于地面工程建设投资和工作量大,难于短期内完成,为了使凝析气藏尽快投入有效开发,收回前期投资,采用循环注气方式只开采凝析气顶不开采油环的开发程序。㈡先开采凝析气顶后开采油环1、衰竭式开发方式 ☆在活跃水驱条件下先开采气顶后开采油环 ☆在定容条件下先开采气顶后开采油环 2、保持压力开发方式1、衰竭式开发方式2、保持压力开发方式 ◇边缘或底部注水 ◇顶部注气和底部注水相结合 ◇屏障注水与边缘注水、面积注水相结合屏障注水: 在油气界面附近部署一定数量注水井,一方面在油环开发过程中水对原油起驱替作用,维持油藏压力,同时,对气顶凝析气起到屏障封堵的作用,尽可能阻止气顶气向油环气窜,保护气顶