凝析氣藏循環(huán)注氣氣竄識(shí)別方法調(diào)研

凝析氣藏循環(huán)注氣氣竄識(shí)別方法調(diào)研摘要：在凝析氣藏循環(huán)注氣開發(fā)過程中，由于氣竄發(fā)生時(shí)，井下流體的組分發(fā)生變化，相態(tài)也就隨之發(fā)生變化，因此研究相態(tài)變化時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)防氣竄的著力點(diǎn)。本文調(diào)研了國內(nèi)外對(duì)凝析氣藏循環(huán)注氣相態(tài)變化問題的研究以及幾種較為成熟的氣竄識(shí)別方法。關(guān)鍵詞：凝析氣藏循環(huán)注氣相態(tài)變化氣竄識(shí)別一、 調(diào)研目的和意義對(duì)于循環(huán)注氣開發(fā)至中后期則必然發(fā)生氣竄現(xiàn)象，影響凝析油采收率。氣竄現(xiàn)象的發(fā)生是由于地層多孔介質(zhì)的非均質(zhì)性，在儲(chǔ)層縱向和橫向上孔隙度、滲透率等物理性質(zhì)存在差異，開發(fā)進(jìn)入中后期時(shí)，注入氣前緣會(huì)沿著地層中大孔道、裂縫等高滲層突破至生產(chǎn)井。一旦發(fā)生氣竄現(xiàn)象，大部分注入氣無效，將對(duì)注入氣的波及系數(shù)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到采收率及壓力的保持程度，使開發(fā)效果變差，開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益也受到很大的影響。概括起來，氣竄對(duì)凝析氣藏開發(fā)的影響主要有：（1） 氣竄對(duì)采出流體組分變化的影響。產(chǎn)出井流物中組分變化規(guī)律明顯，輕質(zhì)組分如含量不斷增加，重質(zhì)組分不斷減少。（2） 氣竄后由于井流物中輕質(zhì)組分的相對(duì)含量增加，使得露點(diǎn)壓力升高，這就造成反凝析現(xiàn)象更容易發(fā)生，更多的凝析油析出。（3） 氣竄對(duì)井底流壓的影響。氣竄后，流壓下降速度減小，也就是說，定注、采出量時(shí)，氣竄發(fā)生后消耗的原井能量減少。（4） 氣竄對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)的影響。注入氣和地層流體混合后使得流體組分發(fā)生變化從而使地層滲透率出現(xiàn)了增大的趨勢(shì)，氣竄后井底附近地層中表皮系數(shù)增大，即凝析油的析出加劇了污染狀況。二、 凝析氣藏循環(huán)注氣開發(fā)相態(tài)變化特征研究現(xiàn)狀國外早有許多學(xué)者研究了凝析氣藏露點(diǎn)壓力的計(jì)算方法：1967年，文獻(xiàn)［1］提出了聯(lián)系流體組成和溫度來進(jìn)行露點(diǎn)壓力計(jì)算的關(guān)系式。文獻(xiàn)［1］從安托因蒸汽壓方程一一入手，由于安托因方程只適用于純物質(zhì)，因此對(duì)其做了修正以適用于復(fù)雜的烴組分。文獻(xiàn)［1］認(rèn)為凝析氣流體的露點(diǎn)壓力與其化學(xué)組成、溫度和C7+的特性有關(guān)，并提出了考慮所有條件和組分得出的修正關(guān)系式如下：文獻(xiàn)［2］提出了根據(jù)油藏溫度、擬對(duì)比壓力和溫度等數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)露點(diǎn)壓力的新關(guān)系式。首先根據(jù)決定系數(shù)（）和t檢驗(yàn)結(jié)果，確定了影響露點(diǎn)壓力的幾個(gè)最重要的參數(shù)，有些參數(shù)是以往的研究中未曾考慮的：2007年，文獻(xiàn)［7］提出運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來估算凝析氣藏露點(diǎn)壓力。文獻(xiàn)［3］考慮了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)并識(shí)別非線性及復(fù)雜關(guān)系的能力，利用等溫衰竭實(shí)驗(yàn)得到的111個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練算法為列文伯格-馬夸爾特法。國內(nèi)的研究成果見于文獻(xiàn)［4］和［5］：（1） 文獻(xiàn)［4］根據(jù)凝析氣藏實(shí)際生產(chǎn)過程中取樣流體運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式研究了不同注入氣體及不同孔隙體積條件下的露點(diǎn)壓力變化特征。文獻(xiàn)［4］利用Nemeth-Kenedy經(jīng)驗(yàn)式估算不同注入介質(zhì)對(duì)露點(diǎn)壓力的影響，發(fā)現(xiàn)注CO2能極大地降低流體露點(diǎn)壓力，而注N2則會(huì)是露點(diǎn)壓力上升。（2） 2012年，文獻(xiàn)［5］以狀態(tài)方程為理論基礎(chǔ)，選取實(shí)際凝析氣藏有代表性的流體樣品，總結(jié)了凝析氣藏循環(huán)注氣過程中的3種相態(tài)變化趨勢(shì)?：由于注入干氣，地層流體的露點(diǎn)壓力會(huì)升高。隨著干氣注入量的增加，露點(diǎn)壓力呈升高趨勢(shì)，當(dāng)注入量達(dá)到一定值時(shí)，露點(diǎn)壓力達(dá)到最大，隨后再增加注入量則會(huì)使露點(diǎn)壓力下降。隨著露點(diǎn)壓力升高，地層壓力低于露點(diǎn)壓力時(shí)出現(xiàn)反凝析，重質(zhì)組分析出，凝析氣流體露點(diǎn)壓力呈下降趨勢(shì)，相圖向干氣包絡(luò)線轉(zhuǎn)變。高速氣體帶動(dòng)析出的凝析油流動(dòng)，凝析油與原始凝析氣流體相混合使得露點(diǎn)壓力下降，相圖趨向于揮發(fā)油相圖變化。三、凝析氣藏循環(huán)注氣開發(fā)氣竄識(shí)別方法研究現(xiàn)狀概括起來，目前對(duì)氣竄現(xiàn)象的預(yù)判和識(shí)別主要有四類方法：（1） 由經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)氣油比等參數(shù)直接判斷氣竄。當(dāng)氣油比或氣油比變化率達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可判斷生產(chǎn)井內(nèi)發(fā)生氣竄，而這一標(biāo)準(zhǔn)是由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)獲得的。在運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)法判斷氣竄時(shí)，通常以氣油比變化率為主要標(biāo)準(zhǔn)，而其它參數(shù)為次要參考標(biāo)準(zhǔn)，原因在于氣竄時(shí)的氣油比數(shù)據(jù)基本不受注氣量、注氣速度和注入氣組分的影響，而其它參數(shù)受組分的影響較大。經(jīng)驗(yàn)法的使用相當(dāng)簡(jiǎn)便，但在有些氣田由于計(jì)量設(shè)備受腐蝕發(fā)生內(nèi)漏使得實(shí)際計(jì)量結(jié)果不太真實(shí)，此時(shí)單單依靠氣油比變化率作為判斷標(biāo)準(zhǔn)還不夠。（2） 基于地層流體PVT參數(shù)擬合的相態(tài)軟件包圖版法。在地層壓力緩慢下降，生產(chǎn)趨于平穩(wěn)的情況下，氣油比上升幅度與地層壓力下降幅度基本上呈線性關(guān)系，當(dāng)發(fā)生氣竄時(shí)，氣油比上升速度開始偏離直線關(guān)系。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過對(duì)比制作的標(biāo)準(zhǔn)圖版能確定突破后井流物中注入氣所占比例，但運(yùn)用起來較為繁瑣。（3） 根據(jù)微地震氣驅(qū)前緣動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)法判斷氣竄。由摩爾一庫倫理論、斷裂力學(xué)準(zhǔn)則，注氣的過程中會(huì)誘發(fā)輕微地震。在凝析氣藏注氣開發(fā)過程中，流體的壓力前緣會(huì)發(fā)生移動(dòng)且孔隙中流體壓力會(huì)發(fā)生變化；與此同時(shí)，注氣會(huì)使地層中原本閉合的微裂縫張開，由此引發(fā)微地震[11]。通過裂縫成像可監(jiān)測(cè)注氣前緣。微地震監(jiān)測(cè)有很高的精度，但由于微地震事件少，因此資料較難獲取，且長時(shí)間的監(jiān)測(cè)對(duì)設(shè)備要求很高。（4） 在注氣的同時(shí)注入示蹤劑，對(duì)采氣井采出的氣體進(jìn)行取樣檢測(cè)，從而確定是否氣竄。四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)每種氣竄識(shí)別方法都有各自的優(yōu)勢(shì)和局限性，歸結(jié)起來，未來在研究氣竄識(shí)別方法的過程中需要著重解決的問題主要包括：第一，識(shí)別方法的精度；第二，方法的適用性；第三，簡(jiǎn)便性；第四，應(yīng)用門檻，也即是對(duì)設(shè)備的要求。參考文獻(xiàn)[1]NemethLK，KennedyH.T.Acorrelationofdewpointpress