多孔介质中束缚水对凝析油饱和度的影响
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多孔介质中凝析油气体系相平衡规律的研究现状及其意义杨小松;孙雷;孙良田;石勇;黄全华【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2005(028)002【摘要】凝析气藏相平衡过程发生于地下多孔介质中,其相平衡过程和常规PVT筒有很大的差别,因此对多孔介质中凝析油气相平衡的研究具有重要的意义.对国内外在多孔介质中,凝析油气相平衡的物理模拟技术和理论模型的研究现状进行分析认为,目前还没有能准确地测试凝析油气混合物,在真实岩心中的相态变化的物理模拟技术.在相平衡计算模型方面,考虑气固吸附、毛细凝聚、毛管力影响的相平衡模型已较成熟,凝析油与多孔介质吸附的相平衡计算模型还有待发展.目前国外尽管在多孔介质对凝析油气相平衡的影响上仍有争议,但由于该研究直接关系到凝析油气相平衡测试方法和理论、渗流理论及试井解释方法的发展,仍有必要对该课题进行深入而严密的研究.【总页数】5页(P54-58)【作者】杨小松;孙雷;孙良田;石勇;黄全华【作者单位】西南石油学院石油工程学院;西南石油学院石油工程学院;西南石油学院石油工程学院;青海省花土沟采油二厂;西南石油学院石油工程学院【正文语种】中文【中图分类】TE1【相关文献】1.多孔介质中油气体系相平衡规律研究 [J], 张茂林;梅海燕;李闽;孙良田;李士伦;吴清松2.多孔介质和化学剂体系中甲烷水合物相平衡预测 [J], 庞维新;孙福街;李清平;陈光进3.多孔介质中凝析油气体系析蜡实验 [J], 燕良东;朱维耀;宋洪庆4.多孔介质中凝析油气体系的定容衰竭相平衡计算 [J], 周守信;徐严波;张媛;尹显林;李玉林5.聚/表二元体系在多孔介质中物化参数变化规律 [J], 唐恩高;李强;康晓东;李保振;杨二龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
文章编号:1000-2634(2000)02-0027-05高束缚水饱和度低阻油层测井解释技术Ξ左银卿1,郝以岭1,安霞1,周明顺1(1.华北石油研究院地球物理室,河北任丘市062552)摘要:依据室内核磁共振、毛管压力等多项实验分析资料,结合冀中地质实际、测井、试油资料,提出了基于核磁共振测井的储层束缚水饱和度校验方法和复杂地质条件下低电阻率油层测井解释技术。
经过近两年在华北油田的实际应用,利用此技术可方便地定量评价由高束缚水饱和度引起的低电阻率油层,见到了明显效果。
关键词:电阻率测井;高束缚水;低阻油层;测井解释;冀中中图分类号:P631.8+12 文献标识码:A引 言低电阻油层在世界上广泛分布,例如美国的墨西哥湾地区、加拿大东部近海地区、中东地区,我国东部的胜利油田、中原油田和西部的长庆油田、塔里木油田等均有分布;在华北油田冀中地区的别古庄、文安、岔河集、晋丘、晋南等多个油田均见到了低电阻率油层。
低电阻率油层无论在石油勘探寻找新的油气藏或在油田开发中后期寻找剩余油的潜力层分布中,都占有十分重要的地位。
目前,低阻油层是国内外地质工作者和测井工作者都十分关注和重点研究的课题。
低电阻率油层的成因很多,本文着重论述实际生产解释中最容易产生失误的复杂孔隙结构导致的高束缚水饱和度低电阻率油层的定量解释方法。
1 高束缚水饱和度引起电阻率降低的机理在冀中油田生产中常见到的低电阻油层是由高束缚水含量引起的,这类储层电阻率的降低通常是由两类因素造成的:一是由孔隙结构复杂、微孔隙发育造成;二是岩石颗粒细、泥质含量高引起。
当孔隙结构复杂微孔隙发育时油层中含有较高的束缚水,便会组成以束缚水为主要成分的导电网络,使油层电阻率降低,这是形成低电阻油层的主导因素。
另外,颗粒细泥质含量高同样会导致油层含有较高的束缚水。
同时,泥质与粘土所产生的附加导电性对低阻油层的贡献也不能忽略,在泥质含量较高的地层中,这两种因素往往同时存在,使得油层的电阻率更低。
苏里格层内凝析油饱和度对流体流动特征影响实验研究【摘要】苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,凝析液量低,其反凝析现象在以前的研究中没有引起重视,但有研究表明即使很贫的凝析气藏,反凝析液聚积也可能严重降低气井产能,因此有必要对其进行层内凝析实验研究。
采用天然气驱替凝析油的方法确定苏里格低渗气田三块岩心临界流动饱和度在20.8-22.6%之间,束缚水饱和度是其主要的影响因素。
层内凝析伤害实验表明,凝析油含量增大,其对储层气相渗透率伤害程度增大且凝析现象发生初期伤害更大;在相同凝析油含油饱和度下,渗透率越低岩心的伤害率越大。
【关键词】凝析油临界流动饱和度束缚水饱和度气相渗透率当井底流压低于露点压力而地层压力高于露点压力时,地层中将出现三个不同的流动区域[1]。
而当反凝析油饱和度低于临界流动饱和度,凝析油基本滞留在储层中,这将减少气体流动的有效孔隙空间,对气相渗流产生堵塞效应,从而降低气相相对渗透率,导致气井产能的降低。
即使很贫的凝析气藏,反凝析液聚积也会严重降低气井产能。
例如印度尼西亚arun气田发表的数据显示,pvt实验反凝析液量只有1.1%,露点压力30.4mpa,而当平均油层压力下降到露点压力以下时,气井产能却下降了2倍。
岩心实验表明凝析液临界流动饱和度是51%。
因此,这个高的临界凝析液饱和度是导致气产能严重下降的直接原因。
boom等也指出,即使贫气,由于气体在近井带的流速比地层大,液量在近井带堆积速度很快,所以在很低的反凝析液量下随着大量的气体流向井筒,一样可以形成相对很高的凝析液饱和度。
hamoud[2]所做的长岩心实验也显示,即使对于高渗透( 246×10-3-378×10-3um2)岩心,反凝析液堵塞一样可以导致气相相对渗透率下降95%-98%。
因此,根据相态分析,虽然苏里格气田为/特低凝析油含量的凝析气田,但也有必要对其进行层内凝析实验研究。
1 层内凝析油临界流动饱和度测定本文采用天然气驱替凝析油的方法来确定临界流动饱和度,该方法避免了由于高气油比气藏无法测得该值的缺点,同时考虑了地层水对该值的影响。
不同气藏开发难点及开发方式一、水驱气藏开发难点:与气驱气藏相比较,水驱气藏有采气速度小、产能递减快、采收率低、投资大和成本高等特点。
1、采气速度低为了控制水驱气藏特别是非均质水驱气藏的选择性水侵或边底水的突进,水驱气藏开发中采气速度低于气驱气藏。
2、产能递减快边底水较活跃的水驱气藏,开发过程中气井出水是迟早要发生的,边底水侵入气井的主要产气层段,使气体相对渗透率降低,且气井出水后,井筒内流体密度加大,增加井底回压,使气井产量大幅度递减,甚至水淹。
3、采收率低在非均质水驱气藏中,水窜形成多种方式的水封气,同时气井的水淹也使气藏废弃压力高于气驱气藏,因而降低了水驱气藏的采收率。
气藏非均质性越强,水侵强度越大,气藏一次采收率越低。
4、建设投资大,采气成本高由于水驱气藏建设中,增加了卤水转输、处理、泵站、管网、回注井等配套建设和二次采气中排水采气井下工艺,地面配套设备以及补充开发井增多,因而投入资金多,操作费用高,使水驱气藏的采气成本大大高于气驱气藏.由于水驱气藏在天然气开发中的重要地位,五十年代以来,国内外科技工作者,围绕水驱气藏开发中的诸多难点,开展了大量理论、实验和气田现场研究工作,我国四川盆地天然气田开发已有较长的历史,水驱气藏从威远气田算起,三十多年来做了大量科研攻关工作,取得了可喜的成果,总结了水驱气藏的开发地质规律,形成了系列配套的采气工艺技术,获得了良好的开发效果和经济效益。
本章以四川水驱气藏开发实例为主,从气藏工程的角度,说明水驱气藏开发的地质特征和动态特征,以供同类气藏开发借鉴和参考。
二、水驱气藏开发阶段的划分和特征根据气藏、气井产水情况及生产方式,水驱气藏开发阶段可划分为:无水采气阶段、气水同产阶段及二次采气人工助排阶段(排水采气阶段)。
有时为了分析气藏水侵对产气量的影响,也同时使用根据气藏稳产情况划分产量上升、稳定和递减三个阶段。
1、无水采气阶段无水采气阶段是水驱气藏开发初期,生产气井尚未出地层水的开采阶段(不包括已钻穿气水界面的气水同产井)。
第15卷第1期2008年1月多孔介质中凝析油气相态研究进展李明军杜建芬卞小强(西南石油大学,四川成都610500)1研究概况传统的相态实验都是在无多孔介质的PVT筒中进行的,不考虑储层多孔介质中毛管压力、毛细凝聚、吸附作用、润湿性等界面现象的影响,默认凝析油气体系的相态特征和渗流规律不受多孔介质的影响。
显然,不考虑多孔介质的影响有很大的局限性,其实验结果也必然与实际情况存在一定的误差。
自20世纪40年代末开始,国内外众多学者对多孔介质对凝析油气相态的影响进行了大量的研究[1-2]。
由于不同的研究方法以及主观因素影响,关于多孔介质对凝析油气相态影响的观点存在较大的差异。
目前主要存在2种对立的观点:一种认为多孔介质对凝析油气相态没有影响,另一种认为有影响。
关于这2种观点,笔者认为,影响是肯定的,也是复杂的。
正因为影响的复杂性,使一些学者认为多孔介质对相态没有影响。
随着科技的发展,研究的深入,越来越多的学者意识到多孔介质对相态的影响是必然的。
凝析油气体系在储层多孔介质中的储集和运移,与储层多孔介质形成一个相互作用的系统。
由于储层岩石颗粒较细、孔隙小,储层介质比表面积很大,流体与储层介质间存在多种界面,界面现象突出,必然对油气相态有一定程度的影响。
2研究进展1949年,Weinaug和Cordell等通过在PVT筒中加入干砂首次研究了多孔介质对C1—C4或C1—C5二元体系气液相平衡的影响[1]。
1966年法国学者Tindy和Raynal等对20 ̄27μm颗粒材料组成的孔隙介质进行实验研究,发现多孔介质中原油的饱和压力比常规测试的饱和压力高约10%[2]。
1968年Trebin和Zadora研究表明,多孔介质中凝析油气体系的露点压力比常规PVT筒中测得的露点压力高10% ̄15%[3]。
1988年朱维耀、黄延章通过在PVT筒中填充1mm玻璃珠进行的相态实验研究认为,有多孔介质存在时的露点压力比没有多孔介质时的略低[4]。
*本课题获中国石油天然气集团公司基金项目 凝析气藏相渗曲线测试 支持。
**苏畅,女,1976年生,现在西南石油学院攻读博士学位;主要从事油气藏流体相态和凝析气藏开发工程研究。
地址:(637001)四川省南充市西南石油学院博99。
电话:(0817)2642126。
E mail:suchang mar ia@凝析油气微观流动及相渗规律研究*苏畅**郭平 李士伦 孙良田 孙雷(中国石油西南石油学院特殊气藏开发重点研究室)苏畅等.凝析油气微观流动及相渗规律研究.天然气工业,2002;22(4):61~64摘 要 对凝析气藏开发动态和经济效益的正确预测需要正确模拟这类气藏的流态和相态。
模拟流态最重要的是获取有代表性的凝析油气相对渗透率曲线,它是数模和试井分析中最常用的基础曲线,目前通常采用模拟油和模拟气相渗曲线来替代凝析油气相渗曲线。
但低界面张力的传统油气在多孔介质中的流动规律并不同于凝析油气的流动规律,凝析油气物性非常接近,凝析油在水与凝析气之间形成一个水动力连续的夹膜,它随着凝析气一起流动。
同时多孔介质特性、原生水、润湿性、重力、界面张力、粘滞力、流速等因素对凝析油气流动规律的影响作用也不同于对传统油气流动的影响作用。
由于微观渗流规律不同,凝析油气相对渗透率的变化规律不同于传统油气相渗,不能用低界面张力油气体系相渗来代替凝析油气相渗,进而确定了实验实测相渗曲线的重要性和今后的研究方向。
主题词 凝析油 凝析气 油气开采 油气藏动态 流动特性 多孔介质 相对渗透率凝析油气流动规律1.多孔介质影响孔隙介质对凝析油气的相态转变,组分变化和饱和度都有明显的影响 1 。
其对相变影响显著,所测试轻质油样品的泡点压力和凝析气样品的露点压力平均升高约6%;其对凝析气组分变化的影响,依轻重组分表现出不同的相对高低和大小程度;其作用使有介质时的凝析油饱和度多数时候略高于无介质时相应衰竭压力下的凝析油饱和度。
造成该差异的原因之一是界面的比面大,孔道复杂。
作者简介:李明秋,女,1979年生,硕士,助理工程师;现从事油气田开发研究工作。
地址:(610051)四川省成都市府青路一段1号。
电话:(028)86015652。
E‐mail:lmqiu@petrochina.com.cn
多孔介质中束缚水对凝析油饱和度的影响
李明秋1 郭平2 姜贻伟3 毕建霞3
(1.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 2.西南石油大学 3.中国石化中原油田分公司)
李明秋等.多孔介质中束缚水对凝析油饱和度的影响.天然气工业,2007,27(6):92‐93.
摘 要 为了更好地开发含水凝析气藏,必须研究在凝析气藏开发过程中束缚水对凝析油饱和度的影响,为此建立了超声波测试高温高压岩心中凝析油饱和度的直接测试和软件模拟方法。
对于同样一块岩心在相同压力条件下,采用相同的凝析气样品来进行衰竭实验,多孔介质中凝析油饱和度随束缚水增加而降低;得到衰竭至大气压时残余油饱和度也随束缚水的增加而变小,且两者呈很好的线性关系。
理论及实验表明,束缚水对凝析气藏开发的影响不可忽视。
主题词 凝析油气田 多孔介质 束缚水 超声波 饱和度
一、引 言
束缚水饱和度是地层的属性之一,它的存在对
凝析体系的行为是否有影响曾在一段时间众说纷纭,不过近期的研究表明束缚水对凝析液的分布及大小、凝析气和凝析液的流动都会有影响。
笔者就束缚水对多孔介质中凝析油饱和度的影响作了具体的实验研究。
二、实验设备及样品
实验所用凝析气为中原油田桥口某富含凝析油型的凝析气,流体露点为32.4MPa,实验模拟温度90℃,地层压力36MPa,流体组成及所用地层水见表1和表2。
实验所用岩心Q69‐5‐10属于砂岩岩
心,孔隙度为11.1%,渗透率为2.18×10-3
μm2。
岩心衰竭实验是在加拿大Hycal长岩心驱替装置上完成的,该装置中,岩心中的凝析气衰竭速度由出口端回压调节器控制,实验流程见图1。
表2 地层水分析表
三、实验测试过程
对岩心Q69‐5‐1分别饱和四种(33.4%、46.38%、
28.14%和31.85%)大小束缚水来进行衰竭实验。
实验测试时,首先建立束缚水,再饱和分离器气样加
压到地层压力,最后采用凝析气置换岩心中的分离
器气样,置换10倍孔隙体积以上,并测试出口端的气油比,当气油比和原始气油比一致时即完成岩心原始条件恢复。
测试过程是对岩心进行6~7级衰竭,直到降到大气压,在整个测试过程中,均用超声
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1・第27卷第6期 天 然 气 工 业 开发及开采
图1 岩心衰竭流程图
波进行监测,测定相应压力下的油饱和度值。
四、测试结果分析
衰竭降压到大气压下进行岩心分析得到残余油
饱和度测试结果见图2‐a,对同一块岩心,采用相同的凝析气样品,随着束缚水的增加,得到衰竭至大气压下凝析油饱和度越小,
而且线性关系较好。
图2 残余凝析油饱和度变化和平衡凝析油气样相渗图
为了进一步研究和证明多孔介质中束缚水大小与凝析油饱和度的关系,对岩心(不同束缚水条件下)参数和实际凝析气样进行衰竭模拟。
模拟时相渗曲线采用测试的桥口凝析气藏的平衡油气相渗曲线(见图2‐b)。
模拟得到不同束缚水条件下的凝析油衰竭曲线(见图3‐a),随着束缚水含量增大,凝析油饱和度随之减小。
从图3‐b
可得出模拟结果跟实验结果一致。
图3 不同含水饱和度下的凝析油饱和度、
残余凝析油饱和度变化图
五、结 论
(1)凝析气藏衰竭开采中,束缚水的存在极大的
影响了凝析油饱和度。
对于同一块岩心,采用相同的凝析气样品来进行衰竭实验时,凝析油饱和度的大小随着束缚水的增加而减小;得到衰竭至大气压下残余油饱和度也随束缚水的增大而越小,且束缚水大小与残余油饱和度之间有很好的线性关系。
(2)应用软件模拟了饱和有不同束缚水大小的多孔介质中凝析气衰竭过程,模拟结果与实测结果基本一致,进一步证明了束缚水对凝析气衰竭开采的影响。
(3)凝析气储量空间越低,则能析出的凝析油较少,所以压力下降后形成的凝析油饱和度较小,同时由于束缚水含量高,凝析油更易流动,也可造成残余凝析油饱和度下降;而束缚水含量低的凝析气藏,由于多孔介质对凝析油吸附作用更强,凝析油更不易流动,因此残余凝析油饱和度较大。
此研究对含水凝析气藏的开发具有很大的意义。
参 考 文 献
[1]杨仁林,刘知国.束缚水饱和度与储层流体性质的辨别
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[2]杨满平,李允,彭彩珍.气藏储层含束缚水的应力敏感分
析[J].天然气地球科学,2004,15(4):391‐394.
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饱和度[J].天然气工业,2001,21(3):22‐25.
[4]李士伦,郭平,杜建芬,等.提高凝析气藏采收率和气井
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[6]钟太贤,袁士义,胡永乐,等.凝析气流体的复杂相态[J].
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[7]彭彩珍,孙雷,汤勇,等.单井控制饱和凝极气藏衰竭开发
动态预测[J].西南石油学院学报,2005,28(2):56‐60.
(修改回稿日期 2007‐04‐16 编辑 韩晓渝)
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2・开发及开采 天 然 气 工 业 2007年6月。