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凝析气藏增产改造技术调研报告

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、凝析气藏伤害机理及评价方法 1

1.1宏观表现 1

1.2微观机理 3

1.2.1多孔介质吸附作用 3

1.2.2多孔介质毛细凝聚作用 4

1.2.3气体滑脱作用 4

1.2.4液阻效应 4

1.3评价方法 5

1.3.1气藏工程方法 5

1.3.2数值模拟方法 5

1.3.3室内长岩心衰竭实验法 6

1.3.4水锁伤害评价方法 7

二、凝析气藏增产改造方法 9

2.1常规增产改造方法 9

2.1.1循环注气 9

2.1.2注入超临界二氧化碳 9

2.1.3钻斜井/水平井 10

2.1.4水力压裂 10

2.1.5基质酸化 12

2.1.6溶剂解堵 14

2.1.7润湿反转剂 15

2.1.8常规增产改造方法小结 16

2.2高速通道压裂 17

2.2.1通道压裂技术原理 17

2.2.2通道压裂技术实现过程 18

2.2.3通道压裂技术实施原则 22

2.2.4通道压裂技术应用 22

2.3复合增产改造法 30

三、国内凝析气藏水力压裂改造研究及应用现状 31

3.1深层凝析气藏水力压裂改造 31

3.2高温裂缝性凝析气藏压裂技术 31

3.2.1压裂液优化设计 32

3.2.2凝析气藏压裂工艺技术优化 32

3.2.3现场应用效果 33

3.3白庙凝析气藏压裂工艺技术研究与应用 33

3.3.1优化压裂液 34

3.3.2压裂工艺技术 34

3.3.3现场实施与效果评价 36

四、凝析气藏水力压裂改造优化设计方法 37

4.1常规油气藏水力压裂标准化优化设计 37

4.1.1无因次产能指数 37

4.1.2压裂井的无因次产能指数 39

4.1.3优化设计与无因次支撑剂指数 39

4.1.4压裂标准化设计 40

1)标准化压裂设计步骤 41

2)无因次产能指数图版 41

4.2凝析气藏水力压裂标准化优化设计 43

4.2.1无因次导流能力 43

4.2.2凝析气藏压裂井产能 43

4.2.3裂缝几何尺寸优化 45

4.3基于数值模拟的凝析气藏水力压裂优化设计 46

小结 47

一、凝析气藏伤害机理及评价方法

在原始地层条件下，凝析气是以单相流体形式存在的。它的主要成分是甲烷和其它轻烃，但也包含一些长链烃类。其相态图如图1。在储层开采过程中，地层温度一般不发生变化，但地层压力会下降，从图1可知在原始地层压力下流体为气态，生产时压力下降到露点（图1中的点2）以下时，流体以气液两相同时存在，此即为反凝析现象，析出的液体一般为石油，是凝析气藏中的宝贵资源。

图1-1凝析气相态图。横轴为温度，纵轴为压力，点1-2-3-4-G为生产过程中流体压力的变化路径，点1为原始地层状态，点4为井筒状态，点G为分离器状态（图片来源：SPE-168153）

1.1宏观表现

当气藏压力降低至凝析气的露点压力后，凝析油从凝析气中析出。凝析气藏的这种反凝析现象将使地层渗透率受到严重的伤害，气井生产能力降低，试井解释曲线将出现异常。由于在近井地带流线密集，会产生较大的压降漏斗，从而使得该处首先发生反凝析现象，并随着地层压力的降低逐渐扩展到远井地带。反凝析会产生两方面的不利影响：一方面油相在毛管力的作用下先占据地层的微孔隙，使得有价值的重质组分不易被采出（如图1-2）；另一方面，当油的饱和度增大到一定程度后，开始流动，与气相争夺流动通道，造成产量的下降，同时在一定井筒条件下，气相超越油相流动，使油相在井底形成积液，增大流体进入井筒的阻力。因而凝析气藏在生产后期储层压力低于露点压力时，需要采取措施应对这一不利影响。

图1-2凝析液的不利影响（图片来源：斯伦贝谢）

理论上为了研究方便，常将凝析油在地层中的分布划分为3个区域（如图3），按到井筒的距离由远到近分别为：干气区、凝析油段塞区和油气两相流动区。在干气区内只有只有气体存在；在凝析油段塞区内油相饱和度低不参与流动；在两相流动区内，油相饱和度最高，可以和气体同时流动。所以凝析油在近井地带聚集出现的时间比在地层中更早。即近井地带反凝析污染比地层中反凝析污染更严重，对气井产能的影响也更大。因此，凝析气井的产能受近井地带的流动特性影响很大。凝析油对地层的伤害主要表现在凝析气井产能上的变化，而气井产能与地层压力密切相关，常用稳定二项式产能方程表示。