1、凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏是凝析气藏是种既不同于一般气藏也不同于油藏种既不同于一般气藏也不同于油藏的特殊类型气藏。其开采技术比一般气藏和油藏复杂的特殊类型气藏。其开采技术比一般气藏和油藏复杂得多。因为，开发凝析气田时除考虑天然气采收率外，得多。因为，开发凝析气田时除考虑天然气采收率外，更重要的还需考虑提高凝析油采收率的问题。更重要的还需考虑提高凝析油采收率的问题。 国外从国外从3030年代初至今对凝析气田开发已有七十年年代初至今对凝析气田开发已有七十年的历史和经验。我国从的历史和经验。我国从5050年代起，陆续发现不少凝析年代起，陆续发现不少凝析气田，
2、并相继投入了开发。气田，并相继投入了开发。 当地层温度大于当地层温度大于8080，地层压力大于，地层压力大于15MPa15MPa时，地时，地下的液态石油变成气态。当开采时，由于温度和压力下的液态石油变成气态。当开采时，由于温度和压力的下降、气态石油变成液态石油。具有这种特性的气的下降、气态石油变成液态石油。具有这种特性的气藏叫藏叫凝析气藏凝析气藏。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 目前世界各国已发现的凝析气藏的埋藏深度一般都在目前世界各国已发现的凝析气藏的埋藏深度一般都在150015005000m5000m的范围。在不同的埋藏深度其压力和温度也的范围。在不同的埋藏深度
3、其压力和温度也不相同。而压力和温度对烃类流体性质及其相态影响很大。不相同。而压力和温度对烃类流体性质及其相态影响很大。例如在例如在250025005000m5000m范围内多为凝析油饱和度不高的凝析范围内多为凝析油饱和度不高的凝析气藏，而在气藏，而在150015003000m3000m的凝析气藏则凝析油饱和度较高，的凝析气藏则凝析油饱和度较高，一般具有较大的油环。在勘探阶段对凝析气藏的正确判断一般具有较大的油环。在勘探阶段对凝析气藏的正确判断是非常重要的。是非常重要的。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 油气藏按流体性质分类可以分为：黑油油藏、挥发油油气藏按流体性质分类可以分为：黑油油藏、挥发油油藏
4、、凝析气藏、湿气气藏和干气气藏。因此，首先应该油藏、凝析气藏、湿气气藏和干气气藏。因此，首先应该识别凝析气藏与这些类型的油气藏的不同之点。识别凝析气藏与这些类型的油气藏的不同之点。 根据它根据它们的气油比进行判断：们的气油比进行判断：油气藏类型油气藏类型气油比（气油比（m3/m3）黑油黑油0 356.2挥发油挥发油356.2 534.3凝析气凝析气534.3 26715湿气湿气26715干气干气 按摩尔组成进行判断按摩尔组成进行判断: :凝析气藏的开发凝析气藏的开发 根据前苏联持列平根据前苏联持列平对对150150多个油气藏的研究认为多个油气藏的研究认为烃烃类分子量类分子量与地层与地层流体密度
5、流体密度和不同油气藏有密切关系。由和不同油气藏有密切关系。由此进行判断此进行判断: :凝析气藏的开发凝析气藏的开发 除上述特征外，凝析气藏在原始地层条件除上述特征外，凝析气藏在原始地层条件下，为单相气相状态，生产后在地面可以同时下，为单相气相状态，生产后在地面可以同时 产出天然气和凝析油。而凝析油一般为无色或产出天然气和凝析油。而凝析油一般为无色或浅黄、黄褐色、相对密度为浅黄、黄褐色、相对密度为0.72-0.800.72-0.80左右。左右。综合上述特点即可对凝析气藏加以正确地判断。综合上述特点即可对凝析气藏加以正确地判断。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 在勘探阶段查明是带油环的凝析气藏或者在勘
6、探阶段查明是带油环的凝析气藏或者不带油环的凝析气藏不仅对开发这类油气藏具不带油环的凝析气藏不仅对开发这类油气藏具 有重要价值，同时对指导勘探也具有十分重要有重要价值，同时对指导勘探也具有十分重要的意义。近些年来苏联的研究人员根据流体样的意义。近些年来苏联的研究人员根据流体样 品分析，应用数理统计法对凝析气藏具有或不品分析，应用数理统计法对凝析气藏具有或不具油环进行多种方法的判断。具油环进行多种方法的判断。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1 1C C5+5+含量法含量法 根据储层流体分析结果、用根据储层流体分析结果、用C C5+5+含星作为标含星作为标志，判断凝析气藏是否带有油环。即志，判断凝析气
7、藏是否带有油环。即C C5+5+含星大含星大于于1.751.75，为带油环的凝析气藏；而，为带油环的凝析气藏；而C C5+5+含量小含量小于于1.751.75时，为不带油环的凝析气藏。用这个时，为不带油环的凝析气藏。用这个方法对苏联方法对苏联100100个凝析气藏进行检验，结果符合个凝析气藏进行检验，结果符合率为率为8686。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 2 2C C1 1C C5+5+比值法比值法 这个方法是用这个方法是用C Cl l与与C C5+5+的摩尔含量比值来判断的摩尔含量比值来判断的。该比值小于的。该比值小于5252为带油环的凝析气藏，大于为带油环的凝析气藏，大于5252则为不带油
8、环的凝析气藏。根据前苏联则为不带油环的凝析气藏。根据前苏联100100个个凝析气藏检验，其符合率为凝析气藏检验，其符合率为8383。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3. 3. 根据储层流体组份的组合判断法根据储层流体组份的组合判断法4 4秩类法秩类法 5 5Z Z因子法因子法 6 6势函数法势函数法 7. 7. 准数法准数法 8 8摩尔油气比与采出的摩尔数之和判断法摩尔油气比与采出的摩尔数之和判断法凝析气藏的开发凝析气藏的开发 油气藏分类的目的是便于在勘探与开发中应用。油气藏分类的目的是便于在勘探与开发中应用。主要按以下分类原则进行分类。主要按以下分类原则进行分类。 1.1.按地质特点分类原则进
9、行分类按地质特点分类原则进行分类 (1)(1)按储层类型分类：按储层类型分类：可以分为层状、块状和透镜体的凝析可以分为层状、块状和透镜体的凝析气藏判断法气藏判断法. .(2)(2)按圈闭特点分类：按圈闭特点分类：分为构造型、地层型、岩性圈闭型和分为构造型、地层型、岩性圈闭型和混合型。混合型。 (3)(3)按气水关系和驱动条件分类：按气水关系和驱动条件分类：分为边水型、底水型、分为边水型、底水型、无边水或底水型。无边水或底水型。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 2. 2. 按流体分布情况分类按流体分布情况分类 ： (1)(1)不带油环的凝析气藏。不带油环的凝析气藏。 (2)(2)带油环的凝析气藏，
10、但油环不具有工业价值。带油环的凝析气藏，但油环不具有工业价值。 (3)(3)带油环的凝析气藏，油环具有工业价值。带油环的凝析气藏，油环具有工业价值。 (4) (4)凝析气顶油藏。油藏的地下体积大于气顶的地下体积。凝析气顶油藏。油藏的地下体积大于气顶的地下体积。3. 3. 按凝析油含量分类按凝析油含量分类 由于各国的凝析气田储量及开发情况，以及外采工艺技术水平由于各国的凝析气田储量及开发情况，以及外采工艺技术水平不同，各国的分类标准也不尽相同。不同，各国的分类标准也不尽相同。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3. 按凝析油含量分类按凝析油含量分类凝析气藏的开发凝析气藏
11、的开发 3. 按凝析油含量分类按凝析油含量分类凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3. 按凝析油含量分类按凝析油含量分类由上述分类标准可以看出，前苏联的第二种分类与美国的分类比较近似只由上述分类标准可以看出，前苏联的第二种分类与美国的分类比较近似只是美国又分出是美国又分出个特高含量类型。因此，建议采用美国这种分类较为适宜。个特高含量类型。因此，建议采用美国这种分类较为适宜。即四种分类级别，对小于即四种分类级别，对小于7g7gm m3 3这一级可以删掉，以便于简化和应用。这一级可以删掉，以便于简化和应用。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 当气藏或凝折气藏包括多套含气层时，必需考虑开发层系问题。换句话当气藏
12、或凝折气藏包括多套含气层时，必需考虑开发层系问题。换句话说，是用一套井网开发多套层系，还是用不同井网分层系进行开采。主要说，是用一套井网开发多套层系，还是用不同井网分层系进行开采。主要应考虑以下因素：应考虑以下因素： (1)(1)气藏和凝析气藏的流体性质是否相同；气藏和凝析气藏的流体性质是否相同； (2) (2)各含气层的原始气一油界面或气一水界面及其压力系统是否一致；各含气层的原始气一油界面或气一水界面及其压力系统是否一致； (3)(3)各含气层的储层性质及产能情况，以及各层的储量分布特点等；各含气层的储层性质及产能情况，以及各层的储量分布特点等； (4)(4)包括所有含气层在内的含气井段大
13、小，及其对后期改造的影响。包括所有含气层在内的含气井段大小，及其对后期改造的影响。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 影响井网和井网密度的因素有：技术经济指标气水动力学因素；影响井网和井网密度的因素有：技术经济指标气水动力学因素；地质特点如储层性质的均匀程度、含气构造形态、以及储层埋藏地质特点如储层性质的均匀程度、含气构造形态、以及储层埋藏深度等；特别当凝析油含量高、储集层厚度大、深度等；特别当凝析油含量高、储集层厚度大、 倾角也大时，则倾角也大时，则凝析油含量可能呈梯度分布的特点。考虑上述因素，可把凝析气凝析油含量可能呈梯度分布的特点。考虑上述因素，可把凝析气藏的井网系统分为以下几类：藏的井网系统
14、分为以下几类： 1.1.衰竭式开采时的井网系统衰竭式开采时的井网系统 2. 2.水驱的气藏或凝析气藏井网系统水驱的气藏或凝析气藏井网系统 3. 3.凝析气藏注气的井网系统凝析气藏注气的井网系统凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1.1.衰竭式开采时的井网系统衰竭式开采时的井网系统 (1)(1)正方形或三角形均匀布井系统正方形或三角形均匀布井系统 这种井网形式适用于气驱气藏或凝析气藏，并且其储集性质这种井网形式适用于气驱气藏或凝析气藏，并且其储集性质为均质的。该布井系统在开发过程中为均质的。该布井系统在开发过程中不形成共同的压降漏斗不形成共同的压降漏斗。换。换句话说，在开发过程中，每口井的地层压力基本
15、上是近似的，并句话说，在开发过程中，每口井的地层压力基本上是近似的，并且等于当时的平均地层压力。因此，均匀布井的优点是：气井产且等于当时的平均地层压力。因此，均匀布井的优点是：气井产量大于其它布井系统时的产量；气田开发所需要的井数是最少；量大于其它布井系统时的产量；气田开发所需要的井数是最少；各井井口压力基本上是相近的；而且在更长的时间里都是不需要各井井口压力基本上是相近的；而且在更长的时间里都是不需要增压开采。增压开采。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1.1.衰竭式开采时的井网系统衰竭式开采时的井网系统 (2)(2)环状布井或线状布井及丛式布井环状布井或线状布井及丛式布井 这种井网形式主要取决
16、于含气构造形态。如为圆形或弯状含这种井网形式主要取决于含气构造形态。如为圆形或弯状含气构造上，即可采用环状井网，而在长轴背斜上，则可采用线状气构造上，即可采用环状井网，而在长轴背斜上，则可采用线状或排状布井系统。此外，当气藏埋藏较深时，可以采用在地面集或排状布井系统。此外，当气藏埋藏较深时，可以采用在地面集中的丛式布井系统，每口井的偏斜角度和方向不同。中的丛式布井系统，每口井的偏斜角度和方向不同。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1.1.衰竭式开采时的井网系统衰竭式开采时的井网系统 (3)(3)气藏顶部布井气藏顶部布井 不论对砂岩储层或者碳酸盐岩储层，一般在构造顶部都是以不论对砂岩储层或者碳酸盐岩
17、储层，一般在构造顶部都是以储层性质变好为规律，而向构造边缘则逐渐变差。因此，气藏项储层性质变好为规律，而向构造边缘则逐渐变差。因此，气藏项部往往是高产分布区。把气井布在气藏项部还可以延长无水开采部往往是高产分布区。把气井布在气藏项部还可以延长无水开采期。但，存在的问题是，在开发后期会出现一明显的压降漏斗。期。但，存在的问题是，在开发后期会出现一明显的压降漏斗。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1.1.衰竭式开采时的井网系统衰竭式开采时的井网系统 (4)(4)不均匀井网不均匀井网 对非均质储集层往往来用不均匀的井网系统。实际上对均质对非均质储集层往往来用不均匀的井网系统。实际上对均质的储层来说，由于
18、勘探井的分布情况以及其它因素也会使得本应的储层来说，由于勘探井的分布情况以及其它因素也会使得本应采用均匀井网而不得不采用不均匀井网。尤其对我国大多数气田采用均匀井网而不得不采用不均匀井网。尤其对我国大多数气田或凝析气田的产层为碳酸盐岩裂缝型以及陆相沉积地层，其非均或凝析气田的产层为碳酸盐岩裂缝型以及陆相沉积地层，其非均质性是十分明显的。因而、为适应这种储层类型所采用的布井系质性是十分明显的。因而、为适应这种储层类型所采用的布井系统多为不均匀井网。统多为不均匀井网。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 2.2.水驱的气藏或凝析气藏井网系统水驱的气藏或凝析气藏井网系统 在水驱的气藏或凝析气藏情况下设计最
19、佳的布井方案是很复杂的。在水驱的气藏或凝析气藏情况下设计最佳的布井方案是很复杂的。因为在早期阶段想取得比较详细的资料是困难的。因为在早期阶段想取得比较详细的资料是困难的。 均匀布井系统：在这种情况下，气藏项部的气井可以射开全部储均匀布井系统：在这种情况下，气藏项部的气井可以射开全部储层厚度，而翼部的气井则应留出一段厚度。这种井网形式的优点是，层厚度，而翼部的气井则应留出一段厚度。这种井网形式的优点是，在开发过程中具有较高的地层压力，而且井的产量也高，所需要的生在开发过程中具有较高的地层压力，而且井的产量也高，所需要的生产井数也是最少的。产井数也是最少的。 在气藏顶部相对集中布井：假定气藏顶部的
20、气井全部产层都射开，在气藏顶部相对集中布井：假定气藏顶部的气井全部产层都射开，尽管利用了气顶高产区使气井的产量很快上升。但，在开发过程中气尽管利用了气顶高产区使气井的产量很快上升。但，在开发过程中气顶区会形成较大的压降漏斗。同时可能会使靠近两翼的气井过早水淹，顶区会形成较大的压降漏斗。同时可能会使靠近两翼的气井过早水淹，进而使气田开发变得更加复杂化。进而使气田开发变得更加复杂化。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3 3凝析气藏注气的井网系统凝析气藏注气的井网系统 根据根据M MMuskatMuskat的研究认为当注气井呈线状的研究认为当注气井呈线状或排状分布时，其井排距离愈大，驱扫效率或排状分布
21、时，其井排距离愈大，驱扫效率也愈大。另外也愈大。另外W WHurstHurst与与A AF Van F Van EverdingenEverdingen研究了当注入井沿构造轴分布，采气井分布研究了当注入井沿构造轴分布，采气井分布在两翼时，注采井排距愈大，其驱替效率也在两翼时，注采井排距愈大，其驱替效率也愈大。愈大。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3 3凝析气藏注气的井网系统凝析气藏注气的井网系统凝析气藏的注采井网多采用五点井网系统。如凝析气藏的注采井网多采用五点井网系统。如图图7 72 2所示所示A A，B B为注气井，为注气井，C C，D D， E E，F F，G G，H H，I I为生产井
22、。当干气突入生产井时，则残留为生产井。当干气突入生产井时，则残留一部分未被驱替的湿气。如果把原来的生产井一部分未被驱替的湿气。如果把原来的生产井G G转为注气井时，则可能会把残余的部分进一转为注气井时，则可能会把残余的部分进一步驱扫，提高了凝析油采收率。步驱扫，提高了凝析油采收率。 五点法井网五点法井网注气，当干气突破以前湿气的累积采出量等于注气，当干气突破以前湿气的累积采出量等于用气藏体积表示的累积注入量。而当累积注入用气藏体积表示的累积注入量。而当累积注入量为五点井网单位体积的量为五点井网单位体积的7070时，即产生干气时，即产生干气突破突破. .此后则湿气迅速下降此后则湿气迅速下降, ,
23、以致逐渐降到零。以致逐渐降到零。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 4. 4. 开发井数的确定开发井数的确定开发井的类别应包括：生产井、接替井、观察井、注入井开发井的类别应包括：生产井、接替井、观察井、注入井( (注气井或注气井或注水井注水井) )。气田开发总井数。气田开发总井数n nt t取决于气田的生产规模取决于气田的生产规模Q Qt t(10104 4m m3 3d)d)、单井产能单井产能q qg g(10(104 4m m3 3d)d)及后备系数及后备系数K K之间的关系：之间的关系： 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 后备系数后备系数K K主要是考虑开发过程中，设备的主要是考虑开发过程中，设备
24、的腐蚀情况、生产井水淹的可能情况以及某些井腐蚀情况、生产井水淹的可能情况以及某些井 部分或全部停产等因素而设的附加系数。对每个部分或全部停产等因素而设的附加系数。对每个凝析气田来说，凝析气田来说，K K值不可能完全相同。因此值不可能完全相同。因此,K,K值值是根据具体情况来确定的。是根据具体情况来确定的。凝析气井的井距根据国外同类气藏开发的经验一般为凝析气井的井距根据国外同类气藏开发的经验一般为8008001000m1000m左右。左右。1 1开采方式的选择开采方式的选择 选择的主要依据有以下几点：选择的主要依据有以下几点：(1)(1)凝析油的地质储量：凝析油的地质储量：凝析油的地质储量大于凝
25、析油的地质储量大于N N万万t t，即可选择注气开采方式。因此即可选择注气开采方式。因此, , 一般凝析油的注气采收一般凝析油的注气采收率最低为率最低为6060，地质储量为，地质储量为N N万万t t时，注气采出时，注气采出0.6N0.6N万万t t。凝析油的采出量与注气地面工程总投资相平衡时，即为凝析油的采出量与注气地面工程总投资相平衡时，即为注气的界限储量。这个界限在国外一般为注气的界限储量。这个界限在国外一般为3030万万t t。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1 1开采方式的选择开采方式的选择 (2)(2)凝析油含量：凝析油含量：凝析油含量大于凝析油含量大于200200250g/m250
26、g/m3 3则可采则可采用注气开采方式。实际上各国情况不同用注气开采方式。实际上各国情况不同, ,为工业发展状为工业发展状况，采气和注气的工艺水平以及对凝析油的需求现状等况，采气和注气的工艺水平以及对凝析油的需求现状等的不同。因而各同的标准也不完全一样。有的国家凝析的不同。因而各同的标准也不完全一样。有的国家凝析油含量油含量150g150gm m3 3也进行注气开发。所以，也进行注气开发。所以， 上述数据应上述数据应根据情况进行全面的论证后才能确定。根据情况进行全面的论证后才能确定。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 1 1开采方式的选择开采方式的选择 (3)(3)储层条件及构造条件储层条件及构造条
27、件: : 储层条件要均质的厚度变化不大的。储层条件要均质的厚度变化不大的。如果有裂缝发育或者裂缝不均匀分布时，对注气是不利的。构造条件则要如果有裂缝发育或者裂缝不均匀分布时，对注气是不利的。构造条件则要求简单的背斜形态，断层少的情况下，对注气是有利的。求简单的背斜形态，断层少的情况下，对注气是有利的。 (4)(4)当凝析气藏具有开采价值的油环时当凝析气藏具有开采价值的油环时: : 最好采用注气或注最好采用注气或注水保持压力开采方式。先开采油环，后采凝析气顶。开发过程中，控制气水保持压力开采方式。先开采油环，后采凝析气顶。开发过程中，控制气- -油界面是个关键问题。作到严格控制是很困难的。油界面
28、是个关键问题。作到严格控制是很困难的。 对带存油环的凝析气对带存油环的凝析气藏进行衰竭式开采，或者是气顶或油环同时衰竭式开采是最下下策。藏进行衰竭式开采，或者是气顶或油环同时衰竭式开采是最下下策。 般情况下，是不允许同时衰竭式开采的。因为不仅降低了油环油的最终采般情况下，是不允许同时衰竭式开采的。因为不仅降低了油环油的最终采收率，而且也降低了凝析油的采收率。收率，而且也降低了凝析油的采收率。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 2 2注气压力的估算注气压力的估算注气压力的估算是评价注气方案的注气压力的估算是评价注气方案的重要指标。重要指标。 一般在进行开发设计一般在进行开发设计时，使注气井的注入压力最
29、低，换时，使注气井的注入压力最低，换句话说就是选择最大的井口允许压句话说就是选择最大的井口允许压力进行注气。这样即可取井底压力力进行注气。这样即可取井底压力等于储气层的破裂压力，亦即等于等于储气层的破裂压力，亦即等于储层岩石的最小主应力。最大井口储层岩石的最小主应力。最大井口注气压力即可由下式得出：注气压力即可由下式得出：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3. 3. 注入流体的选择注入流体的选择对注入流体的选择是对注入流体的选择是项非常重要的课题。目前国外采用的有干气、项非常重要的课题。目前国外采用的有干气、COCO2 2、N N2 2和烟道气等。如果天然气资源丰富，除供给用户需求外，还和烟道气等
30、。如果天然气资源丰富，除供给用户需求外，还可以供注入气之用。那么这是最好的注气方法。但由于天然气工业可以供注入气之用。那么这是最好的注气方法。但由于天然气工业的发展，一般除供气外，很少能够满足注气的需要。这样，只好采的发展，一般除供气外，很少能够满足注气的需要。这样，只好采用其它流体作为注气的气源。目的在国外多采用注氮的方法。用空用其它流体作为注气的气源。目的在国外多采用注氮的方法。用空气作原料，进行空冷制氮。其缺点是需要大功率的电器设备，且耗气作原料，进行空冷制氮。其缺点是需要大功率的电器设备，且耗电量很大。此外，还需要有脱氮装置，因而地面建设费用较大。电量很大。此外，还需要有脱氮装置，因而
31、地面建设费用较大。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3. 3. 注入流体的选择注入流体的选择对注入流体的选择是对注入流体的选择是项非常重要的课题。目前国外采用的有干气、项非常重要的课题。目前国外采用的有干气、COCO2 2、N N2 2和烟道气等。如果天然气资源丰富，除供给用户需求外，还和烟道气等。如果天然气资源丰富，除供给用户需求外，还可以供注入气之用。那么这是最好的注气方法。但由于天然气工业可以供注入气之用。那么这是最好的注气方法。但由于天然气工业的发展，一般除供气外，很少能够满足注气的需要。这样，只好采的发展，一般除供气外，很少能够满足注气的需要。这样，只好采用其它流体作为注气的气源。目的在
32、国外多采用注氮的方法。用空用其它流体作为注气的气源。目的在国外多采用注氮的方法。用空气作原料，进行空冷制氮。其缺点是需要大功率的电器设备，且耗气作原料，进行空冷制氮。其缺点是需要大功率的电器设备，且耗电量很大。此外，还需要有脱氮装置，因而地面建设费用较大。电量很大。此外，还需要有脱氮装置，因而地面建设费用较大。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 3. 3. 注入流体的选择注入流体的选择选择注入流体时，它们的优缺点详见下表：选择注入流体时，它们的优缺点详见下表： 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏在地层条件下为单相气相状态，而采出后则会凝析成凝析凝析气藏在地层条件下为
33、单相气相状态，而采出后则会凝析成凝析油和凝析水。应用物质平衡方程计算时，必须把地面采出的凝析油油和凝析水。应用物质平衡方程计算时，必须把地面采出的凝析油和凝析水都计算为气体当量。计算时假设烃类液体蒸发时的动态与和凝析水都计算为气体当量。计算时假设烃类液体蒸发时的动态与理想气体相似，这样烃类液体即可折算为气体当量理想气体相似，这样烃类液体即可折算为气体当量。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发如果天然气中合有如果天然气中合有COCO2 2和和H H2 2S S时，则用下式计算天然气含水汽量时，则用下式计算天然气含水汽量W W： 一般在地层条件下，天然气都含有一定量的饱和水
34、汽，由于它的存在使天然气一般在地层条件下，天然气都含有一定量的饱和水汽，由于它的存在使天然气井生产过程中不仅会造成积液、而且会与井生产过程中不仅会造成积液、而且会与COCO2 2和和H H2 2S S等结合使油套管腐蚀，同时等结合使油套管腐蚀，同时也可能和气态烃形成固态水化物等等不利影响。饱和含水汽量的大小决定于天也可能和气态烃形成固态水化物等等不利影响。饱和含水汽量的大小决定于天然气的温度、压力和天然气的组成。然气的温度、压力和天然气的组成。C Cs s、C CB B分别为密度分别为密度和盐度校正值。和盐度校正值。 在气井和凝析气井生产过程中，由于天然气中有一定的水汽量存在气井和凝析气井生产
35、过程中，由于天然气中有一定的水汽量存在，它和天然气中某些组分形成水化物晶体，使油管堵塞而影响正常在，它和天然气中某些组分形成水化物晶体，使油管堵塞而影响正常生产。天然气水化物的分子式为生产。天然气水化物的分子式为CHCH4 4 6H 6H2 2O O， C C2 2H H6 68H8H2 2O O，C C3 3H H8 817H17H2 20 0，i iC C4 4H H101017H17H2 20 0，n nC C4 4H H101017H17H2 20 0，H H2 2S S 6H 6H2 2O O，COCO2 26H6H2 20 0。戊烷和己烷以上。戊烷和己烷以上烃类一般不形成水化物。烃
36、类一般不形成水化物。 水化物形成的临界温度是水化物形成的最高温度，高于临界温度水化物形成的临界温度是水化物形成的最高温度，高于临界温度不管压力多大也不会形成水化物。各组分的临界温度如下：不管压力多大也不会形成水化物。各组分的临界温度如下： 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 水化物形成的条件是，天然气处于水汽过水化物形成的条件是，天然气处于水汽过饱和状态或有液态水存在，同时具有足够饱和状态或有液态水存在，同时具有足够高的压力和足够低的温度条件，以及更重高的压力和足够低的温度条件，以及更重要的是具有压力波动和结晶中心存在时才要的是具有压力波动和结晶中心存在时才能形成水化物。能形成水化物。 所谓最低允许
37、采气量即是在地面得到的凝析油气混合物与从地层进所谓最低允许采气量即是在地面得到的凝析油气混合物与从地层进入井筒的凝析油气混合物完全相等，而且在分离器内每一瞬时的组份与入井筒的凝析油气混合物完全相等，而且在分离器内每一瞬时的组份与处于气相和饱和凝析油的动态平衡中，应该是在长期生产中不变的。这处于气相和饱和凝析油的动态平衡中，应该是在长期生产中不变的。这时凝析气井的产量称为最低允许采气量，或称为极限产量。时凝析气井的产量称为最低允许采气量，或称为极限产量。 换句话说，即当凝析气在一定温度、压力、密度等情况下，不断从换句话说，即当凝析气在一定温度、压力、密度等情况下，不断从井底带出反凝析液体所必须的
38、天然气流速，并且没有脉动现象。因为当井底带出反凝析液体所必须的天然气流速，并且没有脉动现象。因为当气井产量小于最低允许产量时，液体会周期性地带出，也就是出现了脉气井产量小于最低允许产量时，液体会周期性地带出，也就是出现了脉动现象。这样，当气井生产时间愈长，凝析液沉降得愈来愈多，最后终动现象。这样，当气井生产时间愈长，凝析液沉降得愈来愈多，最后终将把凝析气井堵塞起来。同时当凝析气井发生脉动现象时，不但凝析液将把凝析气井堵塞起来。同时当凝析气井发生脉动现象时，不但凝析液不能回收、而且正常的气液平衡也被破坏了。因此，这时取得的样品是不能回收、而且正常的气液平衡也被破坏了。因此，这时取得的样品是没有代
39、表性的。没有代表性的。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 极限产量确定方法有：极限产量确定方法有： （1 1）美国美国JonesPorkJonesPork提出的计算公式提出的计算公式如下：如下：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 （2 2）经验公式法）经验公式法-这种方法应用得比较广泛，其方程如下：这种方法应用得比较广泛，其方程如下：式中：式中：D D油管内径，油管内径，m m；p pw wf f井底压力，井底压力，MPaMPa；M M气体分子量；气体分子量； Twf Twf 井底温度，井底温度，K K；Z Z压缩因子。压缩因子。 Q Q最低允许采气量，最低允许采气量，m m3 3/s/s； F F油管
40、模截面积，油管模截面积，m m2 2。 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气井地面分离通常采用两级或三级分离，大多数三级分离是把油罐凝析气井地面分离通常采用两级或三级分离，大多数三级分离是把油罐当作三级来看。当作三级来看。 一级分离压力常常由分离器规格或者经济来决定。油一级分离压力常常由分离器规格或者经济来决定。油罐的压力则为大气压，或接近于大气压。二级分离器的分离压力则由油罐的压力则为大气压，或接近于大气压。二级分离器的分离压力则由油罐产物最大采收率来决定。罐产物最大采收率来决定。当进料的拟相对密度大于当进料的拟相对密度大于1.01.0时，其相关关系如下：时，其相关关系如下：当进料的拟相对密
41、度小当进料的拟相对密度小1.01.0时，相关关系如下：时，相关关系如下：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发 ( (一一) )干气气藏衰衰竭开采动态干气气藏衰衰竭开采动态干气气藏衰竭开采动态可以归纳为以下两种情况：干气气藏衰竭开采动态可以归纳为以下两种情况：1.1.定容的干气气藏衰竭开采动态定容的干气气藏衰竭开采动态 定容的干气气藏衰竭开采动态的特点是纯体积衰竭，即在衰竭过程中定容的干气气藏衰竭开采动态的特点是纯体积衰竭，即在衰竭过程中烃孔隙体积保持不变。其物质平衡方程为下：烃孔隙体积保持不变。其物质平衡方程为下：2.2.水驱干气气藏衰竭开采动态水驱干气气藏衰竭开采动态
42、当气藏存在气水界面时，在衰竭式开采过程中即会有水侵入气藏。这当气藏存在气水界面时，在衰竭式开采过程中即会有水侵入气藏。这时的物质平衡方程为：时的物质平衡方程为：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 ( (二二) )凝析气藏衰竭开采动态凝析气藏衰竭开采动态1. 1. 无油环或有小油环定客凝析气藏无油环或有小油环定客凝析气藏 这种定容凝析气藏衰竭开采时可用摩尔数物质平衡关系描述，公这种定容凝析气藏衰竭开采时可用摩尔数物质平衡关系描述，公式为：式为：n np p= =n ni i-n-nf f （n np p、n ni i、n nf f分别为采出、原始、剩余的摩尔数）。分别为采出、原始、剩余的摩尔数）。 摩
43、尔数物质平衡关系也可以写成下列形式，应该说明一点，即上述摩尔数物质平衡关系也可以写成下列形式，应该说明一点，即上述摩尔数中包括了天然气的摩尔数和凝析油的摩尔数之和。摩尔数中包括了天然气的摩尔数和凝析油的摩尔数之和。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 ( (二二) )凝析气藏衰竭开采动态凝析气藏衰竭开采动态2.2.水驱凝析气藏水驱凝析气藏 当凝析气藏有底水或边水存在时，则体积物质平衡关系为：当凝析气藏有底水或边水存在时，则体积物质平衡关系为：在该方程中只考虑了采出的凝析气体积，水侵体积以及原始体积和剩余在该方程中只考虑了采出的凝析气体积，水侵体积以及原始体积和剩余体积体积, ,而没有考虑当压力下降到露
44、点压力后的反凝析液体积。所以，以而没有考虑当压力下降到露点压力后的反凝析液体积。所以，以上两种凝析气藏物质平衡方程仅适用于凝析油含量较低的凝析气藏。对上两种凝析气藏物质平衡方程仅适用于凝析油含量较低的凝析气藏。对凝析油含量高的凝析气藏应用上述物质平衡方程将会出现误差。凝析油含量高的凝析气藏应用上述物质平衡方程将会出现误差。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 ( (二二) )凝析气藏衰竭开采动态凝析气藏衰竭开采动态3.3.带油环有水侵的凝析气藏带油环有水侵的凝析气藏 既考虑了凝析气藏部分的体积变化，也考虑了油环原油和水侵量的体积既考虑了凝析气藏部分的体积变化，也考虑了油环原油和水侵量的体积变化，物质平
45、衡方程如下：变化，物质平衡方程如下：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 ( (二二) )凝析气藏衰竭开采动态凝析气藏衰竭开采动态4.4.考虑反凝析液变化的凝析气藏动态考虑反凝析液变化的凝析气藏动态高凝析油含量的凝析气藏衰竭开采时，当地层压力下降到露点压力以下，高凝析油含量的凝析气藏衰竭开采时，当地层压力下降到露点压力以下，采出的凝析油气比不断减小。即凝析油气比是压力的函数。同时，析出采出的凝析油气比不断减小。即凝析油气比是压力的函数。同时，析出的凝析液残留在储层内部，不会流动。这时将采用两相压缩因子的凝析液残留在储层内部，不会流动。这时将采用两相压缩因子Z Z2 2代替代替单相压缩因子单相压缩因子Z
46、 Z。考虑以上两种因素的凝析气藏物质平衡方程如下：。考虑以上两种因素的凝析气藏物质平衡方程如下：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 气井流入动态是说明气藏向井底流动的能力。气井流入动态是说明气藏向井底流动的能力。般常用压力平方法般常用压力平方法拟稳态流动方程或用拟压力法拟稳态流动方程来描述。拟稳态流动方程或用拟压力法拟稳态流动方程来描述。 压力平方法拟压力平方法拟稳态流动方程：稳态流动方程：凝析气藏的开发凝析气藏的开发 式中：式中： p p压力，压力，MPaMPa； q q气产量，气产量，m m3 3d d； 气体粘度，气体粘度，mPamPas s； r re e、r rw w气藏边界半径和井径，气藏边界半径和井径，m m； K K渗透率，渗透率，mdmd; ; T T温度，温度，K K。垂直管流流动动态是指天然气在油管中从井底向井口流动的动态。垂直管流流动动态是指天然气在油管中从井底向井口流动的动态。凝析气藏的开发凝析气藏的开发 凝析气藏的开发凝析气藏的开发
