摘要  針對牙哈凝析氣藏出現(xiàn)的反凝析問題，利用油氣相平衡理論，在對典型氣井YH301井地層流體相態(tài)實驗擬合的基礎(chǔ)上，模擬研究了該凝析氣藏的反凝析相態(tài)特征和組分變化特征，同時分析了注入氣與地層剩余凝析油和剩余井流物的反蒸發(fā)相態(tài)變化特征。結(jié)果表明：①隨著地層壓力的降低，凝析氣中C₁含量逐漸增加，C₁₀+的含量逐漸降低，反之也成立；②加載不同比例注入氣后，隨著注入氣比例從20％增加到80％，地層反凝析油的p-T相圖臨界點從右向左偏移，當(dāng)注入氣摩爾含量超過40％后，整個體系在地層溫度l34℃下已經(jīng)變成露點狀態(tài)；③地下剩余流體注氣后混合物體系反凝析液量降低，注入氣所占摩爾含量越高，反凝析液量降低越多；④注入氣摩爾含量大于40％有利于降低體系露點壓力和反凝析液量，使凝析氣不會再顯著發(fā)生反凝析損失，反凝析飽和度明顯降低，有利于牙哈凝析氣藏開發(fā)中后期進(jìn)一步提高凝析油的采收率。

關(guān)鍵詞  凝析油氣田  注氣  開發(fā)  反蒸發(fā)  動態(tài)  相態(tài)  采收率  塔里木盆地  牙哈凝析氣藏

牙哈凝析氣田位于新疆庫車縣境內(nèi)，構(gòu)造處于塔里木盆地塔北隆起輪臺斷隆中段牙哈斷裂構(gòu)造帶上，其中牙哈2-3為主力凝析氣藏區(qū)塊。該氣藏具有儲量大、埋藏深、原始地層壓力高、地露壓差小、凝析油含量高、石蠟含量高等特點，是一個近飽和的特高凝析油含量高壓凝析氣藏。牙哈2-3氣藏區(qū)塊于2000年11月全面投入循環(huán)注氣開發(fā)。由于氣竄和注氣量等因素，目前牙哈凝析氣田出現(xiàn)的問題有：地層壓力下降，反凝析現(xiàn)象愈加突出；反凝析使重組分損失逐漸增加，氣井產(chǎn)能降低，采氣指數(shù)下降，生產(chǎn)壓差增加，表皮污染嚴(yán)重^[1-3]。

針對反凝析問題，基于相平衡理論，以YH301井地層流體PVT相態(tài)實驗為基礎(chǔ)，在相態(tài)擬合基礎(chǔ)上，模擬研究反凝析動態(tài)相態(tài)特征及反凝析油反蒸發(fā)相態(tài)特征。為尋求牙哈凝析氣藏注氣中后期減輕或解除反凝析污染提供支持^[4-6]。

1牙哈凝析氣田反凝析相態(tài)特征

表1為牙哈凝析氣田YH301井地層流體組分分析表。由表1可見：地層流體C₁摩爾含量在75.67％，C₂～C₆在13.68％，屬于中間烴含量較高的凝析氣藏流體。按組分性質(zhì)相似相近的原則，把原始井流物的組分延伸并歸并為9個擬組分，即：C0₂、N₂、C₁、C₂～C₃、iC₄～iC₅、nC₅～C₆、C₇～C₁₀、C_ll～C₂₃和C₂₆～C₃₀。主要對露點壓力、氣油比、地面油密度和定容衰竭的氣相偏差因子及反凝析液量飽和度進(jìn)行了擬合。

地層溫度下露點壓力和單次閃蒸實驗數(shù)據(jù)擬合如表2所示。地層溫度下定容衰竭實驗反凝析液飽和度和氣相偏差因子擬合結(jié)果如圖1所示。

由表l和圖l可見：實驗值和計算值相對誤差均小于2％，總體擬合效果較好，能滿足后續(xù)相態(tài)模擬計算的需要。最大反凝析液量高，達(dá)到23％。

1．1  反凝析過程地層凝析氣和凝析油組成變化特征

通過定容衰竭實驗的模擬計算，可得到不同衰竭壓力下氣相、油相和井流物的組成，由此分析反凝析過程油氣組成的變化特征。本次計算出了從地層壓力52.28 MPa衰竭到34.OO MPa時不同壓力下反凝析油、凝析氣及井流物組成變化(表3)。

由表3結(jié)果可見，隨著地層壓力的降低，凝析氣中C₁含量逐漸增加，C₁₀+的含量逐漸降低；凝析油中C₁的摩爾含量逐漸降低，C₁₀+的含量逐漸增加。這說明反凝析發(fā)生后，重組分從凝析氣中凝析形成凝析油，使得凝析氣變輕，反凝析油變重?？傮w上隨著衰竭開發(fā)的進(jìn)行，剩余地層流體中重組分所占比例越來越大。

1．2  反凝析過程地層凝析氣相p-T相圖變化

在反凝析組成分析的基礎(chǔ)上，模擬計算了不同壓力下地層凝析氣相的p-T相圖(圖2)。由圖2可見：從52.28 MPa下降到45.OO MPa，隨著壓力的減低，凝析氣露點壓力降低，包絡(luò)線向下縮小。始終處于飽和狀態(tài)。

1．3剩余地層凝析氣反凝析特征

通過得到的不同壓力下地層凝析氣相組成，模擬計算了不同凝析氣的反凝析特征。地層凝析氣相反凝析液相飽和度與壓力的關(guān)系模擬如圖3所示。由圖3可見，隨著壓力的降低，凝析氣相中反凝析液量降低，這主要是由于隨著壓力的降低，凝析氣相中輕質(zhì)組分含量比重加大，越來越輕，凝析油含量越來越少所致。

2牙哈凝析氣田注氣反蒸發(fā)相態(tài)機理

在對反凝析油氣組成和相態(tài)分析基礎(chǔ)上，對反凝析油與注入氣相態(tài)特征和地層剩余井流物與注入氣的相態(tài)特征進(jìn)行了模擬研究，分析了注入氣對降低反凝析、使反凝析油再蒸發(fā)為氣相的機理^[7]。

2．1反凝析油-注入氣相態(tài)特征

在不同衰竭壓力下反凝析油組分和組成基礎(chǔ)上，模擬研究反凝析油與注入氣之間的相態(tài)特征。本次模擬研究了衰竭到48.00 MPa時的反凝析油與注入氣之前的相態(tài)特征，主要包括反凝析油本身的相態(tài)特征，注入不同摩爾含量的氣之后整個體系的相態(tài)特征以及注入氣與反凝析油的混相能力^[8-9]。

圖4為48.00 MPa下反凝析油與不同比例注入氣混合后p-T相圖變化特征。其中注入氣為采出分離器氣。由結(jié)果圖可見，隨著注入氣比例從20％增加到80％，臨界點從右向左偏移，當(dāng)注入氣摩爾含量超過40％后，整個體系在地層溫度l34℃下已經(jīng)變成露點狀態(tài)，說明地層反凝析油已經(jīng)變成凝析氣狀態(tài)。

圖5為反凝析油飽和壓力隨注入氣摩爾含量變化的p-X相圖。由圖5可見，隨著注氣量增加，凝析油飽和壓力升高，說明要溶解所注入的氣，必須增加壓力。而且，當(dāng)注入氣摩爾含量接近50％的時候，體系達(dá)到臨界狀態(tài)(臨界點)，說明此時體系從泡點狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槁饵c狀態(tài)，即從反凝析油變成凝析氣，凝析油被完全蒸發(fā)^[10]。

2．2地層剩余流體-注氣相態(tài)特征

模擬了YH301井地層流體衰竭到40.00 MPa(接近最大反凝析壓力)后的剩余地層流體與注入氣的相態(tài)特征。模擬計算了6種不同剩余流體與注入氣的混合體系，注入氣摩爾含量分別為10％、20％、30％、40％、50％和60％。對新混合體系的反凝析液量隨壓力的變化和露點壓力進(jìn)行了模擬計算。

圖6為剩余地層流體與注入氣混合后反凝析液量變化。由圖6可見，注氣后混合物體系反凝析液量降低，注入氣所占摩爾含量越高，反凝析液量降低越多。當(dāng)注入氣摩爾含量達(dá)到60％時，最大反凝析液量約為7％，為原始井流物的30％。注氣量低于40％時，混合物體系注氣露點壓力略有升高，當(dāng)注氣量超過40％后體系露點壓力從53．OO MPa下降到49．OO MPa。

因此，注入氣摩爾含量大于40％有利于降低體系露點壓力和反凝析液量，使凝析氣不容易反凝析，而且反凝析飽和度降低，這將有利于凝析氣藏的開發(fā)。

3結(jié)論及認(rèn)識

1)隨著地層壓力的降低，凝析氣中C1含量逐漸增加，C10+的含量逐漸降低；凝析油中C1的摩爾含量逐漸降低，C10+的含量逐漸增加。這說明反凝析發(fā)生后，重組分從凝析氣中凝析形成凝析油，使得凝析氣變輕，反凝析油變重。

2)隨著壓力的降低，凝析氣相中反凝析液量降低，凝析油含量越來越少。

3)反凝析油與不同比例注入氣混合后p-T相圖變化為隨著注入氣比例從20％增加到80％，臨界點從右向左偏移，當(dāng)注入氣摩爾含量超過40％后，整個體系在地層溫度l34℃下已經(jīng)變成露點狀態(tài)，說明地層反凝析油已經(jīng)變成凝析氣狀態(tài)。

4)地下剩余流體注氣后混合物體系反凝析液量降低，注入氣所占摩爾含量越高，反凝析液量降低越多。當(dāng)注入氣摩爾含量達(dá)到60％時，最大反凝析液量約為7％，為原始井流物的30％。注氣量低于40％時，混合物體系注氣露點壓力略有升高，當(dāng)注氣量超過40％后體系露點壓力降低。注入氣摩爾含量大于40％有利于降低體系露點壓力和反凝析液量，使凝析氣不容易反凝析，而且反凝析飽和度降低，這將有利于牙哈凝析氣藏的高效開發(fā)^[11-12]。

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本文作者：陳文龍  廖發(fā)明  呂波   苗繼軍  常志強

作者單位：西南石油大學(xué)研究生學(xué)院     中國石油塔里木油田公司