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凝析气中富含乙烷、丙烷、丁烷及标准状况下为液态的C5以上组分,原始地层条件下以自由气相存在,开采中受组分、地层多孔介质、温度和压力影响,会发生相态转变。在组分、温度和地层多孔介质变化不明显的情况下,随气藏衰竭、压力降低和生产压差的变化,压力降低到露点以下时,近井储层、井筒、管网中发生相变析出凝析液,出现单相气、油气两相、油气水三相、乳状液等多相流动。流体相态和流型的改变,尤其是开采系统对压力的敏感性,导致了低渗凝析气藏的渗流机理、井筒流型、措施挖潜、排液采气工艺等随之变化,也使得深层低渗凝析气藏涵盖了油藏、干气藏开采中的几乎所有特性和问题。认清并解决深层低渗凝析气藏的特征和问题成为油气藏开发工程的难点。“低渗凝析气藏开发技术”是国家“十五”攻关项目,是中原油田的四项瓶颈技术之一。
论文以东濮凹陷深层低渗凝析气藏为对象,首先从凝析气藏分类特征、深盆气成因特征参数和有机质成熟度等地球化学标志研究入手,垂向上与上部油藏流体物性变化趋势比较,证实东濮凹陷深层低渗凝析气藏以深盆油型气为主,兼有混合型气、煤型气特征。属于受构造、岩性双重控制的复杂小断块低渗砂岩凝析气藏。从油气藏开发角度为含油气盆地中、油藏下面找气藏,提供了理论依据和典型实例。
其次,对凝析气藏开采中的物质基础(储量)评价,静态法计算地质储量,压降法计算井控可采储量;产液凝析气井近井表皮改变时的流入动态和合理产能研究;对多相管流理论、井筒举升模型、井口节流计算,与油藏或干气藏对比,形成了“低渗凝析气藏、近井储层IPR、井筒举升VLP、井口节流、管网回压+工艺设备特性曲线”系统优化的凝析气藏相变开采系统的研究理论与思想方法。
然后,对深层低渗凝析气藏近井液锁伤害与解除研究,CO2泡沫压裂改造技术与优化,水平井开采的可行性与优化,用黑油模型和物质平衡原理抛开中间环节、简化处理了凝析气藏的相变问题。最后,对深层低渗凝析气藏开采中后期井筒积液原因、积液量计算,定向井油管柱设计优化与强度校核,典型排液采气技术与优化研究。在与油藏、干气藏对比中,形成了深层低渗凝析气藏的高效开发系统与优化方法。为凝析气藏的高效开采--储量拟合、产量预测、开采系统优化,达成产量效益最佳化,提出了比较系统完整的理论方法。对凝析气藏开采系统研究有理论意义,对油气田生产有借鉴指导意义。