近井带反凝析污染解决方法的研究

论文摘要

由于凝析气藏地层天然气中含有以气态形式存在的凝析油,在开发的过程中,当压力降至露点压力以下时,凝析油就会析出,出现反凝析现象。而这一现象首先发生在井底和近井带地层,反凝析液积聚在近井地带和井筒内,会造成井底积液和近井带地层渗流通道的堵塞,产生反凝析地层伤害,使气井产能下降。同时,当近井地层的压降梯度超过地层原始平衡水恢复流动所需的启动压差时,还会使近井地层一部分平衡共存水以分相渗流和蒸发态方式流入井筒形成井底积液,而井底积液则在井筒回压、储层岩石润湿性和微孔隙毛管压力作用下,会向生产层组中低渗层的微毛管孔道产生反向渗吸,形成反渗吸水锁地层伤害,从而进一步加剧近井地层的堵塞和伤害,导致凝析气井产能的进一步下降,对于低渗低产凝析气井,这一现象尤为严重。因此,凝析气井近井地层反凝析、反渗吸动态地层伤害,是开发凝析气藏将要遇到的一个非常严重的问题,而正确描述反凝析和反渗吸水锁形成的机理,发展降低和解除反凝析、反渗吸地层伤害的工艺技术就成为有效开发低渗凝析气藏特别需要重视的问题。目前,吐哈油田丘东气田、温八西山窑气藏、温西一西山窑气藏均为凝析气藏,凝析油含量258～281g/m3。采用衰竭式开发,采出程度为13.87%～42.76%,地层压力下降8.6～13.25MPa,各区块地层压力目前均低于露点压力,在地层中产生反凝析,近井地带反凝析现象更为严重。本文在总结国内外现有反凝析和反渗吸机理研究和解除凝析气井反凝析、反渗吸地层污染技术方法的基础上,针对吐哈油田低渗凝析气藏开展消除近井带反凝析污染的实验研究,对反凝析污染的作用机理进行分析,筛选一种解除近井带反凝析污染的技术,为吐哈油田今后在提高单井产量、提高凝析气采收率技术实施等方面提供对参考。本文根据平面径向两相渗流理论建立了两相非达西渗流的基本方程,用以对储层进行分析和描述,完成了近井地层伤害机理及凝析气井向井流动动态模拟模型的分析和建立;结合吐哈油田的凝析气藏地质及开发情况,重点在室内研究了注甲醇+氮气吞吐消除反凝析污染、注CO2解除反凝析污染以及注干气解除反凝析污染等,并对这些方法进行了对比分析和筛选,完成解除吐哈油田凝析气井近井带反凝析油污染技术实验研究;最终筛选了出注甲醇+氮气吞吐和注CO2吞吐方案作为吐哈油田解除近井带反凝析污染技术,并对所筛选的方案进行了初步的经济分析和可行性论证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 一、问题的提出及研究的目的意义
• 二、国内外研究和应用现状
• 三、本文研究目标、内容和方法
• 第一章 解除近井带反凝析污染技术现状
• 1.1 合理选择开采方式
• 1.1.1 衰竭式开采方式
• 1.1.2 保持压力开采方式
• 1.2 注入烃类或非烃类溶剂
• 1.2.1 注干气单井吞吐
• 1.2.2 注富气或丙烷法
• 1.2.3 注二氧化碳法
• 1.2.4 注氮气或氮气与干气混合气
• 1.3 注入甲醇
• 1.4 注甲醇段塞+干气（或氮气）
• 1.5 解除近井带反凝析污染的其他技术
• 1.5.1 水力压裂
• 1.5.2 预热地层
• 1.5.3 注混相水溶剂
• 1.5.4 添加表面活性物质或表面活性剂
• 1.6 小结
• 第二章 近井地层伤害机理及井流模型
• 2.1 反凝析和反渗吸堵塞形成机理
• 2.1.1 近井地层反凝析堵塞效应
• 2.1.2 反渗吸水锁形成机理
• 2.2 凝析气井流动态模拟模型的建立
• 2.2.1 气体渗流基本方程
• 2.2.2 两相非达西渗流
• 2.3 状态方程与闪蒸计算
• 2.3.1 状态方程
• 2.3.2 气液相平衡计算
• 2.3.3 闪蒸计算
• 2.4 小结
• 第三章 吐哈凝析气田开采现状分析
• 3.1 吐哈油田凝析气田概述
• 3.2 吐哈凝析气井污染分析
• 3.2.1 丘东7 井污染分析
• 3.2.2 温8-1 井污染分析
• 3.3 反凝析对产能的影响
• 3.3.1 近井地层反凝析油饱和度分布规律
• 3.3.2 反凝析对凝析油产量的影响
• 3.4 吐哈油田反凝析污染机理分析
• 3.5 吐哈油田解除近井带反凝析污染开采技术
• 3.6 小结
• 第四章 消除近井带反凝析油污染技术实验研究
• 4.1 注甲醇解除反凝析污染
• 4.1.1 实验流程
• 4.1.2 配样用油、气量计算
• 4.1.3 凝析气-甲醇-地层水体系相态实验
• 4.1.4 注甲醇+氮气吞吐试验研究
• 2 解除反凝析污染'>4.2 注CO₂解除反凝析污染
• 4.2.1 二氧化碳理化性质
• 2 消除反凝析机理'>4.2.2 注CO₂消除反凝析机理
• 2 解除反凝析污染研究'>4.2.3 注CO₂解除反凝析污染研究
• 4.3 注干气解除反凝析污染
• 4.4 电磁感应加热技术解除反凝析污染
• 4.5 小结
• 第五章 解除近井带反凝析污染技术可行性论证
• 5.1 解除近井带反凝析污染的方法对比
• 5.1.1 循环注气
• 5.1.2 水力压裂
• 5.1.3 注干气吞吐
• 2 吞吐'>5.1.4 注CO₂吞吐
• 5.1.5 注甲醇+氮气吞吐
• 5.1.6 注入丙烷
• 5.2 注甲醇+氮气吞吐方案的初步经济性分析
• 2 方案的初步经济性分析'>5.3 注CO₂方案的初步经济性分析
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要