考虑凝析气藏相变作用的数学模型.pdfVIP

维普资讯 46 第 24卷 第 2期 大庆石油地质与开发 P．G．O．D．D． 2005年4月 文章编号 ：1000—3754 (2005)02．()o46一D4 考虑凝析气藏相变作用的数学模型 刘 华 ，钟宝武 ，李秀娟 ，石志 良。，陈 华 (1．中原油田分公司 采油六厂，iJJ尔 东明 274511；2．大J犬油田有限责仃公司第八采油厂，黑龙江 大庆 163517；3．I’I司科 院 渗流流体力 学研究所，河北 廊坊 102800) 摘要：凝析气藏作为一种特殊的复杂气藏，在开采过程中，凝析油气体系在地层渗流过程 中伴随着复 杂的相变。凝析气藏的相变特性会导致储层 内油气饱和度的变化，从而影响和改变气体渗流的特性 。 在前人研究的基础上 ，认真分析各 区渗流特点，考虑 “凝析气、液相变作用、非达西效应 、热交换、 相速度及流体性质”等因素 ，引入非达西因子及 由于相变产生的毛管力、表面张力，提 出了表征凝 析气藏 多相高速流相变渗流特征模型方程 ，同时考虑汽化潜热及流固热耦合，推导 出流一固一热耦合能 量方程 ，建立了多孔介质中考虑凝析气藏相变作用的渗流数学模型。 关 键 词：凝析气藏 ；相变；非达西效应；热耦合 ；数学模型 中图分类号 ：TE3l9 文献标识码 ：A 凝析气在露点压力下发生反凝析 ，地层中析出凝 渗流过程是非等温过程 ；⑤不考虑渗流过程中的吸附 析液，气相凝析成液相产生大量的热 ，同时凝析流体在 作用 ；⑥岩石骨架微可压缩 ；⑦岩石颗粒被认为是不 近井带高速效应产生紊乱 ，造成与流量相关的附加压 可压缩的物质 ，没有发生化学作用 ，物质特性 (如 力差，出现达西定律的偏差。在凝析气藏 的开发过程 密度 ，比热 ，热传导系数)是不变的。 中，为了简化实际问题使其得到简化求解 ，现有的评价 方法和实用技术多采用常规气藏的数值模拟方法，即 2 多相多组分系统 认为油藏流体流动符合达西定律，渗流过程是等温过 (1)液相 ：司由多组分凝 析液组成 程 ；没有考虑相变过程 、温度场变化及非达西效应等综 合因素的影响，与实际情况存在较大误差。本文在前 P=∑ ih∑xlh c：∑ i 人研究的基础上，认真分析各区渗流特点，考虑 “凝析 由于液相组分变化很大，粘度和热传导系数应被 气 、液相变作用、非达西效应 、热交换、相速度及流体性 考虑，引入 Hirschfeldert提出的多项流粘度与热传导 质”等因素 ，引入非达西因子及由于相变产生的毛管 系数经验关系式 力、表面张力 ，提出了表征凝析气藏多相高速流相变渗 一 乙∑ xot~it，AI：∑—X．I~／il 流特征模型方程 ，同时考虑汽化潜热及流固热耦合，推 导出流一固-热耦合能量方程，建立 了多孔介质 中考虑 为无因次系数 ： 凝析气藏相变作用的渗流数学模型。 1．065(·+ … ( ] 1 假设条件 (2)气相 ：可由多组分组成 在油气藏中，流体及岩石满足如下条件 ：①相变 PPg==∑XPiig，hhig：∑xih’,gCPg=∑ f，ccf1．『 区储层内存在油、气两相流体流动，当雷诺数大于5 ∑盟 ∑ Xg~．ig 时，流体符合非达西渗流规律，当雷诺数小于5时， X i~)i) g 流体符合达西渗流规律；②油气体系存在 Ⅳ 个固定