低渗透凝析气藏反凝析水锁伤害解除方法现状.docx

开采工艺低渗透凝析气藏反凝析水锁伤害解除方法现状周小平1,孙雷1,陈朝刚2(1“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油学院2中石化西北分公司)摘要:低渗透凝析气藏的反凝析污染、水锁伤害对气井生产、气藏采收率等产生严重影响,因此研究解除凝析气藏近井地层反凝析、反渗吸地层伤害,提高气井产能的技术方法,具有重要的实际意义。调研了国内外文献,详细阐述了反凝析和水锁效应机理,提出了各种解除此两种伤害的方法,并提出在注气吞吐之前先注入一个有限尺寸的甲醇溶液前置段塞来解除反凝析油和水锁产生的地层堵塞,以改善注气吞吐,提高凝析气井产能的效果,该方法在现场得到了成功应用。关键词:低渗透;凝析气藏;反凝析伤害;水锁伤害;反渗吸水中图分类号:TE312文献标识码:A文章编号:1006-768X(2005)05-0066-03一、近井地层反凝析、反渗吸伤害11反凝析伤害机理在凝析气藏衰竭开采过程中,当气井井底压力降至流体露点压力以下时,受流体相态变化的影响会出现反凝析现象。而低渗透凝析气井生产时近井带的压降大,井底压力很容易低于露点,因此在井筒附近更易产生严重的反凝析伤害,从而导致气体有效渗透率急剧下降,气井产能相应减少(如图1、2)。图2用相对渗透率表示反凝析现象图3反凝析伤害微观机理图2.水锁伤害机理钻井过程中一打开储层,就有一系列的施工工作液接触储层,若外来的水相流体侵入到水润湿储层孔道后,就会在井壁周围孔道中形成水相堵塞,其水-气弯曲界面上存在一个毛细管压力。要想让油气流向井筒,就必须克服这一附加的毛管压力。若图1反凝析液形成的过程图图3是随着凝析气藏衰竭式开发地层压力降低到上露点压力以下某个压力(最大凝析压力)区间内时,部分凝析油在地层中析出并滞留在储层岩石孔隙微粒表面造成的反凝析伤害的微观机理图。收稿日期:2005-02-13;修回日期:2005-07-10基金项目:油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油学院)基金项目(PLN018)作者简介:周小平(1979-),2002-2003年在中原勘探局工作,现攻读西南石油学院硕士研究生,主要从事注气提高采收率,流体相态研究。联系地址:(610500)四川成都新都西南石油学院硕2004级1班,电话:028E-mail:Belinda1979921@第28卷第5期Vol.28No.5钻采工艺·67·DRILLINGPRODUCTIONTECHNOLOGY储层能量不足以克服这一附加压力,就不能把水的堵塞彻底驱开,最终会影响储层的采收率,这种损害称作水锁损害。水锁损害机理许多文献都有阐述,基本假设是气驱水符合毛管束模型,由渗流理论,按照Poiseuille注干气吞吐可消除凝析气井近井地层反凝析堵塞。它的作用机理主要靠部分蒸发和把凝析油挤往地层较远处来扩大气相渗流通道,即注入的干气与地下湿气混合后,使地层中的气体干度增加,从而可通过对凝析油的超临界抽提和多级接触近混相驱替,使部分反凝析油蒸发或通过降低油气界面张力把凝析油推向地层远处,降低近井地层的反凝析油饱和度,使地层中反凝析现象减弱,甚至消失。但干气难以有效地将反渗吸水推向地层远处,因此只用干气处理气井近井地带的效果并不理想。1.2注富气法这类气体包括脱了凝析油后富含C3～C4及宽馏分轻烃的C1混合物,这样可以大大的降低气体-凝析油的界面张力,同时由于溶解了中间烃组分,增加了凝析油的流动性。俄罗斯的实验证明,用富气处理井底,可采出35%析出在近井地带的凝析油,俄罗斯乌克蒂尔凝析气田26、89和98号井都作了试验,均获得好的结果,其中最有效的是富气,注干气只能采12%～15%析出的凝析油。若注入的干气或富气再加温预热,那么效果会更好。1.3注贫气法贫气一般是选择干甲烷或氮气,利用高压蒸发实现对井筒附近区域的反凝析液的抽提。由于注入气不含重馏组分,因此它具有抽提大量重馏组分的能力。在循环注气的周期操作中通常使用该方法,能有效解除生产井中的反凝析带污染。1.4注二氧化碳法CO2的相对密度为1.977,化学性质很稳定,具有较高的溶解度和流动性。低渗透凝析气藏注入公式,在驱动压差P作用下,从半径为克服毛管力Pc排出液体的流量q为:r的毛管中πr4(P-Pc)q=(1)8μl式中:μ—液体的粘度;l—液柱的长度;Pc—毛管压力。将流量转换为线速度,再对时间积分,就得到从半径为r的毛管中排出长为l的液柱所需时间t的表达式为:24μlt=(2)r2(P-Pc)毛管压力Pc为:Pc=2σcosθ(3)PPc时,r首先由式(1)看出,只有当驱动压力毛管中液体才可能被排出;其次由式(2)可知,毛管半径越小,排液时间越长;再次由式(3)知,当毛管半径r变小时,毛管压力变大,故对某一驱动压力P1就有一相应的毛管半径r1,使得P1=Pc,此时高