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大涝坝凝析气藏循环注气：可行性剖析与效益评估

一、引言

1.1研究背景与意义

大涝坝凝析气藏位于塔里木盆地东北库车坳陷阳霞凹陷南缘的大涝坝构造带，分成大涝坝1号构造和大涝坝2号构造两个区块。其主力产层孔隙度为15.68%-17.36%，渗透率在9.70-203.08mD，属于中孔中渗储层。该气藏为近临界带油环凝析气藏，地露压差小，各层组流体最大反凝析液量在16-35%之间。气藏埋深4800-5300米左右，存在边底水，原始气水界面为-4192m和-4041m且气水界面移动速度较大。大涝坝凝析气田天然气地质储量为48.20×108m3，凝析油地质储量为444.2×104t，凝析油含量589g/m3。

目前，大涝坝凝析气藏各井压力已普遍低于露点压力。若采用衰竭式开发，凝析油采收率仅在14-25%，采收率较低。衰竭式开发过程中，当地层压力低于露点压力后，凝析油开始析出，随着压力降低，凝析油继续反凝析，且体积不断增大。当压力降到最大反凝析压力时，析出的凝析油量达到最大。此后，随着压力下降，凝析油体积逐渐减小，但仍有大量凝析油残留在地层中无法采出。同时，由于边底水的存在，气水界面移动速度较大，水侵问题严重，进一步影响了气藏的开发效果，导致气藏产量下降速度快，开发经济效益差。

循环注气作为一种有效的保压开发方式，对于提高大涝坝凝析气藏的采收率和资源利用效率具有重要意义。通过将采出气分离后的天然气回注地层，能够保持地层压力，减少反凝析现象的发生。注入的干气与储层中的湿气与凝析油充分接触，在压力升高的情况下，可使凝析油发生反蒸发，重新溶解于气相中，从而随着气体一块被采出，提高凝析油的采收率。循环注气还可以利用注入气的驱替作用，将凝析气驱动到生产井，提高天然气的采出程度，实现气藏资源的高效利用，对于保障能源供应和提高企业经济效益具有重要作用。

1.2国内外研究现状

在国外，凝析气藏循环注气技术的研究和应用较早，已经形成了较为成熟的理论和技术体系。美国和加拿大等国家在注气技术方面极为成熟，拥有丰富的实践经验和先进的技术设备。美国的注气工程中以二氧化碳混相驱为主，通过精细的油藏描述和数值模拟技术，优化注气方案，提高了采收率。加拿大则以注入烃类溶剂混相驱为主导，在凝析气藏开发中取得了良好的效果。国外学者在凝析气藏露点压力计算、相态变化特征等方面进行了深入研究。1967年，有学者提出了联系流体组成和温度来进行露点压力计算的关系式，从安托因蒸汽压方程入手，对其进行修正以适用于复杂的烃组分，认为凝析气流体的露点压力与其化学组成、温度和C7+的特性有关，并提出了考虑所有条件和组分得出的修正关系式。2007年，有学者提出运用人工神经网络来估算凝析气藏露点压力，利用等温衰竭实验得到的数据点对人工神经网络进行训练，取得了较好的预测效果。

在国内，随着凝析气藏开发的不断深入，循环注气技术的研究和应用也取得了一定的进展。大港大张坨凝析气田和塔西南柯克亚凝析气田注气成功，为国内凝析气藏循环注气开发提供了宝贵的经验。国内学者针对不同地区的凝析气藏特点，开展了大量的室内实验和数值模拟研究，在注气介质优选、注采参数优化等方面取得了一系列成果。对于大涝坝凝析气藏，已有研究表明其储层和流体特征适合循环注气，选择注入甲烷+乙烷混合流体，在0.5的注采比下，采用早期注气的开发模式可以明显提高凝析油的采收率。然而，目前对于大涝坝凝析气藏循环注气的研究仍存在一些不足，如对气窜问题的研究还不够深入，缺乏有效的气窜识别和防治方法；在注气参数优化方面，还需要进一步考虑储层非均质性、流体性质变化等因素的影响，以实现更精准的优化。

1.3研究内容与方法

本文主要研究大涝坝凝析气藏循环注气的可行性，具体内容包括：深入分析大涝坝凝析气藏的地质特征，包括储层特征、流体性质等，为循环注气可行性研究提供地质基础；研究循环注气的作用机理，包括反蒸发作用和驱替作用，明确循环注气提高采收率的原理；开展注气介质优选研究，根据大涝坝凝析气藏的生产现状、气源条件和地理位置等因素，选择合适的注气介质；对注采参数进行优化，包括注采比、注气时机等，通过数值模拟等方法，确定最优的注采参数组合；分析循环注气过程中可能出现的问题，如气窜等，并提出相应的防治措施。

在研究方法上，采用地质分析方法，通过对大涝坝凝析气藏的岩心分析、测井资料解释等，深入了解气藏的地质特征；运用PVT实验手段，研究地层流体在不同压力、温度条件下的相态变化特征，为注气可行性研究提供数据支持；利用数值模拟方法，建立大涝坝凝析气藏的数值模型，模拟不同注气方案下的开发动态，预测采收率，优化注气参数；结合现场实际生产数据，对研究结果进行验证和调整，确保研究成果的可靠性和实