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1、,引 言,主要介绍PVT相态测试及模拟技术在凝析气藏流体相态特征分析中的应用，其目的是为矿场应用提供技术基础。矿场应用通常包括以下方面：一 气藏工程方面1。用于油气藏类型的判断；2。为储量计算提供流体高压物性参数；3。预测凝析气藏开发阶段；4。评价凝析气藏开发过程中反凝析液量损失；5。为确定合理开发方式，提高凝析油采收率提供依据；6。凝析气井产能及井筒流动状态动态预测；7。凝析气井试井解释分析建模。,一、油气藏流体相态分析及应用,引 言,二 油藏模拟方面1。为凝析气藏和挥发性油藏数值模拟预测提供地层流体相态拟合基础；2。为注气混相驱数值模拟预测提供地层流体相态拟合基础。 三 挥发性油藏和凝析气
2、藏气井生产动态分析1。近井地层向井流入动态相变多相流产能方程2。井底至井口流出动态相变续流管流方程 四 地面轻烃回收方面1。用于地面分离器油气最佳分离条件的选择；2。分馏塔轻烃产品分馏条件预测。,一、凝析气藏流体相态分析及应用,主 要 讲 授 内 容,1、PVT相态分析仪器结构 美国RUSKA2370-601型无汞油气藏流体PVT分析系统； 加拿大DBR公司JEFRI无汞油气藏流体PVT分析系统。 2、PVT相态实验测试及数值仿真模拟 P-T相图测试； 等温等组成膨胀测试； 等温定容衰竭实验测试； 多级脱气实验测试； 地面分离器油气分离测试； 注气驱过程膨胀实验测试。,一、凝析气藏流体相态分析
3、及应用,引 言,3、多孔介质中凝析油气体系相态特征 对露点压力和P-T相图的影响； 对地层反凝析损失饱和度的影响； 对地层反凝析动态污染的影响； 对凝析气井产能的影响；,主 要 讲 授 内 容,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,主要参考书,气田及凝析气田开发 (李士伦等) 多元气-液平衡和精馏 (郭天民) 化工相平衡 (M.拉瓦斯) 流体热物理性质的计算 (童景山) 用计算机求解多元气-液和液-液平衡 (普劳斯尼茨) 石油及天然气物性预测 (白执松等) 天然气工程 (李士伦等),一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,油气藏类型评价,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气
4、藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏类型评价：（1）按相图形态划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言
5、,应用示例,利用相态特征分析带油环凝析气藏特点,油气藏流体类型； （2） 按烃组成分布三角相图划分,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,凝析气藏开发阶段划分,开发阶段划分示意图,单一气相开采期 =反凝析开采期 =蒸发开采期,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,预测地层反凝析油损失,凝析气藏反凝析损失与开采压力关系,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,油气藏储量计算问题,的确定,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,组分模型数值模拟中的相态问题,相态模拟,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,凝析气井产能预测中的相态问题,一、凝析
6、气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,凝析气井产能预测中的相态问题,气井产量大小 =确定气井携液能力 =考虑井筒相变,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,注气驱过程中的油气相平衡问题,多级接触最小混相压力 MMP预测 多级接触溶解抽提平衡气液组成分析 多级接触数值模拟相平衡计算,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,应用示例,轻烃回收中的相平衡问题,讨论内容,（1）对凝析油气体系：讨论单次闪蒸分离、 井流物组成、P-T相图、等温等组成膨胀、等温定容衰竭过程的实验测试原理及计算机模拟计算。 （2）对挥发油和原油体系：讨论单次闪
7、蒸脱气、 井流物组成、P-T相图、等温等组成膨胀、等温多级脱气和地面分离器油气闪蒸分离过程的实验测试原理及计算机模拟计算。(3) 对注气提高采收率:讨论注气膨胀实验及模拟计算。,一、凝析气藏流体相态分析及应用,引 言,1、PVT相态分析仪器结构,一、凝析气藏流体相态分析及应用,1、PVT相态分析仪器结构,一、凝析气藏流体相态分析及应用,加 DBR 流体相态、固相沉积、水合物测定仪,低温控制系统,2、矿场试验油气藏流体取样,目的：获取有代表性的油气藏地层流体样品,2。1 取样井选择,条 件,（1）能把井底流动压力调整到高于预计的原始泡（露）点压力的情况下进行生产的自喷油（气）井 （2）产水率小于
8、5%的油（气）井 （3）气油比和地面油相对密度 有代表性的油（气）井 （4）采油（气）指数相对较高，油（气）流稳定，不出现间歇生产现象的油（气）井 （5）井口量油测气设备齐全可靠，流程符合取样要求的油（气）井 （6）取样井段水泥固井层间无串槽的油（气）井,目 的,通过改变油（气）井的工作制度（油嘴），使油 （气）井的产量逐步降低到井底流动压力高于地层流 体原始饱和（泡点、露点）压力，从而使油（气）藏 地层远处的有代表性的原始油（气）藏单相流体能取 代井筒周围地层没有代表性的两相油（气）藏流体。,2、矿场试验油气藏流体取样,2。1 取样井选择,凝析气井的调整,凝析气井的调整采用逐级降产法，以便排
9、除井筒和 近井带中无代表性的烃类气体。调整过程中每次降产约 一半，并使气井生产到气油比稳定（波动小于5%）。 调整过程中气油比一般随产量变化而降低，当气油比不 再随产量变化而下降时，气井调整完毕。,油（气）井调整期间资料录取,油（气）井调整期间应系统测量井底流压、油压、 套压、油气水产量、分离器温度和压力等生产数据，并 及时进行对比分析，以便确定是否达到调整目的。,2、矿场试验油气藏流体取样,2。1 取样井选择,2。2 取样方式的选择,井下取样,适 应 范 围：生产气油比较低的常规油井 优 点：不受地面量油测气精度的影响 取样点选择：油层中部油管鞋以上20米处。,取样前油井参数测量,压力测量：
10、在井下取样前要进行油层中部静压和流压测试，目的是为了检验样品的合格性，为PVT分析提供依据。 温度测量：在井下取样前要进行油层中部和取样点温度测试，目的是为了检验样品的合格性，为PVT分析提供依据。,2、矿场试验油气藏流体取样,地面分离器取样,适 应 范 围：凝析气井、挥发油井、高气油比油井 优 点：便于实施，适于近饱和稳定生产状态取样 取样点选择：地面油气水三相分离器油气出口处,2、矿场试验油气藏流体取样,2。2 取样方式的选择,3 井流物组成分析,实验室油、气色谱组成分析,分离器条件气样=实验室常温常压气样=色谱组成yisep 分离器条件油样=实验室稳定油、气样=色谱xitk,yitk,计
11、算公式,3 井流物组成分析,凝析油气体系组成,3 井流物组成分析,油藏原油体系组成,3 井流物组成分析,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.1 单次闪蒸分离过程,定 义模拟凝析气井从地下油气层到地面分离器的生产过程，把高温高压PVT实验装置中地层温度、压力下的一定量的凝析气一次闪蒸到地面分离器常温常压条件下的油气分离过程。,实验测试,（1）原始地层温度Ti,地层压力Pi,初始地层凝析气体积Vi,剩余地层凝析气体积V.（2）实验室分离温度Ts,压力Ps,分离后的气体体积Vg,凝析油重量Wo,凝析油密度 ，分子量Mo（3）地面分离器油气组成色谱分析xi,yi.,4 凝析油气体系PVT
12、实验测试及相态模拟计算,4.1 单次闪蒸分离过程,校正计算,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.1 单次闪蒸分离过程,实验过程的模拟计算,模拟器,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.1 单次闪蒸分离过程,实验过程的模拟计算,辅助计算公式,（1）由实测气井产气量和产油量计算井流物摩尔产量,（2）由闪蒸模拟器模拟计算气井油气产量,（Qg,Qo与生产实测值对比可说明模拟计算精度）,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.1 单次闪蒸分离过程,4.2 P-T相图模拟计算过程,实验测试,激光测试装置测试三个以上不同温度条件下的露点压力,4 凝析油气体系PVT实验测试
13、及相态模拟计算,露点线计算模拟器,4.2 P-T相图模拟计算过程,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,泡点线计算模拟器,4.2 P-T相图模拟计算过程,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,等液量线计算模拟器,4.2 P-T相图模拟计算过程,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,相图模拟计算的目的,完整相图模拟计算的目的是以凝析油气体系 实测多露点压力局部相图为模拟目标函数，通过 模拟预测油气体系露点线、泡点线和等液量线分 布等相态变化规律，给出油气体系临界区、两相 区和反凝析区分布范围。同时，通过露点线、泡 点线和等液量线在临界区的收敛性好坏，对油气 体系状态方程模
14、型流体PVT实验数据流体 热力学参数场之间的物理相容性作出评价。,4.2 P-T相图模拟计算过程,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,模拟计算示例,4.2 P-T相图模拟计算过程,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.3 等组成膨胀过程相态模拟计算,凝析气藏等组成膨胀的定义,设凝析气藏处于未开采的封闭状态，而让其储烃 孔隙空间逐渐降压膨胀的PV关系和相态变化过程。,等组成相态实验测试过程,将一定量的凝析油气体系置于PVT筒中，从某一 高于其饱和压力（Pd）的压力点（如Pfi）开始，测定 流体样品的体积，然后逐级降压，每降到一个压力点 测定体系膨胀后所对应的体积，直至到饱和
15、压力点Pd， 并测得相应的体积Vd。然后继续降压测定各级压力下 的气液两相体积，从而获得一一对应的PV关系数据,目的,研究高温高压状态下凝析油气体系弹性膨胀能量的释放,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,实验过程示意图,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.3 等组成膨胀过程相态模拟计算,计算模型,4.3 等组成膨胀过程相态模拟计算,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,PVT计算辅助方程,4.3 等组成膨胀过程相态模拟计算,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,相对体积模拟计算,4.3 等组成膨胀过程相态模拟计算,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,Z-因子模拟计算,4.3 等组成膨胀过程相态模拟计算,4 凝析油气体系PVT实验测试及相态模拟计算,4.4 定容衰竭过程相态模拟计算,
