东海气藏凝析水判别方法及产出规律研究.pdf
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1、文章编号:1008-2336(2023)02-0024-05东海气藏凝析水判别方法及产出规律研究王理,何贤科,廖恒杰,汪文基(中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200335)摘要:凝析水是一种矿化度值很低的特殊气藏地下水,伴随着气藏的开发而产生,目前海上气藏在生产初期一般都伴生凝析水,随着温度、压力的变化,凝析水一般会在储层中或者井筒内析出,当达到一定产量规模会影响气藏产能及开发效果,因此明确凝析水的产出特征,对分析气藏的开发特征、制定合理的开发措施具有重要的意义。该文在凝析水含量测定室内实验分析的基础上,结合开发井实际生产过程中凝析水产出特征和地化指标,开展东海在产气藏凝析水判别方法及
2、产出规律研究,最终在此基础上形成了一套实用性较强的凝析水产量预测方法,可应用于在产气藏气井凝析水产量预测,同时对类似气藏凝析水产量预测具有借鉴指导意义。关键词:凝析水;地化指标;判别方法;产出规律中图分类号:TE53文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2023.02.024IdentificationMethodandProductionLawofCondensateWaterofGasReservoirinEastChinaSeaWANGLi,HEXianke,LIAOHengjie,WANGWenji(Shanghai Branch,CNOOC(Chin
3、a)Limited,Shanghai 200335,China)Abstract:Condensatewaterisakindofspecialgasfieldgroundwaterwithverylowsalinity,whichisproducedwiththedevelopmentofgasreservoirs.Condensatewaterisusuallyassociatedwithoffshoregasreservoirsintheearlystageofproduction.Condensatewatergenerallyprecipitateinreservoirorwellb
4、orealongwiththechangeoftemperatureandpressure.Itwillaffectproductivityanddevelopmentofgasreservoirwhencondensatewaterreachesacertainamount.Therefore,forbetteridentifyingcharacteristicsofgasreservoirsandmakingdevelopmentmeasures,itisofgreatsignificancetoclarifytheproductioncharacteristicsofcondensate
5、water.Basedontheanalysisofthelaboratory experiment of condensate water content determination,combined with the condensate water production characteristics andgeochemicalindicatorsintheactualproductionprocessofdevelopmentwells,thispaperputsupthediscriminationmethodandproductionlawofgasreservoirsinEas
6、tChinaSea,whichcanbeappliedtothecondensatewaterproductionpredictionofgaswellsingasfields,andhasreferenceandguidingsignificanceforthecondensatewaterproductionpredictionofsimilargasreservoirs.Keywords:condensatewater;geochemicalindicators;identificationmethod;productionlaw凝析水在地层高温条件下一般以气态形式存在,随着开发过程中地
7、层温度、压力条件变化,气态水蒸气会重新凝结形成凝析水1-3。通过调研国内外常用的计算天然气水含量的经验公式4-10,普遍认为凝析水产出主控因素为地层压力和地层温度,结合东海在产气藏生产实践,气井产水会影响气藏产能及开发效果,因此对海上气藏凝析水判别方法及产出规律开展研究是很有必要的。对于凝析水判别方法及产出规律研究,前人已开展了相关研究工作。尚长健等11、陆正元等12、汤勇等13结合矿场实际水分析资料,明确凝析水在天然气开采开发中的意义,并开展实例评价;汤光明等14、邓传忠等15、任星明16以南海西部气田为例,结合理论计算公式或室内评价实验对凝析水产出规律预测进行了相关研究,并对产出规律进行了
8、分析。针对东海气藏类型多样,地层温压及地化特征参数分布特征差收稿日期:2022-12-30;改回日期:2023-02-09基金项目:国家科技重大专项“东海深层低渗-致密天然气勘探开发技术”(2016ZX05027004);中海油七年行动计划科技项目(CNOOC-KJ-135-ZDXM-39-SH01)第一作者简介:王理,男,1990 年生,硕士,工程师,2015 年毕业于中国石油大学(北京)石油与天然气工程专业,主要从事海上油气田开发及油藏工程方面研究工作。E-mail:。第 43 卷第 2 期Vol.43No.22023年6月OFFSHOREOILJun.2023异大的特点,前人研究成果虽然
9、具有一定借鉴意义,但对于凝析水判别方法考虑因素相对单一,凝析水产出规律研究物模实验偏少,实验设计变量单一,针对性不强,且研究靶区多为陆上气藏,针对东海复杂气藏仍需开展进一步研究。本文选取东海典型气井水样,针对水的赋存状态进行分类,建立了凝析水地化指标判别图版,通过室内实验设计多变量模拟,研究了原始温压条件下及开发过程中天然气水含量变化情况,建立了适用于东海凝析水含量预测经验公式,并应用于东海气田气井的凝析水产量预测,对于气井生产动态分析具有较好的指导意义。1凝析水地化指标判别方法1.1水的赋存状态研究东海在产气藏中水驱气藏占比较高,随着气藏不断投入开发,出现生产井投产即见水、水侵现象严重、部分
10、气井水淹关停等现象,造成开发效果变差、采收率低等问题,同时气藏中水的赋存状态影响气藏内部含水饱和度分布,进一步影响储层流体渗流特征及气藏开发规律17,因此亟需针对水的赋存状态开展攻关研究。储层岩石的喉道大小及形状影响孔隙的储集能力及渗流能力,随着喉道半径变小,流体在储层内部渗流的阻力变大,进而影响储层流体高效开发,因此水的赋存状态与岩石孔喉特征关系密切。目前评价孔喉特征的常用实验方法为压汞法,根据恒速压汞实验孔隙结构示意图(图1)可以看出,当汞进入主喉道(图1中 2、3 位置)时,压力上升,随后突破该喉道压力下降,进入孔隙(图 1 中 1、4 位置),如此反复,直到完成一个孔隙喉道单元的压汞实
11、验。结合孔喉特征,可以定性反映储层水的赋存状态。当储层流体位于储层内部大孔隙,储层物性较好时,主要填充水层自由水和气层气,其中气层气中有一部分凝析水以气态形式存在于地层中。当储层流体位于气藏内部孔隙和喉道过渡区时,主要填充可动水。当储层流体位于气藏内部小喉道,储层物性较差时,主要填充束缚水。综合考虑储层孔喉特征,结合开发生产动态,可以将水的赋存状态分为凝析水、束缚水、可动水、自由水四种类型。1.2凝析水地化指标判别图版根据气藏内部水的赋存状态划分类型,结合东海气藏开发实践,自由水可通过多种气藏水侵判别方法进行判别,但凝析水判别方法相对较少,研究表明18-19,气田开发过程中凝析水地化指标与地层
12、水地化指标有明显区别,目前东海地层水化验分析资料包括现场分析数据、氯根滴定数据及实验室分析数据。数据类型及样点繁多,通过建立实验分析大数据库,结合东海生产井水分析数据系统梳理东海在生产井地化指标数据,结果表明,凝析水表现为“四低”特征:低水气比(0.3m3/104m3),低pH 值(7.5),低HCO3(500mg/L)和低矿化度(3m3/104m3),高pH 值(7.5),高 HCO3(2000mg/L)和高矿化度(8000mg/L)。因此可以根据地化指标作为凝析水判别方法。根据该划分标准,建立了东海凝析水地化指标识别图版(图 2),结合气井水分析资料,可以将特征参数投入图版中,判断其产水类
13、型。53168101 0005 00010 0002 000总矿化度/(mgL1)水气比/(m3/104 m3)HCO3/(mgL1)pH凝析水束缚水/可动水自由水图2东海气藏凝析水地化指标判别图版Fig.2CondensatewatergeochemicalindexdiscriminationchartofgasreservoirinEastChinaSea2凝析水产出规律研究2.1凝析水含量室内实验测定东海在产气藏类型多样,不同构造带的气藏温度2143图1恒速压汞实验孔隙结构示意图Fig.1Schematicdiagramofporestructureofconstantratemerc
14、uryinjectionexperiment第 43 卷第 2 期王理,等.东海气藏凝析水判别方法及产出规律研究 25 压力特征、流体性质等差异较大,因此有必要针对不同区带、不同凝析油含量的海上气藏的凝析水含量开展实验研究,本文选取东海 3 个区带有代表性样品,进行凝析水含量测定,选取了 X-A3、X-A1、X-C2井作为实验测定凝析水含量的代表,为了研究不同水型、不同地层温度、不同流体组成对凝析水含量的影响,结合取样情况,共设计 9 组实验方案进行对比,详细信息见表 1。表1东海不同区带凝析水含量测定实验方案设计表Table1Experimentalschemedesignofcondens
15、atewatercontentdeterminationindifferentzonesofEastChinaSea实验目的取样井实验配样条件实验组数实验方案气油比配样条件水样配样条件研究不同水型对凝析水含量的影响X-C2气油比:8500m3/m3(1)水型:CaCl2总矿化度:1500017000mg/L氯根:10000mg/L(2)水型:NaHCO3总矿化度:70008000mg/L氯根:20003000mg/L2实验压力范围:由40MPa降至5MPa第一组:实验温度125、CaCl2水型第二组:实验温度125、NaHCO3水型研究不同温度对干气气藏凝析水含量的影响X-A1按干气配样水型:
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