郭 平 王 娟 刘 伟 杜建芬 汪周华

（1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学，四川成都 610500；2.中国石油玉门油田分公司，甘肃酒泉 735000）

缝洞型碳酸盐岩凝析气藏是经多期构造运动与古岩溶共同作用形成的、以岩溶缝洞为主控因素、以缝洞储集体控藏为主的复杂气藏系统，它是一种特殊类型的气藏［1-3］。该类气藏具有储集空间类型多样化、埋藏深、构造复杂、储层非均质性极强、连通性差、各储集体间天然能量差异大等特点，具有网络状油气藏的特征，是当前最复杂特殊的气藏之一［4-5］。但是现在国内外对缝洞型凝析气藏方面的研究还处于起步阶段，了解这类凝析气藏在开采过程中的变化规律是世界各国油气公司最关心的重大问题之一［6-7］。但此类气藏其储层的双重介质属性决定了油气在储层中渗流的特殊性，而凝析气在多孔介质中复杂相态特征进一步增大了高效开发的复杂性［8-11］。因此，为了合理高效开发此类气藏，有必要对此类气藏的衰竭开采动态进行研究。

1 实验装置

岩心衰竭实验是在加拿大Hycal 全直径岩心驱替装置上完成。实验流程如图1 所示。

图1 全直径岩心衰竭实验流程

2 实验条件

2.1 实验岩心

实验采用碳酸盐岩露头岩心在室内经过人工造缝造洞技术人工制成的缝洞型全直径岩心进行研究。缝洞型全直径岩心渗透率48.26 mD，岩心长度为11.117 cm，直径9.965 cm，总孔隙体积145.8 cm3。

2.2 凝析气样和地层水

根据中国石油天然气行业标准SY/T 5543—2002 “凝析气藏流体物性分析方法［12］”，利用现场取得的分离器油和分离器气按照地层温度140.6 ℃和饱和压力55.4 MPa 配制。地层流体组成见表1。在地层温度140.6 ℃和地层压力58 MPa 下进行闪蒸分离测试，得到地层流体地面闪蒸分离气油比为1 348 m3/m3，闪蒸凝析油密度0.744 6 g/cm3，同时测得凝析油含量为532 g/m3。

表1 地层流体组成

实验用地层水为根据取样气藏气井地层水样分析数据，在室内自行配制的，地层水的总矿化度为137 900 mg/L，水型为CaCl2型。地层水的组成见表2。

表2 地层水离子含量组成

3 实验方法

对岩心抽真空，对于无水体的实验将干气注入到全直径岩心中，建立系统压力；对于有水体的实验将地层水注入到全直径岩心中，建立系统压力。然后用配制好的凝析气驱替：对于无水体实验，用配制好的凝析气，几倍于孔隙体积的量进行驱替。出口端流体在室内条件下分离为气样和凝析油样，用玻璃瓶收集凝析油并称重，采出气量用全自动气量计计量。在出口端取油气进行气谱分析和气油比计算，当出口端的气体组成与驱替气的组成、气油比等参数基本一致时，完成原始状态建立过程。对于有水体实验，用配制好的凝析气，驱替岩心中的水，使岩心存留的水体体积是岩心中凝析气的N（N 为2、5、10）倍时，完成原始状态建立过程。

凝析气样品饱和完成后,在地层温度140.6 ℃下进行9 组全直径岩心实验，包括：①岩心未填砂水平衰竭；②岩心未填砂垂直上部衰竭；③岩心未填砂垂直下部衰竭；④岩心未填砂存在2 倍水体时垂直上部衰竭；⑤岩心未填砂存在5 倍水体时垂直上部衰竭；⑥岩心未填砂存在10 倍水体时垂直上部衰竭；⑦岩心未填砂存在10 倍水体时开采速度增加1 倍垂直上部衰竭；⑧岩心填砂水平衰竭；⑨岩心填砂垂直上部衰竭。

4 实验结果与讨论

4.1 未填砂无水体衰竭实验

开展了垂直上部衰竭、水平衰竭、垂直下部衰竭3 组未填砂无水体衰竭实验，3 组衰竭实验凝析油采出程度、气油比对比如图2。

图2 凝析油采出程度、采出流体气油比衰竭实验结果

从图2 可以看出：岩心垂直上部衰竭与水平衰竭凝析油采出程度和气油比差别不大，而垂向下部衰竭的凝析油采出程度远高于垂直上部衰竭和水平衰竭。主要是由于重力影响，析出的凝析油落入孔洞和裂缝中，当凝析油从顶部采出时，凝析油参与流动相对水平衰竭而言更难，所以垂直上部衰竭凝析油采出程度低于岩心水平衰竭；凝析油从下部采出时，凝析油参与流动相对水平衰竭时容易，同时凝析油存积到缝洞底部，也会被携带出来，所以垂直下部衰竭凝析油采出程度高于全直径岩心水平衰竭时。

4.2 填砂和未填砂衰竭实验

在缝洞型全直径岩心的洞中填充粒径较大的砾石，进行垂直上部衰竭和水平衰竭实验，衰竭实验凝析油采出程度、气油比对比如图3。

图3 填砂和未填砂岩心衰竭实验对比

从图3 可以看出：无论是垂直上部衰竭还是水平衰竭，岩心填砂后衰竭实验凝析油采出程度高于同种衰竭岩心未填砂时，这是因为填砂后，由于多孔介质界面现象如界面吸附、润湿性等的影响，同时析出的凝析油被阻挡难以存降到缝洞底部，使各级压力下凝析油采出更易。

4.3 未填砂有水体衰竭实验

缝洞型全直径岩心存在2、5、10 倍水体时进行垂直上部衰竭实验，衰竭实验凝析油采出程度、气油比对比如图4。

图4 未填砂有水体衰竭实验结果

从图4可以看出：缝洞型全直径岩心中存在不同水体凝析气衰竭的凝析油的采出程度是10 倍水体的最高，2 倍水体的最低。因为存在水体时，在衰竭过程中能一是能减缓压力下降；二是由于压力下降，水体体积变大，占据部分孔隙空间，对凝析油和气都有一个顶替作用，有利于凝析油的采出，且水体越大，在整个衰竭过程中两种作用越大，每一级采出的凝析油越多，最终凝析油采出程度越高。

缝洞型全直径岩心存在10 倍水体时采用两种衰竭速度进行垂直上部衰竭实验，衰竭实验凝析油采出程度、气油比对比如图5。

图5 相同水体不同衰竭速度凝析气衰竭实验结果

从图5可以看出：缝洞型全直径岩心中相同倍水体不同衰竭速度凝析气衰竭实验的各级压力下气油比和凝析油的采出程度相差不大。可见衰竭速度对气油比和凝析油采出程度影响不大。这是因为降压后，凝析油很快就凝析出来，相态变化几乎瞬间完成，所以开采速度对凝析油采出程度无明显影响。

5 结论

（1）全直径岩心填砂后衰竭实验凝析油采出程度高于未填砂，可见多孔介质的存在有利于提高凝析油的采出程度。

（2）由于重力和凝析油达到流动饱和度后凝析油参与流动的影响，缝洞纵向连通上部衰竭采气的凝析油采出程度小于横向连通，也远小于纵向连通下部衰竭采气。

（3）含有水体的全直径岩心凝析气垂直上部衰竭实验凝析油采出程度均高于无水体时衰竭，而且水体越大，凝析油采出程度越大，可见水体的存在有利于提高凝析油的采出程度。

（4）不同衰竭速度的全直径岩心凝析气衰竭实验的凝析油采出程度几乎相同，可见提高速度对于提高凝析油的采出程度效果不大。

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