陈 健,周 展,王勇标,褚岩岩,王 琴

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057)

凝析气藏流体性质较为多变，在开采过程中当压力降低到露点压力以下后气藏流体的性质及相态都会发生复杂的变化[1-3]。研究气藏相态特征，弄清地下流体在开采过程中相态和组成的变化规律是进一步研究深层低渗凝析气藏渗流机理、进行低渗凝析气井试井分析和开发动态分析的基础。本文首先开展常规PVT分析，获取不考虑多孔介质条件下的相态特征及相态变化规律[2，4-5]。其次，考虑到深层低渗凝析气藏由于储层具有高温、高压、低孔、低渗的特点，其地层流体中富含气态地层水，且多孔介质界面现象及储层的变形作用突出[6-7]，因此还开展了考虑气态地层水及储层变形作用影响的PVT相态分析，以获得真实储层条件下的气藏流体参数及相态变化特征。

1 文昌低渗凝析气藏常规PVT相态特征分析

文昌气田群主力气组ZH2Ⅰ(WC9-2-1)、ZH2Ⅱ(WC10-3-1)、ZH2Ⅲ(WC9-3-2)井流物中C1含量分别为72.418%、84.77%、69.94%；中间烃(C2-C6)含量分别为16.07%、9.92%和20.32%，C7+含量分别为2.863%、1.86%和3.648%。从井流物的组成可以看出，井流体物中间烃和重组分较少，可液化体积较小，属于低含-中含凝析油、气油比较高的凝析气藏流体组成特征。

1.1 等组成膨胀特征

等组成膨胀实验是为了测取凝析油气体系在地层条件下体积膨胀能力，即弹性膨胀能量的大小，目的是获得凝析油气体系PV关系、露点压力、静态反凝析饱和度等流体相态特征参数。

图1 等组成膨胀特征

根据三个层位地层流体的露点压力测试结果，主力气组地层凝析气样品露点压力均较高(31.66～36.67MPa)，地露压差小(2.08～3.21MPa)，生产初期三口井的近井带地层将会产生反凝析液堵塞，导致气井产能降低。

实验测定了三口井在3个不同温度条件下井流体CCE过程，从测试特征可以看出(图1)，三口井地层流体膨胀能力较大，最大反凝析饱和度在2%～4%孔隙体积之间，与国内新疆等凝析气藏相比，静态反凝析饱和度较小，属贫-中凝析气反凝析特征。说明采用衰竭方式开发文昌低渗凝析气藏时其凝析油损失较少。

1.2 定容衰竭特征

定容衰竭实验测试目的是预测凝析气藏衰竭开发过程中地层反凝析油饱和度变化以及天然气和凝析油采出程度的变化等动态参数。测试结果显示三个层位的反凝析堆积速度较慢(图2)，最大反凝析压力均出现在衰竭开采中后期(15MPa左右)，且随着压力的降低，地面条件下产出气油比逐渐变大，当地层压力降到最大反凝析压力后，由于凝析油的反蒸发，气油比增加趋势减缓。

文昌气田群主力气组天然气采出程度在60%～80%之间，而凝析油采出程度在20%～35%之间，可见在衰竭开采过程中，由于反凝析饱和度较小，在地层中达不到流动饱和度，大部分反凝析油损失在地层中难以采出。

图2 定容衰竭反凝析特征

1.3 流体相态特征

运用流体相平衡热力学原理结合SRK状态方程相图仿真模拟技术，在地层流体C7+(或C11+)重馏分的热力学参数场较好地匹配了文昌凝析气藏地层流体实测饱和压力的基础上，模拟计算了地层流体的P-T相图(图3)，凝析液含量等值线从左向右变稀，最大反凝析液小于5%，为贫凝析气藏。根据模拟结果地层流体露点压力都接近原始地层压力，在开采初期便会进入反凝析开采阶段；但在等温降压开采过程中，反凝析液饱和度较小，难以达到临界流动饱和度，从而可能导致反凝析油滞留在地层中而难以采出。

图3 文昌凝析气藏典型P-T相图

2 考虑气态水和多孔介质的流体相态特征

定容衰竭反凝析特征是通过PVT筒实验测试得到的，而实际气藏流体的相态变化过程发生在地下多孔介质中。多孔介质界面现象如界面吸附、毛细凝聚、润湿性和界面张力等诸多因素均会对流体的相态产生影响。因此，本文采用考虑孔隙介质及水蒸发影响的相平衡模型进一步研究了气藏流体在多孔介质中的反凝析特征。

2.1 孔隙介质中露点压力特征

考虑气态态水和多孔介质影响后，文昌凝析气藏群流体露点压力模拟计算结果如图4所示。考虑气态水的影响后，模拟计算露点压力比原计算值略有升高，在气态水基础上继续考虑多孔介质的影响后，模拟计算露点压力进一步升高。这说明，地层中反凝析污染伤害出现的时间，会比不考虑这两个影响因素预测出的要早。

图4 露点压力模拟计算结果

2.2 孔隙介质中反凝析液饱和度特征

考虑气态水和多孔介质影响后，文昌凝析气藏群流体CVD反凝析液量模拟计如图5所示。孔隙介质衰竭实验与定容衰竭实验结果相比，具有以下特点：

(1)考虑气态水的影响后，反凝析液饱和度高于 PVT 筒衰竭实验值，在同时考虑多孔介质的影响后，凝析液饱和度进一步升高，最大反凝析油饱和度比常规定容衰竭测量的最大反凝析油饱和度要高20%左右。这说明，地层中反凝析污染伤害程度，会比不考虑这两个影响因素预测出的结果要更严重。

(2)考虑水蒸气及多孔介质后露点压力升高，在同一压力下真实储层中的凝析液饱和度更高。

(3)达到最大反凝析油饱和度的压力基本相当。考虑水蒸气及多孔介质中最大反凝析油饱和度压力同样为15MPa左右。

根据以上分析，在进行气藏开发方案设计及开发指标预测时，如果不考虑气态水及多孔介质影响的流体相态特征及规律，则会造成：①反凝析伤害时间预测偏晚；②反凝析伤害程度会被弱化，地层中凝析油损失会被降低。为了更好的预测深层低渗凝析气藏开发效果，因此在开发方案设计时应采用本次研究得到的新的流体相态特征。

图5 饱和度模拟计算结果

3 结论

通过对文昌低渗凝析气藏的相态特征开展实验研究及模拟计算, 得到以下结论：

(1)文昌低渗凝析气藏主力气组主要为贫凝析气藏，并且地露压差小，生产初期三口井的近井带地层将会产生反凝析液堵塞，导致气井产能降低。

(2)气藏衰竭开发过程反凝析油饱和度小于6%，近井地层的反凝析液堆积速度较慢，表明早期比较适合于采用衰竭方式开发。

(3)PVT 筒的定容衰竭与多孔介质中的衰竭特征有较大的差异。常规PVT实验没有考虑水蒸气及多孔介质，会一定程度弱化反凝析伤害程度。因此为准确合理的开展凝析气藏产能评价及动态管理，建议采用综合考虑水蒸及多孔介质的流体相态特征及规律。