【正文】 在缺少油水密度值和表面張力值時，可以使用以下的估值： Δ P 西南石油大學碩士研究生學位論文 21 水： ????????m； ?l=1074kg/m3 凝析油： ????????m； ?l=721kg/m3 適用條件： 井口流壓 ， 氣液比 1370~170000m3/m3。長期的井底積液將會導致氣井停噴甚至停產(chǎn)。 西南石油大學碩士研究生學位論文 19 第 3 章 凝析氣井低產(chǎn)原因分析 井筒積液導致的反滲吸水鎖傷害 井筒積液后導致的反滲吸水鎖會在儲層中產(chǎn)生一個反滲吸水鎖啟動壓力梯度，該啟動壓力梯度即是水鎖對氣井傷害的直接表現(xiàn)。 4） 氣井鉆開程度 國外有的水驅氣藏把控制氣井的鉆開程度作為延長無水采氣期的一項措施，并提出一般底水氣藏鉆開程度小于 30％、邊水氣藏以 50％ 60％為宜 ， 并提出建立“人工擋板”、以及氣井出水后打水泥塞以減少鉆開程度等措施 ， 上述措施的地質基礎是建立在水侵方式為“水錐”的基礎上的，儲層特征是均質或似均質的，井底距原始氣水界面越遠，所需出水壓差越大，越不易出水，有利于延長無水采氣期，如果能在井底附近建立一個人工橫向擋板，對水錐錐進可能起到遮擋作用，從 理論上無疑也是正確的。 氣水界面氣層氣井水層水氣水界面氣層氣井水層水平縫縱縫氣水界面水層水水氣層氣井平縫縱縫氣水界面水層水水氣層氣井 圖 25 水錐型水侵模式 圖 26 橫侵型水侵模式 影響氣井水淹的因素 1） 水體類型 氣藏下部水體可分為底水和邊水，一般說來，由于底水氣藏的氣水接觸面要大得多，凝析氣井低產(chǎn)因素分析及增產(chǎn)對策研究 18 因此在實際生產(chǎn)過程中底水“錐進”比邊水氣藏的邊水“橫侵”要活躍得多。 水錐對于氣井的開采來說是不利的，因為一旦地層水進入到井筒中，氣井井筒由單相氣流動變?yōu)闅馑畠上嗔鲃?，舉升難度加大，當氣井井筒中水量到大將氣井壓死后，將造成氣井停產(chǎn)的嚴重后果。因此，凝析氣重質組成越大，反凝析傷害程度越大。 5） 凝析油飽和度的變化規(guī)律 根據(jù)凝析氣藏中地層壓力的分布，凝析氣井周圍儲層中凝析油飽和度不相同，井底附近的凝析油飽和度較高，反凝析污染嚴重；遠離井底處壓力較高，凝析油飽和度較低，所以反凝析污染相對較輕。隨著凝析氣藏壓力的衰竭，重質組分凝析油優(yōu)先反凝析，參與巖石表面的吸附作用，近井地帶的凝析油飽和度上升，因此，如果凝析氣的重質烴組成較高，那么在凝析氣井的實際生產(chǎn)過程中，從凝析氣中出來的重質凝析油的吸附作用會很嚴重，加重了凝析氣井的反凝析傷害程度。 Hederson等人研究發(fā)現(xiàn)，在高凝析油飽和度條件下的毛管數(shù)效應更加顯著，而在低凝析油飽和度條件下，慣性效應更加明顯，即地層反凝析污染隨著流體流速的增加而加重。 影響凝析傷害的因素 1） 毛管數(shù)效應 毛管數(shù)定 義為粘滯力與毛管壓力的比 [42]： ???? ???? IF T PkIF Tggg (216) 式中： cN — 毛管數(shù)； k— 絕對滲透率， 103μ m2； IFT — 界面張力， smN/ ； ?— 孔隙度； g? — 氣相滲流速度， sm/ ； g? — 氣相粘度， MPa Yc— 凝析油可凝析氣的摩爾含量 。 Rs— 地層中反凝析油的溶解氣油比 。 凝析氣井實際生產(chǎn)過 程中，儲層內反凝析過程中凝析油飽和度與地層壓力的關系式如下： ? ? ? ? ? ?? ?osoggcggcgooooogcgoosogogcgooBRByByBRBSBySRBRSBySdpdS?????????????????????????????? ???????????????????????????????????? ???1111 (213) 式中： ? ? ? ?gcgrggscscooorogcgrggscscoosogroggcgrgoooroggcgrgoosogrouykTZPPTBkykTZPPTBRkBykBkBykBRkR ???????????????????????11 (214) 式中： krg， kro— 氣、油相對滲透率 。因此，反凝析油污染嚴重影響了凝析氣井的產(chǎn)能。 凝析氣井反凝析污染 反凝析傷害機理 在凝析氣藏的實際開采過程中，隨著氣藏能量的衰竭，地層壓力會逐漸降低，對于凝析氣井，當井底壓力下降到露點壓力以下時，凝析油就會從凝析氣中反凝析出來，并且在氣井的近井地帶出現(xiàn)堆積現(xiàn)象。較大的毛細管末端效應和較小的生產(chǎn)壓降會導致水鎖效應的加劇。 我們將流量 q 變換為線速度線速度dtdl后通過對時間 t進行微分，即得到毛細管（半徑 r）中反滲吸深度為 l 的液柱時候，所需要的時間 t 的公式為： 2 ()8 cr p pdldt l? ???? (28) 高才尼－卡爾曼公式 — 22/8kr??? 可以得到： 22 8 kr ??? (29) 將上 式代入 3－ 2 式積分以后可得： 22 ()2 ck p pl t? ????? (210) 根據(jù)毛管壓力 cp 的定義： 2 coscp r??? (211) 將式（ 35）代入式（ 34） 以后，就可以取得 在 驅替 壓差 cpp?? 作用 時，凝析氣井近井地帶儲層反滲吸侵入深度： 22 8( 2 c o s / )2kkpLt?? ? ??????? (212) 式中： L— 地層水反滲吸侵入 深度 ， cm； θ — 毛細管壁兩相間潤濕角； T— 反滲吸時間， s； ? — 流體界面張力； τ — 孔道迂曲度 =4； k— 巖石滲透率， 2310 m?? ； φ — 巖石孔隙度， %。 6） 液相滯留 由 Paiselline 定律 [34]，毛管中所排出液柱體積為 Q： L rPrQ????8c o s24 ?????? ?? (24) 式中： r— 毛細管半徑， m； μ — 流體粘度， mPa 010 1含水飽和度，小數(shù)氣相相對滲透率 嚴重明顯輕微最佳 圖 23氣水相滲曲線對水鎖傷害程度的反應 4） 滯留水產(chǎn)生的有效氣井壓力 儲層中殘余流體飽和度為毛細管壓力梯度的一個函數(shù)，因此一般情況下，通常有效氣井壓力越大，相應的有效毛細管壓力梯度也會越大，導致儲層中最終束縛水飽和度也就越低，相應的水鎖傷害也就越小。 1） 儲層物性 林光榮等人 [24]對短巖心樣品開展水鎖傷害評價試驗得到： 從孔滲分析，滲透率越大的巖樣水鎖傷害程度越?。豢紫抖仍酱蟮膸r樣水鎖傷害程度越??；從巖性上分析，伊利石和泥質含量越高，吸水性越強，巖樣孔隙空間中的束縛水飽和度增幅很大，氣相滲透率大幅降低，最終導致儲層的水鎖傷害程度很大。 ? ?21 /1/12 RRp ??? ? (21) 式中：Δ P 是曲界面壓差；σ是界面張力； R1 和 R2 是曲界面半徑。因此，在實際生 產(chǎn)中，氣井一旦見水，產(chǎn)氣量就會大幅度降低。 凝析氣井低產(chǎn)因素分析及增產(chǎn)對策研究 8 第 2 章 凝析氣井儲層傷害機理 凝析氣井水鎖傷害 水鎖傷害機理 凝析氣井的生產(chǎn)過程中，由于鉆完井液、固井液和酸化壓裂等作業(yè)產(chǎn)生的外來流體侵入地層后很不容易排除，致使近井地帶周圍儲層中的含水飽和度上升 ，氣相相對滲透率下降，該水鎖效應將嚴重影響氣井產(chǎn)能；另一方面，一旦近井地帶儲層恢復原始平衡水流動需要的啟動壓差小于地層壓降梯度時，使得近井地帶地層中平衡共存水通過滲流和蒸發(fā)的方式進入井筒出現(xiàn)井底積液，進一步，井底積液在微孔隙毛管壓力、井筒回壓和儲層巖石潤濕性的作用下，反滲吸進入儲層中的低滲透微毛細管孔候道區(qū)域，進而形成水鎖效應，如 圖 21，水鎖對低產(chǎn)凝析氣井的產(chǎn)能傷害尤為嚴重。對于低滲透長巖心分別開展 “醇 +解水鎖劑 +氮氣”和“醇 +酸 +解水鎖劑 +氮氣”的組合段塞工藝方式解水鎖效果實驗評價研究，對比兩種方法的解除傷害效果；對于高滲透層巖心分別開展“乳化油堵水”和“高溫凍膠堵水” 堵水效果實驗評價研究，對比兩種方法的堵水效果，特別 “高溫凍膠”堵水后再注入活性劑，即先堵后解 ； 5） 結合 西北油田分公司 低產(chǎn)凝析氣井的低產(chǎn)原因分類以及室內解除傷害措施實驗效果，提出有效的技術措施，以準確、有效、 和最大限度的治理低產(chǎn)凝析氣井，達到提高低產(chǎn)凝析氣井產(chǎn)能的目的。 （ 4） VS/VA/AM 三元共聚物用于氣井堵水 對于滲透率大或者存在大裂縫的油氣藏，如果儲層的滲流通道比聚合物分子要大得多，那么堵水效果將不盡人意 ， 針對這一棘手的問題，研發(fā)了交聯(lián)劑堵水工藝，其原理是在滲流通道中形成一個聚合物網(wǎng)絡。 改進的聚合物交聯(lián)技術在成膠時會形成少量的氣相滲流通道，從而在近井附近形成氣相滲透率。 產(chǎn)水氣藏調剖堵水 對于存在邊底水的凝析氣藏，凝析氣井的實際開采要尤其注意，隨著氣井的實際生產(chǎn)，近井地帶地層壓力逐漸降低，壓降漏斗的產(chǎn)生會使得邊底水沿著地層的高滲透帶迅速侵入到井底，使得氣井水淹，降低氣相相對滲透率的大小，導致氣井停噴或者停產(chǎn) ，因此，對于存在較大邊底水體的凝析氣井，應該利用調剖堵水技術，阻攔水體的迅速侵入，緩解地層水的水錐和水竄。 Romero 等人 [17]研究發(fā)現(xiàn)壓裂凝析氣井的裂縫壁面的表皮系數(shù)對壓裂凝析氣井的產(chǎn)能有著很大的影響，并且對于高滲透和高含凝 析油的凝析氣井尤為明顯。 1974 年， Saeidi 和 Handy 等人 [13]在研究地層中凝析氣 (C1— C3)的滲流特征和相態(tài)變化特征時，得出多孔介質中的間隙水能夠使氣體相對滲透率減小到很小的一個值。A 反凝析 傷害 及其解除 對于低滲透凝析氣藏，隨著實際生產(chǎn)的進行，當?shù)貙訅毫ο陆档铰饵c壓力以上，會發(fā)生反凝析現(xiàn)象，凝析油會在近井地帶的儲層中聚集起來，凝析油飽和度逐漸上升，儲層中以油氣兩相流動方式存在，嚴重影響氣井的產(chǎn)能 [8]。 （ 4） 添加表面活性劑 表面活性劑能夠減小液體界面張力，使表面呈現(xiàn)出活化狀態(tài)，使巖石表面出現(xiàn)潤濕反轉，另一方面，表面活性劑大多為極易揮發(fā)的物質，因此可以抽提和蒸發(fā)水鎖液體，從而使得近井地帶儲層中的水鎖液體被抽提和蒸發(fā)后攜帶至地面，達到解除水鎖的目的[5]。 目前普遍使用的消除或者緩解 水鎖傷害的手段有：水力壓裂法、預熱地層法、注混相溶劑法、添加表面活性劑法、增大生產(chǎn)壓差法、酸化處理法 [2]. （ 1） 水力壓裂 通過水力壓裂造縫后，增大了流體的泄流半徑，提高了儲層滲流能力；降低了井眼附近的壓降損失，推遲了近井地帶出現(xiàn)反凝析現(xiàn)象 ； 為了避免作業(yè)時的二次傷害，不能使用水基壓裂液，作業(yè)階段中，應保持負壓狀態(tài)，盡量避免作業(yè)流體與儲層接觸 [3]。針對 這些 凝析氣井的特點，深入分析氣井低產(chǎn)低效原因，建立相應的低產(chǎn)凝析氣井動態(tài)診斷技術，提出可行的增產(chǎn)措施，為提高氣井單井產(chǎn)能，提高凝析氣藏的開發(fā)效益與水平提供技術手段。 bination slug without acid has a worse result, ermeability recover is multiple,which is 42% of permeability before get is thus clear that acid have a good transform to reservoir, which have a remarkable effect of removing waterblocking damage. 3. Separately developed emulsified oil water shutoff and high temperature jelly water shutoff experimental evaluation by high permeability long core,experiments results show that high temperature jelly has a better result.. and with high temperature jelly water shutoff, the ultimate permeability is 103μm2,the ultimate stemming ratio is %。 關鍵詞： 反凝析；反滲 吸 水鎖 ； 井筒積液； 解除水鎖；氣井 堵水