实验设计法在凝析气藏后期注水开发方案设计中的应用

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1、第３０卷第８期开发工程·１·实验设计法在凝析气藏后期注水开发方案设计中的应用１２２２２周宗明张贤松李保振王继美唐恩高１．地质过程与矿产资源国家重点实验室·中国地质大学（北京）２．中海油研究总院周宗明等．实验设计法在凝析气藏后期注水开发方案设计中的应用．天然气工业，２０１０，３０（８）：２９‐３３．摘要凝析气藏衰竭开发当地层压力低于露点时，一部分凝析油将析出而损失到地下，同时还会对地层渗流能力和气井产能造成伤害，在条件允许时可以对凝析气藏实施注水开发；受地质和工程等多种因素影响，凝析气藏注水开发方案设计十分复杂，常规的单因素分析方法低效而且片面，不能满足研究的要求。为此，

2、借助实验设计方法，综合考虑底水规模、地层倾角、垂向渗透率、凝析油含量、注水时机、注水量等参数，对凝析气藏注水开发进行了科学且高效的设计；确定了该过程中不同因素的敏感性程度和它们之间的交互作用；最后基于不同凝析气藏条件和设计目标给出了最优水驱方案和预测指标。在大港油田BG５气藏和塔里木牙哈凝析气藏的应用结果表明，该方法提高了开发方案设计的效率，减少了设计工作量。关键词凝析油气田注水衰竭开发数值模拟实验设计法应用DOI：１０．３７８７／j．issn．１０００‐０９７６．２０１０．０８．００８凝析气藏衰竭开发过程中气藏压力递减快，地层1．2注水量的影响中反凝析现象严重，从而影

3、响凝析气藏的开发效果。通过注水能够保持气藏压力，防止或减少反凝析特别是在近井地带，由于油气渗流速度高，压降大，凝油析出损失。但是，注入水会束缚一定的气，束缚的气析油饱和度比较高，其受到的反凝析污染比地层中部量主要受气藏压力和残余气饱和度影响。因此，必须更严重，对气井的产能影响更大［１］。通过注气可以保在注入水运移到生产井井底前停注再衰竭开采，使束缚气降压膨胀继续产出，否则可能比衰竭开发的效果持气藏的压力，显著提高凝析油的采收率，但是这种方还要差。同时，要防止注入水过早侵入到生产井井底，法的应用受到压缩机成本较高和气体销售延迟的制［６］［２］造成气井早期水淹停产。约。条件

4、允许的情况下，可以通过注水保持气藏压［３‐７］1．3凝析油含量的影响力开采，减少反凝析的影响，提高凝析油气采收率。对于凝析油含油比较高的凝析气藏需要的注水量开发方案设计及优化中常需要考虑地质、工程、经济等相对较大，而对于凝析油含量较小的凝析气藏，存在一因素的影响。如果存在的影响因素太多，则这些研究个最优的注水量使得凝析油气总的采收率最大。将耗时耗力，除非对各种模拟方案进行有效的设计、筛1．4注水时机的影响［８‐９］选、分析。笔者就如何利用实验设计法合理、科学初期注水的作用主要是保持气藏压力，防止凝析地协助优化凝析气藏注水开发设计进行了探讨。油析出损失。后期注水对凝析油、

5、气有驱替作用，同时注水后气藏压力上升对析出的凝析油有反蒸发作用。1凝析气藏注水开发机理及影响因素1．1开发机理2实验设计法在注水开发设计中的应用凝析气藏实施注水开发的机理主要有：①保压作2．1凝析气藏注水开发的复杂性和科学设计的必要性用；②对凝析油气的驱替作用；③油气界面注水分隔油如前面所述，凝析气藏的注水开发效果不但受储［４‐５］气作用。层倾角、垂向渗透率、底水规模等地质因素影响，同时作者简介：周宗明，１９７３年生，工程师，博士研究生；现从事油气田开发研究工作。地址：（１０００８３）北京市海淀区学院路２９号。E‐mail：zzm１９７３１００９＠１２６．com·２·天

6、然气工业２０１０年８月还取决于凝析油含量、注水量、注水时机等油藏工程参表1不同凝析油含量的气样组成表数的设计和组合。这些因素的单独作用以及它们之间组分牙哈凝析气藏大港BG５气藏的交互作用造成凝析气藏注水开发的设计工作十分复CO２０．６０％１．０１％杂。应用实验设计方法能够用较少次数的运算扩展设N２３．２１％０．０７％计的空间，可以大大提高工程设计的效率，已经被广泛C１７４．６４％７５．２７％的应用于各种工程领域。该方法是以概率论、数理统C２８．７６％１０．１４％计和线性代数等理论为基础，科学地安排实验方案，正C３３．５１％４．５９％确地分析实验结果，确定参数对指标的影响

7、趋势、主次iC４０．８０％０．８３％顺序及显著程度。其突出特点是可以从较少数量典型nC４１．０１％１．７３％的代表性方案中得出需要大量方案才能获取的内在的iC５０．３６％０．６８％［８］本质规律和矛盾主次。nC５０．３６％０．８２％2．2凝析气藏水驱开发模型C６０．５６％０．９６％本次研究中首先分析了大港板桥凝析气藏和塔里C７１．０３％１．１４％木亚哈凝析气藏的特点，对它们的地质、气藏、流体特C８０．９１％１．２５％征进行归纳总结，建立了典型的凝析气藏水驱数值模C９０．５８％０．５９％拟模型。具体参数为：储层深度３００m，含气面积０．６C