川西氣田反凝析作用對(duì)氣藏開(kāi)發(fā)的影響

許 劍，趙哲軍，姚麟昱

（中國(guó)石化西南油氣分公司石油工程技術(shù)研究院，四川德陽(yáng) 618000）

川西氣田凝析油氣藏主要分布在四川盆地川西坳陷中段東部斜坡，其主力產(chǎn)氣層為侏羅系沙溪廟組，儲(chǔ)層孔隙度平均值8.3%，中值8.72%，主要分布在9%～12%，滲透率平均值0.5 mD，中值0.11 mD，主要分布在0.08 mD～0.32 mD，屬于特低-低孔低滲致密儲(chǔ)層[1]。氣井普遍產(chǎn)凝析油，生產(chǎn)中后期多口井出現(xiàn)反凝析現(xiàn)象，導(dǎo)致氣井產(chǎn)量異常遞減，嚴(yán)重影響了氣井采出程度。

1 反凝析作用機(jī)理

1.1 高壓物性分析

1.1.1 流體性質(zhì) 東坡沙溪廟氣藏井流物組成中，C1+N2含量占 90.776%，C2～C6+CO2含量占 8.794%，C7+含量占0.430%，氣井凝析油含量為28.83 g/m3，與國(guó)內(nèi)其他油田凝析氣藏井流物組成相比，中江沙溪廟氣藏地層流體屬于高含甲烷、低含中間烴和重質(zhì)烴的凝析氣體系，屬于微含凝析油氣藏[2]。

1.1.2 相圖特征 中江沙溪廟氣藏凝析油氣體相態(tài)變化特征及相圖（見(jiàn)圖1），當(dāng)壓力降低至露點(diǎn)壓力以下開(kāi)始析出凝析液，以微小霧狀液滴形式存在，隨著壓力進(jìn)一步降低，反凝析液量呈現(xiàn)逐漸增多。認(rèn)為開(kāi)發(fā)過(guò)程中地層溫度基本不變，地層壓力從原始地層壓力為31.4 MPa逐漸下降，當(dāng)降低至25.8 MPa以下時(shí)，凝析油開(kāi)始在儲(chǔ)層中析出，并附著在儲(chǔ)層喉道壁上，從而增加了氣體通過(guò)的阻力，降低滲透率，同時(shí)還會(huì)堵塞部分喉道使天然氣被封閉而不能采出，造成儲(chǔ)量損失[3]。

1.2 反凝析傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

采用東坡沙溪廟氣藏長(zhǎng)巖心開(kāi)展反凝析傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，巖心平均孔隙度為12.42%，平均滲透率為2.77×10-3μm2，巖心總長(zhǎng)度為63.908 cm。將巖心裝入長(zhǎng)巖心夾持器后進(jìn)行清洗、吹干和抽真空，然后飽和地層水，建立起地層原始條件下的凝析氣和地層水飽和度，并從巖心入口端在露點(diǎn)壓力附近注入凝析氣，出口端低于露點(diǎn)壓力，實(shí)驗(yàn)測(cè)試分別在巖心中建立反凝析飽和度為0.05 HPV、0.1 HPV，再?gòu)倪M(jìn)口端分別在不同出口壓力（25 MPa、15 MPa、10 MPa、5 MPa、10 MPa、20 MPa）條件下利用平衡氣驅(qū)測(cè)試長(zhǎng)巖心滲透率，評(píng)價(jià)污染程度及凝析氣的流動(dòng)能力（見(jiàn)表1）。

實(shí)驗(yàn)得到，在25 MPa壓力條件（近飽和壓力）下，巖心滲透率傷害值為5.72%～13.47%，隨著壓力的進(jìn)一步降低，反凝析污染的傷害程度逐漸增大，壓力降至5 MPa時(shí)滲透率傷害率將達(dá)到38.44%～54.07%，反凝析污染一旦產(chǎn)生，壓力恢復(fù)后，滲透率難以恢復(fù)。

圖1 中江沙溪廟氣藏凝析油氣體相態(tài)變化特征及相圖

表1 長(zhǎng)巖心氣測(cè)滲透率綜合測(cè)試結(jié)果

2 反凝析傷害對(duì)氣藏開(kāi)發(fā)的影響

2.1 對(duì)氣井產(chǎn)能的影響

川西氣田普遍采用水平井多級(jí)分段壓裂增產(chǎn)開(kāi)發(fā)技術(shù)，氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)通過(guò)引入低滲氣藏壓裂水平井產(chǎn)能單壓裂段評(píng)價(jià)思路，以單壓裂段為單元，應(yīng)用質(zhì)量守恒原理將儲(chǔ)層內(nèi)滲流、裂縫內(nèi)變流量滲流和井筒變流量管流耦合，研究水平井不同壓裂段的產(chǎn)量變化，同時(shí)考慮相鄰裂縫間的相互干擾，推導(dǎo)建立適合于低滲氣藏水平井壓裂后產(chǎn)能預(yù)測(cè)的理論公式，在實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過(guò)反凝析污染后對(duì)滲透率的影響從而得到反凝析條件下氣井產(chǎn)能變化（見(jiàn)圖2）。

圖2 中江沙溪廟氣藏不同污染程度下氣井產(chǎn)能對(duì)比

在壓力較高階段，反凝析污染對(duì)氣井產(chǎn)能影響較小，隨著生產(chǎn)壓差的進(jìn)一步增加，裂縫末端的集聚效應(yīng)使反凝析污染對(duì)氣井產(chǎn)能的影響進(jìn)一步增大[4]，到了氣井中后期，井底流壓低于10 MPa時(shí)，反凝析污染導(dǎo)致氣井產(chǎn)能將下降19.09%～37.26%，若考慮滲透率應(yīng)力敏感的影響，大壓差條件下，氣井的產(chǎn)能將進(jìn)一步降低。

2.2 對(duì)氣井生產(chǎn)的影響

致密砂巖氣藏氣井生產(chǎn)過(guò)程最明顯的反凝析傷害表現(xiàn)特征為：“氣井提產(chǎn)、關(guān)井后產(chǎn)量突降，生產(chǎn)中后期產(chǎn)量突降”，對(duì)中江沙溪廟氣藏2016-2018年120余口生產(chǎn)井統(tǒng)計(jì)得到，存在明顯反凝析傷害特征的氣井有42口井，污染后氣井直接產(chǎn)量損失高達(dá)30×104m3/d，單井平均產(chǎn)量下降幅度達(dá)到32%，污染一旦發(fā)生，產(chǎn)量將難以恢復(fù)至污染前水平。

JS104HF 井產(chǎn)氣從 5.6×104m3/d上調(diào)至 9.0×104m3/d，之后氣井生產(chǎn)出現(xiàn)壓力、產(chǎn)氣、產(chǎn)液三重遞減，氣井采收率降低了43%。JS105HF井關(guān)壓恢后，產(chǎn)量從3.35×104m3/d下降至1.76×104m3/d，呈現(xiàn)出壓力、產(chǎn)量、產(chǎn)液三重遞減情況，產(chǎn)能擬合得到該井采收率降低了37%。

3 反凝析作用治理對(duì)策

國(guó)內(nèi)外油氣田為了降低反凝析作用的影響，通常采用保壓生產(chǎn)。川西氣田統(tǒng)計(jì)得到，“配產(chǎn)越高，穩(wěn)產(chǎn)期越短，壓力遞減越快，穩(wěn)產(chǎn)期的產(chǎn)量貢獻(xiàn)率越低”，生產(chǎn)過(guò)程中需要合理控制采氣速度，在露點(diǎn)壓力以上獲得更大的采出程度，防止壓降過(guò)快在近井帶出現(xiàn)凝析油堆積，有利于降低反凝析對(duì)氣井產(chǎn)能的影響[5]。若出現(xiàn)反凝析污染，不要輕易關(guān)井復(fù)壓，或者放大產(chǎn)量生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)小生產(chǎn)壓差，地層壓力恢復(fù)到一定程度后，可一定程度上改善反凝析污染程度。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)凝析氣田治理措施調(diào)研，通常做法是“注表面活性劑+注氣”工藝，在中原橋口油田、安岳氣田、吐哈油田以及新疆克拉克氣田均取得了一定效果[6]。注氣主要有注干氣、二氧化碳、氮?dú)獾龋渥饔迷黾觾?chǔ)層干度，解除儲(chǔ)層液鎖；注表面活性劑目的是降低毛管力，增加液相在孔喉中的流動(dòng)性[7]。中江氣田開(kāi)展了2口井反凝析油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采取的治理措施是“先向儲(chǔ)層泵注表面活性劑，再注干氣”，施工后2口井產(chǎn)量均有所恢復(fù)，取得了一定的增產(chǎn)效果（見(jiàn)表2）。

表2 中江氣田井底凈化施工情況

4 結(jié)論

（1）基于東坡沙溪廟氣藏凝析油氣體相態(tài)變化特征及相圖，在氣井生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)壓力降低至25.8 MPa以下儲(chǔ)層內(nèi)將會(huì)有凝析油析出，并附著在儲(chǔ)層喉道壁上，增加了氣體通過(guò)的阻力，降低滲透率。

（2）氣井生產(chǎn)至中后期，凝析油一旦在儲(chǔ)層內(nèi)析出，氣井滲透率下降38.44%～54.07%，產(chǎn)能將下降19.09%～37.26%，凝析污染一旦產(chǎn)生，壓力恢復(fù)后，滲透率也難以恢復(fù)。

（3）東坡沙溪廟氣藏反凝析作用導(dǎo)致35%的氣井生產(chǎn)中后期出現(xiàn)產(chǎn)量突降問(wèn)題，產(chǎn)量損失達(dá)到30×104m3/d，單井產(chǎn)量下降幅度達(dá)到32%。

（4）降低氣藏的反凝析傷害最主要措施是通過(guò)合理控制氣井配產(chǎn)，提高露點(diǎn)壓力以上天然氣采收率，針對(duì)已經(jīng)造成反凝析油傷害的氣井，可通過(guò)“注表面活性劑+注氣”措施進(jìn)行解除。