肖 娟¹ 汪 忠² 朱亚昆³ 付国艳³ 王春梅³ 侯光宗³

（1.华北油田第一采油厂，河北任丘  062550；2.华北油田二连分公司，内蒙古锡林浩特  026000；

3.华北油田第四采油厂，河北廊坊  065000）

 

摘 要：循环注气是一种在凝析气藏开发中常用的增产技术，通过注入高压气体来提高油藏压力，改善原油流动性，从而增加产量。通过对兴9凝析气藏的循环注气可行性研究，表明循环注气可以有效提高凝析气藏的产量，并且具有较好的经济效益。

关键词：循环注气；凝析气藏；饱和压力

中图分类号：TE3;TE1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2023)21-2024-03

 

1凝析气藏相关概念

烃类流体在原始条件下呈单相气态，含有一定量的汽油馏分、煤油馏分以及少量胶质、沥青质等高分子烃类化合物，在降压开采过程中，当地层压力低于露点压力时，一部分乙烷至己烷的中间烃以及C7+重质成分从气相中析出，成为液态的凝析油，地下气态的烃在地面条件下生产油、气两种产品，这样的气藏称为凝析气藏。

凝析气藏在开发过程中，降压过程导致储层中和地面都会有凝析油析出，部分储层中的凝析油往往很难采出。

在p一T相图中，包络线内部是气液两相区，露点线液体体积(用V%表示)为0，泡点线为100%。不同V%曲线都汇聚到临界点C。当凝析气藏储层压力等温降压至露点以下时，出现反凝析现象，即随压力继续下降，凝析液反而不断增多；当达到一个最大点时，反凝析现象终止，对应的压力点称为最大反凝析压力。从临界温度到最大凝析温度，每一温度下都有对应的最大凝析压力点，这些压力点的连线与露点线形成的包围区，称作反凝析区。

凝析气藏开发方式之一是衰竭式开发方式，优点是简单低耗，对开发工程设计及储层条件要求低，容易实施。缺点是凝析油采出程度低。衰竭式开发方式适应条件为原始地层压力大大高于初始露点压力；气藏面积小，储量小，开采规模有限，保持压力开采无经济效益；凝析油含量低、地质条件较差、边水比较活跃的气藏。

凝析气藏开发方式之二是保持压力开发方式，优点是提高凝析油和凝析气的采收率，缺点是成本增加。保持压力开发方式适应条件为储层较均质，连通性好，有较大的油气储量的气藏。

2兴9气藏开发概况

兴9井钻遇地层自上而下为新生界第四系、上第三系、下第三系。其中砾岩气藏发育在下第三系沙三下段。

岩性是灰色泥岩、粉砂质泥岩与灰色、灰白色泥质粉砾岩、粉砾岩、细砾岩呈等厚互层，厚度一般在300m以上，最厚700m左右。上部岩性是褐灰色泥岩夹灰色、灰白色泥质粉砾岩、粉砾岩、细砾岩，厚度一般在300m以上；下部是褐灰、深色泥岩与灰色泥质粉砾岩、粉砾岩、细砾岩、含砾砾岩和细砾岩互层，厚度一般在400m以上。

兴9砾岩气藏是高凝析油含量的定容弱底水块状气藏，1996年投入开发，含气层系Es₃下， 含气面积4.36km²，天然气地质储量18.03×10⁸m³，可采储量12.5×10⁸m³，凝析油地质储量85.89×10⁴t。凝析油储量规模较小，采用枯竭式开采方式。经过20年开采，气藏经历了开发初期、中期、末期三个阶段，目前处于开发末期阶段。

气藏目前共有气井13口，开井6口，日产气7×10⁴m³，日产凝析油4.9t，采气速度1.4%，采油速度0.2%。累产气12.95×10⁸m³，天然气采出程度71.9%，累产油39.45×10⁴t，凝析油采出程度45.9%，累产水11.9万立方米。

3兴9气藏循环注气解析

研究表明凝析气藏在地层压力低于露点压力时, 采用保持压力循环注气开采, 可以使地层中的部分凝析油重新蒸发而被采出地面, 从而提高凝析油的采收率; 一旦地层中发生了反凝析以后, 再利用恢复地层压力开采, 与恒压注气相比没有更明显的效果。

3.1兴9气藏工程研究

从理论上，循环注气可以使因压力降低所滞留在地层中的凝析油重新采出来，但是兴9气藏目前压力4.7MPa，远低于露点压力。从生产动态数据计算，兴9断块凝析油含量平均值是633.8g/m³，属凝析油含量高的凝析气藏。开发后期凝析油含量下降幅度较大，从300g/m³降至100g/m³，地层压力在20MPa左右，处于最大反凝析压力，反凝析现象严重，最大反凝析液量占孔隙体积的13.97%。

从井流物凝析油含量曲线可知，凝析油含量随压力降低逐渐降低，目前凝析油含量降至65g/m³，压力低于5MPa，与实验结果相匹配。

观察反凝析液体积曲线，当压力为19.6MPa时，反凝析液体积达到峰值，占空隙体积的13.97%，当压力继续降低，反凝析液体积逐渐变小，结合目前压力推测，地层反凝析液体积占空隙体积的12%左右，理论压力高至43MP时，地层反凝析液体积为0。

3.2与苏4气藏对比分析

从基础数据对比，认为兴9和苏4凝析气藏类似，具有可比性，因此借鉴苏4气藏数据对兴9断块进行分析是有意义的。苏4气藏在注气后2017年地层压力达到43.2MPa，高于露点压力时，才出现反蒸发现象，此时可提高凝析油采出程度。

结合兴9凝析气藏，露点压力40.47MPa，接近原始地层压力，要注气高于露点压力才可能提高凝析油采出率。对比基础数据，认为兴9储量虽然多，但目前采出程度也高，气油比上升快，且目前压力远低于实验区注气时的地层压力，如果要循环注气，保持目前地层压力不可行，需要增大注采比，但会增加气窜的风险。

3.3兴9循环注气分析

循环注气开发具有一定的增油效果，但效果不显著。目前兴9凝析油的采出程度已达45.9%，远高于当时数模时的采出程度，目前若要达到当时计算地层压力水平，至少注气4.38亿立方米。

根据苏4气藏近年注气采油规律，预估兴9气藏若有效提高凝析油采收率，地层压力应提高到露点压力。兴9气藏目前处于衰竭压力，循环注气需增加注气量，加大注采比，这样增大了气窜风险。兴9目前凝析油采出程度已达45.9%，高于早期按循环注气开采的采出程度。若实施循环注气，要求注入介质与目前地层相配伍，能够达到混相，仍需实验支持。研究表明循环注气可以提高凝析油采收率，但目前兴9生产情况，投入产出不经济。

4下步工作建议

兴9气藏大幅度减产，接近停喷，其主要原因是目前地层压力已经接近技术废弃压力。从废弃压力构成来分析,技术废弃压力=地层废弃压力+井口回压。地层废弃压力主要由井深决定,而井口回压由集输系统压力决定。地层废弃压力我们难以采取措施降低，我们所能做的是降低井口回压。

兴9气藏各单井来气通过高压集输管线到兴9站，经过加热降压，进入处理装置后，通过永北东线，进入永清站。在永清站经过增压后进入深冷处理装置，然后通过配输管网输往各个用气户。

兴9气藏井口回压是由集输处理过程压力损耗和外供压力组成。集输处理过程压力损耗降低的空间不大，因此为了降低井口回压，能够采取的措施是降低兴9站外供压力，即降低兴9产气进入永清站的压力。通过永清站内的增压机，抽吸永北东线，降低永北东线运行压力。降低兴9气藏单井的井口压力，延长自喷生产时间，提高气藏采收率。

 

参考文献

[1]杨树合,周宗良,杨波,杨丽容,高维刚.低渗凝析气藏开发方案研究[J].天津科技,2004(4):96-99.

[2]郭平,李士伦,杜志敏,孙雷,孙良田,李闽.凝析气藏开发技术现状及问题[J].新疆石油地质,2002(3):57-59.

[3]郑小敏,钟立军,严文德,杨大千.凝析气藏开发方式浅析[J].特种油气藏,2008(6):77-79.

[4]黄郑.低渗透小型凝析气藏循环注气开发可行性研究[D].中国地质大学,2014.

[5]汪孟洋.桥口凝析气藏反凝析污染机理与防治技术研究[D].中国地质大学(北京),2010.

[6]气驱过程中提高混相程度和波及系数方法研究及应用[D].中国石油大学(北京),2020.

[7]郑太毅.致密油藏注天然气吞吐渗流规律研究[D].中国科学院大学(中国科学院渗流流体力学研究所),2021.

 

收稿日期：2024-03-12

作者简介：肖娟（1977—），女，河北任丘人，研究方向：油气田开发。

 

Feasibility Study on Circulation Gas Injection Development of Xing9 Condensate Gas Reservoir

XIAO Juan¹,WANG Zhong²,ZHU Yakun³,FU Guoyan³,WANG Chunmei³,HOU Guangzong³

(1. The First Oil Production Plant of Huabei Oilfield Company, RenQiu  Hebei  062550；

2. Erlian oilfield branch of  Hua Bei Oilfield Company, Xilinhot  Inner Mongolia  026000；

3. The Fourth Oil Production Plant of Huabei Oilfield Company, Langfang  Hebei  065000)

Abstract:Cyclic gas injection is a commonly used stimulation technique in the development of condensate gas reservoirs, which increases reservoir pressure and improves crude oil flow, thereby increasing production. The feasibility study of cyclic gas injection in Xing9 condensate gas reservoir shows that cyclic gas injection can effectively increase the production of condensate gas reservoir and has better economic benefits.

Key words:cyclic gas injection;reservoir pressure;condensate gas reservoir;saturation pressure