凝析气流体的复杂相态

近几年国内外发现的深部凝析气藏往往含有许多重质组分 ,使流体出现复杂的气、液、固三相相变 ,巨厚的凝析气藏流体表现出近临界特征 ,甚至出现异常的流体分布状态。根据实验研究 ,如果凝析气流体含蜡量较高 ,可分为 4个明显不同的相变区域 :①低温高压时呈气、固两相状态 ;②高温高压时呈单相气体状态 ;③低温较低压时气、液、固三相共存 ;④高温较低压时气、液两相平衡。高温高压条件下的凝析气流体具有偏差系数很大、界面张力很低等特殊性质 ,而水在高温储集层中很容易以蒸汽状态存在于气体中 ,由于水的含量较大 ,会对流体的性质产生明显影响 ,影响凝析气藏的储量评价 ,如果凝析水遇到酸性气体成为酸性水 ,将严重腐蚀生产设备。参 3

含硫天然气相态及渗流

近年来,四川东北部地区发现了大量硫化氢含量很高的天然气藏。天然气中元素硫的含量受地层压力、温度以及天然气组分的控制,在开采过程中,由于近井区域压力低、气体流速高,将使天然气的状态发生变化,析出的固相硫沉积在储集层的孔隙喉道中堵塞天然气渗流通道,井筒中会沉积更多的元素硫,影响气井产能。采用热力学理论解释了硫随温度和压力变化的沉积规律,建立了在达西流和非达西流条件下渗流过程中的硫沉积方程。

推进科技体制机制创新激发创新动力活力的思考与建议

"十二五"期间,中国石油天然气集团公司科技创新取得重要进展,有力支撑了主营业务的稳健发展。"十三五"期间公司将继续充分发挥科技创新的支撑引领作用,依靠科技创新实现提质增效、转型升级,保障公司低成本、绿色发展。目前公司科技创新还面临诸多挑战,除了低油价和资源劣质化等油气发展方面的挑战和技术发展的新趋势对科技创新提出了新的更高要求外,在科研管理方面也存在一些深层次问题需要解决。深入分析产生问题的原因,针对如何激发科技人员创新动力与活力、加强科研成果转化与新技术推广、加强基础及超前技术原始创新等方面给予了政策指导和建议,以进一步增强公司自主创新能力和长远发展后劲。

中国南方海相页岩孔隙结构特征

我国南方古生界页岩成熟度高,页岩储层孔隙、裂隙类型多样,微米—纳米级孔隙发育。正确认识页岩孔隙特征是研究上述地区页岩气赋存状态,储层性质与流体间相互作用,页岩吸附性、渗透性、孔隙性和气体运移等的基础。为此,采用观察描述和物理测试两类方法对南方海相页岩孔隙特征进行了研究:前者通过手标本、光学显微镜、扫描电镜、核磁共振光谱学法、小角度X射线散射法等手段直观描述页岩孔隙的几何形态、连通性和充填情况,统计孔隙优势方向和密度,拍摄照片等,以确定页岩成因类型;后者通过He孔隙率测定、压汞实验、低温液氮吸附、低温CO2吸附等方法定量测试页岩孔容、孔径大小及其分布、孔隙结构、比表面积等,以评价页岩含气性。结果表明:该区古生界页岩储层中纳米级孔隙以干酪根纳米孔、颗粒间纳米孔、矿物晶间纳米孔、溶蚀纳米孔为主,喉道呈席状、弯曲片状,孔隙直径介于10～1 000nm,主体范围为30～100nm,纳米级孔隙是致密储层连通性储集空间的主体;按孔径大小,将页岩储集空间分为5种类型:裂隙(孔径大于10 000nm)、大孔(孔径介于1 000～10 000nm)、中孔(孔径介于100～1 000nm)、过渡孔(孔径介于10～100nm)、微孔(孔径小于10nm)。

循环注气对凝析气藏凝析油的再蒸发作用

循环注气是提高凝析气藏开发效果及凝析油采收率的有效措施，而循环注气能否使已经存在于地层中的凝析油重新蒸发是人们普遍关注的问题。作者以柯克亚凝析气藏Ｘ４２—Ｘ５１层系为例，对循环注气开采过程中注入气对凝析油的再蒸发作用进行了数值模拟研究，并对Ｘ５１（３）循环注气试验区现场注气后的情况进行了具体分析，得出了凝析气藏循环注气可以使地层中的部分凝析油重新蒸发采出地面的结论。建议当地层压力低于露点压力时，采用保持压力循环注气开采，可提高凝析油的回收率。

凝析气露点压力的确定及影响因素

凝析气藏流体的露点压力受到许多因素的影响,如流体组分、气油比、多孔介质、非平衡效应等。不同组分对流体露点压力的影响程度不尽相同,其中C_3、C_4、H_2S等组分的影响很明显。气油比对露点压力具有双重效应,当气油比低于某一数值时,露点压力随气油比增大而增加;当高于此数值时,露点压力又随气油比增大而减小。关于多孔介质对流体露点压力的影响的认识还存在相互矛盾。流体的相态受到组分和组成的极大影响,在生产过程中,近井周围流体的组成在不断变化,从而导致近井周围出现复杂的相态变化。对凝析气露点压力的确定方法及其影响因素的深入研究,将有助于正确评价凝析气藏的生产动态特征。

高含蜡凝析气流体的气-固相变特征

国内外近年在深部储集层发现越来越多高压地层流体。深部储集层温度很高 ,地层流体常出现反凝析现象 ,更重要的是 ,深部地层流体因含有大量重质烃类而出现气 固相变。采用固相沉积激光探测系统实测高压凝析气流体的固相沉积动态 ,结果表明固相开始沉积的压力随温度降低而升高。应用热力学原理对此现象进行了理论分析。图 2参

产量构成非线性优化模型的研究与应用

将油田产量构成分解为 9部分 ,以总产量的利润之和最大为最优目标 ,以平均吨油成本不大于规定成本作为成本约束条件 ,以各产量部分投资之和不超过总投资作为投资约束条件 ,以 9个决策变量要满足其上下限为决策变量约束条件 ,建立了产量构成非线性优化模型 ,可用于求得规划期内每年总产量和各部分产量及其成本、利润等指标。应用油田开发历史数据 ,用带有外部激励的自回归滑动平均模型预测优化模型参数 ,用最小二乘法多项式拟合产量与工作量之间的非线性关系 ,用遗传算法求解非线性模型。对某油田产量构成非线性优化结果符合该油田的实际。表 1参

试论近临界凝析气在PVT筒中的分层现象

我国西部不断发现高含凝析油凝析气藏和近临界凝析气藏，详细了解这类气藏的特殊性质和相变特征不仅具有科学价值，而且是开发研究的重要基础。在研究近临界凝析气流体的高压物性实验中，可观察到压力缓慢降低接近露点压力时，ＰＶＴ筒中单相凝析气出现一系列红色流体层。由于近临界流体等温压缩性大和重力的影响，凝析气流体中存在较大的密度梯度，ＰＶＴ筒中这种颜色分层是流体密度梯度涨落而造成的光的散射现象，甚至产生“临界乳光”现象，这种光学现象是凝析气流体在近临界区域所具有的共性。近临界两相流体过渡带区域较宽，密度涨落显著，流体体系很难在短时间建立平衡状态，如果在高度不大的ＰＶＴ筒中流体呈现十分明显的颜色分层现象，说明该流体必然具有近临界特性，可以通过观察流体分层现象随压力变化而产生的变化来判断流体的相态特征。图２参７（郭海莉摘）

加强顶层设计 创新科技管理 支撑引领集团公司主营业务发展

中国石油天然气集团公司高度重视科技工作,把科技创新放到公司发展全局的核心位置,坚持"主营业务战略驱动、发展目标导向、顶层设计"的科技创新理念,实施"优势领域持续保持领先、赶超领域实现跨越式发展、超前储备领域占领制高点"的三大科技创新工程,坚持理念创新、思路创新、制度创新和管理创新,集中力量组织集团公司重大科技攻关和成果推广应用,努力解决制约主营业务发展的关键瓶颈技术难题,取得了一系列重大理论技术创新成果,为公司主营业务有质量、有效益、可持续发展提供了有力的科技支撑。文章围绕近年来集团公司科技管理创新,重点介绍了上游领域科技项目顶层设计理念、方法,以及科学规范的项目管理措施和取得的成效。

考虑应力场变化的水平井压后产能计算方法——水平井井筒沿最小主应力方向

低渗、特低渗油气藏水平井的分段压裂产能模拟计算,一般不考虑储层应力变化对裂缝形态的影响,计算误差较大。将二维诱导应力场计算模型与预估的每段分压时间间隔相结合,计算已存在的人工裂缝对应力场变化的影响,预测后续压裂人工裂缝形态,并根据预测结果建立地质模型,采用三维三相黑油模型计算水平井压后产能,从而建立了考虑人工裂缝存在时应力场变化后的水平井分段压裂产能计算方法。结果表明,在考虑应力场变化时,人工裂缝形态会发生明显变化,由预期的横切裂缝,变成类似于"T"形的人工裂缝,且横切缝部分会远离预定的射孔位置。JM油藏实例分析得出,考虑8条横切裂缝存在时水平井产能与不考虑应力场变化时所计算的产能相比,5年末的累计产量相差5.6%,验证了进行水平井分段压裂产能计算时考虑实施过程中应力场变化的必要性。

依托重大工程技术现场试验 加快工程技术装备配套定型与推广应用

为进一步推动基础研究和技术攻关取得的室内研究成果的技术配套和产品定型,加快其向现实生产力的转化,中国石油天然气集团公司依托重大工程技术现场试验项目,组织了一系列重大工程技术现场试验,先后试验定型和完善配套了控压钻井技术与装备、连续管作业技术与装备、气井带压作业技术与装备、精细分层注水技术与工具、多波地震勘探技术、EILog成像测井技术与装备等,取得了一批重大标志性成果,形成了多项特色工艺技术,提升了工程技术服务支持业务核心竞争力,为集团公司主营业务有质量、有效益、可持续发展提供了强有力的技术支撑。

RIPED跨世纪发展之路——科技创新与集成

RIPED概况 伴随着中国石油工业的发展,RIPED(石油勘探开发科学研究院)走过了40年的光辉历程。1958年建院至今,日臻完善,现已成为中国石油天然气集团公司(CNPC)直属的、学科专业配套、科研装备先进、技术及人才实力雄厚、以上游为主的综合型石油研究机构。按照集团公司的改革部署,RIPED更名为中国石油科学技术研究院,研究领域将扩展到下游。RIPED还是国家批准的硕士、博士学位授予点,并设有博士后流动站。根据1995年国家科委的统计,RIPED科研综合实力在全国4700多家民口科研院所中排名第3位。

世界海洋钻井技术及装备现状与展望

随着计算机和智能化等标志性技术的引入,海洋石油钻井技术得到快速发展,水平井、大位移井、多分支井、欠平衡钻井以及深井、超深井、复杂地质条件下的钻井技术日趋成熟,新近出现膨胀管、钢粒钻井、超高速小型马达以及微泡沫钻井液和甲酸盐钻井液等一系列重要钻井新技术,为扩大勘探领域、高效开发海洋油气资源提供了新的手段。墨西哥湾、北海、西非及巴西等海域的钻探活动将继续引领全球海洋油气钻井的新潮流。

天然气水合物的勘探与开发

天然气水合物作为能源家族的新宠,备受世界瞩目。据评价,全球天然气水合物储量约为2×1016m3,其勘探方法有地球物理法、地球化学勘探法、标型矿物法、自生沉积矿物学法等;开发技术有加热法、降压法、添加化学剂法、驱替法等。当今,许多国家都在对天然气水合物进行深入的研究,以寻求有效的勘探开发方法,实现潜在资源向现实资源的转换和优化利用。

柳树河油页岩的热解特征及动力学

利用岩石-热解评价仪研究了200～600℃不同升温速率(10、15、20、25、30℃/min)下柳树河盆地油页岩热解生烃特征,利用Friedman法和Sestak反应机制,求出了油页岩的反应活化能和反应函数,建立了热解动力学模型,可用于计算热解生烃率和达到某一转化率所需要的时间。研究发现,油页岩的反应活化能并不是一个定值,随着反应温度的增加逐渐增大。这是因为油页岩热解是一个极其复杂的多步反应过程,在不同的温度区间内具有不同的反应机理。

复杂条件下页岩气藏生产特征及规律

从页岩气藏的储层特征、生产机理及压裂施工后气井的产能特征着手,首先分析了页岩储层多孔介质的4个组成部分,确定了有机质孔隙是页岩气主要的储集体,有机质含量及孔隙发育特征直接影响页岩气藏的储量和产量;对页岩气藏的吸附、解析、扩散等渗流机理进行了细致分析,推算游离气与吸附气量,并用压力变化关系曲线解释含气量关系;在产能特征方面运用实例分析了页岩气井产能,确定了单井初期产量高、后期递减迅速和生产周期长等特征,证实了水力裂缝是页岩气藏最主要的气体渗流通道,水力裂缝的形态最终决定气井的产能。研究结果从多方面总结了页岩气藏复杂的生产机理及特征规律,为提高页岩气井产能、规模化开发页岩气藏提供了理论支撑。

国外页岩气资源储量评价方法分析

页岩气指储集在富含有机质的细粒碎屑岩中的天然气,全世界页岩气资源量估计为456×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联。目前,国内外页岩气发展势头强劲,明确页岩气资源规模,对于制定页岩气发展规划具有重要指导作用。通过研究分析,总结了国外计算页岩气资源常用的几种方法,包括类比法、体积法、测井分析法、物质平衡法、递减曲线法和数值模拟法等。其中,类比法主要用于页岩气新区、气田开发前和生产早期的资源评价。体积法是天然气资源量评估最常用的方法,它不依赖气井的生产动态趋势,是勘探开发前期和初期资源量及储量评估的最好方法之一。测井分析方法适用于钻井评价和开发期间,是以大量钻井、录井、测井及岩心分析工作为基础。物质平衡法在气田开发的中、后期应用十分普遍。递减曲线法适用于气田开发中、后期,以大量的生产数据为基础。数值模拟方法以生产数据为基础,适用于气藏开发阶段。我国页岩气资源的勘探开发刚刚起步,希望通过借鉴国外页岩气资源计算方法,对我国页岩气的资源开发有所帮助。

加强创新 加速推广 建设现代化的油公司研究院

面对石油工业的发展和体制改革的新形势,作为CNPC的综合性科研机构,必须调整和重新确定自己的发展方向和发展目标。通过调整,使其出高水平科技成果、出高层次科技人才、出高技术含量科技产品。