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凝析油气在真实长岩心、地层条件下渗流规律的实验和理论研究是具有相当难度、较高理论价值和应用价值的前沿性研究课题,是合理制定凝析气藏开发方案的基础。长期以来,凝析气藏开采过程中的实验室研究工作着重于PVT筒中的相态分析,并且通常采用氮气-煤油相对渗透率曲线反映凝析油气相渗规律,多孔介质中凝析油气的衰竭规律和真实凝析油气相渗规律有待系统的研究。 本文在建立超声波测试装置的基础上,系统研究了长岩心中凝析油气衰竭过程的一般性规律和平衡油气相对渗透率曲线测试技术。采用组分模拟器拟合、预测实验数据,分别利用传统相对渗透率曲线(氮气-煤油相对渗透率曲线)和平衡凝析油气相对渗透率曲线进行生产预测,研究不同曲线对开发动态的影响。 本文的研究工作主要分为六部分:改进、完善超声波饱和度测试装置,提高装置设计的合理性和测试分辨率和精确性;探索超声波测试岩芯径向饱和度的可行性,建立岩芯饱和度分布测试的超声波装置;对高、中、低三种渗透率岩芯进行改进的常规相渗曲线和高温高压下平衡油气相渗曲线测试,分别包括:考虑束缚气、不考虑束缚气及考虑不同速度的十余次测试工作。系统研究束缚气、速度等因素对相渗曲线的影响及常规相渗曲线与平衡油气相渗曲线的差别;利用超声波测试系统,对高、中、低三种渗透率岩芯组进行衰竭实验测试。研究不同渗透率岩芯组及不同衰竭速度的条件下,凝析油临界流动饱和度的变化规律以及最终天然气和凝析油采收率变化规律;利用数值模拟技术,建立长岩芯实验模型和单井模型,根据平衡油气相渗曲线数据实验数据研究不同相渗曲线对开发动态的影响;利用物质平衡方法,建立多孔介质中凝析气衰竭实验的饱和度计算方法。 本文的研究工作主要成果: (1)在符合一定操作要求的条件下,超声波信号可以直接反映岩心中的液体饱和度特征;利用超声波检测岩芯径向流体饱和度是可行的,饱和度与声时之间存在单调关系。 (2)常规油气相渗曲线和高温高压下的平衡油气相渗曲线都受到束缚气和速度的影响。常规相渗曲线与平衡油气相渗曲线差别很大,不能代表真实的凝析油气相渗规律,需要实际测量真实凝析油气相渗曲线。 (3)长岩心衰竭过程中凝析油临界流动饱和度以及凝析油、气采收率都受衰竭速度等因素的影响。凝析油临界流动饱和度可以较小,在10%左右就可以流动,临界凝析油饱和度随衰竭速度的上升而降低;长岩心凝析气衰竭实验中天然气采收率与PVT筒中定容衰竭的天然气采收率差别很小,略有提高;凝析油采收率则远高于PVT筒中定容衰竭的凝析油采收率;在一定程度上提高衰竭速度能够提高凝析油采收率。