凝析气藏露点压力计算综述

1、凝析气藏露点压力预测公式综述PAGE PAGE 10凝析气藏露点压力预测公式综述摘要：凝析气藏在开采过程中，当地层压力低于露点压力时会出现析出凝析油气，而使产量快速下降，准确确定凝析气藏流体露点压力对凝析气藏十分重要。现有条件下，凝析气藏露点压力预测的公式主要有孙志道关联式、楚纪正等经验关联式、N-K关联式、王海应等关联式、郭平等关联式、何江川等关联式。不同的关联式运用于不同条件下各有优势。关键词：凝析气藏；露点压力；关联式凝析气藏是介于油藏与气气藏之间的一种特殊的气藏，在地下深处高温高压下的气藏烃类气体经采到地面以后，由于温度和压力的降低反而会凝结出液态石油。凝析气藏在开采过程中，当地层压力

2、低于露点压力是就会出现反凝析现象，从而产量快速下降，所以确定露点压力很重要。国内外对凝析气藏露点压力做了很多的研究，Olds等发现凝析气的组成与露点压力有一定的关系，中间组分含量对露点压力影响较大，而温度变化对露点压力影响相对较小。1孙志道关联式1孙志道等利用塔里木盆地20多组凝析气藏流体相态实验数据，采用多元回归方法，建立了露点压力 Pa与组成、C7+分子量、密度、混合物平均分子量及地层温度等参数相关的经验关联式：Pd=A1-A2Tf-A3(N2+CO2）-A4C1-A5(C2-C6)+A6C7+A7MC7+-A8DC7+-A9Ma（1）（1）式中：Pd凝析气藏露点压力，MPa；Tf储层温度

3、，；N2+CO2凝析气中N2和CO2含量，%;C1凝析气中C1的含量，%；C2-C6凝析气中C2、C3、C4、C5、C6含量之和，%；C7+凝析气中C7+的含量，%；MC7+为C7+组成的分子量；DC7+C7+组成的密度；Ma凝析气混合物平均分子量；A1-A9为普遍化参数如表1。表1 孙志道关联式普遍化参数值iAiiAi1128.859360.45592-0.123970.14593-0.99018-8.17144-0.75459-0.55345-0.92432.楚纪正等经验关联式2楚纪正等基于前苏联apaHe的露点压力计算曲线图建立；了如下的经验关联式：Pd=(A1+A2Mm+A13M2m)

4、+(A3+A4Mm+A14M2m)Tf+(A5+A6MmA15M2m)(Tf/10)2 (A7+A8Mm+A16M2m)+ (A9+A10Mm+ A17M2m)(Mg/100) + (A11+A12M2m+A18M2m)(Mg/100)2 （2）（2）式中：A1A18为普遍化参数，其值如表2。表2 楚纪正经验关联式普遍化参数值iAiiAiiAi1254.747-0.32752130.0849612-9.95418-0.017871140.0006872830.4095897.204115-0.00088234-0.03132310-0.47454160.00166355-0.89123115.

5、3827170.005361160.05406312-0.22453180.0051964 (3) (4)（3）(4)式中：Zi组分i的摩尔分数；Mi组分i的分子量；Wi组分i的重量分数。对于C7+的分子量（MC7+）采用下式进行校正 (5)(5)式中：、为C7+组分在20时的实测密度和校正密度，g/cm3MC7+为C7+组成的实测分子量。C7+组分的校正密度为： (6)3.Nementh等（N-K）关联式3Nementh等通过采用直接实验和文献搜索得到579个露点压力数据，建立了凝析气藏流体露点压力关于温度和组成的数学关联式，如（6）式： （6）M=(MC7+)/(DC7+0.1) 10-3

6、 （7）L=(C7+/100)(MC7+) （8）T=Tf+273.15 (9) Tf地层温度，。A1-A12为普遍化参数如表3表3 N-K关联式普遍化参数值iAiiAi1-2.062305410-277.429995110-326.625972810-38-0.11381210-33-4.467055910-396.247649710-34-1.880702310-310-0.107168710-353.267371410-31110.74662210-36-3.645327710-3126.89510-34.王海应等关联式4在对孙志道关联式、楚纪正等经验关联式、Nementh等（N-K）关

7、联式研究分析的基础上，正对其中的不足点，王海应等人建立了如下关联式： (10)C7+为C7到C11+之间的组分合并而成的假组分，在组分组合过程中需满足下面3个约束方程： (11) (12) (13)A1A10为普遍化参数，采用最小二乘法拟合得到的，相应数值如表4表4 王海应等关联式普遍化参数值iAiiAi1554.56026457.54772-0.211870.17443-445.64698-62.93164-447.1429-156.85835-713.05510-49.4133（8）（11）式中：ZC7+C7+的摩尔组成；SGC7+为C7+的比重。5.多孔介质影响下凝析气藏露点压力预测公式

8、对于多孔介质对相态影响的分析在实际气藏和实验室条件下是两个完全不同的过程，不同学者得出的观点不一样。闫庆来等人用C1-C5二元体系进行的实验显示，多孔介质加速了反凝析的进程，凝析气的露点与无介质时相比提前了，朱维耀等人用同样流体体系进行的试验表明，有多孔介质存在时凝析气的露点压力略低于五介质时的露点压力，在临界点附近多孔介质对露点压力的影响较小。5.1 郭平等关联式5为了更好的解释试验现象，郭平等人建立了一种新的考虑多孔介质毛管压力和吸附作用影响的理论模型，采用一个真实体系和一个假象体系，分别分析了不同试验结果存在的可能性及多孔介质对地层中凝析气露点影响的变化趋势。在多孔介质中，处于气相平衡时

9、有Lin=Vin=Lifr=Vifr （14）在露点处有Vin=Lifr=Vifr (15)热力学平衡方程组6 78 (16)物质平衡方程 (17)拉普拉斯方程 (18)吸附平衡方程 (19)辅助方程 (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26)对Sa和r进行关联9 (27)式中： Lin、Vin、Lifr、Vifr分别为组分i在吸附液相、吸附气相和液相的化学位；P系统压力，MPa；T系统温度，K；Piv、Pv分别为自由气相处于相平衡时液相和气相的压力，MPa；Ai单分子i与吸附剂的相互作用能；wislson 参数；KaBoltzman常数；hPlanck常数；mi组分

10、i的分子量；Sa以岩石质量为标准的比面，m2/g；Vs岩石的外表体积；Af吸附后剩余的总表面积；Ni在Vs体积内组分i的吸附量，mol；N在Vs体积内的总吸附量，mol；NO总组分；K岩石渗透率，m2；岩石孔隙度；ds岩石密度，g/cm3；xi组分i在吸附相中的摩尔分数；组分i在自由液相中的摩尔分数；组分i在自由气相中的摩尔分数；e界面张力；fiN、fiL分别为组分i在自由气相和液相中的逸度；组分i在自由气相中的摩尔分数；Pi组分i的等张比容；dv、dL分别为自由气相和自由液相的密度；r孔道半径，cm；自由气液相对多孔介质的润湿角。5.2何江川等关联式10何江川等关联式数学关联式模型假设条件：

11、（1）开采过程中，凝析气藏温度保持不变；（2）忽略开采中岩石膨胀对孔隙空间的影响，认为该过程是一个定容过程；（3）混合气体系同时满足相平衡和吸附平衡，状态发生改变，吸附平衡也同时化；（4）自由态气体决定相平衡变化规律，吸附层气体脱附成为自由态气体以后才对相平衡产生影响。设已知的一个由n个组成构成的油气烃类体系。温度为（T），取1mol的质量数作为分析单元，则露点压力计算关联式模型为： （i=1，2，n）； （28） （29）式中：fio体系中各组分在气相中的逸度；fil 体系中各组分在液相中的逸度；Zi体系的摩尔组成；Xi体系的摩尔组成；Ki平衡常数。图1 凝析气藏相态图11在引入吸附作用以后

12、Zi发生改变，AB段成为变组成衰竭过程图1。为了计算气体脱附引起的组成变化，可将AB压力段划分成许多小的区段AA1，A1A2，A2A3，区段划分得越细，则组成变化计算得越准确。在温度(T)下设A点的mol组成为ZAi，压力为（PA），A1点的压力为PA1；根据气体吸附理论对A点可计算出吸附层的摩尔组成（CAi）、吸附量（NA），同时对A1点可计算吸附层的摩尔组成（CA1i）、吸附量（NA1），A1点自由气体的摩尔组成为ZA1i。 (30)式中：NANA1为AA1段脱附气体的总量；CA1NA- CA1NA1第i组分的脱附量。将ZA1i带人（28）（29）式得到新的露点压力（P1）。判断若P1PA

13、1则P1即为真实露点压力；若P1PA1，继续在A1A2段计算组成变化。结束语对于凝析气藏露点压力的计算有多种方法，不同方法考虑的因素不一样，在针对具体问题时要充分考虑和分析凝析气藏的特征和参数，再选取适合本凝析气藏的露点压力的计算公式。参考文献 1 孙志道，李云娟等. 凝析气藏早期开发气藏工程研究M.北京：石油工业出版社，2003.2 楚纪正，左有祥，郑希谭. 预测凝析气露点压力及最大反凝析液体积的新经验关联式J. 石油勘探与开发，1994，02:69-73+86+122-123.3 Nementh I.K，Kennedy H T.A correlation of dew point pres

14、sure with fluid composition and temperatureJ.SPE Journal，1967，7:99-1044 王海应，刘煌，昌伦杰，魏聪，王海波，孙长宇. 凝析气藏流体露点压力预测模型对比与开发J. 天然气地球科学，2013，04:853-858.5 孙良田，孙雷，李士伦. 多孔介质对凝析气露点的影响讨论J. 中国海上油气.地质，2001，03:53-58.6 郭平，孙良田，孙雷.多孔介质毛细管压力对凝析油气相态影响研究.石油勘探与开发， 1994， (4): 6469.7 郭天民.多元汽-液平衡和精馏.北京:化学工业出版社， 19838 斋藤正三郎.统计热力学在推算平衡物性中的应用.北京:化学工业出版社， 19869 LiS， Sun Le，Huang Yetal. A modified cubic equation of state a