凝析气井数值模拟分析及生产动态研究
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摘 要：对于凝析气井而言，其生产过程中最主要的特点便是，当整个地层力下降到露点，伴随地层压力不断的下降，凝析油将受影响减少，产能大幅度降低，同时使得汽油比明显的加大。本文主要就凝析气井数值模拟分析及生产动态进行简单的研究。
关键词：凝析气井 生产动态 单井数值模拟
一、单井数值模拟法模型建立以及预测
1.初步建立：地质模型
选择某试验井A11进行径向相关的模拟。A11是一口生产主力井，工作环境：砂岩的厚度为19m，其有效厚度为15.6m。在气层的中部生产井深度为4619m，并且储层的发育情况良好，并且有较强的渗透率（渗透率：[73X10-3μm2，212X10-3μm2]），其孔隙程度为16.5%到19.3%范围内。
A11井实际储量控制半径的确定是根据实际井压降储量进行确认计算得出的，其控制半径实际为1200m。
所设计的地质模型以及气层特征的反映参数请参考下图1以及表1、表2中所示。并且经过一定的动态拟合使得曾格格模型更加符合实际情况。A11井控制气储量达到了28.3X108m3，实际凝析油容量为126.7X104t。
图1 A11井径向相关的模拟模型
表1 A11模型以及地质特征参数反映 表2 气、油相对渗透率简析
2.PVT拟合分析
对于凝析气藏而言，其数值模拟与普通的凝析气藏而言有极大地差异性，对于前者而言，必须进行详细的流体相态分析。
所谓的PVT拟合分析，必须由相关的计算来实现拟合以及再现，针对凝析气样本而言，最为重要的就是等容衰竭试验以及露点压力试验。所谓的露点压力实际上就是气相中凝析油析出的一刻实际的压力大小。而等容衰竭这是对单井衰竭开采情况下液体本身实际的变化过程所进行的模拟。
当整个气藏的温度达到了113°的时候，经过对临界温度以及压力的适当调整后，对A11井实际的露点压力进行计算，其结果刚好与实际观测的数据保持一致（50.7Pa）。
当整个露点压力计算完成后，对等容衰竭试验进行拟合，并经过相应的模拟计算，实际试验值以及计算求值的结果误差保持在0.01.
3.生产历史拟合分析
所谓的历史拟合，其实也是将生产过程进行再一次的战士，同时也是对储量评价、产能分析以及地质状况等多个方面进行更加深入的认识，同时也是曾格格生产动态预测实施的基础。相关的拟合计算实际上是建立在实际生产量的基础上，对通过地面分离的凝析油量、地层压力等一系列相关的开发指标进行计算。
经过对A11井实际地址参数相关的调整，以及对凝析油量、地层压力等相关指标的计算，其结果与实际的检测数据基本保持一致。
4.动态预测
与历史拟合相联系，对A11 井的天然能量实际动态进行一定的越策，预测结果：最近十五年可开采气为1868.4X106m3，可开采油量为500.13X103m3，气和油的开采程度分别为71.36%以及33%，足以看出对凝析油采取衰竭开采，其采收率比较低，将导致绝大部分的凝析油在地下便受到严重的损失。
二、井筒动态分析相关的数学模型介绍及求解
为了建立考虑多相流体复杂相态变化的井筒动态分析方法，现有的气—液两相相平衡闪蒸计算模型已不能满足要求，尤其是对于富含凝析水的凝析气藏，进行生产动态分析时，不能忽略极性水相的存在，应考虑油、气、水三相相态的变化和组分的变化。含地层水的凝析气藏气—液—液三相相平衡研究可更真实地反映地层流体相态变化特征，这对于凝析气藏合理开发方式的确定和凝析气井生产动态分析都具有重要意义。
1.高气液比例的井筒动态预测研究
当气液比相对较高的时候，井筒内部流态一般属于雾状流态，一般情况下将这一类的气井作为想象模拟的单相流气井考虑，称之为拟单相流。在进行井筒的动态预测的过程中所采用的方法为温度平均系数法，在这种方法中，必须对产量、相对密度以及偏差因子等进行一定的修正。
相关的计算公式如下：
对于一些常规的方法而言，其仅仅是使用复合气体的密度γmin进行气体密度的修正，而对于气体产量而言，一般情况下是通过q1进行修正：
如果选择这样的修正方式，就无法对相态变化所造成的影响进行合理的考虑，笔者通过对常规方法进行分析，并且有效地结合了状态以及平衡方程对于黏度、密度以及偏差因子等对常规方法进行合理的修正。那么，在对多想流体本身的相态复杂变化情况进行合理的考虑情况下，这样的方法更加的契合凝析气实际开采情况，更加详细的修正方案请参考下文：
２.低气液比例的井筒动态预测研究
当液其比例相对较低的时候，整个井筒内部的流动并不会呈现出雾状，为了对流态所造成的影响合理的分析，本文采用beggs＆brill方法，并且有效地对相平衡闪蒸计算以及状态的方程式进行结合，对密度、偏差因子以及黏度等进行合理的修正，通过分段计算，使得可以对井筒董涛进行有效的预测。
相关的计算公式如下：
3.相态变化情况下的动态分析中确定各个参数
对于凝析气井，由于井筒内压力和温度的变化较大，当压力和温度沿着井筒向上不断下降时，井筒中的液体则不断增加，气、液组成则不断发生变化，特别是对于富凝析气井，然而常规方法并未考虑井筒相态变化，为了让平均温度系数法和beggs＆brill方法更加适合于凝析气井的多相流计算，相关式中的各参数应考虑井筒组分的变化特征。
3.1偏差因子的计算
3.1.1对初始值kiy以及kix进行赋值；
3.1.2对气、液、液进行平衡稳定性相关的判断；
3.1.3通过水、油、气三相相关的闪蒸计算，或者是两两之间的闪蒸计算。（本文主要通过水、油、气三相相关的闪蒸计算）
3.1.4选择线面的平衡方程组：
通过牛顿迭代求出相应的方程式解，并且对水、气、油每一个相平衡的摩尔衡量以及各相摩尔所组成的xi、yi以及hi进行计算。
3.1.5根据相关的溶液理论以及能量模型对水相活跃系数以及标准态逸度进行求解，可以得到相关的平衡水相逸度值：
3.1.6判断其是否符合力学平衡，如果满足：
的同时还满足 ；
那么当计算结束。如果并不满足，则需要对下面的平衡常熟值进行校正：
其次，再一次的进入到第3.1.4步当中再一次的进行相关的迭代计算，直到可以满足相应的精度为止。
这样的话，就可以将水、油、气的三相摩尔量以及相关的偏差因子求出，最后可以得到气液混合物总的偏差系数（Z）：
3.2油气水相密度
其中：po为油相密度；pg为气相密度；pw为水相密度。
所以总的混合物密度应该为：
3.3气液的界面张力
对于凝析气井而言，因为液、气的组成会根据井筒位置的变化而发生一定的变化，同时油气的液面张力也会发生一定的变化，并不是一个固定的数值，所以，对于油气界面张力的结算应该对组分变化的相关特点进行充分的考虑：
对于液气混合物而言，其界面张力为下所示：
3.4混合物黏度计算
对于物理的黏度来讲，有许多种计算方法，本文中主要使用方法为剩余黏度计算法。
该行续必须对低压环境下的气体混合物本身的黏度μgm进行预先的计算，在温度以及温度中等条件下，可以通过低压环境下气体混合物相关的计算法进行计算。如果是在高压的环境下，就必须首先进行相关的修正，并且得出高压状态下的混合物实际黏度μgm，在根据前面的式子得出相应的ZV、ZL、xi、yi，通过剩余黏度计算法，可以将不同压力情况下的黏度μg以及μo计算得出，最后根据beggs＆brill方法将水相实际黏度μw计算得出，从而求出总的液气混合物的黏度μm：
参考文献
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