一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法技术

本发明专利技术的目的在于提出一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，针对凝析气藏衰竭开采过程，考虑地层流体组分变化，利用相平衡理论，结合PR状态方程，根据物质平衡理论，建立了凝析气藏析蜡相态动态预测模型，弥补了国内外对于凝析气藏的衰竭过程的空缺研究，总结了凝析气藏动态相态变化的固相相态计算方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法


[0001]本专利技术涉及流体相态分析领域，尤其涉及一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法。

技术介绍

[0002]四川盆地陆相页岩凝析气藏储量丰富，像元坝、涪陵等气田，具有页岩埋深大、含蜡量较高的特点。较高的含蜡量容易导致地层和井筒出现蜡沉积现象，造成气井的减产严重甚至关井和引发安全事故。
[0003]随着生产开采的进行，地层压力不断降低，地层流体组分及其对应相态改变，需要准确预测衰竭开采过程中凝析气藏析蜡相态变化，指导井口及地面配套装置的设计。目前，国内外对于凝析气藏的衰竭过程动态相态变化相关研究较为完善，但是对于衰竭过程中析蜡相态变化研究较少，存在以下问题：（1）针对凝析气藏动态相态变化，现有方法主要计算气液两相相态变化，未考虑固相相态；（2）针对析蜡相态问题，现有方法基本基于气藏开采早期的原始地层流体进行预测计算，未考虑衰竭过程中地层流体组分的变化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对以上问题，提出一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，针对凝析气藏衰竭开采过程，考虑地层流体组分变化，利用相平衡理论，结合PR状态方程，根据物质平衡理论，建立了凝析气藏析蜡相态动态预测模型。
[0005]一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，包括以下步骤：S1：根据初始条件输入原始数据，包括体系组成、热力学参数、输入计算的温度和压力；S2：用重馏分特征化方法对加和馏分的组分劈分、重组，得到拟组分的各项组成及其热力学参数；S3：进行饱和压力下的闪蒸计算，确定定容体积V；S4：进行当下衰竭压力下的定容衰竭计算，计算各相摩尔分数及组成，确定该衰竭压力下体积V
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，排出气体使总体积回到定容体积V，更新流体组成；S5：对衰竭压力下新流体组分进行析蜡相态计算，计算相包络线、析蜡曲线；S6：对衰竭压力下新流体组分的液相部分进行单次脱气闪蒸计算，获得脱气油组分组成，对脱气油组分进行析蜡相态计算。
[0006]S7：更新组分为衰竭压力下新流体组分，更新压力为下一级衰竭压力，返回S4；S8：满足温度压力收敛条件，完成计算。
[0007]进一步的，一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，所述S1包括将凝析气藏的各项参数代入凝析气藏析蜡相态预测模型，初始值为原始地层流体的组分、物性
参数、原始地层温度压力。
[0008]进一步的，一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，所述重馏分特征化方法基于数学统计学理论，利用液相组分中前n
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1个组分的摩尔分数统计出油样的摩尔分数分布规律，得到数学模型；利用该数学模型计算重组分的延伸组分，确定SCN组分含量。
[0009]进一步的，一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，S2包括以下子步骤：S21：数碳数超过时，储层流体的碳数与相应的摩尔分数呈近似线性关系：；其中A、B代表常数，存在组分常沸点温度或摩尔质量数据时，采用最小二乘法即可得A、B；其中代表摩尔分数；S22：分布函数分割正分数，计算式为：；其中代表碳数、代表密度、代表碳数的分子量、C、D代表拟合参数；S23：获取各延伸组分的组成后，选取对应关联式计算各组分的热力学物性参数，包括摩尔质量、常沸点温度、临界压力、偏心因子、临界温度和比重，将单碳数组分合并成为拟组分，计算式为：；其中代表偏心因子；其中，代表当地大气压和临界压力，单位MPa；其中，代表临界温度和正常沸点，单位K；其中代表馏分相对分子质量、代表馏分相对密度；该计算式自变量为临界温度、临界压力和常沸点温度。
[0010]进一步的，一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，所述S3凝析气藏
相态闪蒸通过气液固三相相平衡热力学模型计算，包括物质平衡、热力学平衡以下子步骤：S31:设立一个由n个组分构成的油气体系，取1mol质量数为分析单元，则体系处于气液固三相相平衡时，应满足以下物质平衡条件：；其中V代表平衡时气相、L代表液相、S代表固相的物质的量分数；其中代表平衡时气相各项中第i个组分的摩尔组成、代表液相各项中第i个组分的摩尔组成、代表固相各项中第i个组分的摩尔组成；其中代表油气体系中第i个组分的总摩尔组成；S32：体系达到相平衡时，体系中各相的温度T、压力P与逸度f需相等，当气
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液
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固三相处于相平衡则满足下式：；其中V、L、S上标分别代表组分i的在气相、液相和固相中的参数；利用状态方程描述气相与液相的逸度，溶液理论描述固相中的逸度计算式如下：；其中代表组分i在气相中的摩尔含量、代表组分i液相中的摩尔含量、代表组分i在固相中的摩尔含量，单位为mol%；其中代表组分i在气相中的逸度系数、代表组分i在液相中的逸度系数、代表组分i在固相中的活度系数；其中代表组分i在某一温度、压力条件下固相中的标准逸度，单位为MPa；由平衡常数的定义可得：
；其中代表气液平衡常数，为固液平衡常数；由上述公式可推导出气液固三相平衡数值模型方程组为：；气液固三相平衡数值模型方程组为高度非线性，根据平衡时各相中各组分的平衡常数，联合可求解上述方程组，可计算出气液固各相的平衡摩尔分量个各相摩尔组成；闪蒸计算确定饱和压力下的凝析气样品体积，此时的体积为定容体积。
[0011]进一步的，一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，所述定容衰竭计算获得各相的摩尔分数和组成，计算出当前衰竭压力下的各相体积，气相体积减少S31:设立一个由n个组分构成的油气体系，取1mol质量数为分析单元，则体系处于气液固三相相平衡时，应满足以下物质平衡条件：；其中V代表平衡时气相、L代表液相、S代表固相的物质的量分数；其中代表平衡时气相各项中第i个组分的摩尔组成、代表液相各项中第i个组分的摩尔组成、代表固相各项中第i个组分的摩尔组成；其中代表油气体系中第i个组分的总摩尔组成；S32：体系达到相平衡时，体系中各相的温度T、压力P与逸度f需相等，当气
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液
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固三相处于相平衡则满足下式：
；其中V、L、S上标分别代表组分i的在气相、液相和固相中的参数；利用状态方程描述气相与液相的逸度，溶液理论描述固相中的逸度计算式如下：；其中代表组分i在气相中的摩尔含量、代表组分i液相中的摩尔含量、代表组分i在固相中的摩尔含量，单位为mol%；其中代表组分i在气相中的逸度系数、代表组分i在液相中的逸度系数、代表组分i在固相中的活度系数；其中代表组分i在某一温度、压力条件下固相中的标准逸度，单位为MPa；由平衡常数的定义可得：；其中代表气液平衡常数，为固液平衡常数；由上述公式可推导出气液固三相平衡数值模型方程组为：；气液固三相平衡数值模型方程组为高度非线性，根据平衡时各相中各组分的平衡常数，联合可求解上述方程组，可计算出气液固各相的平衡摩尔分量个各相摩尔组成；闪蒸计算确定饱和压力下的凝析气样品体积，此时的体积为定容体积。
[0012]进一步的，一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据初始条件输入原始数据，包括体系组成、热力学参数、输入计算的温度和压力；S2：用重馏分特征化方法对加和馏分的组分劈分、重组，得到拟组分的各项组成及其热力学参数；S3：进行饱和压力下的闪蒸计算，确定定容体积V；S4：进行当下衰竭压力下的定容衰竭计算，计算各相摩尔分数及组成，确定该衰竭压力下体积V
’
，排出气体使总体积回到定容体积V，更新流体组成；S5：对衰竭压力下新流体组分进行析蜡相态计算，计算相包络线、析蜡曲线；S6：对衰竭压力下新流体组分的液相部分进行单次脱气闪蒸计算，获得脱气油组分组成，对脱气油组分进行析蜡相态计算；S7：更新组分为衰竭压力下新流体组分，更新压力为下一级衰竭压力，返回S4；S8：满足温度压力收敛条件，完成计算。2.根据权利要求1所述的一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，其特征在于，所述S1包括将页岩凝析气藏的各项参数代入页岩凝析气藏析蜡相态预测模型，初始值为原始地层流体的组分、物性参数、原始地层温度压力。3.根据权利要求1所述的一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，其特征在于，所述重馏分特征化方法基于数学统计学理论，利用液相组分中前n
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1个组分的摩尔分数统计出油样的摩尔分数分布规律，得到数学模型；利用该数学模型计算重组分的延伸组分，确定SCN组分含量。4.根据权利要求1所述的一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态的动态预测方法，其特征在于，S2包括以下子步骤：S21：数碳数超过时，储层流体的碳数与相应的摩尔分数呈近似线性关系：；其中A、B代表常数，存在组分常沸点温度或摩尔质量数据时，采用最小二乘法即可得A、B；其中代表摩尔分数；S22：分布函数分割正分数，计算式为：；其中代表碳数、代表密度、代表碳数的分子量、C、D代表拟合参数；S23：获取各延伸组分的组成后，选取对应关联式计算各组分的热力学物性参数，包括摩尔质量、常沸点温度、临界压力、偏心因子、临界温度和比重，将单碳数组分合并成为拟组分，计算式为：
；其中代表偏心因子；其中，代表当地大气压和临界压力，单位MPa；其中，代表临界温度和正常沸点，单位K；其中代表馏分相对分子质量、代表馏分相对密度；该计算式自变量为临界温度、临界压力和常沸点温度。5.根据权利要求1所述一种定容衰竭中凝析气藏析蜡相态...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建仪，王宇翰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：