摘要：在凝析气藏的衰竭式开发过程中，当井底压力高于露点压力时，生产气油比应恒定不变，当井底压力降低至露点压力后，地层中流体发生反凝析现象，生产气油比会增大。但是，在日本的Yufutsu凝析油气田、中国的雅克拉和大涝坝凝析气藏的开发中，当井底压力下降至露点压力以下时，部分气井的生产气油比并没有增大，反而出现了大幅度下降的现象。针对这一异常现象，分析了可能造成此异常现象的因素(水侵、组分梯度、组分异常、储层物性、毛细管数效应以及界面张力)，通过数值模拟，对凝析气藏的气油比进行了预测。认为在凝析气藏的开发中，气油比的下降只是暂时的，随着压力的继续降低，地层中反凝析污染加重，凝析气井的生产气油比会迅速增大。
关键词：凝析油气田；开采；气油比；异常；原因；分析；数学模型
对于凝析气藏衰竭式开采而言，当压力高于露点压力时，储层中凝析气以单一气相形式存在[1]，生产气油比应恒定不变；而当压力低于露点压力后，流体发生反凝析现象，生产气油比增大[2]。然而，日本的Yufutsu凝析油气田[3～4]、中国的雅克拉凝析气藏和大涝坝凝析气藏的气油比特征却有些异常，随着压力的降低，当井底压力低于露点压力后，大部分气井的生产气油比并没有升高，部分气井的生产气油比甚至大幅降低。针对这一异常现象，笔者首次全面分析了可能造成这种异常现象的原因，认为造成生产气油比下降的主要因素有水侵、组分梯度、组分异常、储层物性以及毛细管数效应。
1 水侵对气油比的影响
基于对气油比异常气井的动态分析，发现当气井受到水侵影响的时候，其生产气油比都会出现不同程度的下降，认为出水会导致生产气油比的下降。
从雅克拉凝析气藏某气井的生产曲线可看出：当气井产地层水后，产气量有所下降，而产油量不会降低甚至有所增加，这就导致了生产气油比的降低(图1)。
水侵导致气油比下降的机理为：当压力低于露点压力后，凝析油析出，吸附于岩石的表面形成油膜，而岩石是亲水的，当边水入侵后，地层水会填充角隅和微小孔隙，这样一方面可以使吸附、滞留于岩石表面的凝析油发生流动；另一方面边水的入侵使气相的渗透率大幅度减小，阻碍气相的流动，这样就造成了部分气井产气量骤降，而产油量变化不大，气油比减小的情况。
2 组分梯度对气油比的影响
由于重力分离的作用，凝析气藏在纵向上存在组分梯度，即随深度的增加，凝析气藏的组分会发生变化，流体变重。而某些凝析气藏的组分梯度很明显，如雅克拉和大涝坝凝析气藏。而在对气井进行射孔时，为了减小边、底水的影响，一般选择对储层的上部进行射孔，这就造成气井刚开始生产的凝析气主要为深度较浅的流体，这些凝析气相对于更深的凝析气来说组分较轻，因此刚开始生产时的气油比较高，而随着开采的继续，将采出更多的深层较重的凝析气，这就造成生产气油比的下降。
建立理想的径向模型如下：网格数为14×10×3，每层厚度18m，孔隙度为16%，平面渗透率为50mD，纵向渗透率为5mD。射孔时只射开顶层，以此来研究组分梯度对气油比的影响。
从模拟的结果来看(图2)，当射孔层位在顶层时，由于组分梯度的影响，生产气油比会降低，但随着压力的继续降低，气油比会迅速增大。
3 流体组分异常对气油比的影响
某些凝析气藏在形成时，由于自然对流和热扩散的作用[5]，导致流体重组分含量随深度的增加而减小，即气藏顶部的流体最重，随深度的增加，重组分含量逐渐减小，如日本的Yufutsu凝析油气田。该气田部分直井选择在储层的下部进行射孔，这就造成刚开始生产时的流体较轻，气油比较高，而随着开采的继续，将采出更多的浅层较重的凝析气，这就造成生产气油比的下降(图3)。
建立前述的理想模型，流体重组分含量随深度的减小而增大，射孔位置为最底层，模拟气井的气油比变化如图4所示。可以看出：随着气井的开采，气油比会降低，但随着反凝析的发生，气油比最终会迅速增大。
4 储层物性对气油比的影响
部分凝析气井为上下合采，而上下气层的流体组分差异以及储层物性差异也会导致生产气油比的下降。假设某储层分为上下两层，由于重力分离作用，下气层的流体重于上气层的流体，若上气层的地层系数远大于下气层的地层系数，则会导致生产气油比的下降，其原因在于如下分析。
气井的总产量为：
Q=C上(pe上2-pwf2)+C下(pe下2-pwf2)
系数C的大小主要由地层系数所决定，当上气层的地层系数远大于下气层的地层系数时，则总产量呈现上气层产量占主导，刚开始产出的流体较轻。同时，由于上气层产量较高，导致上气层地层压力下降速度远高于下气层，则△p上2＜△p下2，且差距越来越大，这就导致下气层的产量所占总产量的比例不断增大，即采出物中的重组分含量增多，生产气油比降低。
建立理想的径向模型，该模型共有3层，顶层地层系数为5000mD·m，中间为隔层，底层的地层系数为100mD·m，对储层的顶层和底层同时射孔，以此来研究储层物性对气油比的影响。
从气油比的变化曲线可以看出(图5)，随着气井的开采，气油比会降低，但最终气油比会迅速增大。
5 毛细管数效应和界面张力对气油比的影响
根据刘一江、李相方等[6]计算得出考虑毛细管数效应的凝析液饱和度分布，考虑高速效应后，储层内凝析油饱和度的分布并不像常规模型所描述的那样，离井底越近，凝析油的饱和度越高，而是先单调上升，在离井底10m左右区域，凝析油饱和度达到最大值，然后就会单调下降，这表明毛细管数效应有利于近井地带流体的流动。
当井底压力刚低于露点压力时，油气界面张力较小，此时的凝析油很容易流动[7]。所以，当压力刚低于露点压力时，凝析气井的生产气油比并不会立刻增大。但随着开发的继续，当压力远低于露点压力后，凝析油不断析出，凝析油损失加重，生产气油比会迅速升高。
6 结论
1) 凝析气井产水会大幅降低天然气的产量，但对凝析油的产量影响不大，导致水侵后气油比下降。
2) 由于组分梯度的存在，若为了避水在储层上部进行射孔，会导致气井的生产气油比下降。
3) 对于与日本的Yufutsu凝析气田类似的组分异常的气田，即流体组分上重下轻，若射孔位置位于储层的下部，则会导致气井生产气油比的下降。
4) 当储层分为上下气层，且上气层地层系数远大于下气层地层系数时，由于组分梯度的存在，若气井进行上下合采，则气井的生产气油比会下降。
5) 近井带的毛细管数效应有利于凝析油的流动，特别是压力刚低于露点压力时，油气界面张力较低，凝析油易流动，因此压力刚低于露点后，气井生产气油比并不会迅速增大。
6) 随着压力的继续降低，地层中反凝析加重，气井的生产气油比不会继续下降，而呈迅速上升的趋势。
参考文献
[1] 李骞，李相方，郭平，等.异常高压凝析气藏物质平衡方程推导[J].天然气工业，2010，30(5)：58-60.
[2] 戴岑璞，王白明.低渗透凝析气藏的反凝析特征[J].天然气工业，2007，27(11)：79-81.
[3] GHORAYEB K，ANRAKU T，FIROOZABADI A.Interpretation of the fluid distribution and GOR behavior in the Yufutsu Fractured Gas-Condensate Field[C]∥paper 59437-MS presented at the SPE Asia Pacific Conference. 25-26 April 2000，Yokohama，Japan.New York：SPE，2000.
[4] GHORAYEB K，FIROOZABADI A，ANRAKU T.Interpretation of the unusual fluid distribution in the Yufutsu Gas-Condensate Field[C]∥paper 84953-MS presented at the SPE Asia Pacific Conference，25-26 April 2000，Yokohama，Japan.New York：SPE，2000.
[5] DAVID JACQMIN.Interaction of natural convection and gravity segregation in oil/gas reservoirs[C]∥paper 16703-MS presented at the Annual Technical Conference and Exhibition，27-30 September 1987，Dallas，USA.New York：SPE 1987.
[6] 刘一江，李相方，康晓东.凝析气藏合理生产压差的确定[J].石油学报，2006，27(2)：85-88.
[7] 李骞，李相方，昝克，等.凝析油临界流动饱和度确定新方法[J].石油学报，2010，31(5)：825-828.
(本文作者：李骞1 李相方1 单江2 戴岑璞3 邓垒4 殷勇5 1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室·北京；2.中国石油新疆油田公司采气一厂；3.川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院；4.中国石油西南油气田公司川中油气矿；5.川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司)
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