鄧興梁 龍威 伍軼鳴 王冠群 劉志良 陳飛飛

1.中國(guó)石油塔里木油田公司；2.深圳清華大學(xué)研究院；3.清能艾科(深圳)能源技術(shù)有限公司

0 引言

塔中Ⅰ號(hào)凝析氣田凝析油儲(chǔ)量豐富［1］。凝析氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中的反凝析現(xiàn)象容易導(dǎo)致凝析油聚集在井底和近井地帶，造成井底積液及近井地帶流動(dòng)通道堵塞，降低氣井產(chǎn)能［2-4］。因此，研究凝析氣藏壓力衰竭過(guò)程中凝析油的析出規(guī)律及賦存形態(tài)，對(duì)于有效提高氣井產(chǎn)能特別是凝析油產(chǎn)量意義重大。

傳統(tǒng)的凝析氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)物理模擬實(shí)驗(yàn)［5-7］只能從宏觀上評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)效果，無(wú)法真實(shí)反映不同開(kāi)發(fā)階段的油相變化。近年來(lái)，CT技術(shù)在油氣勘探領(lǐng)域的運(yùn)用逐漸成熟，CT技術(shù)成像質(zhì)量高、準(zhǔn)確、速度快、不損壞巖心，能夠再現(xiàn)巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙介質(zhì)中的流體分布［8］。基于CT技術(shù)，油氣勘探領(lǐng)域?qū)W者將巖心驅(qū)替過(guò)程可視化［9］，研究了巖石的孔滲參數(shù)［10］、孔隙結(jié)構(gòu)特征［11］以及巖心中的流體分布［12-13］等。但是，對(duì)于凝析氣藏衰竭開(kāi)采過(guò)程中凝析油的形態(tài)變化方面的研究較少。

本文采用微米CT掃描技術(shù)，選取牙哈區(qū)塊碎屑巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)和塔中Ⅰ號(hào)氣田露頭碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)巖心樣品，開(kāi)展凝析氣藏壓力衰竭實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同壓力衰竭階段的儲(chǔ)層巖心進(jìn)行微米CT掃描，并對(duì)CT掃描圖像中的油/氣/巖石骨架進(jìn)行識(shí)別和分割，得到油、氣在孔隙和縫洞中的三維空間分布狀態(tài)，通過(guò)圖像處理和計(jì)算結(jié)果分析，對(duì)凝析氣藏不同儲(chǔ)層不同開(kāi)發(fā)階段凝析油賦存形態(tài)和位置進(jìn)行表征。

1 實(shí)驗(yàn)材料及方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 巖心

第1組3塊樣品(直徑25.4 mm)來(lái)自牙哈區(qū)塊碎屑巖儲(chǔ)層，對(duì)3塊柱塞樣分別鉆取微巖心(直徑5 mm)，編號(hào)1、2、3，用于模擬碎屑巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)壓力衰竭式開(kāi)發(fā)；第2組3塊樣品來(lái)自塔中Ⅰ號(hào)凝析氣田碳酸鹽巖儲(chǔ)層露頭，其結(jié)構(gòu)極其致密，有少量較小裂縫及孔洞結(jié)構(gòu)，對(duì)露頭樣品鉆取3塊直徑25.4 mm柱塞樣，并人工雕刻縫洞，縫洞類(lèi)型分別為單縫洞型、多縫洞垂向疊置型和多縫洞橫向疊置型，編號(hào)分別為4、5、6，用于模擬碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)壓力衰竭式開(kāi)發(fā)。對(duì)處理后的巖心進(jìn)行孔滲測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1。處理過(guò)的巖心樣品xy方向、xz方向和yz方向的CT掃描圖像見(jiàn)圖1。

表 1實(shí)驗(yàn)巖心樣品孔滲數(shù)據(jù)Table 1 Porosity and permeability data of laboratory core samples

圖1 實(shí)驗(yàn)巖心CT掃描圖像(黑色為孔隙，灰色為巖石骨架)Fig.1 CT scanning image of laboratory cores(black: pore;gray: rock skeleton)

1.1.2 凝析氣

本實(shí)驗(yàn)配制的凝析氣樣品組分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表2。表2中，C11+相對(duì)分子質(zhì)量為135.2，C11+相對(duì)密度為0.821 8，凝析油密度為0.758 8 g/cm3，閃蒸氣油比為15 813.1 m3/m3，偏差系數(shù)為0.797 1。凝析氣樣品P-T相圖見(jiàn)圖2，圖2中，臨界點(diǎn)(綠色三角形標(biāo)識(shí))溫度為?24.8℃，臨界點(diǎn)壓力為10.735 MPa，臨界凝析壓力為15.187 MPa；臨界凝析溫度為278.4℃。

表2 凝析氣樣品組分?jǐn)?shù)據(jù)Table 2 Composition data of condensate gas samples

圖2 凝析氣樣品P-T相圖Fig.2 P-T phase diagram of condensate gas samples

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

凝析氣壓力衰竭實(shí)驗(yàn)裝置主要由注入系統(tǒng)、采出計(jì)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖3。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

圖3 凝析氣藏壓力衰竭實(shí)驗(yàn)流程圖Fig.3 Flow chart of the experiment for the pressure depletion of condensate gas reservoir

(1)巖心置于與其尺寸適配的夾持器內(nèi)，設(shè)置圍壓17 MPa、溫度70℃，調(diào)整微米CT掃描設(shè)備射線源與接收器之間的距離以達(dá)到預(yù)期分辨率；

(2)首先對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行抽真空，接著由上到下向巖心內(nèi)注入凝析氣，待出口見(jiàn)凝析氣后提升回壓至15 MPa，穩(wěn)定20 min后，對(duì)巖心進(jìn)行CT掃描；

(3)調(diào)轉(zhuǎn)出、入口方向，巖心上端由入口變?yōu)槌隹?，壓力逐步降?2、10、8、6、4、2 MPa，每降低一個(gè)壓力值，等待20 min至系統(tǒng)穩(wěn)定后對(duì)巖心進(jìn)行CT掃描，然后再降低至下一個(gè)壓力值。

2 圖像處理

2.1 人工智能圖像分割技術(shù)

對(duì)微米CT掃描得到的高精度灰度值圖像重構(gòu)后，需要通過(guò)分割將每一個(gè)體像素歸為某一類(lèi)物質(zhì)(本實(shí)驗(yàn)需分割油相、氣相和巖石骨架)，能否精準(zhǔn)分割會(huì)對(duì)之后的建模及定量分析帶來(lái)非常大的影響［14］。傳統(tǒng)的圖像分割方法如Otsu、Watershed、Global等方法由于依賴(lài)人眼識(shí)別和主觀判斷，識(shí)別的準(zhǔn)確性欠佳［15-16］。人工智能圖像分割技術(shù)通過(guò)對(duì)目標(biāo)巖心樣本典型孔隙、油相和巖石骨架圖像的灰度特征進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立數(shù)學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)機(jī)器自動(dòng)識(shí)別各相、提高圖像分割的準(zhǔn)確性。人工智能算法識(shí)別巖心圖像的步驟包括如下：(1)獲取巖心掃描圖像，通過(guò)巖心掃描圖像得到巖心所映射三維空間中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值；(2)根據(jù)所述灰度值的變化提取特征量，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法識(shí)別巖心所含物質(zhì)，得到三維空間中的物質(zhì)分布；(3)取若干像素點(diǎn)作為樣本，通過(guò)對(duì)樣本進(jìn)行物質(zhì)識(shí)別，所得樣本數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)上述根據(jù)灰度值的變化所提取的特征量，對(duì)三維空間中的像素點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，從而大幅提高識(shí)別精度。

2.2 凝析油賦存形態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn)

油、水賦存形態(tài)主要由單塊油的形態(tài)因子和接觸面積比共同決定［17］，其關(guān)系為

式中，G為形狀因子，無(wú)因次；S為某塊油的表面積，μm2；V為某塊油的體積，μm3。

接觸面積比為

式中，Ror為某塊油的接觸面積比，無(wú)因次；Scor為某塊油與巖石骨架的接觸面積，μm2；Soil為該塊油的表面積，μm2。

根據(jù)油相的形態(tài)因子和接觸面積比，將油相劃分為以下4種微觀賦存形態(tài)：(1)網(wǎng)絡(luò)狀，油相分布于多個(gè)孔喉中，體積較大且結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜；(2)多孔狀，油相分布于較少的孔隙和喉道中，形狀較復(fù)雜；(3)孤立狀，油相通常分布于單個(gè)孔隙中，形狀較規(guī)則；(4)油膜狀，油相呈薄膜狀連續(xù)附著于巖石表面。劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

3 流體分布及賦存形態(tài)數(shù)字化重現(xiàn)

對(duì)微巖心樣品按照實(shí)驗(yàn)步驟開(kāi)展凝析氣壓力衰竭實(shí)驗(yàn)，使用人工智能圖像處理與識(shí)別技術(shù)對(duì)CT掃描圖像進(jìn)行智能識(shí)別和三維重構(gòu)，得到油、氣在孔隙和縫洞中的三維空間分布，即含有油、氣的巖心網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)1、2、3號(hào)巖心不同壓力下的網(wǎng)絡(luò)模型分別截取600×600×600網(wǎng)格數(shù)據(jù)體用作后續(xù)模擬計(jì)算，對(duì)4、5、6號(hào)巖心不同壓力下的網(wǎng)絡(luò)模型分別截取800×800×1 200網(wǎng)格數(shù)據(jù)體(盡可能的保留縫洞構(gòu)造)用作后續(xù)模擬計(jì)算。對(duì)圖像進(jìn)行處理得到不同壓力下的三相切片圖及三維圖，見(jiàn)圖4~圖5(以3號(hào)巖心和5號(hào)巖心為例)。其中灰色代表巖石，藍(lán)色代表凝析氣，紅色代表凝析油。

表 3油相賦存形態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Oil phase occurrence classification standard

圖4 3號(hào)巖心不同壓力下的三相切片(灰色代表巖石，藍(lán)色代表凝析氣，紅色代表凝析油)Fig.4 Three-phase slice of No.3 core under different pressures(gray:rock; blue:condensate gas;red:condensate oil)

圖5 5號(hào)巖心不同壓力下的三維圖(灰色代表巖石，藍(lán)色代表凝析氣，紅色代表凝析油)Fig.5 Three-dimensional diagram of No.5 core under different pressures(gray:rock;blue:condensate gas;red:condensate oil)

由于孔隙中油相含量非常少，在大視野中無(wú)法有效觀察油相的形態(tài)變化，因此，在3號(hào)巖心600×600×600網(wǎng)格數(shù)據(jù)體中，以最大體積油滴的中心為中心，截取100×100×100網(wǎng)格數(shù)據(jù)體作為典型觀察區(qū)域；同樣的，在5號(hào)巖心800×800×1 200網(wǎng)格數(shù)據(jù)體中，以最大體積油滴的中心為中心，截取100×100×100網(wǎng)格數(shù)據(jù)體作為典型觀察區(qū)域。對(duì)截取的數(shù)據(jù)體進(jìn)行切片，見(jiàn)圖6~圖7。

圖6 3號(hào)巖心典型區(qū)域油相形態(tài)變化(灰色代表巖石，藍(lán)色代表凝析氣，紅色代表凝析油)Fig.6 Change of oil phase form in the typical zones of No.3 core(gray:rock; blue:condensate gas;red:condensate oil)

圖7 5號(hào)巖心典型區(qū)域油相形態(tài)變化(灰色代表巖石，藍(lán)色代表凝析氣，紅色代表凝析油)Fig.7 Change of oil phase form in the typical zones of No.5 core(gray:rock; blue:condensate gas;red:condensate oil)

4 衰竭實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)及開(kāi)發(fā)規(guī)律分析

4.1 油相賦存形態(tài)定量表征

基于1、2、3號(hào)巖心網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)體，通過(guò)模擬計(jì)算可以得到巖心不同壓力下的油、氣相含量，結(jié)果見(jiàn)表4。從表4中可以看出，在碎屑巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)巖心中，油相在孔隙中占比非常低，小于0.2%，在壓力衰竭過(guò)程中，凝析油含量呈現(xiàn)出先增多后減少的趨勢(shì)，在4 MPa附近達(dá)到峰值。這是由于當(dāng)氣藏壓力降至露點(diǎn)壓力時(shí)，開(kāi)始析出凝析油，隨著壓力下降，凝析油量逐漸增多，在4 MPa附近，凝析油量達(dá)到最大值，繼續(xù)降壓又有少量凝析油回到氣相中去。

按照表3對(duì)多孔介質(zhì)儲(chǔ)層巖心網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)體孔隙中凝析油的4種賦存形態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖8~圖10?？梢钥闯觯?1)在壓力衰竭過(guò)程中，凝析油主要以單孔和油膜狀存在，二者合計(jì)占比超過(guò)90%，多孔狀油占比很少，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)狀油；(2)對(duì)于1號(hào)和3號(hào)巖心來(lái)說(shuō)，在壓力衰竭過(guò)程中，多孔狀油先增加后逐漸減少，而單孔狀油先減少后逐漸增加，壓力衰竭過(guò)程主要是一個(gè)油相由單孔狀向多孔狀轉(zhuǎn)變，再由多孔狀向單孔狀轉(zhuǎn)變的過(guò)程，最終多孔狀油有所增加，單孔狀油有所減少；(3)對(duì)于2號(hào)巖心來(lái)說(shuō)，壓力衰竭過(guò)程中，單孔狀油先增加后趨于平穩(wěn)，油膜狀油先減少后趨于平穩(wěn)，主要是一個(gè)單孔狀油和油膜狀相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程，多孔狀油沒(méi)有明顯變化。

表 4多孔介質(zhì)儲(chǔ)層巖心不同壓力下的油、氣相含量Table 4 Oil and gas contents in the cores of porous reservoir under different pressures

圖8 1號(hào)巖心不同壓力下的油相賦存形態(tài)Fig.8 Oil phase occurrence in No.1 core under different pressures

圖9 2號(hào)巖心不同壓力下的油相賦存形態(tài)Fig.9 Oil phase occurrence in No.2 core under different pressures

同樣的，基于4、5、6號(hào)巖心網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)體，通過(guò)模擬計(jì)算可以得到不同壓力下的油、氣相含量，結(jié)果見(jiàn)表5?？梢钥闯?，在碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)巖心中，油相在孔隙中的占比非常低，小于0.3%，在壓力衰竭過(guò)程中，凝析油含量呈現(xiàn)出先增多后減少的趨勢(shì)，在6 MPa附近達(dá)到峰值，這與碎屑巖多孔介質(zhì)儲(chǔ)層中凝析油含量變化趨勢(shì)一致，即為靠近氣藏體系臨界點(diǎn)區(qū)域的反凝析現(xiàn)象。

圖10 3號(hào)巖心不同壓力下的油相賦存形態(tài)Fig.10 Oil phase occurrence in No.3 core under different pressures

按照表3中油相賦存形態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)巖心中凝析油的4種賦存形態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖11~圖13。

從圖11~圖13可以看出：

(1)對(duì)于4號(hào)和5號(hào)巖心來(lái)說(shuō)，在壓力衰竭過(guò)程中，油相主要以網(wǎng)絡(luò)狀和多孔狀賦存(占比超過(guò)85%)，單孔狀和油膜狀油占比較少；隨著壓力的降低，網(wǎng)絡(luò)狀油先增多后減小，多孔狀、單孔狀和油膜狀油先減少后增多；經(jīng)過(guò)整個(gè)壓力衰減過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)狀油占比增加，而多孔狀、單孔狀和油膜狀占比較??；兩個(gè)樣品的網(wǎng)絡(luò)狀油和多孔狀油均分別在6 MPa時(shí)達(dá)到最大值和最小值。

(2)將6號(hào)巖心與4號(hào)、5號(hào)巖心對(duì)比發(fā)現(xiàn)，4號(hào)和5號(hào)巖心網(wǎng)絡(luò)狀油先增多后減少，6號(hào)巖心網(wǎng)絡(luò)狀油波段式增多；4號(hào)、5號(hào)巖心多孔狀油先減少后增多，6號(hào)巖心多孔狀油波段式減少。

表5 碳酸鹽巖縫洞儲(chǔ)層巖心不同壓力下的油、氣相含量Table 5 Oil and gas contents in the cores of fractured-vuggy carbonate reservoir under different pressures

圖11 4號(hào)巖心不同壓力下的油相賦存形態(tài)Fig.11 Oil phase occurrence in No.4 core under different pressures

圖12 5號(hào)巖心不同壓力下的油相賦存形態(tài)Fig.12 Oil phase occurrence in No.5 core under different pressures

圖13 6號(hào)巖心不同壓力下的油相賦存形態(tài)Fig.13 Oil phase occurrence in No.6 core under different pressures

(3)碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)巖心壓力衰竭過(guò)程主要是油相由多孔狀、單孔狀和油膜狀向網(wǎng)絡(luò)狀轉(zhuǎn)變的過(guò)程，最終，網(wǎng)絡(luò)狀油明顯增加，多孔狀油明顯減少，單孔狀和油膜狀油略有減少。

以3號(hào)巖心和5號(hào)巖心為例，對(duì)巖心網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)體中4種賦存形態(tài)的凝析油的數(shù)量(即油滴個(gè)數(shù))和體積(即油滴占據(jù)的網(wǎng)格數(shù))進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖14~圖15。

圖14 3號(hào)巖心油相賦存形態(tài)數(shù)量和體積變化Fig.14 Quantity and volume change of oil phase occurrence in No.3 core

圖15 5號(hào)巖心油相賦存形態(tài)數(shù)量和體積變化Fig.15 Quantity and volume change of oil phase occurrence in No.5 core

從圖14可以看出：(1)3號(hào)巖心在壓力衰竭過(guò)程中沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)狀油，單孔狀油數(shù)量和體積均最多，油膜狀油數(shù)量多但是由于附著于孔壁上的油非常薄，所以總體積并不大，油相主要以大量的單孔和多孔狀賦存；(2)多孔、單孔和油膜狀油數(shù)量和體積均呈現(xiàn)出先增加后減少最后又增加的趨勢(shì)，最終每種狀態(tài)的油相數(shù)量和體積都有增加。

從圖15可以看出：(1)壓力衰竭過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)狀油數(shù)量極少但是體積最大，說(shuō)明油相以數(shù)量較少的巨大網(wǎng)絡(luò)狀賦存，多孔狀油的數(shù)量和體積都居第二，單孔狀油數(shù)量不少但是總體積非常小是因?yàn)閱蝹€(gè)單孔狀油相的體積非常小，油膜狀油數(shù)量最多但是由于附著于孔壁上的油非常薄，所以總體積較??；(2)在壓力衰減過(guò)程中，多孔、單孔和油膜狀油數(shù)量和體積均呈現(xiàn)出先減少后又增加的趨勢(shì)，最終每種狀態(tài)的油相數(shù)量都有減少；網(wǎng)絡(luò)狀油數(shù)量先減少后增多，體積先增加后減少，這是因?yàn)殡S著壓力降低，數(shù)量較多的小塊網(wǎng)絡(luò)狀油聚集成數(shù)量較少的大塊網(wǎng)絡(luò)狀油從巖心出口端流出；(3)整個(gè)壓力衰竭過(guò)程是油相由多孔、單孔和油膜狀油向網(wǎng)絡(luò)狀油轉(zhuǎn)化產(chǎn)出的過(guò)程。

4.2 不同賦存形態(tài)油相的位置變化

壓力衰竭過(guò)程中的油相賦存位置用接觸面積比來(lái)表征。接觸面積比定義為油相與巖石骨架的接觸面積與巖石孔隙表面積的比例，該值反映了油相遠(yuǎn)離或者靠近巖石壁面的程度。以3號(hào)巖心和5號(hào)巖心為例，對(duì)巖心網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)體中凝析油的4種賦存形態(tài)的接觸面積比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖16。

圖16 油相賦存形態(tài)接觸面積比Fig.16 Contact area ratio of oil phase occurrence

圖16a中，3號(hào)巖心在壓力衰竭過(guò)程中，各狀態(tài)油接觸面積比總體呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)；圖16b中，網(wǎng)絡(luò)狀油接觸面積比呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，多孔狀油接觸面積比呈現(xiàn)出先減少后增加的趨勢(shì)，說(shuō)明多孔狀油先遠(yuǎn)離巖石壁面聚集向網(wǎng)絡(luò)狀轉(zhuǎn)化，而網(wǎng)絡(luò)狀油隨著體積增大會(huì)靠近巖石壁面，隨著凝析油的產(chǎn)出，網(wǎng)絡(luò)狀油遠(yuǎn)離巖石壁面，而多孔狀油由于體積減小，在表面張力的作用下會(huì)靠近巖石壁面?？偟膩?lái)說(shuō)，在壓力衰竭過(guò)程中，隨著凝析油增多，油相會(huì)向巖石壁面靠近，當(dāng)油相開(kāi)始產(chǎn)出，油相會(huì)遠(yuǎn)離巖石壁面，隨著油相的產(chǎn)出，油相減少，凝析油在表面張力作用下向巖石壁面靠近。

以3號(hào)巖心和5號(hào)巖心為例對(duì)孔洞底部、孔洞頂部和孔洞側(cè)壁的油相數(shù)量和體積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過(guò)計(jì)算巖心網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)體中每滴油的重心，當(dāng)重心距離孔洞底部小于孔洞頂部時(shí)認(rèn)為該油滴位于孔洞底部，當(dāng)重心距離孔洞頂部小于孔洞底部時(shí)認(rèn)為該油滴位于孔洞頂部，當(dāng)重心距離孔洞頂部與底部相同時(shí)認(rèn)為該油滴位于孔洞側(cè)壁。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖17和圖18。

圖17 3號(hào)巖心油滴數(shù)量和體積占比Fig.17 Quantity and volume ratio of oil droplets in No.3 core

從圖17中可以看出，3號(hào)巖心位于孔隙底部和孔隙頂部的油滴數(shù)量和油滴體積基本相等，多于位于孔隙側(cè)壁的油滴。這是由于微小孔隙中的單孔狀油體積非常小，油膜狀油滴非常薄，兩種相態(tài)油滴主要靠表面張力附著于巖石孔隙上下壁面(底部、頂部、側(cè)壁的定義是每個(gè)油滴的重心位于所在孔隙的上部、下部和中部，所以這個(gè)“側(cè)壁”實(shí)際上是油滴重心位于孔隙中部的意思，也就是中部油滴比較少)。

圖18 5號(hào)巖心油滴數(shù)量和體積占比Fig.18 Quantity and volume ratio of oil droplets in No.5 core

圖18中，從油滴數(shù)量上看，頂部最多，與底部持平，側(cè)壁相對(duì)較少，微小油滴可借表面張力附著于頂部，較大油滴受重力作用較易在底部匯聚，而側(cè)壁油量極少主要是由于紡錘狀縫洞形態(tài)導(dǎo)致不易在側(cè)壁形成剩余油附著；從體積上比較，底部油量明顯高于其他位置，主要是由凝析出的油滴匯聚而成，隨著壓力降低，側(cè)壁油相比例略微減少，主要是由于凝析油重新回到氣相中離開(kāi)，而其接觸面積大易脫離造成的。

5 結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)碎屑巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)巖心和碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)巖心開(kāi)展凝析氣藏壓力衰竭協(xié)實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同壓力衰竭階段的儲(chǔ)層巖心進(jìn)行微米CT掃描，并對(duì)CT掃描圖像中的油/氣/巖石骨架進(jìn)行識(shí)別和分割，得到油、氣在孔隙和縫洞中的三維空間分布狀態(tài)，通過(guò)圖像處理和計(jì)算結(jié)果分析，對(duì)凝析氣藏不同儲(chǔ)層不同開(kāi)發(fā)階段凝析油賦存形態(tài)和位置進(jìn)行表征。

(2)凝析氣壓力衰竭過(guò)程中的油相賦存形態(tài)分析結(jié)果表明，在碎屑巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)內(nèi)，衰竭過(guò)程產(chǎn)生的凝析油主要以單孔狀和油膜狀態(tài)賦存(占比超過(guò)90%)，多孔狀油占比很少，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)狀油，整體油相高度分散在孔隙和喉道中；而在碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞介質(zhì)內(nèi)，衰竭過(guò)程中形成的凝析油主要以網(wǎng)絡(luò)狀和多孔狀賦存(占比超過(guò)85%)，油相分布相對(duì)集中，網(wǎng)絡(luò)狀和多孔狀凝析油通過(guò)油膜連接，壓力衰竭過(guò)程主要是油相由多孔狀、單孔狀和油膜狀向網(wǎng)絡(luò)狀轉(zhuǎn)變的過(guò)程。

(3)凝析氣壓力衰竭過(guò)程中的油相賦存位置分析結(jié)果表明，在壓力衰竭過(guò)程中，隨著凝析油增多，油相會(huì)向巖石壁面靠近，當(dāng)油相開(kāi)始產(chǎn)出，油相會(huì)遠(yuǎn)離巖石壁面，隨著油相的產(chǎn)出，油相減少，凝析油在表面張力作用下向巖石壁面靠近。

(4)凝析氣壓力衰竭過(guò)程中的油相分布分析結(jié)果表明，在碎屑巖儲(chǔ)層多孔介質(zhì)內(nèi)，孔隙底部和孔隙頂部的油滴數(shù)量和油滴體積基本相等，多于位于孔隙側(cè)壁的油滴，這是由于微小孔隙中的油滴主要靠表面張力附著于巖石孔隙上下壁面；而在碳酸鹽巖縫洞介質(zhì)儲(chǔ)層內(nèi)，油滴數(shù)量頂部與底部持平，側(cè)壁相對(duì)較少，這是由于微小油滴可借表面張力附著于頂部，體積較大油滴受重力作用較易在底部匯聚，而側(cè)壁油量極少主要是由于紡錘狀縫洞形態(tài)導(dǎo)致不易在側(cè)壁形成剩余油附著，底部凝析油體積明顯高于其他位置是由于凝析出的油滴匯聚在底部，隨著壓力降低，凝析油重新回到氣相中，而側(cè)壁油相接觸面積大易脫離造成比例略微減少。

(5)本文通過(guò)開(kāi)展不同儲(chǔ)層巖心壓力衰竭實(shí)驗(yàn)所揭示的不同開(kāi)發(fā)階段凝析油賦存形態(tài)的變化規(guī)律對(duì)于凝析氣藏開(kāi)發(fā)方案制訂及提高凝析油產(chǎn)量具有一定的指導(dǎo)意義。