.1352 北京科技大学学报 第31卷 随着玻璃珠尺寸的减小，凝析油反蒸发效率增 度为90.0℃，压力为31MPa,按配样压力高于露点 大可].实验表明，凝析油具有铺展于固相表面的现 压力配样。配制的流体样品组成质量分数为：甲烷 象，因而颗粒越小，气相与液相的接触面越大，从而 85%、正庚烷15%. 导致反蒸发效率越大.1995年Persoff和Pruess通 2复杂渗流微观可视化实验结果及分析 过可视化微观渗流模拟实验观测了裂缝性多孔介质 的气、水两相渗流规律，发现裂缝内润湿相开始聚 实验记录了压力为25~35MPa、温度为85℃ 集，并逐渐演变为段塞，在后续压力的作用下，气从 状态下凝析油的产状和流动规律，给出了微观模型 孔隙的轴心突破段塞，这个过程在实验过程中反复 流动过程中的微观图片（实验压力为28MPa,实验 出现[们].目前，国内外对凝析气藏气一液固渗流微 温度为85℃)，图中凹陷部分为岩石骨架，孔道中 观机理的研究相对较少，也没有能够确切描述凝析 大部分为凝析气，颜色渐深的部分为凝析油 气与多孔介质相互作用的直观的实验图片·本文在 2.1高温、高压下液体析出及凝聚过程 朱维耀等]研究的基础上，通过高温、高压可视化 在不含水模型中，液体析出后平铺在孔道壁上， 微观模拟实验，进一步研究了凝析气液固在微观 并在颗粒边缘聚集、运移.实验条件：凝析气配制压 模型中的渗流规律，并对凝析液和蜡沉积的形成、分 力为22MPa,温度为80℃；凝析液析出压力为 布规律及运移方式进行了深入的探讨 18MPa,温度为80℃.从图1可以看出，当模型中 1凝析气液固微观渗流实验方法 不含束缚水时，凝析液为润湿相，凝析液析出后，平 铺在孔道表面，因此不能观察到液滴的存在，由于 1.1实验流程 气、液、固界面现象，凝析液在颗粒（固体介质）周围 在实验中，采用了同一套实验流程，具体如下， 聚集，并在气体流动产生的携带作用下产生流动 (1)液、固两相析出及三相渗流过程.①首先 将气相组分和液相组分按照一定比例配制在高压容 器中；②将实验模型、装入气体的高压容器安装到实 验系统中；③将实验系统恒定到指定实验温度；④模 型用氮气升压到实验压力；⑤将装入气体的高压容 器升到实验压力；⑥打开高压容器与模型之间的阀 门，打开出口回压阀的出口阀门，让凝析气将模型中 的氮气排尽，并流过模型，记录两端压力；⑦观察液 相和气相的析出及气、液、固三相的流动过程并 录像， 图1不含水模型中凝析液析出及聚集过程 (2)析蜡点测试.①首先将气相组分和液相组 Fig.I Model of non-water liquid condensate and gathering process of precipitation 分按照一定比例打入高压容器中；②将实验模型、装 入气体的高压容器安装到实验系统中；③将实验系 在含水模型中束缚水较少的情况下，以液滴状 统升到指定实验温度；④模型中用氨气升压到实验 析出：当凝析液达到一定程度时，靠重力作用平铺在 压力：⑤将装入气体的高压容器升到实验压力；⑥打 孔道壁上，并由于毛管力作用在颗粒边缘聚集和发 开高压容器与模型之间的阀门和出口回压阀的出口 生运移.同图1实验条件，图2为含有少量束缚水 阀门，让凝析气将模型中的氮气排尽；⑦改变模型温 的条件下，凝析液以滴状存在的图像；这是因为少量 度，观察模型图像以便分析蜡是否析出 凝析液在颗粒表面存在时，由界面张力的作用而形 1.2微观仿真玻璃模型 成液滴.当凝析液较多时，依然会在水膜表面形成 选用具有储集层岩石孔隙系统集合形状和分布 凝析液膜，形成与不含水模型相似的聚集状态 特点的流动网格结构的微观仿真玻璃模型.模型的 (图3)· 尺寸大小为40mm×40mm,孔隙体积约为50L,平 2.2高温、高压下蜡的析出及凝聚 均孔径为100m,最小孔径可达10m,孔道截面为 2.2.1降压析蜡过程 椭圆形、 (1)蜡以片状在颗粒表面析出.实验条件：凝 1.3实验用凝析气 析气配制压力为22MPa,温度为80℃；凝析液析出 使用正庚烷和甲烷气配制流体样品，配样的温 压力为28.0MPa,温度为80℃.图4和图5为降压随着玻璃珠尺寸的减小‚凝析油反蒸发效率增 大［5］．实验表明‚凝析油具有铺展于固相表面的现 象‚因而颗粒越小‚气相与液相的接触面越大‚从而 导致反蒸发效率越大．1995年 Persoff 和 Pruess 通 过可视化微观渗流模拟实验观测了裂缝性多孔介质 的气、水两相渗流规律‚发现裂缝内润湿相开始聚 集‚并逐渐演变为段塞‚在后续压力的作用下‚气从 孔隙的轴心突破段塞‚这个过程在实验过程中反复 出现［6］．目前‚国内外对凝析气藏气－液－固渗流微 观机理的研究相对较少‚也没有能够确切描述凝析 气与多孔介质相互作用的直观的实验图片．本文在 朱维耀等［15］研究的基础上‚通过高温、高压可视化 微观模拟实验‚进一步研究了凝析气－液－固在微观 模型中的渗流规律‚并对凝析液和蜡沉积的形成、分 布规律及运移方式进行了深入的探讨． 1 凝析气－液－固微观渗流实验方法 1∙1 实验流程 在实验中‚采用了同一套实验流程‚具体如下． （1） 液、固两相析出及三相渗流过程．①首先 将气相组分和液相组分按照一定比例配制在高压容 器中；②将实验模型、装入气体的高压容器安装到实 验系统中；③将实验系统恒定到指定实验温度；④模 型用氮气升压到实验压力；⑤将装入气体的高压容 器升到实验压力；⑥打开高压容器与模型之间的阀 门‚打开出口回压阀的出口阀门‚让凝析气将模型中 的氮气排尽‚并流过模型‚记录两端压力；⑦观察液 相和气相的析出及气、液、固三相的流动过程并 录像． （2） 析蜡点测试．①首先将气相组分和液相组 分按照一定比例打入高压容器中；②将实验模型、装 入气体的高压容器安装到实验系统中；③将实验系 统升到指定实验温度；④模型中用氮气升压到实验 压力；⑤将装入气体的高压容器升到实验压力；⑥打 开高压容器与模型之间的阀门和出口回压阀的出口 阀门‚让凝析气将模型中的氮气排尽；⑦改变模型温 度‚观察模型图像以便分析蜡是否析出． 1∙2 微观仿真玻璃模型 选用具有储集层岩石孔隙系统集合形状和分布 特点的流动网格结构的微观仿真玻璃模型．模型的 尺寸大小为40mm×40mm‚孔隙体积约为50μL‚平 均孔径为100μm‚最小孔径可达10μm‚孔道截面为 椭圆形． 1∙3 实验用凝析气 使用正庚烷和甲烷气配制流体样品．配样的温 度为90∙0℃‚压力为31MPa‚按配样压力高于露点 压力配样．配制的流体样品组成质量分数为：甲烷 85％、正庚烷15％． 2 复杂渗流微观可视化实验结果及分析 实验记录了压力为25～35MPa、温度为85℃ 状态下凝析油的产状和流动规律‚给出了微观模型 流动过程中的微观图片（实验压力为28MPa‚实验 温度为85℃）．图中凹陷部分为岩石骨架‚孔道中 大部分为凝析气‚颜色渐深的部分为凝析油． 2∙1 高温、高压下液体析出及凝聚过程 在不含水模型中‚液体析出后平铺在孔道壁上‚ 并在颗粒边缘聚集、运移．实验条件：凝析气配制压 力为 22MPa‚温度为 80℃；凝析液析出压力为 18MPa‚温度为80℃．从图1可以看出‚当模型中 不含束缚水时‚凝析液为润湿相‚凝析液析出后‚平 铺在孔道表面‚因此不能观察到液滴的存在．由于 气、液、固界面现象‚凝析液在颗粒（固体介质）周围 聚集‚并在气体流动产生的携带作用下产生流动． 图1 不含水模型中凝析液析出及聚集过程 Fig．1 Model of non-water liquid condensate and gathering process of precipitation 在含水模型中束缚水较少的情况下‚以液滴状 析出：当凝析液达到一定程度时‚靠重力作用平铺在 孔道壁上‚并由于毛管力作用在颗粒边缘聚集和发 生运移．同图1实验条件‚图2为含有少量束缚水 的条件下‚凝析液以滴状存在的图像；这是因为少量 凝析液在颗粒表面存在时‚由界面张力的作用而形 成液滴．当凝析液较多时‚依然会在水膜表面形成 凝析液膜‚形成与不含水模型相似的聚集状态 （图3）． 2∙2 高温、高压下蜡的析出及凝聚 2∙2∙1 降压析蜡过程 （1） 蜡以片状在颗粒表面析出．实验条件：凝 析气配制压力为22MPa‚温度为80℃；凝析液析出 压力为28∙0MPa‚温度为80℃．图4和图5为降压 ·1352· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷