對南堡2號潛山地區(qū)油氣藏類型的再認識

馬光華 錢鳳燕

(中國石油冀東油田公司勘探開發(fā)研究院)

0 引言

凝析氣是一種特殊的氣藏氣。它含有一定量的凝析油，在地下較高溫度、壓力下，凝析油因逆蒸發(fā)作用氣化或呈液態(tài)分散在氣中，呈單一氣相產出，稱凝析氣。采出后因地表溫度、壓力降低，反而凝結為液態(tài)，這種氣藏就是凝析氣藏[1-2]。

確定凝析氣藏的類型是選擇油氣藏合理開發(fā)程序和開發(fā)方式的基礎。因此查明凝析氣藏是否帶油環(huán)不僅對指導勘探具有十分重要的意義，對于油氣藏的早期開發(fā)評價部署也十分重要。

目前對南堡2號潛山地區(qū)的油氣藏類型還沒有充分的認識，本文利用氣相色譜法分析得到的天然氣組成數(shù)據(jù)，通過一系列判別方法來對油氣藏類型進行了綜合研究。

1 判斷方法

凝析氣藏分為純凝析氣藏和凝析氣-油藏(凝析氣頂與油環(huán)共存的凝析氣藏)兩大類型。目前，油環(huán)的判斷方法主要是組分法，即通過凝析氣藏的組成成分用統(tǒng)計方法總結出來的，在前蘇聯(lián)，組分法判斷的符合率能達到80%～90%。對國內的凝析氣藏進行檢驗時，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)方法符合率較好，只有個別方法符合率偏低，原因是經驗統(tǒng)計方法是根據(jù)一定具體實際資料得到的，與統(tǒng)計氣田類型有關(前蘇聯(lián)已開發(fā)氣田中絕大多數(shù)凝析氣藏的凝析油含量都在100 g/cm3以下)[3]。目前常用的組分法主要有以下幾種[4-6]：

(1) Z值法

(1)

根據(jù)公式(1)求得的Z值可確定氣油藏的性質。各類氣油藏的具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 根據(jù)Z值確定氣油藏性質數(shù)據(jù)表

注：3.8

李士倫等用150個凝析氣田地面分離氣組分分析資料進行驗算，符合率達90%[5]。

(2) φ值法

(2)

式中：

n—特征值(也稱特征組分)的個數(shù)，n=4；

Fi—特征值(也稱特征組分)，i=1～4；

Rj—特征值Fi(也稱特征組分)的秩數(shù)，根據(jù)F1～F4的值所在的區(qū)間在表2中查得(i=1～4,j=0～5)。

其中C1、C2、C3、C4和C5分別為室內PVT分析的地層流體組分的摩爾百分含量(表2)。

表2 秩數(shù)計算表

按表2及公式(2)計算，若≥11，為具油環(huán)凝析氣藏；若≤9則為無油環(huán)凝析氣藏;若9<φ<11，則為兩種類型混合帶。

(3) 判別因子法

將前述特征4個參數(shù)，建立下列兩個判別式：

Q1=

(3)

Q2=

(4)

不同類型氣油藏的判別值域如下：

?Q1<17，Q2<17為帶油環(huán)凝析氣藏；

?17≤Q1<21，17≤Q2<20.5為帶小油環(huán)凝析氣藏；

?Q1≥21，Q2≥20.5為無油環(huán)凝析氣藏。

見表3。

表3 摩爾百分含量法判別條件及結果

見表4。

表4 比值法判別條件及結果

(6) 氣體組分比例關系法(或稱方框圖判別法)

該方法是由大量已知的不同類型油氣藏資料統(tǒng)計得出的經驗統(tǒng)計法。利用儲層流體的組成分析資料，計算C2+(%)、C2/C3、100×C2/(C3+C4)、100×C2+/C14個參數(shù)，編制出4個正方形，形成由4個正方形對角線串聯(lián)的框圖，正方形的每條邊分別指定為4個參數(shù)的坐標軸(表5)。

油氣藏類型判定時，根據(jù)4個特征參數(shù)實際值的坐標點投影在框圖對角線中的位置來確定，有3個參數(shù)的投影落在同一個框圖內時就可以明確判定(圖1)。

2 地質概況

南堡2號構造位于南堡凹陷的南部、南堡油田的中部，呈北東向展布，屬于潛山披覆構造帶，有利勘探面積350 km2。潛山主體由奧陶系灰?guī)r組成，具有東北向西南方向抬高的趨勢，主要發(fā)育北東向的老堡南斷層和近東西向斷層，形成一系列斷塊山，是南堡2號構造的主要開發(fā)層系。

表5 氣體組分比例關系法的判別條件及結果

3 油氣藏類型再認識

由于對南堡2號潛山地區(qū)的油氣藏類型是在不斷的認識當中，目前對油氣藏類型初步判斷結果為，南堡280斷塊為無油環(huán)凝析氣藏，老堡南1斷塊為具凝析氣頂油藏。本文利用前述分析方法，對南堡2號潛山地區(qū)的油氣藏類型進行再認識。

3.1 天然氣組分

通過對南堡2號潛山地區(qū)各井生產的天然氣進行取樣，利用KAV00221型氣相色譜儀對取得的樣品進行分析，得到天然氣組分數(shù)據(jù)，并對其進行統(tǒng)計整理(表6)。

通過分析發(fā)現(xiàn)，各井之間的摩爾分數(shù)，無論是烷烴，還是二氧化碳，差異均較大。其中各井天然氣組分輕，C1～C4摩爾分數(shù)最低為71.49%，最高為95.12%，重烴摩爾分數(shù)較少，最低為1.75%，二氧化碳摩爾分數(shù)較高，最高為23.40%，平均摩爾分數(shù)為13.86%，按照《SYT6168-2009天然氣行業(yè)標準氣藏分類標準》[7]，已屬于高含二氧化碳氣藏。

表6 南堡2號潛山地區(qū)天然氣組分數(shù)據(jù)

注：各摩爾分數(shù)單位均為%

3.2 類型劃分

根據(jù)流體組分和采用前述5種方法，計算相關參數(shù)，得出凝析油(氣)藏類型識別(表7、表8)。

通過分析，這5種方法對老堡南1斷塊中NP2-82、NP23-P2002、NP23-P2005, 老堡南1東斷塊中的NP23-P2009、NP23-P2013，南堡280斷塊中的井判別結果相互一致。而LPN1、NP23-P2001、NP23-P2004、NP23-P2012、NP23-P2006、NP23-P2010則需要進一步研究。

因此對上述6口井的天然氣組分數(shù)據(jù)進行整理，得到方框圖法需要的4個參數(shù)(表9)。

將得到的參數(shù)投影到方框圖中，進行凝析氣藏類型判別(圖1)。

由圖1所示，NP23-P2012、NP23-P2006、NP23-P2010的判別結果與方法1～5大部分的判別結果是一致的，都為油環(huán)凝析氣藏。

而LPN1和NP23-P2001介于無油環(huán)凝析氣藏和帶油環(huán)凝析氣藏圖版的交叉處，說明很可能這兩口井的凝析氣藏屬于近臨界態(tài)流體，即很難區(qū)分是氣相還是液相。對NP23-P2004的判別結果為油環(huán)凝析氣藏，這與前述幾種方法得到的初定結論不一致。如果條件允許，這3口井可重新取樣進行分析研究。

綜合研究認為，老堡南1斷塊的LPN1，NP23-P2001，NP23-P2002，NP23-P2005，為無油環(huán)凝析氣藏；老堡南1斷塊的NP23-P2004、NP2-82井所在的斷塊為油環(huán)凝析氣藏。

而老堡南1東斷塊各井的結論不完全一致，無法得到準確的結論。

南堡280斷塊中NP23-P2008和NP286井為無油環(huán)凝析氣藏。NP280井為油環(huán)凝析氣藏。

表7 老堡南1斷塊凝析氣藏類型識別表

表8 老堡南1東斷塊和南堡280斷塊凝析氣藏類型識別表

表9 方框圖判別法參數(shù)表

圖1 利用方框圖判別凝析氣藏類型

4 結論

利用氣相色譜法分析的天然氣組分數(shù)據(jù)，通過一系列經驗統(tǒng)計法對南堡2號潛山地區(qū)的14口井的凝析氣藏類型進行了研究，結果表明：

(1)南堡2號潛山地區(qū)由于內部斷層錯綜復雜，凝析氣藏在潛山各個部位均有富集，斷塊具有獨立的油水系統(tǒng),凝析氣藏的類型略有差異，以油環(huán)凝析氣藏和無油環(huán)凝析氣藏為主。

(2)南堡2號潛山地區(qū)凝析氣藏組分含量差異較大，但整體而言，天然氣組分輕，重烴含量少，二氧化碳含量較高，屬于高含二氧化碳氣藏。

(3)對于大部分凝析氣藏來說，利用氣相色譜法分析的天然氣組分數(shù)據(jù)，通過經驗統(tǒng)計法得到的判斷結果是可靠的。而當?shù)玫脚袆e結果相互矛盾時，應利用其它方法來做進一步研究，以期得到更加準確的結果，而不能輕易的對天然氣類型下結論。

1 張厚福，方朝亮，高先志，等. 石油地質學[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002.

2 楊永才，張枝煥. 高蠟凝析油或輕質油的分布特征及成因機理[J].地質科技情報，2005,24(3)：55-59.

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4 康志勇，呂濱，韓云. 遼河油區(qū)凝析氣藏特征及天然氣類型識別[J].特種油氣藏，2008,15(6)：31-33.

5 陳榮書. 天然氣地質學[M]北京：地質出版社，1989:8-35.

6 李忠平. 安棚凝析氣藏地層流體相態(tài)特征研究及氣藏類型判別[J].南方油氣，2003,16(3):57-60.

7 油氣田開發(fā)專業(yè)標準化委員會.SY/T 6168-2009——氣藏分類[S].北京：國家能源局，2009:4-5.