油氣藏流體高壓物性參數(shù)及相態(tài)特征預(yù)測方法分析

楊發(fā)榮 (中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司渤海實驗中心, 天津 300452)

油氣藏流體高壓物性參數(shù)及相態(tài)特征預(yù)測方法分析

楊發(fā)榮 (中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司渤海實驗中心, 天津 300452)

本文主要采用舉例分析法，淺析油氣藏流體高壓物性參數(shù)及相態(tài)特征的預(yù)測方法，以期為油氣藏評價、動態(tài)分析、儲量計算提供精度更高的流體高壓物性參數(shù)。

油氣藏流體；高壓物性參數(shù)；相態(tài)特征；預(yù)測方法

油氣藏流體高壓物性參數(shù)主要包括原油粘度、體積系數(shù)、飽和壓力等數(shù)據(jù)，其是儲油層性質(zhì)評價、油田儲量計算的重要參數(shù)。為了簡化油井取樣和配樣分析的操作流程、降低運行成本，需從動態(tài)角度預(yù)測油藏的物性特征，以便為制定油田生產(chǎn)方案和調(diào)整生產(chǎn)動態(tài)提供指導(dǎo)意見。鑒于此，本文分別從以下方面分析油氣藏流體高壓物性參數(shù)及相態(tài)特征的預(yù)測方法。

1 油氣藏流體高壓物性參數(shù)預(yù)測

對于油氣藏流體高壓物性參數(shù)，建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型來預(yù)測原有高壓物性參數(shù)，進(jìn)而提高對非線性等高壓物性參數(shù)的解決能力。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種多層前向網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元模型。在對油氣藏流體高壓物性參數(shù)進(jìn)行預(yù)測時，通常需要根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息，建立具有非線性、只適應(yīng)的油氣藏流體高壓物性參數(shù)預(yù)測模型。在本文，筆者以勝利油田濱南區(qū)為例，淺析油氣藏流體高壓物性參數(shù)的預(yù)測，具體分析飽和壓力、壓縮系數(shù)的預(yù)測。

1.1 飽和壓力的預(yù)測

本小節(jié)主要對PVT模型精度進(jìn)行評價。Pb的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的輸入層為γo、γg、Rs、T，同時包含1個擁有9個隱含節(jié)點的隱含層，其中Pb的網(wǎng)絡(luò)模型為輸出層。關(guān)于實驗測量的Pb值與Pb預(yù)測值，若實驗數(shù)據(jù)與預(yù)測結(jié)果相同或相近，則所有數(shù)據(jù)全部分布在45°線上，且當(dāng)數(shù)據(jù)點與45°線靠攏，表明預(yù)測結(jié)果更接近實驗結(jié)果。通過論證可知，利用ANN模型測得的濱南區(qū)飽和壓力具有最低的平均絕對誤差、最小的標(biāo)準(zhǔn)偏差和最大的相關(guān)系數(shù)，其中其平均相對誤差為6.2436283%，R2為0.8514。

1.2 壓縮系數(shù)的預(yù)測

Co的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的輸入層為γo、γg、Rs、T、P，同時包含1個擁有11個隱含節(jié)點數(shù)的隱含層，其中Co的網(wǎng)絡(luò)模型為輸出層。關(guān)于利用ANN模型測得的Co預(yù)測值與實驗測得的Co值，同樣，若預(yù)測值在45°線上或附近集中，表明預(yù)測結(jié)果接近實測結(jié)果。通過論證分析發(fā)現(xiàn)，ANN模型測得的數(shù)據(jù)點均向45°線靠攏，其中ANN模型的相對誤差為7.154%，相對系數(shù)為0.86122。

2 帶油環(huán)凝析氣藏地層流體的相態(tài)特征分析

筆者利用熱力學(xué)相平衡的方法分析帶油環(huán)凝析氣藏地層流體的相態(tài)特征，其中帶油環(huán)凝析氣藏通常分為飽和非平衡型、飽和平衡型和特殊未飽和型三種。為了獲得理想的分析結(jié)果，筆者主要選用改進(jìn)后的PR狀態(tài)方程來預(yù)測帶油環(huán)凝析氣藏地層流體的相態(tài)特征，具體分析地層流體的相態(tài)特征。

本案以勝利油田濮67區(qū)塊為例。利用PR狀態(tài)方程相圖仿真模擬方法和流體相平衡熱力學(xué)原理，并根據(jù)地層流體C7+重餾分熱力學(xué)參數(shù)與實測露點壓力的匹配情況，對濮67區(qū)塊的帶油環(huán)凝析氣藏取樣井地層流體相圖進(jìn)行模擬。模擬結(jié)果表明，濮8-4井與濮10井處在構(gòu)造帶的頂部，且氣頂氣全部為相態(tài)特征相同且未飽和的凝析氣，其中露點壓力與地層壓力相近，反凝析液飽和度的極大值為2%～3%及其具有較強的彈性膨脹能力；濮8-12/8-14凝析氣井全部為飽和的凝析氣，其地層壓力與露點壓力相等，且均較高，同時反凝析液飽和度的極大值較小及彈性膨脹能力相當(dāng)強；此外，濮8-12/8-14地層平衡油井全部為飽和的油環(huán)油，其地層壓力與露點壓力相等，但地層油的彈性膨脹能力較弱。

通過與生產(chǎn)井的地層凝析氣體系相態(tài)系數(shù)進(jìn)行比對可知，相圖的地層溫度處在臨界凝析溫度與臨界溫度之間，且與臨界凝析溫度更為接近，表明勝利油田濮67區(qū)塊帶油環(huán)凝析氣藏的地層凝析氣體系為中間烴型含量較低的凝析氣體系；濮8-12井等的地層平衡油環(huán)油體系相態(tài)參數(shù)表明，相圖的地層溫度比臨界溫度低，飽和壓力與地層壓力相等，但比臨界凝析壓力低，具體為輕質(zhì)弱揮黑油體系。

3 結(jié)語

研究表明，油氣藏流體高壓物性參數(shù)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測的方法是可取的，其不僅可以彌補回歸經(jīng)驗關(guān)系式法的不足，同時表現(xiàn)出智能化程度高和預(yù)測精度高的優(yōu)點。此外，本案采用現(xiàn)代流體熱力學(xué)相平衡的方法來分析帶油環(huán)凝析氣藏的相態(tài)特征，具體以地層流體的相態(tài)特征為例展開討論，結(jié)果表明上述分析方法所得的結(jié)果基本與實測值吻合，即能準(zhǔn)確判定油氣層的類型?？傊?，油氣藏流體高壓物性參數(shù)及相態(tài)特征的預(yù)測工作是確保油田生產(chǎn)工作順利開展的重要條件，應(yīng)當(dāng)加以重視。

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