XW地區(qū)油藏相態(tài)特征實(shí)驗(yàn)研究

劉桂玲,徐建軍,張 進(jìn),馬 宏

(中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

XW地區(qū)油藏相態(tài)特征實(shí)驗(yàn)研究

劉桂玲,徐建軍,張 進(jìn),馬 宏

(中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

XW6斷塊油井試采時生產(chǎn)氣油比較高，常規(guī)方法求取高壓物性樣品難度大。針對油藏特點(diǎn)在XW6-1井獲取了MDT原始地層流體樣品，開展了XW地區(qū)油藏相態(tài)特征實(shí)驗(yàn)研究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果利用多種方法進(jìn)一步確定了該油藏的油藏類型為弱揮發(fā)油藏，并結(jié)合相態(tài)特征提出了下步開發(fā)建議。

相態(tài)特征 單次閃蒸 泡點(diǎn)壓力 組分 弱揮發(fā)油藏

油氣藏流體PVT性質(zhì)及相態(tài)的模擬研究對油氣藏開發(fā)是非常重要的，尤其是針對凝析氣藏、揮發(fā)性油藏等特殊油氣藏流體的PVT性質(zhì)研究，更是如此。在開采過程中，隨油氣藏壓力的下降會發(fā)生油氣藏流體性質(zhì)及相態(tài)的變化，因而使油氣藏內(nèi)的流體密度、粘度、飽和度和體積系數(shù)等均會發(fā)生一系列變化[1，2]。

XW地區(qū)是江蘇油田重點(diǎn)域外探區(qū)，2012年在該地區(qū)勘探獲得成功，發(fā)現(xiàn)了XW6含油斷塊。該斷塊油井試采時生產(chǎn)氣油比較高，常規(guī)方法求取高樣難度大。為了獲得XW地區(qū)油藏有代表性的地層流體PVT高壓物性參數(shù)和相態(tài)特征，確定油藏類型，為后續(xù)開發(fā)方案設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在新鉆的XW6-1井獲取了MDT原始地層流體樣品，開展了PVT高壓物性及流體相態(tài)實(shí)驗(yàn)測試分析研究[1-3]。

1 油藏相態(tài)特征實(shí)驗(yàn)研究

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)設(shè)備為加拿大DBR公司研制和生產(chǎn)的JEFRI全觀測無汞高溫高壓多功能地層流體分析儀。該裝置裝有一個容積為150mL的整體可視高溫高壓PVT室，可測試溫度范圍為：-30 ℃～200 ℃，測試精度為0.10 ℃；壓力范圍為：0.1～70 MPa，測試精度為0.01 MPa。

如圖1所示，該流程主要由注入泵系統(tǒng)、PVT筒、閃蒸分離器、溫控系統(tǒng)、油/氣相色譜和電子天平等組成。

1.3 油氣體系PVT相態(tài)研究

1.3.1 單次閃蒸測試

恒壓狀態(tài)下將原始地層條件下地層樣品進(jìn)行單次閃蒸測試，計量單次脫氣量和單次脫油量，測定穩(wěn)定油密度，測試結(jié)果見表1。

圖1 相態(tài)實(shí)驗(yàn)流程

由實(shí)驗(yàn)可知，該油藏氣油比較高、體積系數(shù)較大、收縮率較高，而原油密度低。

1.3.2 井流物組成分析

深圳市艾力農(nóng)生態(tài)發(fā)展有限公司董事長助理、副總經(jīng)理楊明波在致辭中表示，當(dāng)前我國固體氮肥的使用不當(dāng)以及生產(chǎn)工藝水平較低，造成了肥料利用率低下和資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，也對土壤、水資源等生態(tài)環(huán)境造成了污染和破壞，同時農(nóng)民及農(nóng)資經(jīng)銷商收益較低。針對這些問題，深圳市艾力農(nóng)生態(tài)發(fā)展有限公司聯(lián)合美國肥必施公司共同推出了液體緩釋氮肥產(chǎn)品“艾力素”，在符合“減肥增效”政策要求的同時，作物應(yīng)用效果良好，且提高了農(nóng)民和經(jīng)銷商的收益，有力推動了氮肥的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。

將單次閃蒸后的氣體和油分別進(jìn)行色譜分析，經(jīng)歸一化處理得到XW6-1井井流物組分組成，結(jié)果見表2。井流物中C1含量為28.39%，C2～C6含量為42.85%，C11+含量為13%，屬于富含中間烴輕質(zhì)揮發(fā)性原油的流體組成。

表2 XW6-1井井流物組分組成

注：C11+密度為0.869 4，C11+分子量為239.81。

1.3.3 泡點(diǎn)壓力測定

XW6-1井泡點(diǎn)壓力測試結(jié)果為12.4 MPa(表3)。從泡點(diǎn)壓力與氣油比、原油密度及原始地層壓力(27.28 MPa)匹配關(guān)系來看，油藏泡點(diǎn)壓力相對偏低。

表3 泡點(diǎn)壓力測試結(jié)果

1.3.4 等組成膨脹測試

通過等組成膨脹實(shí)驗(yàn)測試研究，得到了原始地層流體地層條件下體積的膨脹能力，即彈性膨脹能量的大小，其目的是獲得油氣體系PV關(guān)系、體積系數(shù)等相態(tài)特征參數(shù)。XW6-1井樣品等組成膨脹測試過程與結(jié)果見圖2、圖3、圖4所示。通過CCE算出的地層油密度和體積系數(shù)基本一致。

圖2 XW6-1井地層流體樣品CCE過程相態(tài)變化

(100.8 ℃)

圖3 等組分膨脹過程PV關(guān)系

圖4 體積系數(shù)與壓力關(guān)系曲線(p>pb)

由PV關(guān)系圖可知，在地層溫度下，隨地層壓力降低，原始地層流體相對體積增大，但體積膨脹能量不大。由體積系數(shù)與壓力關(guān)系曲線可知，隨著地層壓力下降，XW6-1井地層原油體積系數(shù)增加，但泡點(diǎn)壓力以上原油可壓縮性不高。

1.3.5 多級脫氣實(shí)驗(yàn)測試

該實(shí)驗(yàn)研究目的是確定在脫氣過程中不同壓力下原油的體積系數(shù)、密度以及溶解氣油比等的變化情況。XW6-1井樣品多級脫氣實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果如表4、表5。

表4 多級脫氣過程溶解氣油比、體積系數(shù)及密度變化

*為地層飽和壓力

表5 衰竭過程液相體積變化(100.8 ℃)

*為地層壓力，**為模擬的地層飽和壓力。

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，在多級脫氣過程中隨著壓力的降低，溶解氣油比、體積系數(shù)呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，而密度隨壓力的下降呈上升趨勢。脫氣過程中，液相體積分?jǐn)?shù)單調(diào)遞減，從原始飽和壓力下的100%降到了1 MPa下的60.32%，體現(xiàn)出揮發(fā)油在壓降過程中典型的液相體積收縮特性。

2 油藏類型確定

2.1 利用烴組成分布三角相圖確定

油氣體系烴組成分布三角相圖是根據(jù)油氣烴組成的三個擬組分C1+N2、C2～C6+CO2、C7+的含量繪制成的三角坐標(biāo)組成分布圖，可用于進(jìn)行油氣藏類型的統(tǒng)計分類。將XW6-1井的擬組分繪于三角組成分布圖中(圖5)，可見XW6-1井的組成點(diǎn)落在揮發(fā)油區(qū)域范圍內(nèi)，屬于揮發(fā)性油藏。

圖5 地層流體組成三元組成分類

2.2 利用氣油比、油罐穩(wěn)定油密度、地層流體密度及平均相對分子量確定

按氣油比和油罐穩(wěn)定油密度大小劃分油氣藏類型的準(zhǔn)則[1]如表6所示，地層流體密度和平均相對分子質(zhì)量判別油氣藏類型的標(biāo)準(zhǔn)如表7所示。根據(jù)這些準(zhǔn)則，提取生產(chǎn)測試和高壓物性實(shí)驗(yàn)分析所得到的XW6-1井相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析判斷，實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果見表8，氣油比242.8 m3/m3，油罐油密度0.794 5 g/cm3，地層流體密度0.620 8 g/cm3，平均相對分子量72.913，參照部頒標(biāo)準(zhǔn)，判斷XW6斷塊油藏類型為弱揮發(fā)性油藏。

表6 按氣油比和油罐油密度判別油氣藏類型標(biāo)準(zhǔn)

表7 地層流體密度和平均相對分子質(zhì)量判別油氣藏類型的標(biāo)準(zhǔn)

表8 XW6-1井油藏參數(shù)及油藏類型判別結(jié)果

2.3 利用φ1參數(shù)確定[1]

根據(jù)流體烴組分中各碳數(shù)組成分布，可定義一個經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，記為φ1。其表達(dá)式為

式中：各C值表示摩爾分?jǐn)?shù)，%

表9給出按φ1確定的分類標(biāo)準(zhǔn)。用該標(biāo)準(zhǔn)對102個油氣藏進(jìn)行檢驗(yàn)，符合率為85%。按φ1值定義計算XW6-1井地層流體樣品的φ1值為3.1，為揮發(fā)性油藏。

表9 油氣藏類型的φ1參數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)

綜合各種方法綜合判斷XW6斷塊為揮發(fā)性油藏。

3 結(jié)論與建議

(1)XW6斷塊屬輕質(zhì)揮發(fā)性油藏，從井流物組分分析來看，流體組分中C2、C3、C4含量高，若該地區(qū)滾動勘探形成一定規(guī)模后，可考慮利用地面節(jié)流膨脹深冷分離技術(shù)回收LPG，以提高開發(fā)生產(chǎn)效益。因此早期不建議采用注N2或CO2驅(qū)，以免氣竄污染采出的伴生氣而影響輕烴回收。

(2)XW6斷塊地飽壓差較大，初期可考慮利用地層的彈性能量進(jìn)行衰竭開采，當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆档揭欢ǔ潭葧r可考慮注水開發(fā)或注氣開發(fā)。

(3)開發(fā)后期地層壓力降到飽和壓力附近時，可考慮注N2或CO2混相驅(qū)，以提高油藏的采收率。

[1] Danesh Alil.油藏流體的PVT與相態(tài)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000：45-46.

[2] 妥宏，甄亞麗，李遇江，等.卡因迪克油田揮發(fā)性油藏流體特征分析[J].特種油氣藏，2006，13(5)：72-74.

[3] 中國石油天然氣總公司.SY-T6101-94凝析氣藏相態(tài)特征確定技術(shù)要求[S]//中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1995.

[4] 中國石油天然氣總公司.SY-T5543-2002凝析氣藏流體物性分析方法[S]//中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2002.

[5] 中國石油天然氣總公司.SY/T 6169-1995石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-油藏分類[S]//中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1995.

(編輯 王建年)

Experimental study on phase characteristics of reservoir in XW region

Liu Guilin，Xu Jianjun，Zhang Jin，Ma Hong

(ResearchInstituteofExplorationandDevelopmentofJiangsuOilfieldCompany，SINOPEC，Yangzhou225009，China)

There is high gas-oil ratio in producing test of oil wells in XW6 fault block.As a result，it is difficult to obtain high pressure oil samples by the conventional methods.According to the reservoir characteristics，it was obtained MDT original formation fluid samples from XW6-1 well.And then it was carried out an experimental study on the phase characteristics of reservoir in XW region.Experimental results indicated that the reservoir is weak volatile oil one.Thus it was proposed the next step development suggestion.

phase characteristics；single flash；bubble pressure；component；weak volatile reservoir

2015-09-09；改回日期：2015-10-09。

劉桂玲(1967—)女，教授級高級工程師，主要從事油田開發(fā)生產(chǎn)與科研工作，電話：0514-87760793，E-mail：liugl.jsyt@sinopec.com。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.01.012

TE135.3

A