楊依依，焦松杰，張曉亮

（中海油研究總院，北京　100027）

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油氣工程

渤海稠油高壓物性經(jīng)驗(yàn)公式適應(yīng)性評(píng)價(jià)

楊依依，焦松杰，張曉亮

（中海油研究總院，北京100027）

摘要：渤海是中國(guó)海上發(fā)現(xiàn)稠油儲(chǔ)量最多的海域，稠油儲(chǔ)量大，產(chǎn)量占比高，原油黏度是決定開發(fā)方式的關(guān)鍵參數(shù)。針對(duì)目前海上稠油油田地層流體取樣少或無(wú)取樣的問(wèn)題，通過(guò)分析渤海地區(qū)稠油油田地面及地層流體性質(zhì)資料，從中尋找二者之間的聯(lián)系，初步進(jìn)行了渤海稠油油田高壓物性經(jīng)驗(yàn)公式適應(yīng)性分析，給出不同高壓物性參數(shù)預(yù)測(cè)的最優(yōu)公式。

關(guān)鍵詞：渤海稠油油田；高壓物性；經(jīng)驗(yàn)公式；適應(yīng)性

近年來(lái)，渤海新發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量中稠油儲(chǔ)量份額呈不斷上升趨勢(shì)，迄今為止，渤海是中國(guó)海上發(fā)現(xiàn)稠油儲(chǔ)量最多的海域。對(duì)于稠油儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)與開發(fā)，正確評(píng)價(jià)其地層流體性質(zhì)尤為關(guān)鍵。但海上稠油油田在儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段，地下流體取樣少甚至無(wú)取樣，從而影響儲(chǔ)量評(píng)價(jià)結(jié)果和油田開發(fā)效果。

1　研究思路

以渤海實(shí)際油田原油物性參數(shù)為基礎(chǔ)，針對(duì)渤海稠油油田物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)部分參數(shù)整體規(guī)律性較差時(shí)，為消除區(qū)域成藏及油源等影響，提高預(yù)測(cè)精度，細(xì)化統(tǒng)計(jì)范圍，分區(qū)域和油組進(jìn)行分析。同時(shí)開展原油物性參數(shù)分布規(guī)律性及主控因素研究，分析主控因素對(duì)稠油物性的影響，進(jìn)而建立一套渤海稠油原油物性參數(shù)的預(yù)測(cè)方法。

2　公式適應(yīng)性評(píng)價(jià)

截止目前，國(guó)內(nèi)外已發(fā)表了大量的原油高壓物性經(jīng)驗(yàn)公式，這些經(jīng)驗(yàn)公式都是在大量實(shí)際油田高壓物性參數(shù)的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上建立的。結(jié)合渤海區(qū)域?qū)嶋H開發(fā)數(shù)據(jù)，若已有經(jīng)驗(yàn)公式難以適應(yīng)該區(qū)域，則通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)回歸建立相應(yīng)公式。本文提出了一套定量評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)一定范圍內(nèi)的原油物性參數(shù)進(jìn)行精確預(yù)測(cè)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，引入如下參數(shù)對(duì)公式適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)：（1）相對(duì)誤差（Ei）；（2）相對(duì)誤差平均值（AE）；（3）相對(duì)誤差絕對(duì)值的平均值（AAE）；（4）相對(duì)誤差絕對(duì)值的最小值（Emin）；（5）相對(duì)誤差絕對(duì)值的最大值（Emax）；（6）相關(guān)系數(shù)（r2）。通過(guò)綜合分析以上參數(shù)，最優(yōu)的預(yù)測(cè)方法應(yīng)該是以上與相對(duì)誤差相關(guān)的6個(gè)參數(shù)都相對(duì)最小，相關(guān)系數(shù)最大，亦即相對(duì)誤差小并且都集中在該最小值附近。

2.1溶解氣油比

預(yù)測(cè)溶解氣油比常用的公式包括Standing、Glaso、Marhoun、Vazquez-Beggs、Petrosky-Farshad等方法，將渤海區(qū)域?qū)嶋H高壓物性參數(shù)帶入相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算，綜合各種預(yù)測(cè)方法的誤差分析匯總表來(lái)看，預(yù)測(cè)溶解氣油比推薦采用Glaso公式預(yù)測(cè)（見表1）。

表1　預(yù)測(cè)溶解氣油比公式誤差分析表

2.2地層原油體積系數(shù)

預(yù)測(cè)地層原油體積系數(shù)的公式包括Standing、Glaso、Marhoun、Vazquez-Beggs、Petrosky-Farshad等方法，五種方法預(yù)測(cè)體積系數(shù)精度均相對(duì)較高，可以進(jìn)行渤海區(qū)域原油體積系數(shù)的計(jì)算。綜合來(lái)看，推薦Glaso方法，不滿足時(shí)可選擇Petrosky-Farshad方法（見表2）。

表2　預(yù)測(cè)體積系數(shù)公式誤差分析表

2.3地層原油黏度

通常采用Beggs和蘇氏公式對(duì)稠油地層原油黏度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

Beggs-Robinson［1］：

從誤差分析圖可發(fā)現(xiàn)（見圖1），Beggs方法預(yù)測(cè)體積系數(shù)精度均相對(duì)較高，預(yù)測(cè)地層原油黏度精度相對(duì)較高［2-4］。

圖1　Beggs公式相對(duì)誤差頻率分布圖

圖2　地層原油黏度與地面原油參數(shù)回歸關(guān)系曲線

結(jié)合渤海地區(qū)的數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)：考慮到黏度對(duì)溫度的敏感性，而渤海稠油油田的膠瀝含量對(duì)黏度的影響規(guī)律不明顯；另一方面考慮以原始溶解氣油比（Rsi）代替原油體積系數(shù)（Bo）來(lái)表征溶解氣對(duì)地層原油黏度的影響。結(jié)合實(shí)測(cè)高壓物性資料，回歸得到渤海區(qū)域原油黏度預(yù)測(cè)公式（見圖2）。

最終求得地層原油黏度與地面參數(shù)之間較好的冪指數(shù)關(guān)系［5］，得到公式（2）。

式中：ψ-膠瀝含量，%；T-地層溫度，℃；Rsi-溶解氣油比，m3/m3。

通過(guò)本次研究，初步評(píng)價(jià)了地層原油黏度計(jì)算方法。經(jīng)驗(yàn)公式適用范圍（見表3）。本研究方法針對(duì)渤海區(qū)域地層原油黏度計(jì)算針對(duì)性更強(qiáng)，計(jì)算精度更高。

表3　渤海稠油油田經(jīng)驗(yàn)公式適用參數(shù)范圍

當(dāng)考慮到區(qū)域成藏及油源等對(duì)地層流體性質(zhì)的影響時(shí)，可縮小數(shù)據(jù)樣本點(diǎn)，采用區(qū)域甚至是油田范圍內(nèi)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，從而提高預(yù)測(cè)精度。

（1）石臼坨凸起稠油油田地層原油黏度與地面原油參數(shù)回歸關(guān)系曲線（見圖3）及公式（3）。

圖3　石臼坨凸起稠油油田地層原油黏度與地面原油參數(shù)回歸關(guān)系曲線

適用范圍：μoa：（229～2 609）mPa·s；ρoa：（0.943～0.971）g/cm3；ψ：（18.5～47.6）%；T：（45～81.8）℃；Rsi：（5.8～24.3）m3/m3。

（2）渤東低凸起稠油油藏油田地層原油黏度與地面原油參數(shù)回歸關(guān)系曲線（見圖4）及公式（4）。

圖4　渤東低凸起稠油油田地層原油黏度與地面原油參數(shù)回歸關(guān)系曲線

適用范圍：μoa：（197.8～4 242.0）mPa·s；ρoa：（0.954～0.985）g/cm3；ψ：（18.4～46.8）%；T：（49～68）℃；Rsi：（7～39）m3/m3。

2.4小結(jié)

（1）本文通過(guò)研究，初步對(duì)渤海稠油高壓物性經(jīng)驗(yàn)公式適應(yīng)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，推薦的適用于原油物性經(jīng)驗(yàn)公式（見表4）。

表4　原油物性經(jīng)驗(yàn)公式

（2）基于渤海稠油油田資料，研究建立了計(jì)算地層原油黏度的3個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)渤海區(qū)域稠油油田來(lái)說(shuō)經(jīng)驗(yàn)公式是適用的，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；經(jīng)驗(yàn)公式的系數(shù)及準(zhǔn)確性取決于數(shù)據(jù)樣本點(diǎn)的選取范圍。

參考文獻(xiàn)：

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Evaluation and analysis of oil PVT correlation for Bohai heavy oilfield

YANG Yiyi，JIAO Songjie，ZHANG Xiaoliang
（CNOOC Research Institute，Beijing 100027，China）

Abstract:Bohai bay is a sea with the most reserves of heavy oil discovered offshore in China，and oil viscosity has a great influence on the development mode. Since there is little or even no fluid samples taken from heavy oilfields at present，by analyzing the properties data and the relationship between the surface and formation fluid，an evaluation has been initially proposed and provide the optimized empirical formula to make different PVT prediction.

Key words：Bohai heavy oilfield；PVT；empirical formula；adaptive

中圖分類號(hào)：TE155

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5285（2016）06-0013-03

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.004

*收稿日期：2016－05-20修回日期：2016－05-26

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專項(xiàng)“海上稠油熱采技術(shù)”，項(xiàng)目編號(hào)：2011ZX05024-005。

作者簡(jiǎn)介：楊依依，女（1988-），四川成都人，碩士，助理工程師，郵箱：yangyy7@cnooc.com.cn。