渤海稠油高壓物性經驗公式適應性評價

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驗公式適應性評價

楊依依，焦松杰，張曉亮

（中海油研究總院，北京100027）

摘要：渤海是中國海上發(fā)現稠油儲量最多的海域，稠油儲量大，產量占比高，原油黏度是決定開發(fā)方式的關鍵參數。針對目前海上稠油油田地層流體取樣少或無取樣的問題，通過分析渤海地區(qū)稠油油田地面及地層流體性質資料，從中尋找二者之間的聯系，初步進行了渤海稠油油田高壓物性經驗公式適應性分析，給出不同高壓物性參數預測的最優(yōu)公式。

關鍵詞：渤海稠油油田；高壓物性；經驗公式；適應性

近年來，渤海新發(fā)現儲量中稠油儲量份額呈不斷上升趨勢，迄今為止，渤海是中國海上發(fā)現稠油儲量最多的海域。對于稠油儲量的評價與開發(fā)，正確評價其地層流體性質尤為關鍵。但海上稠油油田在儲量評價階段，地下流體取樣少甚至無取樣，從而影響儲量評價結果和油田開發(fā)效果。

1　研究思路

以渤海實際油田原油物性參數為基礎，針對渤海稠油油田物性參數統(tǒng)計分析，當部分參數整體規(guī)律性較差時，為消除區(qū)域成藏及油源等影響，提高預測精度，細化統(tǒng)計范圍，分區(qū)域和油組進行分析。同時開展原油物性參數分布規(guī)律性及主控因素研究，分析主控因素對稠油物性的影響，進而建立一套渤海稠油原油物性參數的預測方法。

2　公式適應性評價

截止目前，國內外已發(fā)表了大量的原油高壓物性經驗公式，這些經驗公式都是在大量實際油田高壓物性參數的數據分析基礎上建立的。結合渤海區(qū)域實際開發(fā)數據，若已有經驗公式難以適應該區(qū)域，則通過多元統(tǒng)計回歸建立相應公式。本文提出了一套定量評價經驗公式，對一定范圍內的原油物性參數進行精確預測。

據統(tǒng)計學原理，引入如下參數對公式適應性進行評價：（1）相對誤差（Ei）；（2）相對誤差平均值（AE）；（3）相對誤差絕對值的平均值（AAE）；（4）相對誤差絕對值的最小值（Emin）；（5）相對誤差絕對值的最大值（Emax）；（6）相關系數（r2）。通過綜合分析以上參數，最優(yōu)的預測方法應該是以上與相對誤差相關的6個參數都相對最小，相關系數最大，亦即相對誤差小并且都集中在該最小值附近。

2.1溶解氣油比

預測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)域實際高壓物性參數帶入相應公式進行計算，綜合各種預測方法的誤差分析匯總表來看，預測溶解氣油比推薦采用Glaso公式預測（見表1）。

表1　預測溶解氣油比公式誤差分析表

2.2地層原油體積系數

預測地層原油體積系數的公式包括Standing、Glaso、Marhoun、Vazquez-Beggs、Petrosky-Farshad等方法，五種方法預測體積系數精度均相對較高，可以進行渤海區(qū)域原油體積系數的計算。綜合來看，推薦Glaso方法，不滿足時可選擇Petrosky-Farshad方法（見表2）。

表2　預測體積系數公式誤差分析表

2.3地層原油黏度

通常采用Beggs和蘇氏公式對稠油地層原油黏度進行評價。

Beggs-Robinson［1］：

從誤差分析圖可發(fā)現（見圖1），Beggs方法預測體積系數精度均相對較高，預測地層原油黏度精度相對較高［2-4］。

圖1　Beggs公式相對誤差頻率分布圖

圖2　地層原油黏度與地面原油參數回歸關系曲線

結合渤海地區(qū)的數據分布特點：考慮到黏度對溫度的敏感性，而渤海稠油油田的膠瀝含量對黏度的影響規(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（Bo）來表征溶解氣對地層原油黏度的影響。結合實測高壓物性資料，回歸得到渤海區(qū)域原油黏度預測公式（見圖2）。

最終求得地層原油黏度與地面參數之間較好的冪指數關系［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。

通過本次研究，初步評價了地層原油黏度計算方法。經驗公式適用范圍（見表3）。本研究方法針對渤海區(qū)域地層原油黏度計算針對性更強，計算精度更高。

表3　渤海稠油油田經驗公式適用參數范圍

當考慮到區(qū)域成藏及油源等對地層流體性質的影響時，可縮小數據樣本點，采用區(qū)域甚至是油田范圍內數據資料進行分析，從而提高預測精度。

（1）石臼坨凸起稠油油田地層原油黏度與地面原油參數回歸關系曲線（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回歸關系曲線

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回歸關系曲線（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回歸關系曲線

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

（1）本文通過研究，初步對渤海稠油高壓物性經驗公式適應性進行了評價，推薦的適用于原油物性經驗公式（見表4）。

表4　原油物性經驗公式

（2）基于渤海稠油油田資料，研究建立了計算地層原油黏度的3個經驗公式，對渤海區(qū)域稠油油田來說經驗公式是適用的，具有實際應用價值；經驗公式的系數及準確性取決于數據樣本點的選取范圍。

參考文獻：

［1］Beggs H D，Robinson J R. Estimating the Viscosity of Crude Oil Systems［J］．JPT Forum，1975，（5）：1140-1141.

［2］Vázquez M E，Beggs H D. Correlations for Fluid Physical Property Prediction［J］．JPT，1980，（5）：968-970.

［3］Pedersen K S. Viscosity of Crude Oil［J］.Chem. Eng. Sci.，1984，39：1011-1016.

［4］Jossi J A，Stiel L I，Thodos G.The Viscosity of Pure Ssubstances in the Dense Gaseous and Liquid Phases［J］.AI Ch E J，1962，（8）：59-63.

［5］蘇繼紅，易斌，史繼忠.確定地層原油黏度的經驗方法［J］.石油勘探與開發(fā)，1999，26（5）：53-55.

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：TE155

文獻標識碼：A

文章編號：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

基金項目：國家科技重大專項“海上稠油熱采技術”，項目編號：2011ZX05024-005。

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