新疆A油田X井組PVT參數擬合研究

焦軍偉，萬巍，房明，焦保雷，王建海

（1.成都理工大學能源學院，四川成都610059；2.中石化西北油田分公司，新疆烏魯木齊830011）

新疆A油田X井組PVT參數擬合研究

焦軍偉1，萬巍1，房明1，焦保雷2，王建海2

（1.成都理工大學能源學院，四川成都610059；2.中石化西北油田分公司，新疆烏魯木齊830011）

實驗室PVT數據擬合是油藏參數計算處理中很重要的一步，也是為后期數模研究提供基礎數據的重要保證。本文根據新疆A油田X井組地層原油PVT數據，利用CMG軟件WINPROP相態模擬軟件包，對原油組分進行劈分、歸并；并通過調整擬組分的臨界壓力Pc、臨界溫度Tc、偏心因子等回歸參數，使得PVT參數（原油密度、飽和壓力、溶解氣油比、地層原油體積系數、恒質膨脹、P-T相圖等）與實驗數據的擬合誤差控制在5%以內。擬合精度較高，可信度較好。

PVT參數；擬組分；劈分；歸并；CMG相態模擬

1　PVT實驗數據

本次實驗數據來源于新疆A油田X井組的地層原油PVT分析報告，以下分別是研究區X井組油樣的基本參數（見表1）、PVT分析儀測試的油藏流體井流物組分（見表2）、油藏流體恒質膨脹（CCE）實驗數據（見表3）。

表1　X井組油樣基本參數表

表2　X井組油藏流體井流物組分表

表3　X井組油藏流體恒質膨脹實驗數據表

2　PVT參數擬合

2.1組分的劈分與歸并

本次采用CMG數值模擬軟件的WINPROP相態模擬軟件包，對X井組原油組分展開模擬。在各個模擬實驗開始前，首先將X井組原油中的C11+重質組分劈分為C11～C35的25個C原子［1］。然后將X井組原油較為復雜的組分按照組分性質相近的原則歸并為擬組分［2］。即將組分性質相近的組分歸并為一類擬組分，將不同組分對應的臨界溫度（Tc）、臨界壓力（Pc）和偏心因子（ω）平均為一個，來代表擬組分的臨界溫度（Tc）、臨界壓力（Pc）和偏心因子（ω）。X井組的原油擬組分歸并結果（見表4）。

表4　X井組原油擬組分歸并結果表

通過表4擬組分的劃分，將原油組分劃分為定義的組分，C7+組分和附加組分。按照這種方式進行組分歸并后將允許在一定程度范圍內進行調參。

2.2流體回歸變量調整

調整狀態方程常用的參數有二元相互作用參數，擬組分的性質，特別是臨界性質和狀態方程參數。這樣可在對原始參數改變最小的情況下實現調整。各參數的相對有效性取決于流體類型。利用WINPROP模塊的回歸工具可以進行參數的調整，該模塊采用Agarwal回歸方法對狀態方程的參數進行調整以擬合實驗數據，Agarwal回歸方法是指在回歸過程中從大量數據動態地選擇最有效參數的方法。模擬使用的狀態方程為Peng-Robinson狀態方程。

調參的目的是擬合流體PVT性質與流體樣品的實驗數據相吻合。擬合過程中將通過表5中的5個參數作為擬合過程中對流體模型的限制。

表5　X井組油藏流體模型限定參數

為了更好的優化所研究的流體模型，選擇以下流體性質作為回歸參數：（1）臨界壓力；（2）臨界溫度；（3）偏心因子；（4）分子摩爾質量；（5）Omega A（狀態方程參數）；（6）Omega B（狀態方程參數）［3］。調整前各擬組分的性質參數（見表6）；擬組分參數調整變化情況（見表7）；臨界壓力、臨界溫度、偏心因子、Omega A和Omega B的調參前后結果對比（見表8）。

表6　X井組流體模型調參前擬組分性質

表7　X井組原油擬組分參數調整變化表

表8　X井組原油流體模型參數回歸前后對比表

通過以上一系列參數的調整，模擬結果得到了極大改善，參數調整后流體模型的各項性質與實驗參數擬合度較好。回歸后流體模型各項參數與實驗數據的誤差基本控制在5%以內［4］（見表9）。

表9　X井組原油PVT參數回歸前后對比表

2.3恒質膨脹（CCE）實驗擬合

流體性質相關參數回歸后，對比恒質膨脹實驗數據［5］。恒質膨脹實驗（CCE）的擬合結果（見圖1），綠色實心點表示恒質膨脹實驗原始實驗數據，綠色虛線代表參數回歸前的流體模型性質參數，綠色實線表示參數回歸后流體模型的性質參數。圖中可以明顯觀察到，參數回歸前流體模型數據與實驗數據相差較大，不符合實驗數據結果，而參數回歸后，流體模型參數與實驗數據幾乎一致，說明參數回歸后該流體模型能夠較為準確的描述真實流體樣品的性質。

2.4P-T相圖擬合

結合前面原油的組分，利用CMG的WINPROP模塊分析井組中原油的PVT性質（見圖2）。兩相邊界線是最外圈綠色的線，藍色的小方塊是臨界點。目的層原油初始壓力為46.72 MPa，油藏溫度為102.56℃，油藏壓力及溫度下的原油位置在兩相邊界線左上部五角星標記處。這表明油藏流體屬于黑油系統。在黑油系統中，如果壓力在泡點壓力以上，流體主要由原油和溶解氣組成，這也意味著在泡點壓力以上，油藏中流體為單一液相。當壓力下降到泡點壓力以下，溶解氣從原油中釋放成為自由氣。井口產出的氣體將由溶解氣和自由氣兩部分組成［6］。

圖1　X井組原油恒質膨脹實驗擬合結果

圖2　X井組原油P-T相圖擬合

本次研究中，模型將在等溫條件下建立，這意味著在生產和氣體注入過程中，系統的溫度將是恒定的。在102.6℃處穿過兩相邊界線對應的壓力點就是該系統下的泡點壓力，即36.42 MPa左右，與實測泡點壓力幾乎相等，說明本次參數擬合的精度較高。

3　結論

通過WINPROP相態模擬，將A油田X井組原油組分劈分、歸并及參數調整后，擬合結果與實驗數據誤差小于5%，得到了能反映新疆A油田X井組地層流體相態特征及數模所需的流體參數場，為下步數值模擬研究及開發方案的編制提供可靠的基礎數據。

［1］趙超斌，等.流體樣品重質組分劈分優化規律［J］.大慶石油地質與開發，2008，（5）：67-69.

［2］侯大力.近臨界凝析氣藏注CO2提高采收率機理及埋存研究［D］.成都：西南石油大學，2014.

［3］尹鵬.CS油田F3油藏CO2近混相驅油機理及可行性評價研究［D］.成都：西南石油大學，2014.

［4］劉華勇.PVT實驗擬合及最小混相壓力確定［J］.石化技術，2016，（2）：112-114.

［5］侯大力，等.近臨界凝析氣藏動態相態行為［J］.大慶石油地質與開發，2014，（1）：86-91.

［6］湯勇，孫雷，李士倫，等.油氣烴類體系完整P-T相圖模擬計算［J］.斷塊油氣田，2003，（5）：54-57+92.

Study on PVT parameters fitting at well group X of A oilfield in Xinjiang

JIAO Junwei1，WAN Wei1，FANG Ming1，JIAO Baolei2，WANG Jianhai2
（1.College of Energy Resources，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China；2.Sinopec Northwest Oilfield Company，Urumuqi Xinjiang 830011，China）

PVT data fitting plays an importment role in calculation and treatment of reservoir parameters.And it also provides significant guarantee of basic data for numerical simulation afterwards.This paper used WINPROP phase behavior simulation software package of CMG to split and lump the component of crude oil PVT data at X well group of A oilfield in Xinjiang.And the regression parameters like critical pressure，critical temperature and acentric factor of pseudo component is adjusted.At last PVT data such as density，saturation pressure，solution gas-oil ratio，oil formation volume factor and constant composition expansion compared with the experimental data fitting error control within 5%.The fitting precision is high and credibility is satisfactory.

PVT parameters；pseudo component；split；lump；CMG phase-behavior simulation

TE357.7

A

1673-5285（2016）09-0049-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.012

2016－07-10

焦軍偉，男（1990-），成都理工大學能源學院在讀碩士研究生，研究方向為油氣田開發地質，郵箱：286973543@qq.com。