準噶爾盆地未飽和油藏飽和壓力初探

張輝（新疆油田公司百口泉采油廠，新疆 克拉瑪依 834000）

準噶爾盆地未飽和油藏飽和壓力初探

張輝（新疆油田公司百口泉采油廠，新疆 克拉瑪依 834000）

統計準噶爾盆地油氣藏171口油井開發初期的飽和壓力、溶解氣油比、原油體積系數、流體密度等物性參數，分析各變量的相關性。以油層物理理論為依據，建立飽和壓力數學模型，解析出準噶爾盆地油藏飽和壓力數學計算式。

飽和壓力；流體物性；數學模型；準噶爾盆地

根據油氣性質等我們把油氣藏分為油藏、臨界態油氣藏、和氣藏。本文研究的是油藏的飽和壓力。主要方法是根據油層物理原理及油藏流體物性規律，建立油藏飽和壓力與油藏流體參數的關系式；利用數據統計分析軟件，使用油藏實驗實際PVT基礎數據，進行相關分析，建立數學模型，求解、確立油藏飽和壓力數學計算關系式。以便利用油田開發現場易獲得的生產數據，來判定某一時刻油藏或油井的飽和壓力。

1 理論公式推導

1.1 原油壓縮系數

原油壓縮系數是指隨壓力的改變，地層油體積的變化占原體積的比率。在等溫條件下，油藏壓力由任意壓力Pi變化到飽和壓力Pb時，原油壓縮系數的數學表達式為：

等式右邊分子、分母同除Vos,得：

因Bob＞Bo，在任意壓力Pi小于飽和壓力條件下，值為正，等式成立；而在高于飽和壓力的情況下，油層壓力與原油體積系數成反比。故在Pi大于飽和壓力Pb情況下，壓力Pi下的原油體積系數與飽和壓力Pb下的體積系數的差值取絕對值|Bo-Bob|，以保證差值為正、等式不變。

記做：

對于采用一次脫氣測得的氣油比，在高于飽和壓力之上直至原始地層壓力，溶解氣油比不變，因此，只需要研究推導Pi＜Pb條件下原油體積系數的變化情況。

1.2 原油體積系數

原油體積系數是原油在地下的體積與其在地面（標準狀況20℃，0.1 MPa）脫氣后的體積比，數學表達式：

在飽和壓力條件下，同樣有：

方程右邊分子、分母同除Vgs

2 數學模型建立

2.1 數據分析

與原油飽和壓力相關的流體物理參數有地層壓力、原油壓縮系數、原油體積系數、原油密度、質量及地面天然氣體積、溶解油氣比等。收集統計準噶爾盆地171井層流體物性分析資料，檢查數據分布，對數據類型、特征進行判定，飽和壓力、溶解氣油比屬數值型連續變量，數據近正態分布。

2.2 相關分析

理論公式揭示了流體物性參數之間的關聯，用Pearson相關分析來研究驗證飽和壓力與各參數的相關度及方向，顯著性描述值表示使相關系數為0的概率。與飽和壓力相關性最強的依次是溶解氣油比、原油體積系數、原油密度。飽和壓力下原油密度與飽和壓力為負相關，與飽和壓力理論公式中飽和壓力下原油密度位于等式右側分母部位相符。

在分析變量間線性相關程度時，可能由于第三個隱含變量的存在，使變量間的相關程度不能真實反映兩個指定變量間的關系，需要用偏相關系數來判斷多參數下指定變量間的關系。

控制地面天然氣密度、飽和壓力下原油密度等變量，觀察飽和壓力與溶解氣油比之間的相關性，認為實驗數據契合理論公式。

2.3 模型優化

理論公式的推導已經確立了飽和壓力與各流體參數之間的關系，但由于受參數易得性的制約，不能方便地使用理論公式求得油藏飽和壓力，需要用分析建模的方法獲得飽和壓力的解析式。

以飽和壓力為因變量，引入溶解氣油比、原油體積系數、地面天然氣密度、飽和壓力下原油密度等變量，逐步回歸建立四個數學計算模型。方差分析，包含不同變量的四個模型都拒絕了回歸系數為零的假設，擬合效果較好。

共線性診斷，其特征值顯示除地面天然氣密度、溶解氣油比，其它變量間存在共線性，共線性指標允差在0.05-0.1級別。綜合分析，剔除、篩選變量，建立飽和壓力優化模型。

3 初步認識

地層條件下，未飽和油藏的飽和壓力與溶解氣油比成正比。油層物性參數可以用來計算飽和壓力。

本次建立的線性模型，溶解氣油比的重要系數為0.84，其次為地面標況天然氣密度。再引入其它變量時，引入變量的重要性很低，且模型參數相關系數沒有提高。

使用統計學方法建立的計算模型遵循數學原理且符合油層物理學理論，兩個優選模型相關系數都在0.944以上，校正R2為0.891和0.931，模型可以用來預測準噶爾盆地未飽和油藏的飽和壓力。

數據分析和建模中，飽和壓力-溶解氣油比相關數據點沿正相關方向有離散加大的趨勢，影響著預測的精度。分析可能的原因：PVT實驗分析中沒有原油壓縮系數Co的數據，建模和計算時忽略了1∕Co項，增加了誤差；或是因為沒有對變量合理分類，降低了預測的精度。這需要再收集資料數據來解決。