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1、油气藏流体高压物性的油气藏流体高压物性的勘探开发研究院2013年4月前前 言言 油气藏流体高压物性分析的目的是研究和确定油气藏流体高压物性分析的目的是研究和确定模拟开采条件下油气藏流体的相态和性质。为达此模拟开采条件下油气藏流体的相态和性质。为达此目的，首先要针对不同类型的油气藏，以合适的方目的，首先要针对不同类型的油气藏，以合适的方法取得能代表地层流体的样品，然后在实验室模拟法取得能代表地层流体的样品，然后在实验室模拟各种开采过程，以得到准确可靠的高压物性数据。各种开采过程，以得到准确可靠的高压物性数据。这些数据是合理管理油气藏的基础，评价油气藏、这些数据是合理管理油气藏的基础，评价油气藏、
2、计算油气藏的储量、制订最佳开发方案、采油工艺计算油气藏的储量、制订最佳开发方案、采油工艺研究都需要这些数据。研究都需要这些数据。前前 言言 实验室进行油气藏流体高压物性取样、分析实验室进行油气藏流体高压物性取样、分析和数据处理的主要依据是石油天然气行业标准和数据处理的主要依据是石油天然气行业标准: : SY/T5154-1999SY/T5154-1999油气藏流体取样方法油气藏流体取样方法 SY/T5542-2000SY/T5542-2000地层原油物性分析方法地层原油物性分析方法 SY/T5543-2002SY/T5543-2002凝析气藏流体物性分析方法。凝析气藏流体物性分析方法。提提 纲
3、纲1 1 油气藏流体的类型油气藏流体的类型2 2 油气藏流体取样油气藏流体取样3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析4 4 油气藏流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用1 1 油气藏流体的类型油气藏流体的类型 在地层及地面条件下，油气藏流体的性在地层及地面条件下，油气藏流体的性质决定于其组成和体系的温度、压力。其中，质决定于其组成和体系的温度、压力。其中，油气藏流体的组成是决定其性质的内在的、油气藏流体的组成是决定其性质的内在的、根本性的原因，体系的温度和压力是决定其根本性的原因，体系的温度和压力是决定其性质的外部原因。性质的外部原因。1 油气藏流体的类型 根据地层温度在油气
4、藏流体相图中根据地层温度在油气藏流体相图中的位置，可以把油气藏流体分为干气、的位置，可以把油气藏流体分为干气、湿气、凝析气、挥发油和黑油。湿气、凝析气、挥发油和黑油。 地层温度高于临界温度的油气藏属地层温度高于临界温度的油气藏属于气藏，否则属于油藏。于气藏，否则属于油藏。1 1 油气藏流体的类型油气藏流体的类型油气藏流体的典型相图温 度压 力1：干气2：湿气3：凝析气4：挥发油5：黑油C：临界点AC：露点线BC：泡点线Tm：临界凝析温度Pm：临界凝析压力油 藏气 藏CAB12345TmPm1 1 油气藏流体的类型油气藏流体的类型 地层温度高于临界凝析温度的气藏为干气藏地层温度高于临界凝析温度的
5、气藏为干气藏或湿气藏。干气的分离器条件位于气相区。湿气或湿气藏。干气的分离器条件位于气相区。湿气的分离器条件位于相包络线以内的两相区，分离的分离器条件位于相包络线以内的两相区，分离器内会形成一些凝析液。器内会形成一些凝析液。 地层温度介于临界温度和临界凝析温度之间地层温度介于临界温度和临界凝析温度之间的气藏为凝析气藏。在衰竭式开采过程中，当地的气藏为凝析气藏。在衰竭式开采过程中，当地层压力降到露点压力以下时会在地层中反凝析出层压力降到露点压力以下时会在地层中反凝析出液体，采出井流物的气油比增加。地层中形成的液体，采出井流物的气油比增加。地层中形成的这部分凝析液流动性差，难以开采。这部分凝析液流
6、动性差，难以开采。1 1 油气藏流体的类型油气藏流体的类型 挥发性油藏的地层温度略低于流体的挥发性油藏的地层温度略低于流体的临界温度，因此又称为近临界油藏。由于临界温度，因此又称为近临界油藏。由于在临界点附近，等液量线相当密集，地层在临界点附近，等液量线相当密集，地层压力略低于泡点压力时就会有大量油挥发，压力略低于泡点压力时就会有大量油挥发，收缩性很大。其典型的分离器条件位于低收缩性很大。其典型的分离器条件位于低等液量线上。等液量线上。 黑油油藏是最常见的油藏类型。其分黑油油藏是最常见的油藏类型。其分离器条件位于较高的等液量线上。离器条件位于较高的等液量线上。2 油气藏流体取样及样品检查 在油
7、气田开发过程中，油气藏流体的取样在油气田开发过程中，油气藏流体的取样越早越好。当地层压力降到原始饱和压力以下越早越好。当地层压力降到原始饱和压力以下地层中的油气藏流体就形成了油、气两相。这地层中的油气藏流体就形成了油、气两相。这时，流入井中的油、气两相的摩尔比，一般不时，流入井中的油、气两相的摩尔比，一般不会等于地层中形成的两相的摩尔比，从而无法会等于地层中形成的两相的摩尔比，从而无法取到有代表性的样品。取到有代表性的样品。2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查 应尽量选取符合下列条件的井取样：应尽量选取符合下列条件的井取样：1)1)井底压力高于预计的原始饱和压力。井底压力高
8、于预计的原始饱和压力。2)2)不产水或产水率不超过不产水或产水率不超过5%5%。3)3)油气流稳定，没有间歇现象。油气流稳定，没有间歇现象。4)4)采油（气）指数在周围井中相对较高，在较小生产压差采油（气）指数在周围井中相对较高，在较小生产压差下能达到稳定生产。下能达到稳定生产。5)5)气油比及地面原油密度在周围井中有代表性。气油比及地面原油密度在周围井中有代表性。6)6)井口量油测气设备齐全可靠，流程符合取样要求。井口量油测气设备齐全可靠，流程符合取样要求。7)7)水泥封固井段层间无串槽。水泥封固井段层间无串槽。8)8)最好为自喷井。最好为自喷井。2.1 2.1 取样井的选择条件取样井的选择
9、条件2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查 对预计的油气藏流体原始饱和压力低于地层压力而高于对预计的油气藏流体原始饱和压力低于地层压力而高于正常生产时的井底压力的油气藏，当井底流动压力降到饱和正常生产时的井底压力的油气藏，当井底流动压力降到饱和压力以下时，流体将在井筒周围脱气压力以下时，流体将在井筒周围脱气( (凝析凝析) )，形成以井筒为，形成以井筒为中心的脱气中心的脱气( (凝析凝析) )区。区。 通过改变油（气）井的工作制度（油嘴），使油（气）通过改变油（气）井的工作制度（油嘴），使油（气）井的产量逐步降低到井底流动压力高于地层流体原始饱和井的产量逐步降低到井底流动压力
10、高于地层流体原始饱和（泡点、露点）压力，从而使油（气）藏地层远处的有代表（泡点、露点）压力，从而使油（气）藏地层远处的有代表性的原始油（气）藏单相流体能取代井筒周围地层没有代表性的原始油（气）藏单相流体能取代井筒周围地层没有代表性的两相油（气）藏流体。性的两相油（气）藏流体。2.2 取样井调整的目的2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查2.2.1 2.2.1 油井的调整油井的调整 对于勘探新区块凡有工业油流的探井和评价井，油层射孔后用合对于勘探新区块凡有工业油流的探井和评价井，油层射孔后用合理油嘴排替掉井筒内及附近的污物和被污染的原油（排替时间根据油理油嘴排替掉井筒内及附近的
11、污物和被污染的原油（排替时间根据油井产量和井中污染物数量而定，一般井产量和井中污染物数量而定，一般2 23 3天比较合理），待井底替净天比较合理），待井底替净后立即换用小油嘴控制流压进行试油生产，待油后立即换用小油嘴控制流压进行试油生产，待油( (气气) )产量、井口压力产量、井口压力和井底压力趋于稳定后应该立即进行取样。和井底压力趋于稳定后应该立即进行取样。 尽量不用大油嘴长时间放产后再进行取样，对于饱和程度高的油尽量不用大油嘴长时间放产后再进行取样，对于饱和程度高的油藏、挥发性油藏及带气顶的油藏，使用大油嘴长时间放产非常容易使藏、挥发性油藏及带气顶的油藏，使用大油嘴长时间放产非常容易使地层
12、原油脱气而形成两相，根据我们的经验，此时再使用小油嘴控制地层原油脱气而形成两相，根据我们的经验，此时再使用小油嘴控制生产一定时间，即使地层压力恢复起来了，地层流体也很难再恢复成生产一定时间，即使地层压力恢复起来了，地层流体也很难再恢复成单相。单相。 2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查2.2.2 2.2.2 凝析气井的调整凝析气井的调整凝析气井的调整采用逐级降产法，以便排除井筒和近井凝析气井的调整采用逐级降产法，以便排除井筒和近井带中无代表性的烃类气体。调整过程中每次降产约一半，并带中无代表性的烃类气体。调整过程中每次降产约一半，并使气井生产到气油比稳定（波动小于使气井生产
13、到气油比稳定（波动小于5%5%）。调整过程中气油）。调整过程中气油比一般随产量变化而降低，当气油比不再随产量变化而下降比一般随产量变化而降低，当气油比不再随产量变化而下降时，气井调整完毕。时，气井调整完毕。和一般油井的调整不同，不能认为产量控制越小越和一般油井的调整不同，不能认为产量控制越小越好。取样时应保持足够高的产量，以防发生间歇生产和好。取样时应保持足够高的产量，以防发生间歇生产和井筒中的凝析物沉降。井筒中的凝析物沉降。2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择n 井下取样井下取样n 地面分离器取样地面分离器取样取样方式取样方式2
14、 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查 对于一般未饱和黑油油藏、稠油油藏和挥发性油藏，如果能对于一般未饱和黑油油藏、稠油油藏和挥发性油藏，如果能调整到井底压力高于预计的原始饱和压力，采取井下取样方式。调整到井底压力高于预计的原始饱和压力，采取井下取样方式。对于饱和油藏，井底流动压力肯定低于饱和压力，无法直接在井对于饱和油藏，井底流动压力肯定低于饱和压力，无法直接在井下取得有代表性的样品。这时可在井下取得已脱气的样品，或者下取得有代表性的样品。这时可在井下取得已脱气的样品，或者在地面分离器中取得油、气样品，按饱和压力对样品进行配制；在地面分离器中取得油、气样品，按饱和压力对样品进
15、行配制； 对于凝析气藏、湿气藏，可在地面分离器中取得油、气样品，对于凝析气藏、湿气藏，可在地面分离器中取得油、气样品，按气油比对样品进行配制。不提倡对凝析气藏进行井下取样；按气油比对样品进行配制。不提倡对凝析气藏进行井下取样； 对于油气藏（气顶油藏或油环气藏），则需要根据实际情况，对于油气藏（气顶油藏或油环气藏），则需要根据实际情况，选择井下取样、地面分离器取样或同时进行两种方式取样。选择井下取样、地面分离器取样或同时进行两种方式取样。2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择井下取样井下取样
16、适适 应应 范范 围：生产气油比较低的常规油井、挥发性油井围：生产气油比较低的常规油井、挥发性油井优优 点：不受地面量油测气精度的影响点：不受地面量油测气精度的影响取样点选择：油层中部油管鞋以上取样点选择：油层中部油管鞋以上20米处。米处。取样前油井参数测量取样前油井参数测量压力测量：在井下取样前要进行油层中部静压和流压测试，目的是压力测量：在井下取样前要进行油层中部静压和流压测试，目的是 为了检验样品的合格性，为为了检验样品的合格性，为PVT分析提供依据。分析提供依据。温度测量：在井下取样前要进行油层中部和取样点温度测试，目的温度测量：在井下取样前要进行油层中部和取样点温度测试，目的 是为了
17、检验样品的合格性，为是为了检验样品的合格性，为PVT分析提供依据。分析提供依据。2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查 具有正常井下测压的井口装置就可以进行井下取样。具有正常井下测压的井口装置就可以进行井下取样。一般井下取样时的井口装置见图一般井下取样时的井口装置见图2 2。实验室采用的井下取。实验室采用的井下取样器是挂壁式取样器。下取样器到取样部位，停留冲洗样器是挂壁式取样器。下取样器到取样部位，停留冲洗1010minmin后上提。后上提。 样品送到实验室后，测定各支样品的开阀压力和饱和样品送到实验室后，测定各支样品的开阀压力和饱和压力。有两支以上饱和压力相差不超过压力。有
18、两支以上饱和压力相差不超过2%2%时，就可以判断时，就可以判断取得的样品合格。取得的样品合格。2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择井下取样井下取样2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查井下取样时的井口装置示意图1防喷管 2油管 3井下取样器2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择井下取样井下取样2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择地面分离器取样地面分离器取样适适 应应 范范 围：凝析气井、挥发油井、高气油比油井围：凝析气井、挥发油井、高气油比油井优优 点：便于实施，适于近饱和稳定生产状态取样点：便于实
19、施，适于近饱和稳定生产状态取样取样点选择：地面油气水三相分离器油气出口处取样点选择：地面油气水三相分离器油气出口处分离器压力：分离器压力：Ps =用于实验室配样计算用于实验室配样计算分离器温度：分离器温度：Ts =用于用于实验室配样计算实验室配样计算天然气产量：天然气产量：Qg =用于计算生产气油比用于计算生产气油比稳定油产量：稳定油产量：Qo =用于计算生产气油比用于计算生产气油比生产气油比：生产气油比：GORf =实验室配样计算实验室配样计算油罐油相对密度：油罐油相对密度：ro = 用于计算油罐油分子量用于计算油罐油分子量井场测气用条件：井场测气用条件：Pa,Ta,Zgf,rgf = 配样
20、计算配样计算取样过程参数测取取样过程参数测取2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择地面分离器取样地面分离器取样取样流程示意图取样流程示意图气样气样油样油样分离器分离器油气井油气井PsTs2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查 对于凝析气藏，井筒中析出的凝析液以气中液对于凝析气藏，井筒中析出的凝析液以气中液滴和井壁液膜两种形式存在，井流物的流动也不可滴和井壁液膜两种形式存在，井流物的流动也不可能完全稳定，井下取样得不到有代表性的样品。但能完全稳定，井下取样得不到有代表性的样品。但只要取样井的产量不是太低，井流物有足够
21、的携液只要取样井的产量不是太低，井流物有足够的携液能力，处在相对稳定的流动条件下，可以认为从井能力，处在相对稳定的流动条件下，可以认为从井底流入井筒的流体与从井筒流入分离器的流体成分底流入井筒的流体与从井筒流入分离器的流体成分相同，在分离器中取得的样品能代表地层流体。相同，在分离器中取得的样品能代表地层流体。2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择地面分离器取样地面分离器取样2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查 油井调整好且流量稳定后应尽快取样。选取合油井调整好且流量稳定后应尽快取样。选取合适的工作制度取样，选取的工作制度下的油、气适的工作制度取样，选取的工作制度下的油
22、、气样均应取两个以上。样均应取两个以上。 采用气体冲洗法取气样，采用排气取液法取油采用气体冲洗法取气样，采用排气取液法取油样。样。2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择地面分离器取样地面分离器取样2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查n初检初检 对于取得的分离器样品，应检查气样的内压和油样的对于取得的分离器样品，应检查气样的内压和油样的泡点压力。折算的气样内压、油样的泡点压力和分离器压泡点压力。折算的气样内压、油样的泡点压力和分离器压力相差不超过力相差不超过5 5为合格。为合格。n详检详检 检查分离器的油气平衡情况。根据相平衡原理，如果分检查分离器的油气平衡情况。根据相
23、平衡原理，如果分离器油气平衡，分离器油和分离器气的组分从甲烷到己烷离器油气平衡，分离器油和分离器气的组分从甲烷到己烷的的lg(lg(y yi i/ /x xi i) )p psepsep和和- -b bi i(1/(1/T Tbibi-1/-1/T Tsepsep) )应成线性关系。应成线性关系。2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择地面分离器取样地面分离器取样2 2 油气藏流体取样及样品检查油气藏流体取样及样品检查分离器油气平衡检查图分离器油气平衡检查图2.2.3 3 取样方式的选择取样方式的选择地面分离器取样地面分离器取样3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析 油气藏流
24、体高压物性分析的目的是研究油气藏流体高压物性分析的目的是研究和确定模拟开采条件下油气藏流体的相态和和确定模拟开采条件下油气藏流体的相态和性质。对于衰竭式开采的油气藏，随着油气性质。对于衰竭式开采的油气藏，随着油气藏流体的采出，地层压力逐渐下降。在大部藏流体的采出，地层压力逐渐下降。在大部分开采方法中地层温度基本保持不变，因此分开采方法中地层温度基本保持不变，因此在衰竭式开采期间，决定地层中流体性质的在衰竭式开采期间，决定地层中流体性质的主要变量是地层压力。这样，可以通过改变主要变量是地层压力。这样，可以通过改变压力的实验来模拟开采过程。压力的实验来模拟开采过程。3 3 油气藏流体高压物性分析油
25、气藏流体高压物性分析n一般不考虑水的影响。一般不考虑水的影响。n假定油气藏中各相平衡，以简化油气藏流体的相态实验假定油气藏中各相平衡，以简化油气藏流体的相态实验和研究。和研究。n忽略流体的表面效应。在致密的孔隙介质中，表面张力忽略流体的表面效应。在致密的孔隙介质中，表面张力可能很大，能影响流体的相态，例如气体在孔隙中的毛可能很大，能影响流体的相态，例如气体在孔隙中的毛管凝析现象。孔隙小于管凝析现象。孔隙小于1010-8-8m m时，这种影响相当大。凝时，这种影响相当大。凝析气藏一般是亲水的，小孔隙中充满了水，毛管凝析的析气藏一般是亲水的，小孔隙中充满了水，毛管凝析的影响可以忽略。因此，在相态实
26、验和研究中，一般忽略影响可以忽略。因此，在相态实验和研究中，一般忽略流体的表面效应。流体的表面效应。3.1 三个假定3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析分析流程1 1、PVTPVT相态分析仪器结构相态分析仪器结构n江苏海安华达石油仪器厂江苏海安华达石油仪器厂2 2、PVTPVT相态实验测试及数值模拟相态实验测试及数值模拟nP-TP-T相图测试；相图测试；n等温恒质膨胀测试；等温恒质膨胀测试；n多级脱气实验测试；多级脱气实验测试；n多级粘度实验测试；多级粘度实验测试；n地面分离器油气分离测试；地面分离器油气分离测试；n注气驱过程膨胀实验测试；注气驱过程
27、膨胀实验测试；n混相驱实验测试。混相驱实验测试。3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析恒质膨胀实验和热膨胀实验定义定义 恒质膨胀实验又称为恒质膨胀实验又称为P-VP-V关系测试，是指在地层温度关系测试，是指在地层温度下测定恒定质量的地层原油的体积与压力的关系。热膨胀下测定恒定质量的地层原油的体积与压力的关系。热膨胀实验是测定恒定质量的地层原油单位温度变化下的体积变实验是测定恒定质量的地层原油单位温度变化下的体积变化率。化率。实验目的实验目的 获得到地层流体的饱和压力、相对体积和获得到地层流体的饱和压力、相对体积和Y Y函数、压函数、压缩系数和热膨胀系数
28、。缩系数和热膨胀系数。3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析地层原油P-V关系曲线3.2 地层原油高压物性分析恒质膨胀实验和热膨胀实验3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析单次脱气实验 定义定义 将处于地层条件下的单相地层原油瞬间闪蒸到大气将处于地层条件下的单相地层原油瞬间闪蒸到大气条件，测量地层原油体积的减少和闪蒸得到的油、气量，条件，测量地层原油体积的减少和闪蒸得到的油、气量，测定油、气的组成、密度和平均分子量。测定油、气的组成、密度和平均分子量。实验目的实验目的 获取单次脱气气油比、平均溶解气体系数、体积系获取单次脱气气油比、平均溶
29、解气体系数、体积系数、体积收缩率、地层原油密度及井流物组成。数、体积收缩率、地层原油密度及井流物组成。3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析多次脱气实验定义定义 在地层温度下，将地层原油分级降压脱气，测量在地层温度下，将地层原油分级降压脱气，测量油、气性质和组成随压力的变化。油、气性质和组成随压力的变化。实验目的实验目的 由本项实验可以得到各级压力下的溶解气油比、由本项实验可以得到各级压力下的溶解气油比、饱和油的体积系数和密度、脱出气的偏差系数、相对饱和油的体积系数和密度、脱出气的偏差系数、相对密度和体积系数，以及油气双相体积系数。密度和体积系数，以及
30、油气双相体积系数。3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析多次脱气实验地层原油多次脱气实验压力与体积系数关系图地层原油多次脱气实验压力与体积系数关系图3 油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析多次脱气实验地层原油多次脱气实验压力与气油比关系图3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析地层油粘度测定n定义定义 使用高压落球粘度计测定地层油的粘度。在原使用高压落球粘度计测定地层油的粘度。在原始饱和压力以上测定三个压力点下的粘度，然后分始饱和压力以上测定三个压力点下的粘度，然后分级降压脱气，测定各脱气压力级下的
31、单相油的粘度。级降压脱气，测定各脱气压力级下的单相油的粘度。n实验目的实验目的 得到地层条件、原始饱和压力以及各脱气压力得到地层条件、原始饱和压力以及各脱气压力级下的单相油的粘度。由实验数据作出地层原油压级下的单相油的粘度。由实验数据作出地层原油压力与粘度关系图，见图力与粘度关系图，见图9 9。3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.2 地层原油高压物性分析地层油粘度测定地层原油压力与粘度关系图地层原油压力与粘度关系图3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析分析流程图10 凝析气的高压物性分析流程框图1、PVT相态分析仪器结构相态分析仪器
32、结构n加拿大加拿大DBR公司公司JEFRI无汞油气藏流体无汞油气藏流体PVT分析系统分析系统2、PVT相态实验测试及数值模拟相态实验测试及数值模拟nP-T相图测试；相图测试；n闪蒸实验；闪蒸实验；n等温等组成膨胀测试；等温等组成膨胀测试；n等温定容衰竭实验测试；等温定容衰竭实验测试；n水合物实验测试；水合物实验测试；n地面轻烃回收计算；地面轻烃回收计算；n注气驱过程膨胀实验测试。注气驱过程膨胀实验测试。加拿大DBR相态仪3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析地层流体配制 用实验室所测的分离器气相对密度
33、和分离器条件用实验室所测的分离器气相对密度和分离器条件下的偏差系数对现场气油比进行校正，用分离器油体下的偏差系数对现场气油比进行校正，用分离器油体积系数将校正的现场气油比换算成一级分离器的气油积系数将校正的现场气油比换算成一级分离器的气油比。计算配样条件下分离器油和分离器气的用量，向比。计算配样条件下分离器油和分离器气的用量，向配样容器中转入所需的分离器油量和分离器气量，在配样容器中转入所需的分离器油量和分离器气量，在地层条件下充分搅拌并稳定。将适量配制好的地层流地层条件下充分搅拌并稳定。将适量配制好的地层流体转入体转入PVTPVT筒。筒。u目目 的的 根据生产气油比，把分离器油、气样品按比例
34、混合配制成适合根据生产气油比，把分离器油、气样品按比例混合配制成适合于于PVT测试的地层流体（井流物）样品。测试的地层流体（井流物）样品。u配样气油比校正原因配样气油比校正原因校正用实测值常用估计值；实验室分析：现场实验室测气：分离器测气：GORrZrZQQGORPhrZTTdQQQGORPhrZTTdQgLgLgfgfogLLwgLgLfsgLogffwgfgffsgf,112688.0112688.0223 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析地层流体配制gLgLgfgffLgfgLgfgLfLgfgLfLrZrZGORGORrrZZGORGORQQ
35、GORGOR1111。验室校正的天然气产量分别为矿场实测的和实压缩因子和比重；实验室测定的天然气的的压缩因子和比重；矿场测气条件下天然气；，矿场实测的生产气油比；比，实验室校正的生产气油式中：gLgfgfgffLQQrrMMGORMMGOR, , Z , Z / /gfgf33333 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析地层流体配制u配样气油比校正计算配样气油比校正计算3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析地层流体配制u配样气油比校正计算配样气油比校正计算生产气油比生产气油比=天然气产量天然气产量/油罐油产量油罐油产量配
36、样气油比配样气油比=天然气产量天然气产量/分离器油产量分离器油产量 =GORsep=GORgL分离器油降压后分离为油罐油和油罐气分离器油降压后分离为油罐油和油罐气配样气油比计算配样气油比计算hLsepsGORGORosepotkhhVVss/义为分离器油的收缩率，定式中：3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析原始井流物组成计算分离器条件气样分离器条件气样=实验室常温常压气样实验室常温常压气样=色谱组成色谱组成yisep分离器条件油样分离器条件油样=实验室稳定油、气样实验室稳定油、气样=色谱色谱xitk,yitkoogtkotkgtktkWVVVGOR/油罐
37、气油比：ViPiVPiVgtkWoTs,PsTiTi分离器油分离器油分离器油分离器油油罐油油罐油3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析原始井流物组成计算原始井流物组成计算计算公式计算公式otkgsepotkgtkisepotkgsepitkotkgtkitkgsepgtkotkgsepisepgtkitkotkitkgsepgtkotkigsepigtkiotkinnnnynnynnxnnnnynynxnnnnnnz1 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析原始井流物组成计算原始井流物组成计算3 3 油气藏流体高压物性
38、分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析闪蒸实验定义：模拟凝析气井从地下油气层到地面分离器的生产过程，把高定义：模拟凝析气井从地下油气层到地面分离器的生产过程，把高温高压温高压PVT实验装置中地层温度、压力下的一定量的凝析气一次闪实验装置中地层温度、压力下的一定量的凝析气一次闪蒸到地面分离器常温常压条件下的油气分离过程。蒸到地面分离器常温常压条件下的油气分离过程。ViPiVPiVgWoTs,PsTiTi3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析闪蒸实验实验测试实验测试（1）原始地层温度）原始地层温度Ti，地层压力，地层压力Pi，初始地层凝析气体积
39、，初始地层凝析气体积Vi，剩，剩余地层凝析气体积余地层凝析气体积V。（2）实验室分离温度）实验室分离温度Ts，压力，压力Ps，分离后的气体体积，分离后的气体体积Vg，凝析凝析油重量油重量Wo，凝析油密度凝析油密度 o，分子量分子量Mo。（3）地面分离器油气组成色谱分析）地面分离器油气组成色谱分析xi、yi。 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析闪蒸实验计算计算)056.24/()056.24( )/()( )/()( )/( GOR /056.24 )101325. 0/(15.293 Soosooisiosgsosigsiiigtssiigioogso
40、ogsgtsgsgsMGORMxGORynnnxnyzTVPTVVPZWVMWVVTVPV地层凝析气组成：地层凝析气压缩因子：气油比：总气量：标准态天然气体积：n 定义定义 设凝析气藏处于未开采的封闭状态，而让其储烃孔隙空间逐设凝析气藏处于未开采的封闭状态，而让其储烃孔隙空间逐渐降压膨胀的渐降压膨胀的PV关系和相态变化过程。关系和相态变化过程。n实验过程实验过程 将一定量的凝析油气体系置于将一定量的凝析油气体系置于PVT筒中，从某一高于其饱和压筒中，从某一高于其饱和压力（力（Pd）的压力点（如）的压力点（如Pfi）开始，测定流体样品的体积，然后逐）开始，测定流体样品的体积，然后逐级降压，每降到
41、一个压力点测定体系膨胀后所对应的体积，直至级降压，每降到一个压力点测定体系膨胀后所对应的体积，直至到饱和压力点到饱和压力点Pd，并测得相应的体积，并测得相应的体积Vd。然后继续降压测定各级。然后继续降压测定各级压力下的气液两相体积，从而获得一一对应的压力下的气液两相体积，从而获得一一对应的PV关系数据。关系数据。 n 目的目的研究高温高压状态下凝析油气体系弹性膨胀能量的释放。研究高温高压状态下凝析油气体系弹性膨胀能量的释放。3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析恒质膨胀实验实验过程示意图实验过程示意图Pfi P1 Pd P2 P3Vfi V1 Vd V2
42、V33 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析恒质膨胀实验地层流体拟合相图地层流体拟合相图3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析恒质膨胀实验3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析恒质膨胀实验恒质膨胀过程压力与相对体积关系曲线恒质膨胀过程压力与相对体积关系曲线3 油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析恒质膨胀实验恒质膨胀过程压力与凝析液量关系曲线恒质膨胀过程压力与凝析液量关系曲线3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验n 定
43、义定义凝析气藏储烃孔隙空间保持不变而逐渐降压开采过程。凝析气藏储烃孔隙空间保持不变而逐渐降压开采过程。n 实验测试过程实验测试过程 将一定量的凝析油气体系置于将一定量的凝析油气体系置于PVT筒中，从饱和压力（筒中，从饱和压力（Pd）点）点开始，依次逐级降压，每降一级压力气体膨胀并同时产生反凝析，开始，依次逐级降压，每降一级压力气体膨胀并同时产生反凝析，待气液平衡后使其等压排气并使体积回到原始体积。测定每一级的待气液平衡后使其等压排气并使体积回到原始体积。测定每一级的压力并测定每级排出气体和液体的体积、组成、气油比、压力并测定每级排出气体和液体的体积、组成、气油比、Cn+ 的密的密度和分子量、气
44、体压缩因子和气液两相压缩因子等数据。度和分子量、气体压缩因子和气液两相压缩因子等数据。n目的目的 研究凝析气藏衰竭式开采过程的开采效率。研究凝析气藏衰竭式开采过程的开采效率。3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高
45、压物性分析定容衰竭实验地层流体定容衰竭过程反凝析液量变化地层流体定容衰竭过程反凝析液量变化3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验地层流体定容衰竭过程凝析油采收率变化地层流体定容衰竭过程凝析油采收率变化3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验地层流体定容衰竭过程天然气采收率变化地层流体定容衰竭过程天然气采收率变化3 3 油气藏流体高压物性分析油气藏流体高压物性分析3.3 凝析气的高压物性分析定容衰竭实验地层流体定容衰竭过程天然气重组分累积采出量变化地层流体定容衰竭过程天然气重组分累积采出量变
46、化一一 . .气藏工程方面气藏工程方面 1、用于油气藏类型的判断；、用于油气藏类型的判断； 2、为储量计算提供流体高压物性参数；、为储量计算提供流体高压物性参数； 3、预测凝析气藏开发阶段；、预测凝析气藏开发阶段； 4、评价凝析气藏开发过程中反凝析液量损失；、评价凝析气藏开发过程中反凝析液量损失； 5、为确定合理开发方式，提高凝析油采收率提供依据；、为确定合理开发方式，提高凝析油采收率提供依据； 6、凝析气井产能及井筒流动状态动态预测；、凝析气井产能及井筒流动状态动态预测； 7、凝析气井试井解释分析。、凝析气井试井解释分析。4 4 油气藏流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用4 4 油气藏
47、流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用二二. .油藏模拟方面油藏模拟方面 1、为凝析气藏和挥发性油藏数值模拟预测提供地层、为凝析气藏和挥发性油藏数值模拟预测提供地层流体相态拟合基础；流体相态拟合基础； 2、为注气混相驱数值模拟预测提供地层流体相态拟、为注气混相驱数值模拟预测提供地层流体相态拟合基础。合基础。三三. .地面轻烃回收方面地面轻烃回收方面 1、用于地面分离器油气最佳分离条件的选择；、用于地面分离器油气最佳分离条件的选择； 2、分馏塔轻烃产品分馏条件预测、分馏塔轻烃产品分馏条件预测。应用范围简介应用范围简介n直观判断油气藏类型；直观判断油气藏类型；n预测油气藏开发阶段；预测油气藏开
48、发阶段；n预测反凝析液饱和度；预测反凝析液饱和度；n预测凝析油采收率；预测凝析油采收率；n为储量计算提供为储量计算提供PVTPVT参数；参数；n凝析气井产能评价；凝析气井产能评价；n凝析气井井筒流动状态动态分析；凝析气井井筒流动状态动态分析；n为数值模拟提供相态拟合参数；为数值模拟提供相态拟合参数；n混相驱过程相平衡模拟计算；混相驱过程相平衡模拟计算；n地面油气分离相平衡模拟计算。地面油气分离相平衡模拟计算。4 4 油气藏流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用钻探钻探-试油试油 发现油气藏发现油气藏 纯气藏纯气藏凝析气藏凝析气藏纯油藏纯油藏挥发性油藏挥发性油藏带气顶油藏带气顶油藏带油环气藏
49、带油环气藏 判别：测井判别：测井 试油试油 PVT分析分析 相图相图4 4 油气藏流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用4.1 油气藏类型评价4 4 油气藏流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用4.1 油气藏类型评价l 相态研究判别法相态研究判别法 根据地层流体相态实验资料来确定油气藏类型。最基本的根据地层流体相态实验资料来确定油气藏类型。最基本的相态研究判别法是根据相图的形态和储层温度等温降压线相态研究判别法是根据相图的形态和储层温度等温降压线所处的位置进行判别。所处的位置进行判别。l 经验统计法经验统计法 根据现有已知的大量油气藏地层流体组成及特征参数总结根据现有已知的大量油气藏地
50、层流体组成及特征参数总结出一些经验规律，以指导对未知油气藏类型的判别。这些出一些经验规律，以指导对未知油气藏类型的判别。这些方法比较简便易行，结果也有一定的可靠性，可以作为判方法比较简便易行，结果也有一定的可靠性，可以作为判断油气藏类型的辅助方法。断油气藏类型的辅助方法。PT单组分P-T 相图气相区气相区液相区液相区单组分相图特点：无两相区。单组分相图特点：无两相区。4 4 油气藏流体物性资料的应用油气藏流体物性资料的应用4.1 油气藏类型评价相态研究判别法相态研究判别法 多组分多组分P-TP-T相图相图CPT临界点临界点泡点线泡点线露点线露点线临界凝析温度临界凝析温度临界凝析压力临界凝析压力