馬光華 錢鳳燕

(中國石油冀東油田公司勘探開發(fā)研究院)

0 引言

凝析氣是一種特殊的氣藏氣。它含有一定量的凝析油，在地下較高溫度、壓力下，凝析油因逆蒸發(fā)作用氣化或呈液態(tài)分散在氣中，呈單一氣相產(chǎn)出，稱凝析氣。采出后因地表溫度、壓力降低，反而凝結(jié)為液態(tài)，這種氣藏就是凝析氣藏[1-2]。

確定凝析氣藏的類型是選擇油氣藏合理開發(fā)程序和開發(fā)方式的基礎(chǔ)。因此查明凝析氣藏是否帶油環(huán)不僅對指導(dǎo)勘探具有十分重要的意義，對于油氣藏的早期開發(fā)評價(jià)部署也十分重要。

目前對南堡2號潛山地區(qū)的油氣藏類型還沒有充分的認(rèn)識(shí)，本文利用氣相色譜法分析得到的天然氣組成數(shù)據(jù)，通過一系列判別方法來對油氣藏類型進(jìn)行了綜合研究。

1 判斷方法

凝析氣藏分為純凝析氣藏和凝析氣-油藏(凝析氣頂與油環(huán)共存的凝析氣藏)兩大類型。目前，油環(huán)的判斷方法主要是組分法，即通過凝析氣藏的組成成分用統(tǒng)計(jì)方法總結(jié)出來的，在前蘇聯(lián)，組分法判斷的符合率能達(dá)到80%～90%。對國內(nèi)的凝析氣藏進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)方法符合率較好，只有個(gè)別方法符合率偏低，原因是經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法是根據(jù)一定具體實(shí)際資料得到的，與統(tǒng)計(jì)氣田類型有關(guān)(前蘇聯(lián)已開發(fā)氣田中絕大多數(shù)凝析氣藏的凝析油含量都在100 g/cm3以下)[3]。目前常用的組分法主要有以下幾種[4-6]：

(1) Z值法

(1)

根據(jù)公式(1)求得的Z值可確定氣油藏的性質(zhì)。各類氣油藏的具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 根據(jù)Z值確定氣油藏性質(zhì)數(shù)據(jù)表

注：3.8

李士倫等用150個(gè)凝析氣田地面分離氣組分分析資料進(jìn)行驗(yàn)算，符合率達(dá)90%[5]。

(2) φ值法

(2)

式中：

n—特征值(也稱特征組分)的個(gè)數(shù)，n=4；

Fi—特征值(也稱特征組分)，i=1～4；

Rj—特征值Fi(也稱特征組分)的秩數(shù)，根據(jù)F1～F4的值所在的區(qū)間在表2中查得(i=1～4,j=0～5)。

其中C1、C2、C3、C4和C5分別為室內(nèi)PVT分析的地層流體組分的摩爾百分含量(表2)。

表2 秩數(shù)計(jì)算表

按表2及公式(2)計(jì)算，若≥11，為具油環(huán)凝析氣藏；若≤9則為無油環(huán)凝析氣藏;若9<φ<11，則為兩種類型混合帶。

(3) 判別因子法

將前述特征4個(gè)參數(shù)，建立下列兩個(gè)判別式：

Q1=

(3)

Q2=

(4)

不同類型氣油藏的判別值域如下：

?Q1<17，Q2<17為帶油環(huán)凝析氣藏；

?17≤Q1<21，17≤Q2<20.5為帶小油環(huán)凝析氣藏；

?Q1≥21，Q2≥20.5為無油環(huán)凝析氣藏。

見表3。

表3 摩爾百分含量法判別條件及結(jié)果

見表4。

表4 比值法判別條件及結(jié)果

(6) 氣體組分比例關(guān)系法(或稱方框圖判別法)

該方法是由大量已知的不同類型油氣藏資料統(tǒng)計(jì)得出的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法。利用儲(chǔ)層流體的組成分析資料，計(jì)算C2+(%)、C2/C3、100×C2/(C3+C4)、100×C2+/C14個(gè)參數(shù)，編制出4個(gè)正方形，形成由4個(gè)正方形對角線串聯(lián)的框圖，正方形的每條邊分別指定為4個(gè)參數(shù)的坐標(biāo)軸(表5)。

油氣藏類型判定時(shí)，根據(jù)4個(gè)特征參數(shù)實(shí)際值的坐標(biāo)點(diǎn)投影在框圖對角線中的位置來確定，有3個(gè)參數(shù)的投影落在同一個(gè)框圖內(nèi)時(shí)就可以明確判定(圖1)。

2 地質(zhì)概況

南堡2號構(gòu)造位于南堡凹陷的南部、南堡油田的中部，呈北東向展布，屬于潛山披覆構(gòu)造帶，有利勘探面積350 km2。潛山主體由奧陶系灰?guī)r組成，具有東北向西南方向抬高的趨勢，主要發(fā)育北東向的老堡南斷層和近東西向斷層，形成一系列斷塊山，是南堡2號構(gòu)造的主要開發(fā)層系。

表5 氣體組分比例關(guān)系法的判別條件及結(jié)果

3 油氣藏類型再認(rèn)識(shí)

由于對南堡2號潛山地區(qū)的油氣藏類型是在不斷的認(rèn)識(shí)當(dāng)中，目前對油氣藏類型初步判斷結(jié)果為，南堡280斷塊為無油環(huán)凝析氣藏，老堡南1斷塊為具凝析氣頂油藏。本文利用前述分析方法，對南堡2號潛山地區(qū)的油氣藏類型進(jìn)行再認(rèn)識(shí)。

3.1 天然氣組分

通過對南堡2號潛山地區(qū)各井生產(chǎn)的天然氣進(jìn)行取樣，利用KAV00221型氣相色譜儀對取得的樣品進(jìn)行分析，得到天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)，并對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理(表6)。

通過分析發(fā)現(xiàn)，各井之間的摩爾分?jǐn)?shù)，無論是烷烴，還是二氧化碳，差異均較大。其中各井天然氣組分輕，C1～C4摩爾分?jǐn)?shù)最低為71.49%，最高為95.12%，重?zé)N摩爾分?jǐn)?shù)較少，最低為1.75%，二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)較高，最高為23.40%，平均摩爾分?jǐn)?shù)為13.86%，按照《SYT6168-2009天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)氣藏分類標(biāo)準(zhǔn)》[7]，已屬于高含二氧化碳?xì)獠亍?/p>

表6 南堡2號潛山地區(qū)天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)

注：各摩爾分?jǐn)?shù)單位均為%

3.2 類型劃分

根據(jù)流體組分和采用前述5種方法，計(jì)算相關(guān)參數(shù)，得出凝析油(氣)藏類型識(shí)別(表7、表8)。

通過分析，這5種方法對老堡南1斷塊中NP2-82、NP23-P2002、NP23-P2005, 老堡南1東斷塊中的NP23-P2009、NP23-P2013，南堡280斷塊中的井判別結(jié)果相互一致。而LPN1、NP23-P2001、NP23-P2004、NP23-P2012、NP23-P2006、NP23-P2010則需要進(jìn)一步研究。

因此對上述6口井的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到方框圖法需要的4個(gè)參數(shù)(表9)。

將得到的參數(shù)投影到方框圖中，進(jìn)行凝析氣藏類型判別(圖1)。

由圖1所示，NP23-P2012、NP23-P2006、NP23-P2010的判別結(jié)果與方法1～5大部分的判別結(jié)果是一致的，都為油環(huán)凝析氣藏。

而LPN1和NP23-P2001介于無油環(huán)凝析氣藏和帶油環(huán)凝析氣藏圖版的交叉處，說明很可能這兩口井的凝析氣藏屬于近臨界態(tài)流體，即很難區(qū)分是氣相還是液相。對NP23-P2004的判別結(jié)果為油環(huán)凝析氣藏，這與前述幾種方法得到的初定結(jié)論不一致。如果條件允許，這3口井可重新取樣進(jìn)行分析研究。

綜合研究認(rèn)為，老堡南1斷塊的LPN1，NP23-P2001，NP23-P2002，NP23-P2005，為無油環(huán)凝析氣藏；老堡南1斷塊的NP23-P2004、NP2-82井所在的斷塊為油環(huán)凝析氣藏。

而老堡南1東斷塊各井的結(jié)論不完全一致，無法得到準(zhǔn)確的結(jié)論。

南堡280斷塊中NP23-P2008和NP286井為無油環(huán)凝析氣藏。NP280井為油環(huán)凝析氣藏。

表7 老堡南1斷塊凝析氣藏類型識(shí)別表

表8 老堡南1東斷塊和南堡280斷塊凝析氣藏類型識(shí)別表

表9 方框圖判別法參數(shù)表

圖1 利用方框圖判別凝析氣藏類型

4 結(jié)論

利用氣相色譜法分析的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)，通過一系列經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法對南堡2號潛山地區(qū)的14口井的凝析氣藏類型進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：

(1)南堡2號潛山地區(qū)由于內(nèi)部斷層錯(cuò)綜復(fù)雜，凝析氣藏在潛山各個(gè)部位均有富集，斷塊具有獨(dú)立的油水系統(tǒng),凝析氣藏的類型略有差異，以油環(huán)凝析氣藏和無油環(huán)凝析氣藏為主。

(2)南堡2號潛山地區(qū)凝析氣藏組分含量差異較大，但整體而言，天然氣組分輕，重?zé)N含量少，二氧化碳含量較高，屬于高含二氧化碳?xì)獠亍?/p>

(3)對于大部分凝析氣藏來說，利用氣相色譜法分析的天然氣組分?jǐn)?shù)據(jù)，通過經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法得到的判斷結(jié)果是可靠的。而當(dāng)?shù)玫脚袆e結(jié)果相互矛盾時(shí)，應(yīng)利用其它方法來做進(jìn)一步研究，以期得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，而不能輕易的對天然氣類型下結(jié)論。

1 張厚福，方朝亮，高先志，等. 石油地質(zhì)學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002.

2 楊永才，張枝煥. 高蠟?zāi)鲇突蜉p質(zhì)油的分布特征及成因機(jī)理[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2005,24(3)：55-59.

3 袁士義. 凝析氣藏高效開發(fā)理論與實(shí)踐[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003.

4 康志勇，呂濱，韓云. 遼河油區(qū)凝析氣藏特征及天然氣類型識(shí)別[J].特種油氣藏，2008,15(6)：31-33.

5 陳榮書. 天然氣地質(zhì)學(xué)[M]北京：地質(zhì)出版社，1989:8-35.

6 李忠平. 安棚凝析氣藏地層流體相態(tài)特征研究及氣藏類型判別[J].南方油氣，2003,16(3):57-60.

7 油氣田開發(fā)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).SY/T 6168-2009——?dú)獠胤诸怺S].北京：國家能源局，2009:4-5.