袁淑英

摘 要：準(zhǔn)噶爾盆地安集海地區(qū)安5井為低飽和程度（30%～40%）的揮發(fā)性油藏，具有密度低，粘度低，系數(shù)高、氣油比高的特征。地層原油隨著壓力的增大，其體積系數(shù)、氣油比不斷增大，而原油密度、粘度不斷減小。安5井地層油藏流體的實(shí)驗(yàn)室體積系數(shù)和利用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的現(xiàn)場(chǎng)體積系數(shù)存在很大的差別，在實(shí)驗(yàn)室條件下的地層油體積系數(shù)比現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)（3 mm）條件下的地層油體積系數(shù)增大了約34%，其原因在于原油組成中存在高比例的中間烴類組分。

關(guān)鍵詞：安集海地區(qū) 安集海河組 油藏 流體相態(tài)

中圖分類號(hào)：TE122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

安集海背斜位于北天山山前沖斷帶霍瑪吐背斜帶，為一由“Y”字型傾向軸線逆斷裂夾持的形似斷壘的背斜構(gòu)造，長軸呈近東西向展布，圈閉層位主要為上、下第三系、白堊系及侏羅系，該背斜為較平緩的背斜構(gòu)造，翼部傾角不大，北翼傾角為28°～30°，南翼傾角為23°～37°，被斷層夾持的背斜構(gòu)造較完整。圈閉層位主要為第三系、白堊系及侏羅系，其中沙灣組閉合度為1 085 m，安集海河組為1 035 m，紫泥泉子組為860 m，形態(tài)明顯，圈閉面積大。從上至下地層依次為上第三系獨(dú)山子組、塔西河組、沙灣組，下第三系安集海河組、紫泥泉子組和白堊系東溝組。安5井為安集海背斜的一口預(yù)探井，該井在安集海河組獲得工業(yè)油流，弄清其油藏類型和油藏流體相態(tài)，對(duì)后期該區(qū)的油藏開發(fā)具有重要的意義。

1 油藏類型

實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明安5井安集海河組油藏的流體性質(zhì)不同于普通黑油，流體性質(zhì)表現(xiàn)出“兩高兩低”特征，即體積系數(shù)高、氣油比高、低密度、低粘度。研究中采用了不同油氣藏流體性質(zhì)對(duì)比方法、原油無因次收縮率與無因次壓力關(guān)系曲線方法、不同油氣藏流體組分對(duì)比方法對(duì)安5井安集海河組油藏的類型進(jìn)行了判斷，并與卡因迪克油田卡因迪克齊古組油藏、紫泥泉子組揮發(fā)性油藏及石西石炭系弱揮發(fā)性油藏進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)比表明安5井安集海河組油藏屬于低飽和程度（30%～40%）的揮發(fā)性油藏，在油藏流體的揮發(fā)性比卡因迪克油田齊古組油藏、紫泥泉子組油藏要弱，但高于石西油田石炭系油藏。

2 油藏流體性質(zhì)

安5井安集海河組油藏的地面原油的密度小于0.82 g/cm3，30℃的粘度小于5 mPa·s，凝固點(diǎn)為17℃。地層油藏的原油氣油比為340 m3/m3，壓縮系數(shù)為2.10×10-3 MPa，原油密度為0.57 g/cm3，粘度小于0.45 mPa·s。原油多次脫氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著實(shí)驗(yàn)壓力的增大，體積系數(shù)、氣油比不斷增大，而原油密度、粘度不斷減?。ū?）。

表1 高壓物性動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)表（多次脫氣）

實(shí)驗(yàn)壓力

（MPa） 體積系數(shù) 氣油比

（m3/m3）

地層油

密度

（g/cm3） 地層油

粘度

（mPa·s）

22.60 301 1.944 0.5691 0.22

18.00 237 1.753 0.5903 0.24

14.10 186 1.618 0.6097 0.26

10.00 140 1.493 0.6362 0.29

6.00 97 1.392 0.6562 0.35

4.10 79 1.339 0.6808 0.39

0.10 0 1.050 0.7782 0.76

3 關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)氣油比和實(shí)驗(yàn)室氣油比數(shù)據(jù)存在差別的解釋

安5井安集海河組油藏存在實(shí)驗(yàn)氣油比遠(yuǎn)大于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)氣油比的現(xiàn)象。按照普通黑油油藏流體性質(zhì)來看，這種現(xiàn)象是反常的。

之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，其原因在于揮發(fā)性油藏在油氣組分上區(qū)別于普通黑油油藏，即中間烴（C2～C6）含量比例較高。對(duì)普通黑油油藏來說，在開采過程中采出的液相和氣相的組分，從地層向井口至地面分離裝置流動(dòng)的過程中，隨著溫度和壓力的變化，由于中間烴（C2～C6）含量比例較低，油氣兩相的組分上變化不大，即油氣兩相基本不發(fā)生相變。但是于揮發(fā)性油藏在開采過程中，隨著壓力的降低，這種變化卻很大，油氣兩相互相轉(zhuǎn)化，發(fā)生相變。實(shí)驗(yàn)室中觀測(cè)到的現(xiàn)象證明了這一點(diǎn)。對(duì)普通黑油油藏樣品，在每級(jí)多次脫氣過程中，通過油氣分離收集的氣樣外觀透明均勻，色譜分析得到的組分中中間烴和重?zé)N（C7+）含量少；而實(shí)驗(yàn)室對(duì)卡因地克齊古組油藏和紫泥泉子組油藏卡6、卡001和卡003井、夏72井等樣品進(jìn)行單次脫氣實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過油氣分離收集的氣樣外觀開始似濃霧狀，渾濁不透明，明顯有微小液滴（中間烴和重?zé)N）懸浮于氣相中，然后在1 min內(nèi)逐漸透明，說明微小液滴已經(jīng)吸附于集氣瓶壁表面和鹽水中，而這部分油本應(yīng)捕集于液相收集裝置的。即使氣樣中損失了中間烴和重?zé)N，與油罐氣組分相比，色譜分析得到的組分中中間烴和重?zé)N含量仍然明顯偏高，說明氣相中仍含有高比例的中間烴和重?zé)N。上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在實(shí)驗(yàn)室條件下，易揮發(fā)性原油從地層條件下突然釋放到大氣條件，原油中的可液化氣態(tài)中間烴不及凝析，一部分凝析并損失在實(shí)驗(yàn)室天然氣收集裝置中而無法計(jì)量，另一部分依然以氣態(tài)形式存在于氣樣中，造成了實(shí)驗(yàn)室收集的油量偏低，實(shí)驗(yàn)氣油比偏高。而在現(xiàn)場(chǎng)分離條件下，由于從井底到地面油罐之間，地層流體處于一個(gè)逐步降溫降壓的過程中。隨著溫度和壓力的降低，揮發(fā)油中大量的中間烴類轉(zhuǎn)移為氣相，到達(dá)地面分離裝置后通過分離裝置的穩(wěn)定分離作用，這部分氣相態(tài)的中間烴再轉(zhuǎn)變?yōu)橐合唷Q言之，通過地面分離裝置分離后，除可以一定數(shù)量的揮發(fā)油外，還可以通過分離器從氣相中采出相當(dāng)數(shù)量的油量，使得現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)收集的油量多，生產(chǎn)氣油比較低。

對(duì)安5井油藏流體進(jìn)行了不同分離條件下的單次脫氣實(shí)驗(yàn)，目的在于從實(shí)驗(yàn)角度分析研究分離條件的變化對(duì)油藏流體性質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)表明（表2），在實(shí)驗(yàn)室不同的分離條件（不同分離級(jí)數(shù)，不同分離溫度）下，同一樣品，其單次脫氣分離結(jié)果有很大不同。當(dāng)分離級(jí)數(shù)從一級(jí)增加至二級(jí)后，安5井地層油藏流體的實(shí)驗(yàn)氣油比從295 m3/m3變化至246 m3/m3，減小約17%，地層原油體積系數(shù)從1.886變化至1.685，減小約11%；而卡6井由于分離條件變化較大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也變化很大，實(shí)驗(yàn)氣油比從446 m3/m3變化至236 m3/m3，相差近一倍，地層原油體積系數(shù)從2.2665變化至1.0723，相差超過一倍。室內(nèi)系列分析進(jìn)一步表明了揮發(fā)性油藏流體高壓物性特征對(duì)不同條件下樣品和不同實(shí)驗(yàn)條件更為強(qiáng)烈的敏感程度。

表2 不同分條件下油藏流體單次脫氣實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比表

井號(hào) 分離方式/分離溫度 飽 和

壓 力

MPa 氣油比

m3/m3 地層油

密度

g/cm3 體 積

系 數(shù) 壓 縮

系 數(shù)

10-4/MPa 地層原油

粘度

mPa·S 氣 體

密 度

10-4g/cm3 收縮率

%

卡6 一級(jí)分離/

12℃ 40.53 440 0.4865 2.2665 13.90 0.31 0.9503 55.88

一級(jí)分離/

0℃ 367 0.5334 2.1475 0.9279 53.43

一級(jí)分離/

-30℃ 236 1.0723 0.9021 6.74

二級(jí)分離/

12℃ 276 0.6020 1.7317 0.8588 42.25

安5 一級(jí)分離/

12℃ 22.04 295 0.6118 1.886 1.8162 7.1023 1.1547 46.98

二級(jí)分離/

12℃ 246 0.6516 1.685 1.1547 40.64

因此，提出了“現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件下的地層油體積系數(shù)”概念，通過這種方法來研究實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)兩種不同的分離方式和分離環(huán)境對(duì)易揮發(fā)性油藏流體性質(zhì)的影響。地層油體積系數(shù)反映了地層原油的收縮能力，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件下的地層原油體積系數(shù)越小，說明油藏流體從井底流至地面，油相比例更大。安5井在實(shí)驗(yàn)室條件下的地層油體積系數(shù)比現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)（3 mm）條件下的地層油體積系數(shù)增大了約34%（表3）。石南21井區(qū)J2t組石121井普通黑油油藏在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)（4 mm）條件下的地層油體積系數(shù)與實(shí)驗(yàn)室條件下的地層油體積系數(shù)相差僅0.8%，基本一致。

表3 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室條件下體積系數(shù)變化數(shù)據(jù)表

井號(hào) 油嘴 日產(chǎn)油量

m3/d 日產(chǎn)

氣量

104m3/d 氣油比

m3/ m3 油罐油

密度

g/cm3 油罐氣

密度

g/cm3 地層油

密度

g/cm3 地層油體積系數(shù)

（現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算值） 地層油

體積系數(shù)

（實(shí)驗(yàn)室） 二者誤差

%

安5 3mm 65 2110 32 0.8270 1.1547 0.6118 1.4109 1.886 34

65 1990 31

66 2030 31

石121 4mm 41 4530 109 0.8374 0.8725 0.6948 1.345 1.356 0.8

42 4630 110

42 4760 114

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明，正是揮發(fā)性油藏這種高比例中間烴類組分（相對(duì)于普通黑油組成）的特點(diǎn)，使得該種油藏在不同的分離環(huán)境條件下表現(xiàn)出不同的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，對(duì)揮發(fā)性油藏而言，采取適當(dāng)?shù)牡孛娣蛛x級(jí)數(shù)（2～3級(jí)），在礦場(chǎng)許可條件下盡可能保持低溫條件，可以更為有效地大幅度提高從地層流至地面的原油采收率和流體中輕烴的回收率。

4 結(jié)語

（1）安5井油藏屬于低飽和程度（30%～40%）的揮發(fā)性油藏。

（2）安5井油藏的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)氣油比和實(shí)驗(yàn)室氣油比數(shù)據(jù)存在很大差別的原因是由于揮發(fā)性油藏流體組成中存在高比例中間烴組分造成的。

（3）易揮發(fā)性油藏存在一個(gè)明顯的特征，即：地層油藏流體的實(shí)驗(yàn)室體積系數(shù)和利用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的現(xiàn)場(chǎng)體積系數(shù)存在很大的差別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，安5井在實(shí)驗(yàn)室條件下的地層油體積系數(shù)比現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)（3 mm）條件下的地層油體積系數(shù)增大了約34%。

參考文獻(xiàn)

[1] 周春梅，程金輝，阿麗亞·阿木提，等.新疆準(zhǔn)噶爾盆地南緣安集海河組中段上部的地質(zhì)時(shí)代與古環(huán)境意義[J].地層學(xué)雜志，2012，36（4）：723-732.

[2] 妥宏，甄亞麗，李遇江，等.特種油氣藏卡因迪克油田揮發(fā)性油藏流體特征分析[J].2006，13（5）：72-74.

[3] 王長權(quán)，湯勇，杜志敏，等.含水凝析氣相態(tài)特征及非平衡降過程產(chǎn)液特征[J].石油學(xué)報(bào)，2013，34（4）：740-746.

[4] 張鸞灃，雷德文，唐勇，等.準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷深層油氣流體相態(tài)研究[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)， 2015，89（5）：957-969.