徐 敏，路盼盼，薛龍龍，王佳俊，楊昌華

（西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065）

地層原油高壓物性（PVT）參數(shù)是評(píng)價(jià)油藏、制定油藏開(kāi)發(fā)方案、選擇油井工作制度和進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算、油藏工程計(jì)算不可或缺的參數(shù)，是研究油田驅(qū)動(dòng)類(lèi)型,確定油田開(kāi)采方式,計(jì)算油田儲(chǔ)量,選擇油井工作制度的基礎(chǔ)[1，2]。為了充分了解原始流體高壓物性及相態(tài)特征資料，準(zhǔn)確判斷油藏類(lèi)型，亦為今后生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析和科學(xué)管理提供依據(jù)，因此對(duì)南華201 區(qū)塊所取樣品井進(jìn)行了地層流體高壓物性實(shí)驗(yàn)分析研究。本文著重探討地層油組成差異對(duì)地層油高壓物性的影響,旨在揭示內(nèi)在因素對(duì)高壓物性參數(shù)的影響[3]。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此已有大量的研究，主要是研究了不同影響因素下體積系數(shù)、熱膨脹系數(shù)及壓縮系數(shù)的變化規(guī)律并提出了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式[4－6]。本文對(duì)地層高壓物性的分析主要包括對(duì)原油成分組成的分析、單次閃蒸實(shí)驗(yàn)、恒質(zhì)膨脹實(shí)驗(yàn)、多層脫氣實(shí)驗(yàn)。旨在通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)得出該地層的原油組分對(duì)地層相對(duì)體積、原油密度等參數(shù)的影響。

1 南華201 區(qū)塊原油高壓物性實(shí)驗(yàn)研究

地層流體PVT 數(shù)據(jù)的代表性是油氣藏相態(tài)研究，開(kāi)發(fā)工程計(jì)算正確與否，以及開(kāi)發(fā)方式是否合理的關(guān)鍵因素。為了充分了解原始流體高壓物性及相態(tài)特征資料，準(zhǔn)確判斷油藏類(lèi)型，亦為今后生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析和科學(xué)管理提供依據(jù)，對(duì)目標(biāo)區(qū)塊所取樣品井進(jìn)行了地層流體高壓物性及天然氣膨脹實(shí)驗(yàn)分析研究。

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

高壓PVT 裝置流程圖（見(jiàn)圖1）。

圖1 高壓PVT 裝置流程圖

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

PVT 裝置使用方法：

（1）測(cè)試前準(zhǔn)備：①檢查儀器各部分連接的完整性；②檢驗(yàn)儀器的密封性是否良好；③順逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，檢查泵的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。

（2）試壓：各部件運(yùn)行正常后，開(kāi)始進(jìn)行分段試壓試漏，確定無(wú)泄漏情況后即可進(jìn)行相關(guān)分析操作。

（3）抽真空：用真空泵對(duì)PVT 筒和連接管線(xiàn)講行抽真空，時(shí)間至少30 min，并打開(kāi)加熱系統(tǒng)，將PVT 筒加熱至實(shí)驗(yàn)所需溫度（86.3 ℃）。

（4）轉(zhuǎn)樣：用手搖泵將取樣器中的活油樣品轉(zhuǎn)入到PVT 筒內(nèi)，整個(gè)過(guò)程中要保持壓力在原油飽和壓力以上，防止脫氣。

（5）分析測(cè)試：攪拌PVT 筒內(nèi)的原油樣品，保持壓力在實(shí)驗(yàn)所需的壓力下，當(dāng)PVT 筒內(nèi)的原油樣品達(dá)到熱相平衡狀態(tài)后，即可以開(kāi)始各項(xiàng)測(cè)定。

（6）停機(jī)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先關(guān)閉加熱系統(tǒng)和排出PVT 筒內(nèi)的測(cè)試樣品，再用氮?dú)獯祪?，然后再用汽油進(jìn)行清洗，然后再次用氮?dú)獯祪?，直到將PVT 筒清洗干凈，最后切斷電源。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 單次脫氣實(shí)驗(yàn)

在油層溫度64.6 ℃和油層壓力15.96 MPa 下，對(duì)樣品進(jìn)行了單次脫氣實(shí)驗(yàn)，測(cè)試氣油比、地層原油體積系數(shù)、原油密度、原油相對(duì)分子質(zhì)量等參數(shù)（見(jiàn)表1）。

表1 南華201 井地層流體單次脫氣數(shù)據(jù)

通過(guò)油氣樣品色譜分析及井流物組成計(jì)算，得到了地層原油流體組成（見(jiàn)圖2）。由圖2 可知，井流物中C1含量為0.00%，中間烴（C2～C6）含量為2.658%，C7+含量為78.75%。

圖2 地層原油組成

2.2 恒質(zhì)膨脹實(shí)驗(yàn)

恒質(zhì)膨脹實(shí)驗(yàn)（CCE）又稱(chēng)P-V 關(guān)系測(cè)試，P-V關(guān)系反映了地層流體彈性膨脹能力。在油層溫度64.58 ℃下對(duì)南華201 井地層流體樣品進(jìn)行了恒質(zhì)膨脹實(shí)驗(yàn)，測(cè)定飽和壓力、相對(duì)體積等參數(shù)。測(cè)定結(jié)果（見(jiàn)圖3、圖4）。圖3 兩條直線(xiàn)的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力即為飽和壓力，即飽和壓力Pb=4.25 MPa。

圖3 地層原油體積與壓力關(guān)系曲線(xiàn)（64.58 ℃）

圖4 地層流體相對(duì)體積與壓力關(guān)系曲線(xiàn)（64.58 ℃）

2.3 多級(jí)脫氣實(shí)驗(yàn)

在油層溫度64.58 ℃下對(duì)底層流體樣品進(jìn)行了多級(jí)脫氣實(shí)驗(yàn)，測(cè)試各級(jí)壓力下的原油體積系數(shù)（見(jiàn)圖5）、原油密度（見(jiàn)圖6）等參數(shù)。

圖5 地層流體體積系數(shù)與壓力關(guān)系曲線(xiàn)（64.58 ℃）

圖6 地層油密度與壓力關(guān)系曲線(xiàn)（64.58 ℃）

3 結(jié)論

（1）根據(jù)恒質(zhì)膨脹實(shí)驗(yàn)結(jié)果，隨著地層壓力的不斷增大，地層原油體積不斷減少，在減小過(guò)程中，出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)，該點(diǎn)即為地層飽和壓力為4.25 MPa。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，地層原油的相對(duì)體積與地層壓力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。地層壓力越大，地層原油相對(duì)體積反而減小。

（3）由多級(jí)脫氣實(shí)驗(yàn)可得，地層原油體積系數(shù)也隨著壓力的不斷增大而不斷減小。

（4）地層原油密度也受壓力影響較大，呈現(xiàn)正相關(guān)的趨勢(shì)。隨著壓力增大，原油體積減小，密度增大。