趙勃權(quán), 霍勇, 肖圣, 路云峰, 齊婷婷, 龐秋維

(1.中國石油集團測井有限公司塔里木事業(yè)部, 新疆 庫爾勒 841000; 2.中國石油集團測井有限公司技術(shù)中心, 陜西 西安 710077; 3.中國石油集團測井有限公司生產(chǎn)測井中心, 陜西 西安 710200)

0 引 言

凝析油氣藏是介于油藏和純氣藏之間的復(fù)雜類型的特殊油氣藏[1],具有埋藏深、壓力大、溫度高、輕質(zhì)烴含量高、分子量小等特點。該油氣藏的流體相態(tài)很復(fù)雜,當(dāng)凝析油氣藏地層壓力超過露點壓力后,儲層的流體是氣態(tài),在低于露點壓力時,發(fā)生反凝析,出現(xiàn)液態(tài)烴不斷的從凝析氣中凝析出。在流體開采出儲層進入井筒,隨著溫度和壓力的變化,流體的相態(tài)發(fā)生復(fù)雜的變化,常伴有液態(tài)烴不斷析出[2]。對于這種復(fù)雜的烴類相態(tài)變化,凝析油氣井產(chǎn)出剖面測井解釋有PVT相態(tài)圖法[3-4]和生產(chǎn)油氣比法2種解釋方法[5]。但由于凝析油氣藏的特殊、復(fù)雜并且不斷變化的相態(tài),這2種解釋方法都有一定的局限性。PVT相態(tài)圖法解釋法需要準確擬合相態(tài)圖中的等液量線,間隔一段時間重新繪制新的相態(tài)圖是提高該方法解釋精度的關(guān)鍵[1]。生產(chǎn)油氣比法需要有準確的日產(chǎn)油氣的計量[5],對于井下各產(chǎn)層的生產(chǎn)油氣比不同,這種解釋方法會造成計算各層的油氣產(chǎn)量存在偏差。本文針對循環(huán)注氣凝析油氣田注產(chǎn)剖面測井特點進行研究,探討基于注氣井刻度法的產(chǎn)出剖面測井解釋新方法,為凝析油氣產(chǎn)出剖面解釋提供新思路。

1 注氣井刻度法解釋原理和解釋模型

XY凝析油氣田采用循環(huán)注氣法開采凝析油,單井的油氣產(chǎn)量都比較大,產(chǎn)層段的溫度在130 ℃以上,壓力在40 MPa以上,在產(chǎn)出層段兩相介質(zhì)已達到熱力學(xué)平衡且流動速度相等,為霧狀流動的均勻流體,介質(zhì)具有均一的流動參數(shù),在研究中可以看成為一種均勻介質(zhì)。

在產(chǎn)出剖面測井解釋中,如果能確定出地面凝析油和干氣在井下生產(chǎn)層段的密度值,利用測量的流體密度值通過公式就可以計算出干氣和凝析油在產(chǎn)層段實際的體積量,而實際產(chǎn)出剖面測井中無法確定不同溫度、壓力下生產(chǎn)層段干氣和凝析油的密度。但是,XY凝析油氣田所注的氣主要是甲烷和乙烷為主的干氣,其他重?zé)N的含量小(見表1),在地層和分離器條件下的生產(chǎn)過程都處在兩相區(qū)之外的單相氣體區(qū),不會產(chǎn)生反凝析液體[6](見圖1),可以根據(jù)干氣的特點,利用注氣井井下干氣密度與相應(yīng)溫度、壓力的相關(guān)性,通過數(shù)據(jù)回歸建立擬合公式。同一氣體在相同溫度、壓力下相同的特性,生產(chǎn)井的井下干氣密度值可以應(yīng)用測量的溫度、壓力值通過擬合公式計算。井下凝析油密度值可以利用地面的凝析油密度值通過相關(guān)的公式計算。這種解釋方法的優(yōu)點是不考慮凝析油、氣在井下相態(tài)的復(fù)雜變化。

對于不產(chǎn)水的凝析油氣井,測量出的密度值是凝析油氣混合體的密度值ρ,設(shè)定干氣體積含量為x,則凝析油體積含量為1-x。設(shè)定井下干氣密度值為ρg,凝析油密度值為ρo。則

表1 XY凝析油氣田注入氣氣體組分表(2010-6-7取樣)

圖1 干氣相態(tài)圖

ρ=ρo(1-x)+ρgx

(1)

干氣在井下的體積含量為

(2)

凝析油的井下體積含量為1-x,井下流體的體積量

Q=Cvvmpc

(3)

(4)

式中,D為套管內(nèi)徑,cm;Dt為儀器外徑,cm;vm為流體速度,m/min;Cv為速度剖面校正系數(shù);pc為管子常數(shù);Q為總產(chǎn)出量,m3。氣的產(chǎn)出量

(5)

式中,Bg為干氣的體積系數(shù),計算公式為[5]

(6)

式中,ρair為干氣在地面的密度。

氣的產(chǎn)出量

(7)

凝析油的產(chǎn)出量

Qo=(1-x)Qρo

(8)

產(chǎn)出層的上、下部位各相計算出的流量相減即可得對應(yīng)產(chǎn)層的產(chǎn)量,即第i個產(chǎn)層對應(yīng)的產(chǎn)量表示為

Qg=Qgi-Qgi+1

(9)

Qo=Qoi-Qoi+1

(10)

2 井下干氣密度值與凝析油密度值計算

凝析油氣田井下干氣密度值取決于日注氣量,而日注氣量影響溫度、壓力值。在實際研究中,選取注氣剖面測井中氣的密度值為注氣段上部曲線的平均值,溫度和壓力也選取相應(yīng)層段的平均值(見表2)。通過數(shù)據(jù)回歸發(fā)現(xiàn)井下干氣密度值與溫度、壓力值有一定的相關(guān)性(見圖2),則交會擬合出干氣密度值與溫度、壓力值的公式。

圖2 地層溫度、壓力與干氣密度交會圖

ρg=0.1764683+0.0034098p-0.0006886T

(11)

式中,ρg為原油密度,g/cm3;p為壓力,MPa;T為溫度,℃。

凝析油井密度值ρo可以利用地面的凝析油密度值通過Standing公式[7]計算,每口井的地面凝析油密度在PVT資料可以查到,公式為

(12)

表2 歷年注氣井的數(shù)據(jù)表

Bo=0.972+1.1213×102F1.175

(13)

(14)

式中,ρosc為地面凝析油的密度,g/cm3;ρairsc為地面氣的密度,g/cm3;Bo為地層原油體積系數(shù);Rs為溶解油氣比;T為井下的溫度值, ℃;γg為氣的相對密度;γo為地面脫氣原油相對密度。

僅計算凝析油在井下的密度,不存在溶解氣,溶解油氣比Rs=0,則

(15)

3 應(yīng)用效果

2011年5月21日XY1-6井使用Sondex系列測井儀器完成產(chǎn)出剖面測井,該井產(chǎn)出為油、氣兩相,日產(chǎn)油206 t,日產(chǎn)氣400 770 m3,在產(chǎn)出層段兩相介質(zhì)已達到熱力學(xué)平衡且流動速度相等,為霧狀流動的均流,可以應(yīng)用注氣井刻度法解釋方法,解釋參數(shù)見表3。

產(chǎn)出剖面測井各層段測井?dāng)?shù)據(jù)和利用式(11)、式(15)計算出的油、氣密度見表4。

根據(jù)視流體速度vm、速度剖面校正系數(shù)Cv、計算出的管子常數(shù)Pc、應(yīng)用式(3)計算出混合流體總流量Q,各深度段的油、氣產(chǎn)量用式(7)、式(8)計算,通過式(9)、式(10)計算出各產(chǎn)出層段的凝析油、氣產(chǎn)量。計算出井口油、氣產(chǎn)量分別為218.79 t、367 995 m3,與井口產(chǎn)量進行比較,相對誤差分別為6.21%～8.18%(見表5)。

表4 XY1-6井測井?dāng)?shù)據(jù)表

表5 XY1-6井解釋成果表

4 結(jié)論與建議

(1) 針對循環(huán)注氣凝析氣藏特點提出了基于注氣井刻度法的產(chǎn)出剖面測井解釋方法。

(2) 注氣井在注氣層段的干氣密度值與溫度、壓力有關(guān),通過23口注氣井干氣密度與溫度、壓力數(shù)據(jù)的交匯圖,擬合出關(guān)系式。

(3) 通過地面的干氣密度值與計算出的井下干氣密度值之比,快捷得到氣體體積系數(shù)。

(4) 該解釋方法在實際資料處理應(yīng)用中能夠滿足研究區(qū)產(chǎn)出剖面測井資料解釋的要求,達到了預(yù)期的解釋精度。

(5) 注氣井刻度法解釋方法僅適用于不含水的循環(huán)注氣凝析油氣田,并且流型為高速霧狀流,對于產(chǎn)水的井,需要以后進一步研究。

圖3 XY1-6井產(chǎn)出剖面測井解釋成果圖

參考文獻:

[1] 田祖紅, 王界益, 彭原平, 等. 凝析油氣井的相態(tài)變化與測井響應(yīng)分析 [J]. 測井技術(shù), 2010, 34(2): 183-187.

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[3] 郭海敏, 范川, 田祖紅, 等. 基于相態(tài)圖的凝析油產(chǎn)出剖面解釋方法研究 [J]. 石油天然氣學(xué)報, 2009, 36(6): 119-122.

[4] 陳文龍, 趙軍, 呂波, 等. 塔里木油田凝析氣井產(chǎn)出剖面解釋方法研究 [J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2013, 35(6): 78-82.

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[6] 郭海敏. 生產(chǎn)測井導(dǎo)論 [M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2003.

[7] 吳錫令. 生產(chǎn)測井原理 [M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 1997.