新疆A油田X井組PVT參數(shù)擬合研究

焦軍偉，萬巍，房明，焦保雷，王建海

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川成都610059；2.中石化西北油田分公司，新疆烏魯木齊830011）

新疆A油田X井組PVT參數(shù)擬合研究

焦軍偉1，萬巍1，房明1，焦保雷2，王建海2

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川成都610059；2.中石化西北油田分公司，新疆烏魯木齊830011）

實驗室PVT數(shù)據(jù)擬合是油藏參數(shù)計算處理中很重要的一步，也是為后期數(shù)模研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要保證。本文根據(jù)新疆A油田X井組地層原油PVT數(shù)據(jù)，利用CMG軟件WINPROP相態(tài)模擬軟件包，對原油組分進(jìn)行劈分、歸并；并通過調(diào)整擬組分的臨界壓力Pc、臨界溫度Tc、偏心因子等回歸參數(shù)，使得PVT參數(shù)（原油密度、飽和壓力、溶解氣油比、地層原油體積系數(shù)、恒質(zhì)膨脹、P-T相圖等）與實驗數(shù)據(jù)的擬合誤差控制在5%以內(nèi)。擬合精度較高，可信度較好。

PVT參數(shù)；擬組分；劈分；歸并；CMG相態(tài)模擬

1　PVT實驗數(shù)據(jù)

本次實驗數(shù)據(jù)來源于新疆A油田X井組的地層原油PVT分析報告，以下分別是研究區(qū)X井組油樣的基本參數(shù)（見表1）、PVT分析儀測試的油藏流體井流物組分（見表2）、油藏流體恒質(zhì)膨脹（CCE）實驗數(shù)據(jù)（見表3）。

表1　X井組油樣基本參數(shù)表

表2　X井組油藏流體井流物組分表

表3　X井組油藏流體恒質(zhì)膨脹實驗數(shù)據(jù)表

2　PVT參數(shù)擬合

2.1組分的劈分與歸并

本次采用CMG數(shù)值模擬軟件的WINPROP相態(tài)模擬軟件包，對X井組原油組分展開模擬。在各個模擬實驗開始前，首先將X井組原油中的C11+重質(zhì)組分劈分為C11～C35的25個C原子［1］。然后將X井組原油較為復(fù)雜的組分按照組分性質(zhì)相近的原則歸并為擬組分［2］。即將組分性質(zhì)相近的組分歸并為一類擬組分，將不同組分對應(yīng)的臨界溫度（Tc）、臨界壓力（Pc）和偏心因子（ω）平均為一個，來代表擬組分的臨界溫度（Tc）、臨界壓力（Pc）和偏心因子（ω）。X井組的原油擬組分歸并結(jié)果（見表4）。

表4　X井組原油擬組分歸并結(jié)果表

通過表4擬組分的劃分，將原油組分劃分為定義的組分，C7+組分和附加組分。按照這種方式進(jìn)行組分歸并后將允許在一定程度范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)參。

2.2流體回歸變量調(diào)整

調(diào)整狀態(tài)方程常用的參數(shù)有二元相互作用參數(shù)，擬組分的性質(zhì)，特別是臨界性質(zhì)和狀態(tài)方程參數(shù)。這樣可在對原始參數(shù)改變最小的情況下實現(xiàn)調(diào)整。各參數(shù)的相對有效性取決于流體類型。利用WINPROP模塊的回歸工具可以進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，該模塊采用Agarwal回歸方法對狀態(tài)方程的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以擬合實驗數(shù)據(jù)，Agarwal回歸方法是指在回歸過程中從大量數(shù)據(jù)動態(tài)地選擇最有效參數(shù)的方法。模擬使用的狀態(tài)方程為Peng-Robinson狀態(tài)方程。

調(diào)參的目的是擬合流體PVT性質(zhì)與流體樣品的實驗數(shù)據(jù)相吻合。擬合過程中將通過表5中的5個參數(shù)作為擬合過程中對流體模型的限制。

表5　X井組油藏流體模型限定參數(shù)

為了更好的優(yōu)化所研究的流體模型，選擇以下流體性質(zhì)作為回歸參數(shù)：（1）臨界壓力；（2）臨界溫度；（3）偏心因子；（4）分子摩爾質(zhì)量；（5）Omega A（狀態(tài)方程參數(shù)）；（6）Omega B（狀態(tài)方程參數(shù)）［3］。調(diào)整前各擬組分的性質(zhì)參數(shù)（見表6）；擬組分參數(shù)調(diào)整變化情況（見表7）；臨界壓力、臨界溫度、偏心因子、Omega A和Omega B的調(diào)參前后結(jié)果對比（見表8）。

表6　X井組流體模型調(diào)參前擬組分性質(zhì)

表7　X井組原油擬組分參數(shù)調(diào)整變化表

表8　X井組原油流體模型參數(shù)回歸前后對比表

通過以上一系列參數(shù)的調(diào)整，模擬結(jié)果得到了極大改善，參數(shù)調(diào)整后流體模型的各項性質(zhì)與實驗參數(shù)擬合度較好。回歸后流體模型各項參數(shù)與實驗數(shù)據(jù)的誤差基本控制在5%以內(nèi)［4］（見表9）。

表9　X井組原油PVT參數(shù)回歸前后對比表

2.3恒質(zhì)膨脹（CCE）實驗擬合

流體性質(zhì)相關(guān)參數(shù)回歸后，對比恒質(zhì)膨脹實驗數(shù)據(jù)［5］。恒質(zhì)膨脹實驗（CCE）的擬合結(jié)果（見圖1），綠色實心點表示恒質(zhì)膨脹實驗原始實驗數(shù)據(jù)，綠色虛線代表參數(shù)回歸前的流體模型性質(zhì)參數(shù)，綠色實線表示參數(shù)回歸后流體模型的性質(zhì)參數(shù)。圖中可以明顯觀察到，參數(shù)回歸前流體模型數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)相差較大，不符合實驗數(shù)據(jù)結(jié)果，而參數(shù)回歸后，流體模型參數(shù)與實驗數(shù)據(jù)幾乎一致，說明參數(shù)回歸后該流體模型能夠較為準(zhǔn)確的描述真實流體樣品的性質(zhì)。

2.4P-T相圖擬合

結(jié)合前面原油的組分，利用CMG的WINPROP模塊分析井組中原油的PVT性質(zhì)（見圖2）。兩相邊界線是最外圈綠色的線，藍(lán)色的小方塊是臨界點。目的層原油初始壓力為46.72 MPa，油藏溫度為102.56℃，油藏壓力及溫度下的原油位置在兩相邊界線左上部五角星標(biāo)記處。這表明油藏流體屬于黑油系統(tǒng)。在黑油系統(tǒng)中，如果壓力在泡點壓力以上，流體主要由原油和溶解氣組成，這也意味著在泡點壓力以上，油藏中流體為單一液相。當(dāng)壓力下降到泡點壓力以下，溶解氣從原油中釋放成為自由氣。井口產(chǎn)出的氣體將由溶解氣和自由氣兩部分組成［6］。

圖1　X井組原油恒質(zhì)膨脹實驗擬合結(jié)果

圖2　X井組原油P-T相圖擬合

本次研究中，模型將在等溫條件下建立，這意味著在生產(chǎn)和氣體注入過程中，系統(tǒng)的溫度將是恒定的。在102.6℃處穿過兩相邊界線對應(yīng)的壓力點就是該系統(tǒng)下的泡點壓力，即36.42 MPa左右，與實測泡點壓力幾乎相等，說明本次參數(shù)擬合的精度較高。

3　結(jié)論

通過WINPROP相態(tài)模擬，將A油田X井組原油組分劈分、歸并及參數(shù)調(diào)整后，擬合結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)誤差小于5%，得到了能反映新疆A油田X井組地層流體相態(tài)特征及數(shù)模所需的流體參數(shù)場，為下步數(shù)值模擬研究及開發(fā)方案的編制提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

［1］趙超斌，等.流體樣品重質(zhì)組分劈分優(yōu)化規(guī)律［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，（5）：67-69.

［2］侯大力.近臨界凝析氣藏注CO2提高采收率機(jī)理及埋存研究［D］.成都：西南石油大學(xué)，2014.

［3］尹鵬.CS油田F3油藏CO2近混相驅(qū)油機(jī)理及可行性評價研究［D］.成都：西南石油大學(xué)，2014.

［4］劉華勇.PVT實驗擬合及最小混相壓力確定［J］.石化技術(shù)，2016，（2）：112-114.

［5］侯大力，等.近臨界凝析氣藏動態(tài)相態(tài)行為［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2014，（1）：86-91.

［6］湯勇，孫雷，李士倫，等.油氣烴類體系完整P-T相圖模擬計算［J］.斷塊油氣田，2003，（5）：54-57+92.

Study on PVT parameters fitting at well group X of A oilfield in Xinjiang

JIAO Junwei1，WAN Wei1，F(xiàn)ANG Ming1，JIAO Baolei2，WANG Jianhai2
（1.College of Energy Resources，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China；2.Sinopec Northwest Oilfield Company，Urumuqi Xinjiang 830011，China）

PVT data fitting plays an importment role in calculation and treatment of reservoir parameters.And it also provides significant guarantee of basic data for numerical simulation afterwards.This paper used WINPROP phase behavior simulation software package of CMG to split and lump the component of crude oil PVT data at X well group of A oilfield in Xinjiang.And the regression parameters like critical pressure，critical temperature and acentric factor of pseudo component is adjusted.At last PVT data such as density，saturation pressure，solution gas-oil ratio，oil formation volume factor and constant composition expansion compared with the experimental data fitting error control within 5%.The fitting precision is high and credibility is satisfactory.

PVT parameters；pseudo component；split；lump；CMG phase-behavior simulation

TE357.7

A

1673-5285（2016）09-0049-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.012

2016－07-10

焦軍偉，男（1990-），成都理工大學(xué)能源學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向為油氣田開發(fā)地質(zhì)，郵箱：286973543@qq.com。