深水完井油气测试中原油析蜡预测方法研究

张晓东 谭振兴 孙明

摘 要：油气资源在现代社会中占据了重要地位，关系到国家稳定与社会发展，特别是对于中国这样的拥有十数亿人口的大国来说，油气资源的稳定供应已经深深的关系到国家的安全。近年来，中国经济持续发展，对于油气资源的需求量也与日俱增，特别是在已陷入资源困境的当代，如何保障能源资源的持续供应已经引起了各国政府的高度重视。据测算我国的深水海域拥有丰富的油气资源，这将是我国未来面对能源困境的破局之策，但是却因为海上油田的高含蜡以及深水低温等特征，使得油气的开发面临着很多的问题，下面本文就将针对深水完井测试中原油析蜡预测方法进行研究，希望会对相关人士提供些许建议和参考。

关键词：深水完井;油气测试;原油析蜡;预测方法;研究

石蜡沉积一直都是石油开发面对的一个严重的问题，给石油开采业务的发展带来了很大的损失。特别是在深水海域的油气资源开采的过程中，由于深海开采的种种条件限制使得石蜡沉积问题对深海石油开采的影响尤为突出，而且由于油气资源经过了长时间的消耗，能源困境在不久的将来极有可能发生，所以加快深海油气资源的开发进程已经成为了一个不可避免的时代选择，也因此解决石蜡沉积问题的必要性也愈发的突出，至少对于原油析蜡预测方法的研究应该重视。

1 海洋油气资源的简要介绍

海洋油气资源一般分布在被动大陆边缘的陆坡区，因为陆坡区有良好的油气生成条件，而且还可以为油气提供良好的储层。据估算全球海上油气田超过2000块，而且石油总储量占全球石油总储量的30%以上，全球海上油气资源可以说是十分丰富。就我国而言，我国的海上油气资源也十分丰富，仅南海海域石油地质储量就有300亿吨左右，占我国油气资源总量的三成以上，但其中却有70%位于深海区域。我国海洋油气资源的开发早就已经开始，但是限于技术以及其他种种原因我国目前的海洋油气开发仅仅只限于近海，由于对油气能源需求量的加大，对深海油气资源的开采已经被提上了日程。

2 完井工程的简要介绍

完井工程是油气田开发的重要环节，其与钻井及采油工程有着密切联系，是一项综合性的技术工程，具有极强的系统性。完井工程是包括着钻开油层、下油层套管、固井、射孔、下生产管柱、排液等步骤的系统工程，不论是陆上还是海上油气田的开发都需要进行完井作业，而且完井费用较高（特别是海上油气田的完井工作），所以在进行完井作业的设计时一定要进行积极、充分、完善的设计，以降低油气田的开采成本，也要尽量的保护好油气田的寿命，做到“高产量，低投入”。在传统的完井工程中，工作者一般将完井工程认为是钻井工程的最后一道工序，但是随着科学技术的进步，越来越多的新工艺和新技术被应用在了油气田开采之中，这也使得人们对完井工程的认识更加的深入，完井工程已经不再仅仅只是钻井工程的收尾程序，而是连接钻井及采油工程的系统工程[1]。

3 蜡沉积影响因素及其影响规律

要对原油析蜡预测方法进行研究就要对蜡沉积的因素及影响规律进行研究，以便深入了解原油析蜡机理。笔者根据相关资料对原油析蜡的影响因素进行了总结分析，下面就将一一进行介绍。

3.1 原油温度 影响油气体系有机固相沉积的因素有很多，但最重要的影响因素要属原油温度。石蜡会在高温状态下溶于原油中，但是随着温度降低其又会析出，析出的石蜡会堆积成三维的网状结构对原油的流动性产生影响，从而影响产油效率。

3.2 压力影响 对于组成确定的油气体系来说，压力也会对有机固相沉积的体系产生影响，与石蜡沉积有着较大的联系。一般来说当压力高于泡点压力时，原油中的溶解气和轻质组分会充当石蜡的溶剂的作用，使得石蜡稳定存在与原油中;但当压力低于泡点压力时，溶解气与轻质组分会发挥出去，石蜡缺少溶剂超出其饱和浓度，就会沉积。

3.3 油气体系的组成  油气体系的组成反映了地下油气储层的内部特征，其与蜡沉积也有着显著的联系。由于油气体系的组成千差万别，所以固相有机物析出的情况也不尽相同。但一般来说体系组成越重，沉积点的温度就会越高，沉积量就会越高，以油中烃类的分子量分布为例，相同压力下油中重质组分越多，参与沉积的石蜡分子量就越大，析蜡温度就越高，体系越容易析蜡。

3.4 其他因素的影响 除上述因素以外还有许多因素会对蜡沉积产生影响，例如原油中的石蜡含量就会对蜡沉积产生影响，而且这还是影响蜡沉积的决定性因素，石蜡含量越多，原油的凝固点越高，温度一旦降低石蜡就会极易析出;重质组分也会对蜡沉积产生影响，相关研究表明重质含量越高，固相就越容易产生，结蜡现象就会越严重;此外，液流速度、含水率、生产时间等因素也会对蜡沉积构成影响[2]。

4 深水完井油气测试中原油析蜡预测方法的研究

无论国内还是国外对于蜡沉积的问题的研究主要有理论模型预测和实验研究两种方法，其中实验研究主要的研究目标是析蜡点以及沉积量的测量上，主要方法包括旋转粘度计、激光法、偏光显微镜观察法和粘性流动活化能变化法等。而对于理论模型预测的方法，经过多年的实践探索，以及计算机技术的发展已经取得了显著的成果，目前主要的数学模型主要包括原油蜡沉积动力学预测模型和热力学预测模型。对于蜡沉积预测动力学模型其中较为有影响力的包括Burger模型、Majeed模型、Harnouda模型等，在Burger模型中蜡沉积被认为是受到分子扩散和剪切分散作用的结果;Majeed模型则认为剪切分散不起作用，故在蠟沉积动力学模型的建立时只需考虑分子扩散的影响[3]。关于蜡沉积预测热力学模型的研究已经取得了重大的进展，并有着多种数学模型的支持，蜡沉积预测模型大致可以分为状态方程模型、聚合体溶液模型、正规溶液模型以及原油组成模型四类，现在关于深水完井油气测试中原油析蜡预测方法的研究主要就是基于蜡沉积预测热力学模型的研究，在进行必要的简化后析蜡预测模型的研究可以建立在气-液-固三相相平衡规律的热力学理论的预测模型之上，值得注意的是在进行析蜡预测模型的研究时要注意对油气烃类体系重组分组成及热力学性质处理、状态方程的选取、逸度平衡参数等参数的选取。

5 结束语

为了应对能源资源的短缺对深水油田进行开发已经是不可避免的，为了保证原油开采的效率，降低原油的开采成本，实践证明三相相平衡热力学预测模型比较准确，能够用来进行这方面的预测计算工作，值得进行推广和更加深入的研究。

参考文献：

[1]李效波.深水完井油气测试中原油析蜡预测方法研究[D].中国石油大学，2009.

[2]康露.海上测试管柱决策软件开发[D].西南石油大学，2015.

[3]盖芸.含蜡原油管道蜡沉积模型研究[D].西南石油大学，2014.