南华201 区块高压物性实验研究

徐 敏，路盼盼，薛龙龙，王佳俊，杨昌华

（西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065）

地层原油高压物性（PVT）参数是评价油藏、制定油藏开发方案、选择油井工作制度和进行储量计算、油藏工程计算不可或缺的参数，是研究油田驱动类型,确定油田开采方式,计算油田储量,选择油井工作制度的基础[1，2]。为了充分了解原始流体高压物性及相态特征资料，准确判断油藏类型，亦为今后生产动态分析和科学管理提供依据，因此对南华201 区块所取样品井进行了地层流体高压物性实验分析研究。本文着重探讨地层油组成差异对地层油高压物性的影响,旨在揭示内在因素对高压物性参数的影响[3]。国内外许多学者对此已有大量的研究，主要是研究了不同影响因素下体积系数、热膨胀系数及压缩系数的变化规律并提出了相应的经验公式[4－6]。本文对地层高压物性的分析主要包括对原油成分组成的分析、单次闪蒸实验、恒质膨胀实验、多层脱气实验。旨在通过以上实验得出该地层的原油组分对地层相对体积、原油密度等参数的影响。

1 南华201 区块原油高压物性实验研究

地层流体PVT 数据的代表性是油气藏相态研究，开发工程计算正确与否，以及开发方式是否合理的关键因素。为了充分了解原始流体高压物性及相态特征资料，准确判断油藏类型，亦为今后生产动态分析和科学管理提供依据，对目标区块所取样品井进行了地层流体高压物性及天然气膨胀实验分析研究。

1.1 实验装置

高压PVT 装置流程图（见图1）。

图1 高压PVT 装置流程图

1.2 实验方法

PVT 装置使用方法：

（1）测试前准备：①检查仪器各部分连接的完整性；②检验仪器的密封性是否良好；③顺逆时针转动手轮，检查泵的运转是否正常。

（2）试压：各部件运行正常后，开始进行分段试压试漏，确定无泄漏情况后即可进行相关分析操作。

（3）抽真空：用真空泵对PVT 筒和连接管线讲行抽真空，时间至少30 min，并打开加热系统，将PVT 筒加热至实验所需温度（86.3 ℃）。

（4）转样：用手摇泵将取样器中的活油样品转入到PVT 筒内，整个过程中要保持压力在原油饱和压力以上，防止脱气。

（5）分析测试：搅拌PVT 筒内的原油样品，保持压力在实验所需的压力下，当PVT 筒内的原油样品达到热相平衡状态后，即可以开始各项测定。

（6）停机：实验结束后，先关闭加热系统和排出PVT 筒内的测试样品，再用氮气吹净，然后再用汽油进行清洗，然后再次用氮气吹净，直到将PVT 筒清洗干净，最后切断电源。

2 实验结果分析

2.1 单次脱气实验

在油层温度64.6 ℃和油层压力15.96 MPa 下，对样品进行了单次脱气实验，测试气油比、地层原油体积系数、原油密度、原油相对分子质量等参数（见表1）。

表1 南华201 井地层流体单次脱气数据

通过油气样品色谱分析及井流物组成计算，得到了地层原油流体组成（见图2）。由图2 可知，井流物中C1含量为0.00%，中间烃（C2～C6）含量为2.658%，C7+含量为78.75%。

图2 地层原油组成

2.2 恒质膨胀实验

恒质膨胀实验（CCE）又称P-V 关系测试，P-V关系反映了地层流体弹性膨胀能力。在油层温度64.58 ℃下对南华201 井地层流体样品进行了恒质膨胀实验，测定饱和压力、相对体积等参数。测定结果（见图3、图4）。图3 两条直线的交点所对应的压力即为饱和压力，即饱和压力Pb=4.25 MPa。

图3 地层原油体积与压力关系曲线（64.58 ℃）

图4 地层流体相对体积与压力关系曲线（64.58 ℃）

2.3 多级脱气实验

在油层温度64.58 ℃下对底层流体样品进行了多级脱气实验，测试各级压力下的原油体积系数（见图5）、原油密度（见图6）等参数。

图5 地层流体体积系数与压力关系曲线（64.58 ℃）

图6 地层油密度与压力关系曲线（64.58 ℃）

3 结论

（1）根据恒质膨胀实验结果，随着地层压力的不断增大，地层原油体积不断减少，在减小过程中，出现明显的拐点，该点即为地层饱和压力为4.25 MPa。

（2）根据实验结果，地层原油的相对体积与地层压力呈现负相关。地层压力越大，地层原油相对体积反而减小。

（3）由多级脱气实验可得，地层原油体积系数也随着压力的不断增大而不断减小。

（4）地层原油密度也受压力影响较大，呈现正相关的趋势。随着压力增大，原油体积减小，密度增大。