辽河油区原油密度与温度关系的统计方程
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基础资料
根据辽河油区 18 个油田 (曙光 、欢喜岭 、冷家堡 、 高升 、大洼 、小洼 、海外河 、兴隆台 、科尔沁 、热河台 、笔 架岭 、茨榆坨 、东胜堡 、大民屯 、新开 、牛居 、法哈牛 、牛 心坨油田) 近 2000 个原油样品分析资料统计 ,发现原 油密度与温度密切相关 。表 1 是 12 口典型井原油样 品分析数据 ,其统计方程分别为 :
0. 91
0. 8538
0. 8555
0. 0017
2. 02
0. 8934
0. 8935
0. 0001
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0. 0009
1. 08
0. 9208
0. 9208
0. 0000
前 言
目前 ,一般的原油分析报告中只给出 20 ℃、50 ℃ 和 100 ℃三种状态下的脱气原油密度 ,无法给出任意 温度下的脱气原油密度 。前苏联专家斯达利柯娃曾在 此方面作过专门研究[1] ,但未能给出一个通用关系式 。 笔者统计了大量稠油密度分析数据 ,并建立了稠油密 度与温度关系方程[2] 。在此基础上 , 笔者又将稠油方 程拓展到适合各种油品的通用方程 。应用通用方程可 方便准确地求取脱气原油在任意温度下的密度 ,且计 算密度的最大相对误差不超过 2. 9 ‰。由此 ,在做原油 物性分析时 ,只需测得 20 ℃或 50 ℃时的密度 ,即可采 用通用方程计算所需温度下的密度 ,并能达到实测值 的精度要求 。
0. 19
0. 8269
0. 8269
0. 0000
0. 04
0. 8666
0. 8676
0. 0010
1. 21
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0. 8425
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0. 9631
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0. 0006
0. 75
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1999 年 8 月 康志勇 :辽河油区原油密度与温度关系的统计方程 1 09
0. 08
0. 9559
0. 9555
0. 0004
0. 43
0. 9868
0. 9870
0. 0002
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0. 0004
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0. 9698
0. 0011
1. 15
0. 8929
0. 8932
0. 0003
12
杜 155
S1 1. 0103 0. 9947 0. 9687
注 :庙 5 井 J 层位在 60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃时的ρo T分别为 0. 9197g/ cm3 、0. 9141g/ cm3 、0. 9084g/ cm3 、0. 9027g/ cm3
从 (1) ～ (12) 式中可以看出 ,密度的变化导致相应 曲线截距随之变化 ,即密度增大 ,式中截距相应增大 , 反之亦然 。
(9) ρo10 = 0. 985 61 - 0. 000 488 3 T1. 02 , r = 0. 999 99
(10) ρo11 = 1. 009 17 - 0. 000 470 4 T1. 02 , r = 0. 999 99
(11) ρo12 = 1. 020 22 - 0. 000 470 2 T1. 02 , r = 0. 999 99
x1 = INT[100 (ρo20 - 0. 8001) ]
(14)
ρo T = ρo50 + [27. 122 - 0. 191 (2 x2 + 1) ] ×10- 3
- [63. 9 - 0. 9 ( x2 + 1) ] (1. 01 T - 11) 1. 02 ×10- 5
(15)
x2 = INT[100 (ρo50 - 0. 8001) ]
(16)
式中 ρo20 、ρo50 ———对应 20 ℃和 50 ℃时脱气原油密 度 ,g/ cm3 ;ρo T ———对应温度 T 时的脱气原油密度 ,g/ cm3 ; x1 、x2 ———与密度有关的模数 ; INT ———取整函数 。
(13) 式 、(15) 式分别为已知 20 ℃和 50 ℃原油密 度 ,求取其它任一温度下原油密度的通用关系方程式 。 由 (13) 式计算的原油密度与实际分析值对比 ,最大相 对误差为 2. 88 ‰,平均为 0. 37 ‰～0. 75 ‰(见表 2) 。由 (15) 式计算的原油密度与实际分析值对比 ,最大相对 误差为 1. 10 ‰,平均为 0. 20 ‰～0. 41 ‰(见表 3) 。
井 20 ℃
号 实测值 架岭 1 0. 8161 红 15 0. 8240 洼 609 0. 8304 于 58 0. 8326
包 1 0. 8447 曙 10321 0. 8552
牛 83 0. 8652 静 3 0. 8781 前 1 0. 8864 冷 35 0. 8921 高 1 0. 9044 双 22 0. 9114 杜 94 0. 9287 曙古 113 0. 9382 建 3 0. 9451 新海 27 0. 9571 千 22 0. 9603 齐 108 0. 9793 锦 7 0. 9870 月东 1 0. 9975 河 3 1. 0024 杜 155 1. 0103 平均 0. 9112
7
曙古 113 Ar 0. 9382 0. 9208 0. 8918
8
庙5
J 0. 9426 0. 9255 0. 9027
9
新海 27
d 0. 9571 0. 9404 0. 1240
10
冷 86
S3 0. 9753 0. 9591 0. 9321
11
洼 60
S1 0. 9992 0. 9837 0. 9576
(12)
式中 ρo1～ρo12 ———1～12 号样品的原油密度 ,g/ cm3 ; T ———温度 (小于油样的初馏点) , ℃; r ———相关系数 。
表 1 原油密度统计表
序号
井号
层位
20 ℃
ρo T(g/ cm3) 50 ℃
100 ℃
1
架岭 1
S1 0. 8161 0. 7948 0. 7593
表 2 实测原油密度与由 (13) 式计算的原油密度对比及误差统计表
50 ℃
ρo T(g/ cm3)
100 ℃
实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰) 实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰)
0. 7948
0. 7954
0. 0006
0. 74
0. 7593
0. 7604
0. 0011
1. 39
ρo4 = 0. 890 31 - 0. 000 578 7 T1. 02 , r = 0. 999 99 (4)
ρo5 = 0. 905 87 - 0. 000 585 6 T1. 02 , r = 0. 999 99 (5)
ρo6 = 0. 928 66 - 0. 000 533 5 T1. 02 , r = 0. 999 99 (6)
石 油 勘 探 与 开 发 1999 年 8 月 PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol. 26 No. 4 107
辽河油区原油密度与温度关系的统计方程
康 志 勇
辽河石油勘探局勘探开发研究院
0. 8030
0. 8036
0. 0006
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0. 8097
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0. 0005
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0. 7762
0. 0010
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0. 0005
0. 68
0. 7774
0. 7784
0. 0010
1. 27
0. 8243
0. 8248
0. 0005
0. 05
0. 8918
0. 8916
0. 0002
0. 21
0. 9280
0. 9280
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0. 02
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0. 0002
0. 25
0. 9404
0. 9403
0. 0001
0. 10
0. 9124
0. 9120
Βιβλιοθήκη Baidu0. 0004
0. 39
0. 9435
0. 9438
0. 0003
2
于 58
S1 0. 8326 0. 8119 0. 7774
3
曙 10325
Pt
0. 8561 0. 8363
0. 8033
4
静3
Ar 0. 8781 0. 8589 0. 8269
5
马 25
S1 0. 8935 0. 8741 0. 8417
6
额1
J 0. 9174 0. 8997 0. 8702
ρo7 = 0. 949 27 - 0. 000 524 5 T1. 02 , r = 0. 999 99
(7) ρo8 = 0. 953 48 - 0. 000 516 5 T1. 02 , r = 0. 999 98
(8) ρo9 = 0. 967 79 - 0. 000 505 4 T1. 02 , r = 0. 999 99
表 3 实测原油密度与由 (15) 式计算的原油密度对比及误差统计表
20 ℃
ρo T(g/ cm3)
100 ℃
实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰) 实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰)
0. 8161
0. 8160
0. 0001
井 50 ℃
号 实测值 架岭 1 0. 7948 红 15 0. 8030 洼 609 0. 8097 于 58 0. 8119
包 1 0. 8243 曙 10321 0. 8354
牛 83 0. 8457 静 3 0. 8589 前 1 0. 8666 冷 35 0. 8735 高 1 0. 8854 双 22 0. 8934 杜 94 0. 9113 曙古 113 0. 9208 建 3 0. 9280 新海 27 0. 9404 千 22 0. 9435 齐 108 0. 9631 锦 7 0. 9712 月东 1 0. 9819 河 3 0. 9868 杜 155 0. 9947 平均 0. 8929
0. 64
0. 7903
0. 7912
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1. 20
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0. 8356
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0. 25
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0. 8025
0. 0001
0. 14
0. 8457
0. 8459
0. 0002
0. 22
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0. 8133
0. 0001
0. 09
0. 8589
0. 8591
0. 0002
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
1 08 石油勘探与开发·讨论 Vol. 26 No. 4
密度与温度关系的通用方程
通过对不同密度区间所对应方程的对比 ,发现方 程中的截距是相应密度及密度模数的函数 ,由此建立 如下两个通用关系方程
ρo T = ρo20 + (13. 561 - 0. 191 x1) ×10 - 3
- (63. 9 - 0. 87 x1) ×10 - 5 T1. 02
(13)
ρo1 = 0. 829 65 - 0. 000 642 0 T1. 02 , r = 0. 999 99 (1)
ρo2 = 0. 845 77 - 0. 000 624 0 T1. 02 , r = 0. 999 99 (2)
ρo3 = 0. 868 70 - 0. 000 596 8 T1. 02 , r = 0. 999 99 (3)
根据辽河油区 18 个油田 (曙光 、欢喜岭 、冷家堡 、 高升 、大洼 、小洼 、海外河 、兴隆台 、科尔沁 、热河台 、笔 架岭 、茨榆坨 、东胜堡 、大民屯 、新开 、牛居 、法哈牛 、牛 心坨油田) 近 2000 个原油样品分析资料统计 ,发现原 油密度与温度密切相关 。表 1 是 12 口典型井原油样 品分析数据 ,其统计方程分别为 :
0. 91
0. 8538
0. 8555
0. 0017
2. 02
0. 8934
0. 8935
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0. 26
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0. 8814
0. 0009
1. 08
0. 9208
0. 9208
0. 0000
前 言
目前 ,一般的原油分析报告中只给出 20 ℃、50 ℃ 和 100 ℃三种状态下的脱气原油密度 ,无法给出任意 温度下的脱气原油密度 。前苏联专家斯达利柯娃曾在 此方面作过专门研究[1] ,但未能给出一个通用关系式 。 笔者统计了大量稠油密度分析数据 ,并建立了稠油密 度与温度关系方程[2] 。在此基础上 , 笔者又将稠油方 程拓展到适合各种油品的通用方程 。应用通用方程可 方便准确地求取脱气原油在任意温度下的密度 ,且计 算密度的最大相对误差不超过 2. 9 ‰。由此 ,在做原油 物性分析时 ,只需测得 20 ℃或 50 ℃时的密度 ,即可采 用通用方程计算所需温度下的密度 ,并能达到实测值 的精度要求 。
0. 19
0. 8269
0. 8269
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0. 9631
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0. 8673
0. 0006
0. 75
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1999 年 8 月 康志勇 :辽河油区原油密度与温度关系的统计方程 1 09
0. 08
0. 9559
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1. 15
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12
杜 155
S1 1. 0103 0. 9947 0. 9687
注 :庙 5 井 J 层位在 60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃时的ρo T分别为 0. 9197g/ cm3 、0. 9141g/ cm3 、0. 9084g/ cm3 、0. 9027g/ cm3
从 (1) ～ (12) 式中可以看出 ,密度的变化导致相应 曲线截距随之变化 ,即密度增大 ,式中截距相应增大 , 反之亦然 。
(9) ρo10 = 0. 985 61 - 0. 000 488 3 T1. 02 , r = 0. 999 99
(10) ρo11 = 1. 009 17 - 0. 000 470 4 T1. 02 , r = 0. 999 99
(11) ρo12 = 1. 020 22 - 0. 000 470 2 T1. 02 , r = 0. 999 99
x1 = INT[100 (ρo20 - 0. 8001) ]
(14)
ρo T = ρo50 + [27. 122 - 0. 191 (2 x2 + 1) ] ×10- 3
- [63. 9 - 0. 9 ( x2 + 1) ] (1. 01 T - 11) 1. 02 ×10- 5
(15)
x2 = INT[100 (ρo50 - 0. 8001) ]
(16)
式中 ρo20 、ρo50 ———对应 20 ℃和 50 ℃时脱气原油密 度 ,g/ cm3 ;ρo T ———对应温度 T 时的脱气原油密度 ,g/ cm3 ; x1 、x2 ———与密度有关的模数 ; INT ———取整函数 。
(13) 式 、(15) 式分别为已知 20 ℃和 50 ℃原油密 度 ,求取其它任一温度下原油密度的通用关系方程式 。 由 (13) 式计算的原油密度与实际分析值对比 ,最大相 对误差为 2. 88 ‰,平均为 0. 37 ‰～0. 75 ‰(见表 2) 。由 (15) 式计算的原油密度与实际分析值对比 ,最大相对 误差为 1. 10 ‰,平均为 0. 20 ‰～0. 41 ‰(见表 3) 。
井 20 ℃
号 实测值 架岭 1 0. 8161 红 15 0. 8240 洼 609 0. 8304 于 58 0. 8326
包 1 0. 8447 曙 10321 0. 8552
牛 83 0. 8652 静 3 0. 8781 前 1 0. 8864 冷 35 0. 8921 高 1 0. 9044 双 22 0. 9114 杜 94 0. 9287 曙古 113 0. 9382 建 3 0. 9451 新海 27 0. 9571 千 22 0. 9603 齐 108 0. 9793 锦 7 0. 9870 月东 1 0. 9975 河 3 1. 0024 杜 155 1. 0103 平均 0. 9112
7
曙古 113 Ar 0. 9382 0. 9208 0. 8918
8
庙5
J 0. 9426 0. 9255 0. 9027
9
新海 27
d 0. 9571 0. 9404 0. 1240
10
冷 86
S3 0. 9753 0. 9591 0. 9321
11
洼 60
S1 0. 9992 0. 9837 0. 9576
(12)
式中 ρo1～ρo12 ———1～12 号样品的原油密度 ,g/ cm3 ; T ———温度 (小于油样的初馏点) , ℃; r ———相关系数 。
表 1 原油密度统计表
序号
井号
层位
20 ℃
ρo T(g/ cm3) 50 ℃
100 ℃
1
架岭 1
S1 0. 8161 0. 7948 0. 7593
表 2 实测原油密度与由 (13) 式计算的原油密度对比及误差统计表
50 ℃
ρo T(g/ cm3)
100 ℃
实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰) 实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰)
0. 7948
0. 7954
0. 0006
0. 74
0. 7593
0. 7604
0. 0011
1. 39
ρo4 = 0. 890 31 - 0. 000 578 7 T1. 02 , r = 0. 999 99 (4)
ρo5 = 0. 905 87 - 0. 000 585 6 T1. 02 , r = 0. 999 99 (5)
ρo6 = 0. 928 66 - 0. 000 533 5 T1. 02 , r = 0. 999 99 (6)
石 油 勘 探 与 开 发 1999 年 8 月 PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol. 26 No. 4 107
辽河油区原油密度与温度关系的统计方程
康 志 勇
辽河石油勘探局勘探开发研究院
0. 8030
0. 8036
0. 0006
0. 71
0. 8097
0. 8102
0. 0005
0. 68
0. 7752
0. 7762
0. 0010
1. 27
0. 8119
0. 8124
0. 0005
0. 68
0. 7774
0. 7784
0. 0010
1. 27
0. 8243
0. 8248
0. 0005
0. 05
0. 8918
0. 8916
0. 0002
0. 21
0. 9280
0. 9280
0. 0000
0. 02
0. 8995
0. 8993
0. 0002
0. 25
0. 9404
0. 9403
0. 0001
0. 10
0. 9124
0. 9120
Βιβλιοθήκη Baidu0. 0004
0. 39
0. 9435
0. 9438
0. 0003
2
于 58
S1 0. 8326 0. 8119 0. 7774
3
曙 10325
Pt
0. 8561 0. 8363
0. 8033
4
静3
Ar 0. 8781 0. 8589 0. 8269
5
马 25
S1 0. 8935 0. 8741 0. 8417
6
额1
J 0. 9174 0. 8997 0. 8702
ρo7 = 0. 949 27 - 0. 000 524 5 T1. 02 , r = 0. 999 99
(7) ρo8 = 0. 953 48 - 0. 000 516 5 T1. 02 , r = 0. 999 98
(8) ρo9 = 0. 967 79 - 0. 000 505 4 T1. 02 , r = 0. 999 99
表 3 实测原油密度与由 (15) 式计算的原油密度对比及误差统计表
20 ℃
ρo T(g/ cm3)
100 ℃
实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰) 实测值
计算值 绝对误差 相对误差 ( ‰)
0. 8161
0. 8160
0. 0001
井 50 ℃
号 实测值 架岭 1 0. 7948 红 15 0. 8030 洼 609 0. 8097 于 58 0. 8119
包 1 0. 8243 曙 10321 0. 8354
牛 83 0. 8457 静 3 0. 8589 前 1 0. 8666 冷 35 0. 8735 高 1 0. 8854 双 22 0. 8934 杜 94 0. 9113 曙古 113 0. 9208 建 3 0. 9280 新海 27 0. 9404 千 22 0. 9435 齐 108 0. 9631 锦 7 0. 9712 月东 1 0. 9819 河 3 0. 9868 杜 155 0. 9947 平均 0. 8929
0. 64
0. 7903
0. 7912
0. 0009
1. 20
0. 8354
0. 8356
0. 0002
0. 25
0. 8024
0. 8025
0. 0001
0. 14
0. 8457
0. 8459
0. 0002
0. 22
0. 8132
0. 8133
0. 0001
0. 09
0. 8589
0. 8591
0. 0002
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1 08 石油勘探与开发·讨论 Vol. 26 No. 4
密度与温度关系的通用方程
通过对不同密度区间所对应方程的对比 ,发现方 程中的截距是相应密度及密度模数的函数 ,由此建立 如下两个通用关系方程
ρo T = ρo20 + (13. 561 - 0. 191 x1) ×10 - 3
- (63. 9 - 0. 87 x1) ×10 - 5 T1. 02
(13)
ρo1 = 0. 829 65 - 0. 000 642 0 T1. 02 , r = 0. 999 99 (1)
ρo2 = 0. 845 77 - 0. 000 624 0 T1. 02 , r = 0. 999 99 (2)
ρo3 = 0. 868 70 - 0. 000 596 8 T1. 02 , r = 0. 999 99 (3)