二氧化碳气藏测试评价研究
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好 的混溶性 ，能使原油体积膨胀 ，降低 原油粘度 ，减少残余 油饱和度 ， 萃取原油 中的轻质组份 ， 以大幅度提高低渗透 、 可
该井相 图， 相态 曲线形态与 Ｃ 气体饱和 蒸汽压 曲线差别较 Ｏ２ 大 ，对应 的临界 点压力和温度分别 为 ７５ ＭＰ 、２ ．℃。 ．５ ａ ９８
高含水 、稠油油藏 的最终采 收率 。在石 油工业 上有着较广泛 的应用 ，特别在提高原油采收率的三次采油工艺 中，Ｃ ２ Ｏ 驱
油更成为一种重要 的手段 。胜利 油 田已发现 八里泊、阳 ２ 、 ５
山
平方王 、平南 、高青 、Ｈ ７ Ｃ ２ （ １ 等 Ｏ 气 田）藏Ｉ ，为 了解
Ｃ ２ Ｏ 气层特征 ，为合理开发此类气藏提供决策依据 ，本文利
－
硝
用Ｇ Ｑ１井和 Ｈ１． 井 的矿场实测 资料 ，进行 了 Ｃ ２ ７１ Ｏ 气藏测 试评价研究 ， 以求为 ｃ ２ Ｏ 气藏 的开发利用 和未来测 试提供技
氧化碳气藏的开发利用和 未来测试提供技术借鉴 。
关键词 ：二氧化碳气藏；相态特征 ；拟压 力计 算；矿 场评价
Ｄ ： １ ． ９ ９ ｊ ｓ ｎ １ ７ － ３ ６ ２ ２ ０ ． ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ．ｉ ｓ ． ６ １ ６ ９ ． ０１ ． ６ ０ １
１ 前 言
Ｃ２ Ｏ 是一种经济价值很 高的非烃类气 体，它与原油有很
中国西部科技
２ １ 年 ０ 月第 １ 卷第 ０ 期总 第 ２５ ０２ ６ １ ６ ７ 期
二氧 化碳气藏测 试评价研 究
韩 凤 蕊
（ 山东胜利油 田地质科学研究 院，山东 东营 ２ ７ １ ） ５ ０ ３ 摘 要 ：胜利油 田已发现八里 泊、阳 ２ 、平方王 、平南、高青、Ｈ１ ５ ７等二氧化碳气 （ ）藏 ，为了解二氧化碳气层特征 ， 田
为制订合理的开发方案提供依据 ，开展 了相 关的试井测试 。本文主要依托矿场 实测 资料 ，分析 了二氧化碳 气层测试过程 中的 相态变化以及冰堵 、腐蚀等 问题 ；根据 测试资料 ，利用压降 曲线 法确定 了单 井的控 制储 量；利用修正等时试井数据 ，确定 了
二项式产能方程和无 阻流量；最后 利用压 力恢复资料，确定 了地层有效渗透率 、 皮 系 等参数 。 过测试评价研 究 ，为二 表 数 通
术借鉴 。
２ 二氧 化 碳测 试 的特殊 性
２ １二氧化碳气藏相态特征 ．
２ １ １ Ｃ 井相 图 ． ． ０ 气
图 ２ ６ １井相 图 ０
温度 ℃
Ｃ２ Ｏ 是非烃不可燃气体 ，常温 下具有 易于液化的特性，
在现场测试 中呈 白色蒸汽略带酸味 ； 地层 条件 下随着 外界温 度与压力的变化 ， 其物理状态有气态 、 液态和饱和蒸汽状态 。 图 １ Ｃ 气体饱和蒸汽 压曲线图口，由图可知 Ｃ 相 变的 为 Ｏ２ 】 Ｏ２ 临界点为压力 ７３ ＭＰ ， ． ８ ａ 温度 ３ ℃ 。 Ｏ 气井根据 Ｃ 含量 １ Ｃ ２ Ｏ２
汽相 。 在静 止状 态下的井筒 内形成流体密度上大下小的二氧
－
化碳 气井特有的现象【。下面 以 ＧＱ１ ４ 】 井为例进行详细分析 。 表 １为 Ｇ Ｑ１井梯度测试数据表 ，由流压梯度测试数据 可知 ，４ ０ 以下 的温度均在 临界温 度 ３ ． ℃以上 ，可判断 ０ｍ １１ ７
Ｉ ）
不 同呈 现 出不 同 的相 图 形 态 ，ＣＯ ２含 量 越 高 ，相 图 越 接 近 Ｃ ２ 体 饱 和 蒸 汽 压 曲线 图 。Ｇ Ｏ 气 Ｑ１井 Ｃ 体 积 百 分 含 量 为 Ｏ２
时
●
９ ． ％，临界点压力、温 度分别为 ７３ ＭＰ ９９ ４ ．９ ａ和 ３ ．７（，得 １１ ＂ ２
到的相图与 Ｃ 气体饱和蒸汽压 曲线基本 一致 （ Ｏ２ 见图 ２ 。 ） 而对 于 Ｈ１ － ，其 Ｃ ２ ７１井 Ｏ 体积百分含量为 ９ ． ％，图 ３为 ６９ ６
．
温 度 ℃ 图 ３ Ｈ ７ １ 相图 １－ 井
Ｕ
７Ｏ ．
●
２ １ ２二 氧化 碳井测试过程 中垂直井 筒内的相 态变化 ．．
处井筒流体 由气态 开始 向不饱和 蒸汽相转变 。 由表 １中静压 、静温梯度测试数据可知 ，井筒 内流体梯 度 自上而 下逐渐减 小， 可判 断井筒 内流体密度 自上而下也逐 渐减 小。梯度 测试 时，４ ０ 与 ５ ０ 深度对应 的压力分别 ０ｍ ０ｍ
为 ６ ５ ２ ａ和 ６ ４ ８ ａ 根 据 相 图可 知饱 和 蒸 汽 压 曲线 ． ７ ＭＰ ６ ． ５ＭＰ ， ９
进入不饱和蒸汽相后 ，井筒流体密度较大，由表 ２可知 ６０ ５ｍ （ ０ ￣６ ０ 气相）之 间的压力梯度为 ０２ ３ ＭＰ ／０ ｍ，而 ．１ ８ ａ１０ ４ ０～ ５０ （ 饱 和 蒸 汽 相 ） 之 间 的 压 力 梯 度 达 到 ０ ０ｍ 不
３ ４５ 处 的 温 度 为 ３ ．７ 。结合 ＧＱ１ 相 图可 判 断 ， 此 ８． ｍ １１ ℃ 井 在
论
著
上与两个压力值对应的温度分别为 ２ ℃和 ２ ℃，而井筒 内 ６ ８ 两处实测 的温度分别为 ２ ．８ｃ ｎ ８９ ℃ ，由以上数据可判 ７ ￥ ． ｏｏ ２ ５
断两 处 的流 体 均 处 于 不 饱 和 蒸 汽 压 相 态 。６ ０ 以下 的 温 度 ０ｍ 均 高 于 临 界 温 度 ３ ． ℃ ， 流 体 处 于 气体 状 态 。 １１ ７
ｊ ３ ４］ ０ １ ｔwenku.baidu.com
温度 ℃ 圈 １ ｃ２ 体饱 和蒸 汽压 曲线 图 ０气
流体均 处于气 体状态 。流压梯 度在井 筒 内 自上而下 变化较
２
小 。由于梯度与密度存在关系 Ｇ ｇ Ｐ ，可判断井筒 内流体密 度 自上而下 变化也较 小 。如果按照温 度梯度 折算 ，井筒约
／
４， ｌ ＾ ０
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渡
／
／ 厂
气
由于 Ｃ ２ Ｏ 气体 自身 的物理性质 ， 在试井测试过程 中由于
压 力 与温 度 的 变 化 ，Ｃ ２ 体 从 地 层 到 井 口连 续 地 产 生 相 态 Ｏ气
ｌ ★
一 ，
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变化 ，由气相转变为液相 ，再转 变呈饱和蒸汽相、不饱和蒸
该井相 图， 相态 曲线形态与 Ｃ 气体饱和 蒸汽压 曲线差别较 Ｏ２ 大 ，对应 的临界 点压力和温度分别 为 ７５ ＭＰ 、２ ．℃。 ．５ ａ ９８
高含水 、稠油油藏 的最终采 收率 。在石 油工业 上有着较广泛 的应用 ，特别在提高原油采收率的三次采油工艺 中，Ｃ ２ Ｏ 驱
油更成为一种重要 的手段 。胜利 油 田已发现 八里泊、阳 ２ 、 ５
山
平方王 、平南 、高青 、Ｈ ７ Ｃ ２ （ １ 等 Ｏ 气 田）藏Ｉ ，为 了解
Ｃ ２ Ｏ 气层特征 ，为合理开发此类气藏提供决策依据 ，本文利
－
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用Ｇ Ｑ１井和 Ｈ１． 井 的矿场实测 资料 ，进行 了 Ｃ ２ ７１ Ｏ 气藏测 试评价研究 ， 以求为 ｃ ２ Ｏ 气藏 的开发利用 和未来测 试提供技
氧化碳气藏的开发利用和 未来测试提供技术借鉴 。
关键词 ：二氧化碳气藏；相态特征 ；拟压 力计 算；矿 场评价
Ｄ ： １ ． ９ ９ ｊ ｓ ｎ １ ７ － ３ ６ ２ ２ ０ ． ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ．ｉ ｓ ． ６ １ ６ ９ ． ０１ ． ６ ０ １
１ 前 言
Ｃ２ Ｏ 是一种经济价值很 高的非烃类气 体，它与原油有很
中国西部科技
２ １ 年 ０ 月第 １ 卷第 ０ 期总 第 ２５ ０２ ６ １ ６ ７ 期
二氧 化碳气藏测 试评价研 究
韩 凤 蕊
（ 山东胜利油 田地质科学研究 院，山东 东营 ２ ７ １ ） ５ ０ ３ 摘 要 ：胜利油 田已发现八里 泊、阳 ２ 、平方王 、平南、高青、Ｈ１ ５ ７等二氧化碳气 （ ）藏 ，为了解二氧化碳气层特征 ， 田
为制订合理的开发方案提供依据 ，开展 了相 关的试井测试 。本文主要依托矿场 实测 资料 ，分析 了二氧化碳 气层测试过程 中的 相态变化以及冰堵 、腐蚀等 问题 ；根据 测试资料 ，利用压降 曲线 法确定 了单 井的控 制储 量；利用修正等时试井数据 ，确定 了
二项式产能方程和无 阻流量；最后 利用压 力恢复资料，确定 了地层有效渗透率 、 皮 系 等参数 。 过测试评价研 究 ，为二 表 数 通
术借鉴 。
２ 二氧 化 碳测 试 的特殊 性
２ １二氧化碳气藏相态特征 ．
２ １ １ Ｃ 井相 图 ． ． ０ 气
图 ２ ６ １井相 图 ０
温度 ℃
Ｃ２ Ｏ 是非烃不可燃气体 ，常温 下具有 易于液化的特性，
在现场测试 中呈 白色蒸汽略带酸味 ； 地层 条件 下随着 外界温 度与压力的变化 ， 其物理状态有气态 、 液态和饱和蒸汽状态 。 图 １ Ｃ 气体饱和蒸汽 压曲线图口，由图可知 Ｃ 相 变的 为 Ｏ２ 】 Ｏ２ 临界点为压力 ７３ ＭＰ ， ． ８ ａ 温度 ３ ℃ 。 Ｏ 气井根据 Ｃ 含量 １ Ｃ ２ Ｏ２
汽相 。 在静 止状 态下的井筒 内形成流体密度上大下小的二氧
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化碳 气井特有的现象【。下面 以 ＧＱ１ ４ 】 井为例进行详细分析 。 表 １为 Ｇ Ｑ１井梯度测试数据表 ，由流压梯度测试数据 可知 ，４ ０ 以下 的温度均在 临界温 度 ３ ． ℃以上 ，可判断 ０ｍ １１ ７
Ｉ ）
不 同呈 现 出不 同 的相 图 形 态 ，ＣＯ ２含 量 越 高 ，相 图 越 接 近 Ｃ ２ 体 饱 和 蒸 汽 压 曲线 图 。Ｇ Ｏ 气 Ｑ１井 Ｃ 体 积 百 分 含 量 为 Ｏ２
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●
９ ． ％，临界点压力、温 度分别为 ７３ ＭＰ ９９ ４ ．９ ａ和 ３ ．７（，得 １１ ＂ ２
到的相图与 Ｃ 气体饱和蒸汽压 曲线基本 一致 （ Ｏ２ 见图 ２ 。 ） 而对 于 Ｈ１ － ，其 Ｃ ２ ７１井 Ｏ 体积百分含量为 ９ ． ％，图 ３为 ６９ ６
．
温 度 ℃ 图 ３ Ｈ ７ １ 相图 １－ 井
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２ １ ２二 氧化 碳井测试过程 中垂直井 筒内的相 态变化 ．．
处井筒流体 由气态 开始 向不饱和 蒸汽相转变 。 由表 １中静压 、静温梯度测试数据可知 ，井筒 内流体梯 度 自上而 下逐渐减 小， 可判 断井筒 内流体密度 自上而下也逐 渐减 小。梯度 测试 时，４ ０ 与 ５ ０ 深度对应 的压力分别 ０ｍ ０ｍ
为 ６ ５ ２ ａ和 ６ ４ ８ ａ 根 据 相 图可 知饱 和 蒸 汽 压 曲线 ． ７ ＭＰ ６ ． ５ＭＰ ， ９
进入不饱和蒸汽相后 ，井筒流体密度较大，由表 ２可知 ６０ ５ｍ （ ０ ￣６ ０ 气相）之 间的压力梯度为 ０２ ３ ＭＰ ／０ ｍ，而 ．１ ８ ａ１０ ４ ０～ ５０ （ 饱 和 蒸 汽 相 ） 之 间 的 压 力 梯 度 达 到 ０ ０ｍ 不
３ ４５ 处 的 温 度 为 ３ ．７ 。结合 ＧＱ１ 相 图可 判 断 ， 此 ８． ｍ １１ ℃ 井 在
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上与两个压力值对应的温度分别为 ２ ℃和 ２ ℃，而井筒 内 ６ ８ 两处实测 的温度分别为 ２ ．８ｃ ｎ ８９ ℃ ，由以上数据可判 ７ ￥ ． ｏｏ ２ ５
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温度 ℃ 圈 １ ｃ２ 体饱 和蒸 汽压 曲线 图 ０气
流体均 处于气 体状态 。流压梯 度在井 筒 内 自上而下 变化较
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小 。由于梯度与密度存在关系 Ｇ ｇ Ｐ ，可判断井筒 内流体密 度 自上而下 变化也较 小 。如果按照温 度梯度 折算 ，井筒约
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由于 Ｃ ２ Ｏ 气体 自身 的物理性质 ， 在试井测试过程 中由于
压 力 与温 度 的 变 化 ，Ｃ ２ 体 从 地 层 到 井 口连 续 地 产 生 相 态 Ｏ气
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变化 ，由气相转变为液相 ，再转 变呈饱和蒸汽相、不饱和蒸