高压物性取样要求、分析方法及资料应用

提
1 2 3 4
纲
油气藏流体的类型 油气藏流体取样 油气藏流体高压物性分析 油气藏流体物性资料的应用
1 油气藏流体的类型
在地层及地面条件下， 在地层及地面条件下，油气藏流体的性 质决定于其组成和体系的温度、压力。其中， 质决定于其组成和体系的温度、压力。其中， 油气藏流体的组成是决定其性质的内在的、 油气藏流体的组成是决定其性质的内在的、 根本性的原因， 根本性的原因，体系的温度和压力是决定其 性质的外部原因。 性质ห้องสมุดไป่ตู้外部原因。
2 油气藏流体取样及样品检查
2.2.2 凝析气井的调整
凝析气井的调整采用逐级降产法， 凝析气井的调整采用逐级降产法，以便排除井筒和近井 带中无代表性的烃类气体。调整过程中每次降产约一半， 带中无代表性的烃类气体。调整过程中每次降产约一半，并 使气井生产到气油比稳定（波动小于5%）。调整过程中气油 5%）。 使气井生产到气油比稳定（波动小于5%）。调整过程中气油 比一般随产量变化而降低， 比一般随产量变化而降低，当气油比不再随产量变化而下降 气井调整完毕。 时，气井调整完毕。
油气藏流体高压物性的 取样、分析及应用 取样、
勘探开发研究院 2007年4月
前
言
油气藏流体高压物性分析的目的是研究和确定 模拟开采条件下油气藏流体的相态和性质。 模拟开采条件下油气藏流体的相态和性质。为达此 目的，首先要针对不同类型的油气藏， 目的，首先要针对不同类型的油气藏，以合适的方 法取得能代表地层流体的样品， 法取得能代表地层流体的样品，然后在实验室模拟 各种开采过程，以得到准确可靠的高压物性数据。 各种开采过程，以得到准确可靠的高压物性数据。 这些数据是合理管理油气藏的基础，评价油气藏、 这些数据是合理管理油气藏的基础，评价油气藏、 计算油气藏的储量、制订最佳开发方案、 计算油气藏的储量、制订最佳开发方案、采油工艺 研究都需要这些数据。 研究都需要这些数据。
2 油气藏流体取样及样品检查
2.2 取样井调整的目的
对预计的油气藏流体原始饱和压力低于地层压力而高 于正常生产时的井底压力的油气藏， 于正常生产时的井底压力的油气藏，当井底流动压力降到 饱和压力以下时，流体将在井筒周围脱气(凝析) 饱和压力以下时，流体将在井筒周围脱气(凝析)，形成以 井筒为中心的脱气(凝析) 井筒为中心的脱气(凝析)区。 通过改变油（ ），使油 通过改变油（气）井的工作制度（油嘴），使油（气） 井的工作制度（油嘴），使油（ 井的产量逐步降低到井底流动压力高于地层流体原始饱和 泡点、露点）压力，从而使油（ （泡点、露点）压力，从而使油（气）藏地层远处的有代 表性的原始油（ 表性的原始油（气）藏单相流体能取代井筒周围地层没有 代表性的两相油（ 藏流体。 代表性的两相油（气）藏流体。
前
言
实验室进行油气藏流体高压物性取样、 实验室进行油气藏流体高压物性取样 、 分析 和数据处理的主要依据是石油天然气行业标准: 和数据处理的主要依据是石油天然气行业标准: SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》 SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》 SY/T5542-2000《地层原油物性分析方法》 SY/T5542-2000《地层原油物性分析方法》 SY/T5543-2002《凝析气藏流体物性分析方法》。 SY/T5543-2002《凝析气藏流体物性分析方法》。
取样过程参数测取
分离器压力： 分离器压力：Ps =>用于实验室配样计算 用于实验室配样计算 分离器温度： 用于实验室配样计算 分离器温度：Ts =>用于实验室配样计算 用于 天然气产量： 天然气产量：Qg =>用于计算生产气油比 用于计算生产气油比 稳定油产量： 稳定油产量：Qo =>用于计算生产气油比 用于计算生产气油比 生产气油比： 实验室配样计算 生产气油比：GORf =>实验室配样计算 油罐油相对密度： 油罐油相对密度：ro => 用于计算油罐油分子量 井场测气用条件： 井场测气用条件：Pa,Ta,Zgf,rgf => 配样计算
2 油气藏流体取样及样品检查
2.2.1 油井的调整
对于勘探新区块凡有工业油流的探井和评价井， 对于勘探新区块凡有工业油流的探井和评价井，油层射孔后用合 理油嘴排替掉井筒内及附近的污物和被污染的原油（ 理油嘴排替掉井筒内及附近的污物和被污染的原油（排替时间根据油 井产量和井中污染物数量而定，一般2 天比较合理）， ），待井底替净 井产量和井中污染物数量而定，一般2～3天比较合理），待井底替净 后立即换用小油嘴控制流压进行试油生产，待油( 产量、 后立即换用小油嘴控制流压进行试油生产，待油(气)产量、井口压力 和井底压力趋于稳定后应该立即进行取样。 和井底压力趋于稳定后应该立即进行取样。 尽量不用大油嘴长时间放产后再进行取样， 尽量不用大油嘴长时间放产后再进行取样，对于饱和程度高的油 挥发性油藏及带气顶的油藏， 藏、挥发性油藏及带气顶的油藏，使用大油嘴长时间放产非常容易使 地层原油脱气而形成两相，根据我们的经验， 地层原油脱气而形成两相，根据我们的经验，此时再使用小油嘴控制 生产一定时间，即使地层压力恢复起来了， 生产一定时间，即使地层压力恢复起来了，地层流体也很难再恢复成 单相。 单相。
压力测量：在井下取样前要进行油层中部静压和流压测试， 压力测量：在井下取样前要进行油层中部静压和流压测试，目的是 为了检验样品的合格性， 分析提供依据。 为了检验样品的合格性，为PVT分析提供依据。 分析提供依据 温度测量：在井下取样前要进行油层中部和取样点温度测试， 温度测量：在井下取样前要进行油层中部和取样点温度测试，目的 是为了检验样品的合格性， 分析提供依据。 是为了检验样品的合格性，为PVT分析提供依据。 分析提供依据
1 油气藏流体的类型
根据地层温度在油气藏流体相图中 的位置，可以把油气藏流体分为干气、 的位置，可以把油气藏流体分为干气、 湿气、凝析气、挥发油和黑油。 湿气、凝析气、挥发油和黑油。 地层温度高于临界温度的油气藏属 于气藏，否则属于油藏。 于气藏，否则属于油藏。
1 油气藏流体的类型
油 藏 5 4 3
2 油气藏流体取样及样品检查
2.3 取样方式的选择－ 2.3 取样方式的选择－井下取样
生产气油比较低的常规油井、 适 应 范 围：生产气油比较低的常规油井、挥发性油井 优 点：不受地面量油测气精度的影响 取样点选择：油层中部油管鞋以上20米处 米处。 取样点选择：油层中部油管鞋以上20米处。
取样前油井参数测量
1 油气藏流体的类型
挥发性油藏的地层温度略低于流体的 临界温度，因此又称为近临界油藏。 临界温度，因此又称为近临界油藏。由于 在临界点附近，等液量线相当密集， 在临界点附近，等液量线相当密集，地层 压力略低于泡点压力时就会有大量油挥发， 压力略低于泡点压力时就会有大量油挥发， 收缩性很大。 收缩性很大。其典型的分离器条件位于低 等液量线上。 等液量线上。 黑油油藏是最常见的油藏类型。 黑油油藏是最常见的油藏类型。其分 离器条件位于较高的等液量线上。 离器条件位于较高的等液量线上。
和一般油井的调整不同， 和一般油井的调整不同，不能认为产量控制越小越 取样时应保持足够高的产量， 好。取样时应保持足够高的产量，以防发生间歇生产和 井筒中的凝析物沉降。 井筒中的凝析物沉降。
2 油气藏流体取样及样品检查
2.3 2.3 取样方式的选择
取样方式 井下取样 地面分离器取样
2 油气藏流体取样及样品检查
气 藏 2 1 1：干气 2：湿气 3：凝析气 4：挥发油 5：黑油 C：临界点 AC：露点线 BC：泡点线 Tm：临界凝析温度 Pm：临界凝析压力
Pm 压 力 C
B A 温 度
Tm
油气藏流体的典型相图
1 油气藏流体的类型
地层温度高于临界凝析温度的气藏为干气藏 或湿气藏。干气的分离器条件位于气相区。 或湿气藏。干气的分离器条件位于气相区。湿气 的分离器条件位于相包络线以内的两相区， 的分离器条件位于相包络线以内的两相区，分离 器内会形成一些凝析液。 器内会形成一些凝析液。 地层温度介于临界温度和临界凝析温度之间 的气藏为凝析气藏。在衰竭式开采过程中， 的气藏为凝析气藏。在衰竭式开采过程中，当地 层压力降到露点压力以下时会在地层中反凝析出 液体，采出井流物的气油比增加。 液体，采出井流物的气油比增加。地层中形成的 这部分凝析液流动性差，难以开采。 这部分凝析液流动性差，难以开采。
2.3 2.3 取样方式的选择
对于一般未饱和黑油油藏、稠油油藏和挥发性油藏， 对于一般未饱和黑油油藏、稠油油藏和挥发性油藏，如果能 调整到井底压力高于预计的原始饱和压力，采取井下取样方式。 调整到井底压力高于预计的原始饱和压力，采取井下取样方式。 对于饱和油藏，井底流动压力肯定低于饱和压力， 对于饱和油藏，井底流动压力肯定低于饱和压力，无法直接在井 下取得有代表性的样品。这时可在井下取得已脱气的样品， 下取得有代表性的样品。这时可在井下取得已脱气的样品，或者 在地面分离器中取得油、气样品，按饱和压力对样品进行配制； 在地面分离器中取得油、气样品，按饱和压力对样品进行配制； 对于凝析气藏、湿气藏，可在地面分离器中取得油、气样品， 对于凝析气藏、湿气藏，可在地面分离器中取得油、气样品， 按气油比对样品进行配制。不提倡对凝析气藏进行井下取样； 按气油比对样品进行配制。不提倡对凝析气藏进行井下取样； 对于油气藏（气顶油藏或油环气藏），则需要根据实际情况， 对于油气藏（气顶油藏或油环气藏），则需要根据实际情况， ），则需要根据实际情况 选择井下取样、地面分离器取样或同时进行两种方式取样。 选择井下取样、地面分离器取样或同时进行两种方式取样。
2 油气藏流体取样及样品检查
在油气田开发过程中， 在油气田开发过程中，油气藏流体的取样 越早越好。 越早越好。当地层压力降到原始饱和压力以下 地层中的油气藏流体就形成了油、气两相。 地层中的油气藏流体就形成了油、气两相。这 流入井中的油、气两相的摩尔比， 时，流入井中的油、气两相的摩尔比，一般不 会等于地层中形成的两相的摩尔比， 会等于地层中形成的两相的摩尔比，从而无法 取到有代表性的样品。 取到有代表性的样品。
2 油气藏流体取样及样品检查
2.1 取样井的选择条件
应尽量选取符合下列条件的井取样： 应尽量选取符合下列条件的井取样： 井底压力高于预计的原始饱和压力。 1)井底压力高于预计的原始饱和压力。 不产水或产水率不超过5 2)不产水或产水率不超过5%。 油气流稳定，没有间歇现象。 3)油气流稳定，没有间歇现象。 采油（ 指数在周围井中相对较高， 4)采油（气）指数在周围井中相对较高，在较小生产压差 下能达到稳定生产。 下能达到稳定生产。 气油比及地面原油密度在周围井中有代表性。 5)气油比及地面原油密度在周围井中有代表性。 井口量油测气设备齐全可靠，流程符合取样要求。 6)井口量油测气设备齐全可靠，流程符合取样要求。 水泥封固井段层间无串槽。 7)水泥封固井段层间无串槽。 最好为自喷井。 8)最好为自喷井。
2 油气藏流体取样及样品检查
2.3 取样方式的选择－ 2.3 取样方式的选择－井下取样
井下取样时的井口装置示意图 1───防喷管 2───油管 3───井下取样器
2 油气藏流体取样及样品检查
2.3 取样方式的选择－ 2.3 取样方式的选择－地面分离器取样
凝析气井、挥发油井、 适 应 范 围：凝析气井、挥发油井、高气油比油井 便于实施， 优 点：便于实施，适于近饱和稳定生产状态取样 取样点选择： 取样点选择：地面油气水三相分离器油气出口处
2 油气藏流体取样及样品检查
2.3 取样方式的选择－ 2.3 取样方式的选择－井下取样
具有正常井下测压的井口装置就可以进行井下取样。 具有正常井下测压的井口装置就可以进行井下取样。 一般井下取样时的井口装置见图2 一般井下取样时的井口装置见图2。实验室采用的井下取 样器是挂壁式取样器。下取样器到取样部位， 样器是挂壁式取样器。下取样器到取样部位，停留冲洗 10min后上提。 min后上提 10min后上提。 样品送到实验室后， 样品送到实验室后，测定各支样品的开阀压力和饱和 压力。有两支以上饱和压力相差不超过2% 2%时 压力。有两支以上饱和压力相差不超过2%时，就可以判断 取得的样品合格。 取得的样品合格。