海上多层合采油藏原油性质评价方法——以PL油田M区为例

傅 英，解 婷

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津塘沽 300452)

作为一项基础研究工作，原油性质评价贯穿着油田开发全过程，如储量评价、开发方案编制、开发动态监测与开发模拟。受海上油田钻完井成本、储量分布特征等因素影响，目前国内海上油田多以多层合采开发方式为主。对于多层合采开发油藏，评价阶段样品分析资料少，只能以点带面、定性评价油藏整体原油性质；随着油田开发进程的推进，地面原油样品资料不断丰富，但其分析结果仅能代表合采层段原油性质，难以识别单层流体性质。本文基于PL油田M区应用实践，采用“归一化”与统计回归相结合的原油性质评价方法体系，实现了对地面与地层原油性质的合理、准确评价，有效解决了多层合采油藏原油性质分析所面临的瓶颈，为油田后续开发决策提供依据。

1 油田基本信息

PL油田M区为渤海典型多层合采油藏，其探明石油地质储量上千万吨。该油藏一次开发井网采用定向井合采合注开发，采油井生产层段跨度介于200～300 m，生产层段内单油层平均分布密度为10层/段。随着区块开发的不断推进，一次开发井网的弊端(如大段合采层间干扰严重等)逐渐显现，区块面临着二次开发井网调整。PL油田早期开发实践证实，油田区块间、区块内原油性质在平面与纵向上均存在较大变化，借用油田邻区或者同区邻层原油参数会导致认识失真，进而影响M区后续开发调整决策。

M区评价阶段仅有1口评价井，获取地层、地面原油样品各5支；投入开发后，M区仅地面原油样品增加97支，且新增样品均来自合采储层段。此外，PL油田其他区块共计获取了地层原油样品47支。地面原油分析资料无法识别单油层流体性质，地层原油资料不足，成为摆在M区原油性质评价工作面前的两大屏障。

2 “归一化”方法评价地面原油性质

图1为基于单井取样层段垂深折中处理后的地面原油密度-垂深关系图。由图可知，M区地面原油密度变化范围较大，介于0.900～0.970 g/cm3，侧面反映了M区原油性质在纵向上存在一定差异；原油密度-垂深数据点杂乱，规律性差：同一深度段往往对应多个原油密度，同一原油密度也往往对应不同深度值。

图1 M区地面原油密度-垂深关系

资料丰富是M区块地面原油性质评价的优势，大层段合采取样是其弱势。将“归一化”思想[1]引入到评价工作中，可实现资料的以优补弱、扬长避短。其评价思想为：对具有相同原油密度值的生产井，取其公有井段作为该密度值的载体。如图2所示，假设有4口合采生产井，分别是井1、井2、 井3、井4，4口井合采生产层段均不相同，其对应的生产层段顶、底垂深分别为D1t与D1b、D2t与D2b、D3t与D3b、D4t与D4b；4口井地面分析原油密度均为0.945 g/cm3，按照常规的单井垂深折中处理方法，该密度值将对应4个不同的深度值。采用“归一化”处理，取其公有井段，即井3顶深(D3t)井2底深(D2b)为地面原油密度0.945 g/cm3的载体。在此基础上再进行中深平均，最后确定一个唯一深度值Dρ=0.945=(D3t+D2b)/2与地面原油密度值0.945 g/cm3相对应。

图2 地面原油密度归一化处理示意图

采用“归一化”思想对M区地面原油密度资料进行处理，最终得到如图3所示的地面原油密度-垂深关系曲线。对比处理前的关系曲线(图1)可知，归一化处理后地面原油密度与垂深之间存在较好的线性回归关系。利用归一化回归确定关系式(1)就可以计算出任意深度油层的地面原油密度。

图3 M区“归一化”处理地面原油密度-垂深关系

地面原油密度-垂深关系式：

ρo=-2.505×10-4H+1.252

(1)

式中：ρo——地面原油密度，g/cm3；H——油藏中深，m，1000m

分析表明，对于有单层取样油层而言，回归计算原油地面密度与单层取样分析值基本一致；对于全区而言，回归确定的原油密度变化区(0.909～0.989 g/cm3)与地面监测变化区间吻合，很好地证明了本文方法具有较高的合理性与适用性。

3 “统计回归”方法评价地层原油性质

油田间、区块间、油层间地层原油性质千差万别，但蕴含在地层原油各参数之间的规律性应是一致的[2]。基于上述思想，本文以PL油田范围内获取的地层原油样品分析资料为基础评价M区地层原油性质，有效解决了M区地层原油资料的缺乏。

利用PL油田地层原油分析数据，统计分析建立了各参数之间的关系图(图4～图7)。从关系图可知，PL油田各地层原油参数实测值变化范围广，参数间规律性较强。以地层原油黏度参数为例，其实测值为10.0～600.0 mPa·s不等，但其与地层原油密度之间存在较强的指数函数关系。

图4 地层原油密度-地面原油密度关系

图5 地层原油黏度-地层原油密度关系

基于统计关系图进行回归分析，最终确定PL油田各原油性质参数间的回归关系式：

地层原油密度-地面原油密度关系式：

ρoi=1.3344 ρo-0.367

(2)

地层原油黏度-地层原油密度关系式：

μoi=1.0×10-3e37.716ρoi

(3)

原始原油体积系数-地层原油密度关系式：

Boi=-0.6976ρoi+1.7066

(4)

原始溶解气油比-原始原油体积系数关系式：

Rsi=330.3Boi-329.29

(5)

式中：ρoi——地层原油密度，g/cm3；μoi——地层原油黏度，mPa·s；Boi——原始原油体积系数；Rsi——原始溶解气油比，m3/m3。

其中，地层原油密度-地面原油密度关系式(2)为联系地面原油性质与地层原油性质的桥梁：对于每一个合理确定地面原油密度的储量计算单元，都能通过该关系式预测其对应地层原油评价参数。

图6 原始原油体积系数-气油比关系

图7 原始溶解气油比-地层原油密度关系

基于上述统计回归关系式计算了M区地层原油参数，对比分析各参数的计算值与实测值表明，基于油田资料统计回归确定的参数值与单层测试值较为接近，验证了本方法在PL油田M区适用性。

统计回归分析确定的M区地层原油黏度介于7.0～403.0 mPa·s，自下而上从下部油层的常规原油渐变为上部油层的普通稠油，纵向变化较快，而这一结论是仅依靠M区稀少的地层原油样品分析资料所认识不到的。基于这一认识，建议后续二次开发调整决策时考虑层间流体性质差异、合理细分开发层系。

4 结论与建议

(1)原油性质评价为贯穿油田储量评价、开发方案编制、开发管理全过程的一项基础研究工作。对于海上多层合采开发油藏而言，地层原油分析资料少、地面原油分析资料单层识别性差是原油性质系统评价面临的两大瓶颈。借助于有效的油藏工程分析方法，可克服这两大瓶颈，从而找到适合目标油田的原油性质分析方法。

(2)本文采用“归一化”思想与统计回归分析方法分别评价PL油田M区块地面与地层原油性质，理论计算值与实测值对比分析证实，此方法在本区块是合理而适用的。

(3)采用本文方法预测M区原油性质在纵向存在较大差异：自下而上从下部油层的常规原油渐变为上部油层的普通稠油，建议后续二次开发调整决策时充分考虑此层间差异，细分开发层系。

[1] 黄炳光.实用油藏工程与动态分析方法[M].北京:石油工业出版社,1998:31-34．

[2] 何更生.油藏工程[M].北京:石油工业出版社,1994:127-133.