渤海稠油高压物性经验公式适应性评价

杨依依，焦松杰，张晓亮

（中海油研究总院，北京　100027）



油气工程

渤海稠油高压物性经验公式适应性评价

杨依依，焦松杰，张晓亮

（中海油研究总院，北京100027）

摘要：渤海是中国海上发现稠油储量最多的海域，稠油储量大，产量占比高，原油黏度是决定开发方式的关键参数。针对目前海上稠油油田地层流体取样少或无取样的问题，通过分析渤海地区稠油油田地面及地层流体性质资料，从中寻找二者之间的联系，初步进行了渤海稠油油田高压物性经验公式适应性分析，给出不同高压物性参数预测的最优公式。

关键词：渤海稠油油田；高压物性；经验公式；适应性

近年来，渤海新发现储量中稠油储量份额呈不断上升趋势，迄今为止，渤海是中国海上发现稠油储量最多的海域。对于稠油储量的评价与开发，正确评价其地层流体性质尤为关键。但海上稠油油田在储量评价阶段，地下流体取样少甚至无取样，从而影响储量评价结果和油田开发效果。

1　研究思路

以渤海实际油田原油物性参数为基础，针对渤海稠油油田物性参数统计分析，当部分参数整体规律性较差时，为消除区域成藏及油源等影响，提高预测精度，细化统计范围，分区域和油组进行分析。同时开展原油物性参数分布规律性及主控因素研究，分析主控因素对稠油物性的影响，进而建立一套渤海稠油原油物性参数的预测方法。

2　公式适应性评价

截止目前，国内外已发表了大量的原油高压物性经验公式，这些经验公式都是在大量实际油田高压物性参数的数据分析基础上建立的。结合渤海区域实际开发数据，若已有经验公式难以适应该区域，则通过多元统计回归建立相应公式。本文提出了一套定量评价经验公式，对一定范围内的原油物性参数进行精确预测。

据统计学原理，引入如下参数对公式适应性进行评价：（1）相对误差（Ei）；（2）相对误差平均值（AE）；（3）相对误差绝对值的平均值（AAE）；（4）相对误差绝对值的最小值（Emin）；（5）相对误差绝对值的最大值（Emax）；（6）相关系数（r2）。通过综合分析以上参数，最优的预测方法应该是以上与相对误差相关的6个参数都相对最小，相关系数最大，亦即相对误差小并且都集中在该最小值附近。

2.1溶解气油比

预测溶解气油比常用的公式包括Standing、Glaso、Marhoun、Vazquez-Beggs、Petrosky-Farshad等方法，将渤海区域实际高压物性参数带入相应公式进行计算，综合各种预测方法的误差分析汇总表来看，预测溶解气油比推荐采用Glaso公式预测（见表1）。

表1　预测溶解气油比公式误差分析表

2.2地层原油体积系数

预测地层原油体积系数的公式包括Standing、Glaso、Marhoun、Vazquez-Beggs、Petrosky-Farshad等方法，五种方法预测体积系数精度均相对较高，可以进行渤海区域原油体积系数的计算。综合来看，推荐Glaso方法，不满足时可选择Petrosky-Farshad方法（见表2）。

表2　预测体积系数公式误差分析表

2.3地层原油黏度

通常采用Beggs和苏氏公式对稠油地层原油黏度进行评价。

Beggs-Robinson［1］：

从误差分析图可发现（见图1），Beggs方法预测体积系数精度均相对较高，预测地层原油黏度精度相对较高［2-4］。

图1　Beggs公式相对误差频率分布图

图2　地层原油黏度与地面原油参数回归关系曲线

结合渤海地区的数据分布特点：考虑到黏度对温度的敏感性，而渤海稠油油田的胶沥含量对黏度的影响规律不明显；另一方面考虑以原始溶解气油比（Rsi）代替原油体积系数（Bo）来表征溶解气对地层原油黏度的影响。结合实测高压物性资料，回归得到渤海区域原油黏度预测公式（见图2）。

最终求得地层原油黏度与地面参数之间较好的幂指数关系［5］，得到公式（2）。

式中：ψ-胶沥含量，%；T-地层温度，℃；Rsi-溶解气油比，m3/m3。

通过本次研究，初步评价了地层原油黏度计算方法。经验公式适用范围（见表3）。本研究方法针对渤海区域地层原油黏度计算针对性更强，计算精度更高。

表3　渤海稠油油田经验公式适用参数范围

当考虑到区域成藏及油源等对地层流体性质的影响时，可缩小数据样本点，采用区域甚至是油田范围内数据资料进行分析，从而提高预测精度。

（1）石臼坨凸起稠油油田地层原油黏度与地面原油参数回归关系曲线（见图3）及公式（3）。

图3　石臼坨凸起稠油油田地层原油黏度与地面原油参数回归关系曲线

适用范围：μoa：（229～2 609）mPa·s；ρoa：（0.943～0.971）g/cm3；ψ：（18.5～47.6）%；T：（45～81.8）℃；Rsi：（5.8～24.3）m3/m3。

（2）渤东低凸起稠油油藏油田地层原油黏度与地面原油参数回归关系曲线（见图4）及公式（4）。

图4　渤东低凸起稠油油田地层原油黏度与地面原油参数回归关系曲线

适用范围：μoa：（197.8～4 242.0）mPa·s；ρoa：（0.954～0.985）g/cm3；ψ：（18.4～46.8）%；T：（49～68）℃；Rsi：（7～39）m3/m3。

2.4小结

（1）本文通过研究，初步对渤海稠油高压物性经验公式适应性进行了评价，推荐的适用于原油物性经验公式（见表4）。

表4　原油物性经验公式

（2）基于渤海稠油油田资料，研究建立了计算地层原油黏度的3个经验公式，对渤海区域稠油油田来说经验公式是适用的，具有实际应用价值；经验公式的系数及准确性取决于数据样本点的选取范围。

参考文献：

［1］Beggs H D，Robinson J R. Estimating the Viscosity of Crude Oil Systems［J］．JPT Forum，1975，（5）：1140-1141.

［2］Vázquez M E，Beggs H D. Correlations for Fluid Physical Property Prediction［J］．JPT，1980，（5）：968-970.

［3］Pedersen K S. Viscosity of Crude Oil［J］.Chem. Eng. Sci.，1984，39：1011-1016.

［4］Jossi J A，Stiel L I，Thodos G.The Viscosity of Pure Ssubstances in the Dense Gaseous and Liquid Phases［J］.AI Ch E J，1962，（8）：59-63.

［5］苏继红，易斌，史继忠.确定地层原油黏度的经验方法［J］.石油勘探与开发，1999，26（5）：53-55.

Evaluation and analysis of oil PVT correlation for Bohai heavy oilfield

YANG Yiyi，JIAO Songjie，ZHANG Xiaoliang
（CNOOC Research Institute，Beijing 100027，China）

Abstract:Bohai bay is a sea with the most reserves of heavy oil discovered offshore in China，and oil viscosity has a great influence on the development mode. Since there is little or even no fluid samples taken from heavy oilfields at present，by analyzing the properties data and the relationship between the surface and formation fluid，an evaluation has been initially proposed and provide the optimized empirical formula to make different PVT prediction.

Key words：Bohai heavy oilfield；PVT；empirical formula；adaptive

中图分类号：TE155

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）06-0013-03

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.004

*收稿日期：2016－05-20修回日期：2016－05-26

基金项目：国家科技重大专项“海上稠油热采技术”，项目编号：2011ZX05024-005。

作者简介：杨依依，女（1988-），四川成都人，硕士，助理工程师，邮箱：yangyy7@cnooc.com.cn。