准噶尔盆地未饱和油藏饱和压力初探

张辉（新疆油田公司百口泉采油厂，新疆 克拉玛依 834000）

准噶尔盆地未饱和油藏饱和压力初探

张辉（新疆油田公司百口泉采油厂，新疆 克拉玛依 834000）

统计准噶尔盆地油气藏171口油井开发初期的饱和压力、溶解气油比、原油体积系数、流体密度等物性参数，分析各变量的相关性。以油层物理理论为依据，建立饱和压力数学模型，解析出准噶尔盆地油藏饱和压力数学计算式。

饱和压力；流体物性；数学模型；准噶尔盆地

根据油气性质等我们把油气藏分为油藏、临界态油气藏、和气藏。本文研究的是油藏的饱和压力。主要方法是根据油层物理原理及油藏流体物性规律，建立油藏饱和压力与油藏流体参数的关系式；利用数据统计分析软件，使用油藏实验实际PVT基础数据，进行相关分析，建立数学模型，求解、确立油藏饱和压力数学计算关系式。以便利用油田开发现场易获得的生产数据，来判定某一时刻油藏或油井的饱和压力。

1 理论公式推导

1.1 原油压缩系数

原油压缩系数是指随压力的改变，地层油体积的变化占原体积的比率。在等温条件下，油藏压力由任意压力Pi变化到饱和压力Pb时，原油压缩系数的数学表达式为：

等式右边分子、分母同除Vos,得：

因Bob＞Bo，在任意压力Pi小于饱和压力条件下，值为正，等式成立；而在高于饱和压力的情况下，油层压力与原油体积系数成反比。故在Pi大于饱和压力Pb情况下，压力Pi下的原油体积系数与饱和压力Pb下的体积系数的差值取绝对值|Bo-Bob|，以保证差值为正、等式不变。

记做：

对于采用一次脱气测得的气油比，在高于饱和压力之上直至原始地层压力，溶解气油比不变，因此，只需要研究推导Pi＜Pb条件下原油体积系数的变化情况。

1.2 原油体积系数

原油体积系数是原油在地下的体积与其在地面（标准状况20℃，0.1 MPa）脱气后的体积比，数学表达式：

在饱和压力条件下，同样有：

方程右边分子、分母同除Vgs

2 数学模型建立

2.1 数据分析

与原油饱和压力相关的流体物理参数有地层压力、原油压缩系数、原油体积系数、原油密度、质量及地面天然气体积、溶解油气比等。收集统计准噶尔盆地171井层流体物性分析资料，检查数据分布，对数据类型、特征进行判定，饱和压力、溶解气油比属数值型连续变量，数据近正态分布。

2.2 相关分析

理论公式揭示了流体物性参数之间的关联，用Pearson相关分析来研究验证饱和压力与各参数的相关度及方向，显著性描述值表示使相关系数为0的概率。与饱和压力相关性最强的依次是溶解气油比、原油体积系数、原油密度。饱和压力下原油密度与饱和压力为负相关，与饱和压力理论公式中饱和压力下原油密度位于等式右侧分母部位相符。

在分析变量间线性相关程度时，可能由于第三个隐含变量的存在，使变量间的相关程度不能真实反映两个指定变量间的关系，需要用偏相关系数来判断多参数下指定变量间的关系。

控制地面天然气密度、饱和压力下原油密度等变量，观察饱和压力与溶解气油比之间的相关性，认为实验数据契合理论公式。

2.3 模型优化

理论公式的推导已经确立了饱和压力与各流体参数之间的关系，但由于受参数易得性的制约，不能方便地使用理论公式求得油藏饱和压力，需要用分析建模的方法获得饱和压力的解析式。

以饱和压力为因变量，引入溶解气油比、原油体积系数、地面天然气密度、饱和压力下原油密度等变量，逐步回归建立四个数学计算模型。方差分析，包含不同变量的四个模型都拒绝了回归系数为零的假设，拟合效果较好。

共线性诊断，其特征值显示除地面天然气密度、溶解气油比，其它变量间存在共线性，共线性指标允差在0.05-0.1级别。综合分析，剔除、筛选变量，建立饱和压力优化模型。

3 初步认识

地层条件下，未饱和油藏的饱和压力与溶解气油比成正比。油层物性参数可以用来计算饱和压力。

本次建立的线性模型，溶解气油比的重要系数为0.84，其次为地面标况天然气密度。再引入其它变量时，引入变量的重要性很低，且模型参数相关系数没有提高。

使用统计学方法建立的计算模型遵循数学原理且符合油层物理学理论，两个优选模型相关系数都在0.944以上，校正R2为0.891和0.931，模型可以用来预测准噶尔盆地未饱和油藏的饱和压力。

数据分析和建模中，饱和压力-溶解气油比相关数据点沿正相关方向有离散加大的趋势，影响着预测的精度。分析可能的原因：PVT实验分析中没有原油压缩系数Co的数据，建模和计算时忽略了1∕Co项，增加了误差；或是因为没有对变量合理分类，降低了预测的精度。这需要再收集资料数据来解决。