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板桥油田合采井原油产量分配

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文章编号 : 167221926 (2004) 0220191205收稿日期 : 2003212228; 修回日期 : 20042022171基金项目 : 中石油天然气股份有限公司 95 攻关项目“油藏流体动态检测技术与剩余油预测”资助 1作者简介 : 赵红静 (19732) , 女 , 湖北崇阳人 , 硕士 , 主要从事油藏地球化学、地质微生物学研究 1板桥油田合采井原油产量分配赵红静 1, 2, 尹太举 3, 梅博文 1, 2, 张 敏 1, 2, 孙玮琳 1(1. 长江大学地球化学系 , 湖北 荆州 434023;   21 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室 , 湖北 荆州 434023;   3. 中原油田博士后工作站 , 河南 濮阳 475001)摘 要 : 高级色谱指纹技术为油藏流体动态监测提供了一个经济、简捷而有效的方法。利用高级气相色谱指纹技术分别对大港油区板桥油田产凝析油和产重质油的几口合采井进行了单层产量分配 , 结果与实际生产动态吻合较好 , 对下一步的生产具有很好的指导意义。关键词 : 色谱指纹 ; 凝析油 ; 稠油 ; 产量分配 ; 板桥油田中图分类号 : T       文献标识码 : 言为获得最佳效益 , 在油田生产过程中 , 往往对同一口油井中的几个单层实行同时开采。因此 , 必须弄清每个单层对合采油的产量贡献和监测各层产量随时间的变化和油井生产动态 , 以便进行油藏分层管理 , 并识别是否有油井窜槽或边水突进等现象。这对于油田制定和调整生产方案 , 优化油田管理具有重要意义。因此 , 对于混层合采油井来说 , 各生产层段的产量贡献是油田生产管理中不可缺少的参数。目前测定这一参数的各类常规技术仍存在着某些不足之处 , 如 : ①单井作业成本高 , 且造成产量损失 ; ②生产测井不但成本高 , 对抽油井作业较难 ; ③对低产井 , 三次采油井测试结果不可靠 ; ④示踪剂监测法成本较高 , 而且无法实时监控。在避开油 水界面和油 气界面取样时 , 连通性很好的油藏中的原油烃类组成一致 , 而在不同的油层中总存在可测量到的组成上的差异。原油色谱指纹法就是根据这种组成上的差异来鉴别和判断单个油层的产量贡献 \[ 1~ 4 \]。20 世纪 80 年代末 , 油公司 人开始用气相色谱指纹技术来计算单层油的产量贡献 \[ 5 \], 并取得了较满意的结果 , 从此 , 计算原油产量分配的地球化学方法逐渐发展起来。我国长江大学的专家们也作了开拓性的工作 \[ 6 \]。随着地球化学方法得到越来越广泛的应用 , 许多其它计算原油的产量分配的方法开始见诸报道 , 如液相色谱法、紫外光谱法等 \[ 7~ 9 \]。而基于此方法的高级色谱指纹技术则是用计算机自动处理采集结果 , 并对处理结果进行计算机自动分析的油藏监测的一种新技术。该项技术实现了峰对选取的自动处理 , 大大减少了工作量 , 避免了色谱指纹选取及处理中的人工误差 ,提高了解释精度。本文利用该项技术对大港油区板桥油田的凝析油和重质油合采井分别进行了单层产量分配 , 结果证实了气相色谱指纹技术不仅适用于支链烷烃丰富、气相色谱极其相似的凝析油 , 而且对于富含支链烷烃的单层油和不含支链烷烃的生物降解单层油之间混采的产量分配也有一定的指示作用。1 板桥油田地质背景板桥油田位于天津市大港区板桥盐场附近 , 区内发育的断层将油田分割成许多个小断块 ; 油田构造形态为单斜 , 其主要产层为板一段 \[ 10~ 14 \]。板桥油田油样主要为轻质凝析油 , 含蜡量高 , 颜色主要为茶色或咖啡色。气相色谱分析表明该区原油饱和烃含量高 , 谱图面貌以正构烷烃为主 , 支链烷烃含量相对较低。板一段各油组的样品都是如此 , 例第 15 卷 第 2 期2004 年 4 月      天 然 气 地 球 科 学U   C     V o l. 15 N o. 2A p r.   2004如板 834 块的板一 1 油组和板一 2 油组 ; 板 64 块的东营组 3 油组所产原油也与此相似。但也有部分重油 , 可能是因为油层埋深较浅和经受了较为强烈的生物降解 , 在进行色谱分析时 , 其正构烷烃已不出峰 , 支链烷烃也消耗殆尽 , 色谱图上已看不出明显的峰形 , 基线抬起很高 , 如板 64 块的 N g 3 油组所产的原油就是这样。2 实验方法2. 1 样品采集与预处理首先收集混层合采油样和单层油样。其中采自同层的单层油样可能有几个 , 应选择一个最具代表性的油样。其次当原油样品中含水量较高时 , 对原油进行一些必要的不会改变或影响原油组成的物理化学预处理 , 如离心脱水。再次用单层原油配比成一系列人工混合油 , 以对分配结果进行最大限度的校正。最后用气相色谱仪测定油样色谱指纹 , 并尽量保证同一批次样品的系统误差的统一 , 得出用于计算产量贡献的色谱指纹特征值 , 并根据所设计的动态监测系统计算合采井中各单层产量贡献。2. 2 色谱分析条件本研究所采用的气相色谱仪为美国惠普公司H 谱 仪 ; 色 谱 柱 为 H ( 50 m ×0. 32 0. 25 石英毛细管色谱柱 ; 载气为氦气 (H e) ; 分流比 20∶ 1; 柱内流速 1. 5 m l m 进样器温度 300℃ ; 检测器 (F 的温度 300℃ ; 程序升温初温为 50℃ , 恒温 3 m , 以 5℃ m 速率生至 300℃ , 恒温 17 m  结果及分析3. 1 板 83421 井板 83421 井位于板北断块区的板 834 断块 , 该井是板一 1、板一 2 两层混采。为确定其主力产层 , 对该井在一年多时间内先后进行了 4 次采样监测分析 , 其单层产量分配结果如表 1 所示 , 表中所预测的人工配比油样的产量分配比例与实际配比结果误差表 1 大港油田板 83421 井 4 次产油动态监测结果第一次监测配比 (% ) 预测 (% )第二次监测配比 (% ) 预测 (% )第三、四次监测配比 (% ) 预测 (% )板一 1 板一 2 板一 1 板一 2 板一 1 板一 2 板一 1 板一 2 板一 1 板一 2 板一 1 板一 210. 5 89. 5 9. 2 90. 5 9. 9 90. 1 5. 5 96. 7 10. 0 90. 0 9. 8 90. 020. 0 80. 0 19. 0 80. 8 19. 7 80. 3 16. 3 85. 3 20. 0 80. 0 19. 9 80. 030. 2 69. 8 29. 6 70. 3 30. 2 69. 8 28. 0 73. 1 29. 7 70. 3 29. 7 70. 339. 7 60. 3 39. 4 60. 5 40. 0 60. 0 38. 9 61. 7 40. 2 59. 8 40. 2 59. 850. 0 50. 0 50. 0 50. 0 50. 2 49. 8 50. 2 49. 8 49. 9 50. 1 49. 9 50. 160. 1 39. 9 60. 4 39. 7 60. 2 39. 8 61. 3 38. 1 60. 3 39. 7 60. 3 39. 769. 9 30. 1 70. 6 29. 6 70. 3 29. 7 72. 5 26. 3 70. 0 30. 0 70. 0 30. 080. 1 19. 9 81. 0 19. 2 79. 8 20. 2 83. 1 15. 3 80. 1 19. 9 80. 1 20. 089. 9 10. 1 91. 2 9. 1 90. 0 10. 0 94. 4 3. 4 89. 9 10. 1 90. 0 10. 11999. 7 结果 39. 4 60. 2 1999. 11 结果 48. 3 51. 7 2000. 6 结果 82. 2 17. 92000. 10 结果 92. 6 7. 5< 5% , 说明对合采油的配比结果应是可信的。从表中可看出 , 在 1999 年 7 月 - 11 月 , 板 83421 井的主力产层为板一 2 油组 , 但不同时期各单层贡献略有不同 , 从 7 月至 11 月 , 板一 1 油组能量略有抬升 , 产量贡献增加了 9% 左右 , 而板一 2 油组产量贡献下降了 9% 左右。而到 2000 年 , 板 83421 井单层产量贡献发生了较大变化 , 其主力产层由板一 2 油组变为板一 1 油组 , 且单层产量贡献达到 80% 以上 , 说明在 2000 年的两次取样期间 , 板 834 断块主要是板一 1 油组在出油 , 而板一 2 油组的贡献渐降至 20% 以下 (图 1)。研究该区样品的色谱指纹图发现 : 从板桥油田单采井板 83423 井 (板一 2)、板 83523 井 (板一 1)虽然图 1 板桥 83421 井四次检测结果对比所采油样来自不同的单层 , 但这两单层油的色谱面貌几乎完全一致 , 很难发现其差别 (图 2) , 而合采井板 83421 井所出的混合油的色谱面貌与其单层油的色谱面貌同样非常相似。单层色谱面貌如此相似的291                天 然 气 地 球 科 学               V o l. 15图 2 板一 1 和板一 2 单层原油的极其相似的色谱面貌产量分配是否能使人信服 , 必须由生产实际来检测。地质动态资料表明 , 2000 年 6 月对板 83523 井进行转注前板一 1 单层能量较低 , 产油量较小 , 如单采板一 1 层的板 83526 井不能正常生产 ; 在 83523 转注后 , 板 83526 井发生井喷 , 目前日产油 4~ 5 t, 说明板一 1 层能量有明显提高 , 具有较强的产出能力 ,证实了板 83421 井中板一 1 单层贡献确有较大增加。板 83526 井在 83523 井转注前后的变化表明高级色谱指纹技术对于混色谱指纹极其相似的单层之间的混采油的单层产量分配依然十分有效。3. 2 板 64 块板 64 块样品配套性较差 , 在该区块所采的合采井样品中均有 N g 13 层的贡献 , 而该块虽有单采井红121 井 , 但其产液 100% 含水 , 无法取出油样 , 因此无法明确计算 N g 13 单层的贡献。但该区块合采井一般为两个不同组之间的合采 , 故尝试用同一油组的某一单层来代替另一单层做为单层样品来粗略估计该区块合采井的主力产层。就合采井板 64228 井来说 ,其单层分别是 N g 13 和 3, 考虑到馆陶组与东营组的油品性质可能差别较大 , 故选取已有的 N g 33 层(板 64226 井 ) 样品代替馆陶组 , 用板 64232 井样品代替 3 层 , 以此预测板 64228 合采井的馆陶组和东营组的产量贡献。从对板 64226 井、 64228 井和 64232 井油样的色谱分析 (图 3) 可看出 : 东营组 3 层 (板 64232 井 )油样可能遭受了轻微程度的降解 , 或油样未封闭保存时间较长 , 使得该样品中缺损低碳数的正构烷烃 ,但富含 17 碳数以上的正构烷烃 , 且长链烷烃系列较完整 , 这可能是由于该储层埋深较大的缘故。馆陶组N 样品经受了较为明显的生物降解作用 , 在其色谱图上缺失碳数 15 以下的正构烷烃 , 碳数 15 以上的正构烷含量较低。而合采井板 64228 井样品则呈现出与此单层样品截然不同的面貌 , 两次所取的该井样品都完全缺失正构烷烃 , 连支链烷烃也消耗殆尽 , 除胡萝卜烷的两个峰以外 , 色谱图上已看不出明显的峰形 , 基线抬起很高 , 表明该样品遭受了非常强烈的生物降解作用。因为板 64228 井是 3 和N g 13 层的合采 , 而 3 和 N g 33 层样品中都明显具有正构烷烃系列 , 所以可以认定对板 64228 井做出产量贡献的 N g 13 层样品应遭受过强烈生物降解作用 ,其样品中已几乎不含正构烷烃。而且 , N g 13 层是板64228 井的主力产层 , 两次所取得的板 64228 井样品呈现的谱图一致性表明从 1999 年 7 月和 1999 年11 月期间 , 该井一直以 N g 13 为主力产层。地质分析表明 , 板 64228 井中 N g 13 单层是主力产层。为验证该结论 , 对板 64232 井和板 64228 井重新取样 , 采样时板 64232 井仍然是 3 层单采 , 而板64228 井已采取措施封堵 N g 13 层 , 只有 3 单层产出。色谱分析表明 (图 4) : 板 64228 井和板 64232 井产出油的色谱图基本一致 , 说明采取措施后 , 板 64228 井出油层位确为 3 单层。从而证实合采井板64228 井在 2000 年 10 月主力产层是 N g 13 的结论与实际情况相一致。4 结论(1) 板桥油田两层合采井板 83421 井的主力产391N o. 2            赵红静等 : 板桥油田合采井原油产量分配              图 3 板 64226 合采井及 3 单层样品色谱特征图 4 板 64232 井和板 64228 井 层样品气相色谱491                天 然 气 地 球 科 学               V o l. 15层从 1999 年 7 月 - 11 月的板一 2 油组骤变为 2000年 的板一 1 油组 , 与 2000 年 6 月对板 83523 井的转注有关。(2) 根据单层和混采油的色谱图可初步确定板64228 井的主力产层在 1999 年 7 月和 11 月之间为N g 13, 并经后期的转产措施证实。(3) 高级色谱指纹技术不仅适用于单层极其相似的合采井的长期产量分配监测 , 而且对于富含支链烷烃的单层油和不含支链烷烃的生物降解单层油混采时的产量分配也有一定的指示作用。参考文献 :\[ 1 \]  Sm C, W A. w \]. 5005, 1994.\[ 2 \]  K, Hw J, K. 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P P uy 75001, Ch A C t p an y, p le m fo r ic m on r. It is u fo r (3) m em of p w t It w as to o il o il o T T he co of p a p ro C t in p m on GC t; o H o P o o. 2            赵红静等 : 板桥油田合采井原油产量分配              
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