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原油指纹技术在陆梁油田产能监测中的应用

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原油 指纹 技术 油田 产能 监测 中的 应用
资源描述:
    文 章 编 号 : 1000 - 2634 (2003) 05 - 0004 - 03原 油 指 纹 技 术 在 陆 梁 油 田 产 能 监 测 中 的 应 用 文 1 ,陈 世 加 1 ,吴 刚 2 ,康 素 芳 3(1. 西 南 石 油 学 院 资 源 与 环 境 学 院 ,四 川 南 充 637001 ; 2. 新 疆 石 油 管 理 局 采 油 研 究 院 ; 3. 新 疆 油 田 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 )摘 要 : 原 油 色 谱 指 纹 是 指 原 油 中 通 过 色 谱 分 离 的 正 构 烷 烃 之 间 的 化 合 物 。 分 析 陆 梁 油 田 侏 罗 系 和 白 垩 系 以 及 白 垩 系内 不 同 储 层 的 原 油 指 纹 特 征 ,确 定 这 些 原 油 指 纹 的 差 异 及 引 起 差 异 的 原 因 。 进 行 了 两 层 与 三 层 原 油 的 配 方 实 验 ,建立 了 分 层 产 能 的 计 算 模 型 。 结 果 表 明 ,对 于 两 层 及 三 层 合 采 的 情 况 ,实 际 配 方 与 指 纹 计 算 的 误 差 分 别 在 9 %以 内 和12 %以 内 ,说 明 原 油 指 数 可 以 用 于 计 算 该 油 田 多 层 合 采 井 中 各 层 的 产 能 贡 献 、 监 测 油 层 的 产 能 变 化 。关 键 词 : 色 谱 指 纹 ; 配 方 实 验 ; 产 能 监 测 ; 陆 梁 油 田中 图 分 类 号 : 1                   文 献 标 识 码 : 言分 层 产 能 监 测 常 用 的 方 法 有 生 产 测 井 、 分 层 测试 和 示 踪 剂 跟 踪 ,但 这 些 方 法 的 缺 点 是 费 用 高 、 周 期长 ,且 对 流 速 低 和 窜 层 油 井 不 适 用 ,有 时 需 在 关 井 停产 条 件 下 进 行 ,作 业 过 程 中 容 易 伤 害 油 层 。 原 油 色谱 指 纹 技 术 是 根 据 单 层 原 油 的 指 纹 差 异 及 混 合 原 油的 指 纹 变 化 特 征 确 定 分 层 产 能 。 该 技 术 只 需 在 井 口定 期 采 集 油 样 ,通 过 室 内 分 析 计 算 就 可 快 速 了 解 油层 的 工 作 情 况 ,为 油 井 产 能 监 测 提 供 一 种 简 便 、 经 济的 方 法 。 目 前 国 外 已 将 这 项 技 术 用 于 油 藏 的 生 产 管理 ,在 加 利 福 尼 亚 、 印 度 尼 西 亚 等 油 田 的 应 用 中 取 得良 好 的 效 果 \[1 - 3 \]。 本 文 研 究 新 疆 陆 梁 油 田 侏 罗 系 与白 垩 系 及 白 垩 系 内 不 同 储 层 的 原 油 指 纹 特 征 ,区 分各 单 层 原 油 的 指 纹 差 异 。 进 行 2 层 与 3 层 不 同 比 例原 油 配 方 ,结 果 表 明 指 纹 计 算 值 与 实 际 配 方 计 算 的误 差 2 层 小 于 9 % ,3 层 的 误 差 在 12 %以 内 ,可 用 来监 测 该 油 田 的 分 层 产 能 变 化 ,用 于 油 藏 的 生 产 管 理 。1   油 田 简 况陆 梁 油 田 产 层 为 侏 罗 系 西 山 窑 组 和 白 垩 系 呼 图壁 组 ,西 山 窑 组 油 层 分 为 J 2 J 2白 垩 系 呼 图 壁组 分 7 个 砂 层 组 ,其 中 个 砂 层 为 主 要 油 层 组 。 该 油 田 目 前 主 要 有 三 套 开 发层 系 ,为 J 2 J 2 2   原   理原 油 色 谱 指 纹 是 指 原 油 中 通 过 色 谱 分 离 的 化 合物 (主 要 是 支 链 和 环 状 化 合 物 ) 。 影 响 原 油 指 纹 差 异的 因 素 很 多 ,如 源 岩 类 型 、 原 油 成 熟 度 、 石 油 运 移 、 储层 非 均 质 性 以 及 成 藏 后 的 次 生 变 化 等 ( 1987 ,1990) \[4 \]。 不 同 储 层 段 的 原 油 差 异 用 原 油 物性 、 含 蜡 量 甚 至 常 规 色 谱 均 难 以 区 分 开 来 ,尤 其 是 相同 源 岩 来 源 的 原 油 ,只 有 采 用 高 分 辨 全 烃 色 谱 分 析技 术 才 可 将 原 油 的 细 微 差 异 区 分 开 来 \[5 \]。用 原 油 色 谱 指 纹 技 术 确 定 合 采 井 分 层 产 能 的 原理 是 根 据 油 井 单 层 原 油 和 混 合 原 油 的 指 纹 差 异 及 混合 原 油 的 指 纹 变 化 特 征 ,通 过 室 内 不 同 比 例 的 原 油配 方 实 验 ,建 立 计 算 模 型 ,求 得 分 层 产 能 贡 献 ,用 于油 层 的 产 能 监 测 \[1 - 3 \]。3   原 油 指 纹 差 异指 纹 技 术 用 于 产 能 计 算 的 先 决 条 件 是 不 同 层 的原 油 指 纹 存 在 差 异 ,因 此 需 对 不 同 层 的 原 油 指 纹 进行 区 分 。3. 1   饱 和 烃 色 谱白 垩 系 原 油 受 不 同 程 度 的 生 物 降 解 ,降 解 程 度由 浅 到 深 变 弱 。 从 图 1 明 显 看 出 ,浅 层 的 原 油 正 构烷 烃 损 失 严 重 ,由 a 到 c (深 度 变 大 ) 降 解 程 度 减 弱 。第 24 卷   第 5 期                   西 南 石 油 学 院 学 报                   24   52002 年   10 月                               2002  X 收 稿 日 期 : 2002 - 02 - 28作 者 简 介 : 付 晓 文 (1957 - ) ,男 (汉 族 ) ,陕 西 汉 中 人 ,副 教 授 ,在 读 博 士 ,主 要 从 事 石 油 地 质 与 地 球 化 学 的 教 学 与 科 研 工 作 。如 (图 1a) 正 构 烷 烃 已 被 降 解 ,异 构 烷 烃 (支 链 和 环状 )也 遭 到 不 同 程 度 的 降 解 ,而 侏 罗 系 原 油 未 受 生 物降 解 (图 1d) 。 饱 和 烃 色 谱 的 差 异 预 示 原 油 指 纹 存在 差 异 。图 1   不 同 层 原 油 的 饱 和 烃 色 谱 图3. 2   原 油 指 纹 差 异11 # 原 油 ;12 # - 白 垩 系 原 油图 2   A 井 侏 罗 系 与 白 垩 系 的 原 油 指 纹 对 比 图4 # 和 8 # 为 白 垩 系 不 同 层 的 原 油图 3   B 井 白 垩 系 不 同 层 的 原 油 指 纹 对 比 图侏 罗 系 与 白 垩 系 储 层 以 及 白 垩 系 不 同 储 层 的 原油 指 纹 差 异 十 分 明 显 (图 2) 。 原 因 是 白 垩 系 储 层 原油 遭 不 同 程 度 的 生 物 降 解 ,由 浅 至 深 生 物 降 解 减 弱 。降 解 不 仅 使 正 构 烷 烃 损 失 ,异 构 烷 烃 也 遭 不 同 程 度损 失 ,导 致 不 同 层 的 原 油 指 纹 差 异 。 白 垩 系 不 同 层的 原 油 指 纹 差 异 也 很 明 显 (图 3) 。 图 2 中 ,7/ 8 为 色谱 图 上 7 号 与 8 号 峰 面 积 的 比 值 ;图 3 中 ,5/ 6 为 色谱 图 上 5 号 与 6 号 峰 面 积 的 比 值 。4   原 油 配 方 实 验 与 计 算 模 型 的 建 立针 对 油 田 三 套 不 同 的 开 发 层 系 ,分 别 对 侏 罗 系及 白 垩 系 不 同 小 层 的 原 油 进 行 不 同 比 例 的 配 方 ,分析 各 混 合 原 油 的 指 纹 变 化 特 征 。 研 究 表 明 ,单 层 原油 与 混 合 原 油 的 指 纹 变 化 可 用 线 性 关 系 来 描 述 。假 设 某 井 有 m 个 油 层 合 采 ,选 取 n 个 指 纹 比 值( n > m) , 其 中 表 合 采 井 第 i ( i = 1 ,2 , … … ,m ) 个 油 层 的 产 能 (以 百 分 比 表 示 %) , 井 口 混合 原 油 的 指 纹 比 值 ,因 此∑ i = 1 ,2 , … … , m ; j = 1 ,2 ,3 , … … , 编 制 相 应 的 计 算 软 件 ,即 可 计 算 合 采 井 的5第 5 期                       付 晓 文 等 :   原 油 指 纹 技 术 在 陆 梁 油 田 产 能 监 测 中 的 应 用分 层 产 能 贡 献 。 指 纹 计 算 值 与 实 际 配 方 的 误 差 ,二层 在 9 %以 内 (表 1) ,三 层 在 12 %以 内 (表 2) ,可 用来 计 算 该 油 田 二 层 与 三 层 合 采 井 的 分 层 产 能 。需 指 出 的 是 分 层 产 能 计 算 时 ,应 先 建 立 单 层 原油 指 纹 库 (用 单 层 测 试 油 样 ) ,分 别 对 单 层 原 油 作 全油 色 谱 分 析 ,区 分 单 层 原 油 的 指 纹 差 异 。 同 时 还 要对 原 油 指 纹 进 行 筛 选 ,筛 选 的 原 则 是 同 层 原 油 指 纹尽 量 一 致 ,不 同 层 的 原 油 指 纹 要 存 在 差 异 。 其 次 还需 考 虑 原 油 指 纹 非 均 质 情 况 的 影 响 。表 1   二 层 原 油 配 方 与 指 纹 计 算 值 的 比 较原 油 1 原 油 2 配 方比 例 指 纹计 算 值 误 差井 A(层 3) 井 A(层 4) 69∶ 31 60∶ 40 9井 B(层 6) 井 B(层 7) 36∶ 64 40∶ 60 4井 C(层 3) 井 C(层 4) 56∶ 44 61∶ 39 5表 2   三 层 原 油 配 方 与 指 纹 计 算 值 的 比 较原 油 1(层 1)原 油 2(层 2)原 油 3(层 3)配 方比 例指 纹计 算 值 误 差井 D 井 D 井 D 21∶ 40∶ 39 13∶ 49∶ 38 1~ 9井 E 井 E 井 E 31∶ 36∶ 33 19∶ 48∶ 33 10~ 125   应   用以 1 井 和 2 井 为 例 ,说 明 用 指 纹 计 算 合 采 井 分层 产 能 的 方 法 。 1 井 以 层 合 采 ,2 井表 3   合 采 井 分 层 产 能 计 算 结 果井 号 层 位 产 能 分 配 / % 层 位 产 能 分 配 / %1 井 4 62 井 8 2为 层 合 采 。 选 择 邻 近 井 相 应 的 单 层原 油 指 纹 作 标 准 ,根 据 井 口 不 同 时 期 采 集 的 原 油 指纹 特 征 ,用 研 制 的 软 件 可 随 时 计 算 产 能 贡 献 (表 3) ,监 测 油 层 的 产 能 变 化 。6   结   论(1) 陆 梁 油 田 侏 罗 系 与 白 垩 系 以 及 白 垩 系 不 同产 层 的 原 油 指 纹 差 异 明 显 ,引 起 差 异 的 原 因 是 白 垩系 不 同 层 的 原 油 遭 不 同 程 度 的 生 物 降 解 ,降 解 程 度由 浅 至 深 变 弱 ,侏 罗 系 储 层 原 油 未 受 生 降 解 ;(2) 侏 罗 系 及 白 垩 系 不 同 单 层 原 油 的 2 层 与 3层 配 方 及 指 纹 计 算 结 果 是 :二 元 配 方 的 计 算 误 差 在9 %以 内 ,三 元 配 方 的 计 算 误 差 在 12 %以 内 ,可 用 来计 算 该 油 田 的 分 层 产 能 ,监 测 油 层 的 产 能 变 化 。参 考 文 献 :\[1 \]  J . A of to C \]. of 1987.\[ 2 \]  J . as a in C\]. 9 1990. 263 - 282.\[3 \]  A. to an [J \]. 1996 , 80(6) :899 - 913.\[4 \]  M , A. C\]. 1995.\[5 \]  陈 世 加 , 林 峰 . 用 原 油 色 谱 指 纹 技 术 确 定 混 采 油 井 分层 产 能 贡 献 \[J \] 勘 探 与 开 发 , 1999 , 26 (6) : 63- 65.\[6 \]  陈 世 加 , 陈 小 凡 . 混 采 井 分 层 产 能 确 定 的 新 方 法 \[J \] 石 油 学 院 学 报 , 2001 , 23 (6) : 31 - 33.(编 辑   彭 雪 雪 )6 西 南 石 油 学 院 学 报                                       2002 年F 24   5   002\[ S 37001 , , L et F S S T U M I E ,V 24 , N O. 5 , 1 - 3 , 2002 ( 1000 - 2634 , S E)of be by as to in in or of is in in is is to in as F N N L 37001 , , et   F S S T U M I E ,V 24 , N O. 5 , 4 - 6 , 2002 ( 1000 - 2634 , S E)in on a of In on of of of It is % 2 % , be in F N S 57231 , , et   F S S T U M I E , V 24 , N O. 5 ,7 - 10 ,2002 ( 1000 - 2634 ,S E) s is of is of is of s of s s on s of is F I 37001 , ,   FⅠ                                 nstitute
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