气油比,又称天然气溶解度。常用Rs或GOR表示,单位为m3/m3,有时干脆不用量纲。现场使用中,一般Rs指压力和温度从储层条件下降落到标准条件下时,从油中分离出来的气量与油在库存条件下体积的比值。
溶解气油比的大小,取决于地层内的油、气性质、组分、地层温度和饱和压力的大小。它通常大于1。我们利用PVT分析数据建立了计算溶解气油比的相关经验公式:
Rs=C1ρgsPwfC2exp[C3(1.076/ρo-1)/(3.6585×10-3Twf+1)] ρgs=ρg[1+0.2488(1.076/ρo-1)(0.05625Tsp+1)(logPsp+0.1019)] 式中 Rs—在Pwf和Twf下的溶解气油比,m3/m3; Pwf—地层压力,MPa; Twf—地层温度,℃; Psp—分离器的压力,MPa; Tsp—分离器的温度,℃;
ρgs—压力为0.689MPa时分离出气体的相对密度; ρg—分离器实际条件下分离出气体的相对密度; ρo—地面原油的相对密度;
C1、C2、C3—常数,与原油相对密度有关: ② 原油的地层体积系数Bo
原油的地层体积系数是地下原油体积和地面原油体积进行条件互换的重要参数。原油的地层体积系数Bo定义为采出地面条件下1m3的原油体积所占有的地层原油体积量。它与原油中的天然气溶解量有关,地下原油中的溶解的气量越多,则Bo越大。泡点压力下,由于原油被天然气所饱和,所以Bo达到最大值,
以Bob表示。当压力高于泡点压力时,原油处于被压缩状态,Bo变小。由图6—1可以看出Bo随压力的变化关系。由图中可以看出,Bo通常大于1。建立的计算饱和压力的相关式为:
Pb=24.46(Rs/ρg)0.83×10CT CT=1.638×10-3Twf-1.7686 式中Pb为饱和压力,MPa。
a、地层压力低于饱和压力时的原油地层体积系数
当地层压力低于泡点压力时,地层油中溶解的气体一部分成为游离气脱出,从而使Bo<Bob。我们建立的原油地层体积系数与溶解气油比、地层温度、原油地面密度、天然气地面密度的相关式为:
Bo =1+C1Rs-(C2+C3Rs)(1-0.064286Twf)(1-0.76ρo)/ρgs b、地层压力等于饱和压力时的原油地层体积系数
利用分析数据建立的估算Bob的相关公式为: Bob=0.972+1.1213×10-2F1.175 F=0.1404Rs(ρg/ρo)0.5+(0.05625Twf+1)
c、地层压力高于饱和压力时的原油地层体积系数
当地层压力高于泡点压力时,地层油中所含的气体全部处于溶解状态,压力的增减表现为原油体积的弹性压缩。此时,计算原油地层体积系数的相关式为:
Bo= Bob[1-C0(Pwf-Pb)] C0为原油的压缩系数
③ 原油的井下密度
在地层条件下,由于油中溶解的气体使油的质量增加了,而
且油的地层体积系数使油的体积也增大了Bo倍。因此,原油的井下密度ρ
ρ
owf一般小于原油的地面密度。其计算公式为: owf=(ρo+1.223×10
-3
ρgRs)/Bo
从以上相关式可知,要计算以上3个参数需已知Pwf、Twf、Psp、Tsp、ρg、ρo6个输入参数。
2、天然气的物性参数
天然气物性参数主要有天然气的偏差系数、天然气的体积系数和天然气的井下密度。
① 天然气的偏差系数Z
天然气的偏差系数Z表示在某一温度和压力条件下,同一质量天然气的真实体积与理想体积之比。它是压力、温度和天然气组分的函数。一般的实验室很少具有直接测量它的条件,而多采用图版加以确定。该图版的相关式为:
Z=A+(1-A)/eB+CPprD 式中 A=1.39(Tpr-0.92)0.5-0.36Tpr-0.101
B=(0.62-0.23Tpr)Ppr+[0.066/(Tpr-0.86)-0.037] Ppr2+ 0.32Ppr6×10-9/( Tpr-1) C=0.132-0.32lgTpr D=10d
d=0.3106-0.49Tpr+0.1024Tpr2
② 天然气的体积系数Bg
天然气的体积是在地面标准条件下计量的,而生产测井解释需要知道地层或井底条件下气体的体积流量大小。因此,就需要把地表体积换算到地层或井底条件下的体积。这一换算系数就是
天然气的体积系数。它定义为,在地层条件下某一摩尔量气体占有的实际体积,与地面标准条件下同样摩尔量气体占有体积的比值。计算公式为:
Bg=0.000687676×Z×Twf/Pwf ③ 天然气的井下密度ρ
gwf
天然气的体积密度定义为单位体积气体的质量。它与天然气的相对密度和体积系数有关。其计算公式为:
ρ
gwf=0.001223×ρg/Bg
3、地层水的物性参数
地层水的物性参数在这里主要研究地层水的体积系数和地层水的井下密度。一般情况下,压力和温度变化对水的体积系数影响不大,故生产测井解释往往假定水的体积系数为1。因此,这里只研究地层水的井下密度。
地层水的密度定义为单位体积地层水的质量。在地层条件下,它主要受温度、压力和地层水中含盐量的影响。压力增高或含盐量增多,会使水的密度增大;温度升高,会使水的密度变小。估算地层水的井下密度的相关式为:
ρ
wwf=ρw1/(62.4×ρw2×ρw3) w1=10^(3.05*10w2=1+0.063*10
-7
其中:ρ
ρρ
PPM+1.795)
-62
T-1.87*10-5T
-6-5
=1-2.4*10P-1.4*10T+0.0047 w3
六、自喷井(气举井)产出剖面测井
1、测井仪器
地面仪器为DDL-Ⅲ数控测井系统,井下仪器采用的是DDL-Ⅲ1 7/16英寸生产测井组合仪(PLT),一次下井可同时测量7个参数,它们是涡轮流量、井温、流压、流体密度、持水率、自然伽马和磁定位。仪器结构图见图5。仪器性能指标见表4。测量方式采用的是非集流、连续式测量。既可深度驱动又可时间驱动。
表4 DDL-Ⅲ1 7/16英寸生产测井组合仪性能指标 仪器 名称 流量计 井温仪 压力仪 密度仪 外径 长度 重量 耐温 (kg) 3.1 3.6 4.0 4.5 (℃) 150 204 176 175 耐压 (Kg.cm2) 1050 700 1050 1050 0.3~610m/min 0.3m/min 10~204℃ 7~700 Kg 0~1.5g/cm3 ±1.1℃ ±0.02 g/cm3 持水仪 伽马仪 磁定位 36.5 36.5 36.5 75.8 83.5 51.2 4.0 4.0 3.1 150 176 175 1050 1050 1050 0~100% 0~150API ±3% 测量范围 精 度 (mm) (cm) 36.5 36.5 36.5 36.5 59 63.3 69 77
2、工作原理
流体从射开的各个地层流入井筒内,然后沿着井筒流到地面。在油井正常生产情况下,通过测量反映流体不同特性的参数就可解释出每个射孔层的产出量和流体性质。 3、施工要求