基本原理与技术路线

如题所述

油藏的分隔性与连通性的研究已成为油藏评价的重要内容,可为油田开发生产及二次、三次采油方案的制订提供有关信息。虽然油藏地球化学方法对于评价油藏内流体连通性具有快捷、简便、费用低等优点,特别是原油全烃色谱指纹分析技术应用于油藏连通性的研究在1994年就有报道,但该方法并没有像油藏描述等开发地质方法那样被广泛在石油公司内应用。究其原因可能是该方法使用时比较繁琐且只适用于少数原油样品。原油全烃色谱指纹分析技术基本依据是来自于不同储层的原油,或来自于一个岩性连续由于相变等原因而形成的非渗透性分隔作用的储层的石油,其石油的全烃色谱特征存在明显差异,而来自于一个连通储层的石油,其石油的全烃气相色谱指纹特征一致。该研究方法是对原油及各个组分进行气相色谱分析,按一定的原则从全烃气相色谱图上固定选择一批配对的相关烃类,计算每对化合物的相对组成(相邻或相近峰峰高或峰面积的比值),采用极坐标方式,绘成表征气相色谱指纹参数分布的星状图,用来区分原油族群,判别油藏流体的连通性。Hwangetal.研究了苏丹Unity油田的石油组成变化、油藏连通性,取得了很好的效果。

通常来自同一油藏的原油全烃色谱图上正构烷烃的分布特征非常相近,只从正构烷烃上很难把它们区分开来,而全烃色谱图上正构烷烃之间的小峰绝大多数为异构体(支链和环状化合物),给出的信息量大,仅C10—C25正构烷烃之间就有上百个化合物,可以把同一油藏不同井或不连通储层原油之间的细微差别区分出来。这些小峰通常为混合物,定性比较困难,而色谱指纹法不需要详细鉴定结果,只需数字标示就可以。

例如从来自柳北沙三3油藏LB1-11井、L17-21井和LB3-9-13井3口井原油的全烃色谱图可见(图4.1),这3 口井原油的正构烷烃分布非常相近,不易把它们区分开。如果把图谱放大(图4.2),在正构烷烃之间的小峰的相对高度则存在比较明显的差异,仅在这3个全烃色谱图上的64和66号小峰,71和73号小峰就有一些差别,峰顶端连线显示则更加明显,显示了前两口井LB1-11 井和L17-21 井原油比较相近,而与第三口井LB3-9-13井原油有所不同。

通常从全烃色谱图上固定选择几个或一批配对的相关烃类(支链和环状化合物小峰),以极坐标方式绘制星状图,可比较直观地显示色谱指纹之间的相似或差异性,从而判断油藏的流体连通性。这种星状图法虽然看上去比较直观,但只适用于选择少数油井原油的色谱指纹对比。

本书以南堡凹陷柳北沙三3油藏为例,对于多油井储层或流体连通性的分析,没有像前人报道的那样从色谱图上固定选择几个相关烃类化合物,而是在nC10—nC25分子碳数范围之间,成对地选取相邻的分辨率较好的所有支链烷烃或环烷烃分子的色谱峰,求取每一对分子峰的峰高或峰面积比值,表征其相对组成,据此可计算出几百对化合物的比值数据(色谱指纹参数数据库)。把每个油样的所有指纹数据作为一个样本,采用聚类分析(ClusterAnalysis)的统计方法,聚类分析是根据事物本身的特性研究个体分类的方法,其原则是同一类中的个体有较大的相似性,不同类中的个体差异很大,即距离最近或最相似的聚为一类,通过分析各个样品之间的相近程度,来区分原油之间的差异,从而判别油藏流体的连通性(图4.3)。这样能够全面真实地反映原油的色谱指纹信息。

图4.1 原油全油气相色谱对比图

图4.2 原油特征气相色谱对比图

图4.3 连通性评价技术路线框图

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