油气藏流体取样方法725.docx
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油气藏流体取样方法725
油气藏流体取样方法
新疆油田公司勘探开发研究院2006年7月
1范围„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
(1)2引用标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
(1)3取样井选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
(1)4取样井准备及工作制度调整„„„„„„„„„„„„„„„
(2)5取样方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
(5)
前言
本标准是在SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》的基础上修订而成的。
与SY/T5154-1999相比,主要修改内容如下:
1.对SY/T5154-1999的第4章“取样井准备及工作制度调整”进行了修改,具体修改部分:
取消了4.1“油井调整”中的“自喷油井调整”和“抽油井调整”的内容,增加了“普通油井调整”,内容包括“高饱和(饱和)油藏取样井调整”、“低饱和油藏取样井调整”两部分;
对4.2“凝析气井调整”内容进行了修改补充,内容包括:
增加了概述说明;补充修改了调整制度的稳定条件;增加细化了对现场分离条件和计量设备的规定;增加了现场补取样品及资料的规定;
对4.3“易挥发性油井调整”内容进行了修改补充、细化,针对不同油气藏类型选择不同的调整方法。
2.对SY/T5154-1999的第5章“取样方法”进行了修改。
本标准从实施之日起,同时代替SY/T5154-1999。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由油气田开发专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位:
xx石油xx油田勘探开发研究院
本标准起草人:
妥宏
1范围
本方法适用于一般黑油、易挥发性油、凝析气及干湿气的油、气藏流体取样。
本方法内容包括取样井选择、取样井工作制度调整,“井下”和“分离器”两种取样方法,以及油气井调整和取样期间应取得的资料及其记录表。
2引用标准
本规程包含了SY5154—1999《油气藏流体取样方法》的条文,本规程是该标准的补充和细化。
3取样井选择
3.1总则
3.1.1油(气)藏流体资料是研究油、气、水处于原始状态的物理性质和在开发过程中变化规律的重要资料。
油(气)藏流体性质受各种因素影响,其纵横向均有变化,应根据不同的目的选择取样井。
3.1.2所谓样品的代表性,对一口井来说,是保持流体的原始状态。
对一油(气)藏或一个区域来说,是利用最少的井数资料说明整个油(气)藏或整个区域的变化规律。
3.1.3对于有特殊研究要求的资料井,应选择典型特征的井,要求要明确。
3.2取样井的选井原则
3.2.1凡有工业油流的探井和评价井,都应取样。
有关单位应根据勘探和开发区方案编制要求,在编写的试油或取资料意见书中提出取样井,经有关部门审批后实施。
3.2.2取样井在油(气)田上的位置应根据不同构造断块和岩性类型仔细选定。
对于生产井,根据流体的类型和性质变化、油气藏面积大小和构造复杂情况,选择一定数量井取样。
对于构造比较单一的地区,原则上可按2-3个平方千米范围内确定一口取样井。
3.2.3取样井要尽可能选择高渗透井层,以减少生产压差,提高井底压力。
3.2.4鉴于凝析气藏和挥发油存在组成梯度现象,应适当选择储层中不同埋藏深度进行储层流体取样。
对带油环的凝析气藏或带气顶的油藏要取得储层凝析气和原油样品。
但同时应注意取样井的位置,以免油、气互相干扰。
3.2.5当一口井存在多层出油(气)层且层间性质变化较大时,应进行分层取样。
3.2.6对于有边水、底水的油(气)田,取样井要远离油(气)水边界。
3.3取样井条件
不同的取样油气井应满足相应的取样要求。
若不具备取样条件,所取样品的代表性将受到影响。
3.3.1油井取样条件
3.3.1.1未发生过无控井喷,并可把井底压力调整到高于预计的原始饱和压力下进行生产的油(气)井。
3.3.1.2不产水或产水率不超过5%的油(气)井(乳化水不超过3%)。
3.3.1.3采油(气)指数比较高,在较小生产压差下能达到稳定生产的油(气)井。
3.3.1.4油(气)流稳定,没有间歇现象的油(气)井。
3.3.1.5水泥封固井段层间无窜槽,井内无落物的油(气)井。
对已下封隔器的井,应事先了解封隔器的位置。
对结蜡油井,在取样前一天必须进行深通清蜡。
3.3.1.6井口量油测气设备齐全可靠。
流程符合取样要求的油(气)井。
严禁井口、地面流程有漏失现象,对于地面分离器取样,在取样部位附近应无采气口。
3.3.1.7在取样井调整和取样期间,取样井周围无其他措施井,以免引起取样井的人为扰动,影响取样的准确。
3.3.2气井取样条件
3.3.2.1井内无黑油的凝析气井。
分离器和管汇在本次测试开始前,应将上次测试残留液冲洗干净,保证分离器和管汇内无原油及其他污染物,以免影响本次井流物组分和出现砂堵现象。
3.3.2.2其余条件见3.3.1.
1、3.3.1.3~3.3.1.7。
4取样井准备及工作制度调整
油(气)井的井底流动压力降到饱和(露点)压力以下,流体将在井筒周围脱气(凝析),形成以井筒为中心的脱气(凝析)区。
井下取样井调整的目的是尽可能使井筒周围保持代表性的地层油藏流体并使得油层中部流动压力高于地层油藏流体的饱和压力;地面分离器取样井调整的目的在于尽可能减小或消除地层中油(气)藏的脱气(凝析)程度,并使得产出的油气流具有足够的携液能力,从而在地面分离条件下能取得有代表性的分离油、气样及气油比。
根据油(气)藏类型及取样阶段的不同,选择的取样方式也不同,具体的调整方法也不同。
油气藏勘探初期,应通过收集油、气井的生产动态数据(油气产量、流压梯度等)和油气样品的简单、快速分析数据(地面原油密度、色谱组成)来初步定性的判断地层流体性质,从而确定相应的取样方式和调整方法。
具体判断方法见附录A。
油气井调整时间的长短取决于因井底流压低于原始流体饱和压力而引起流体发生的排泄面积大小和调整时产量的大小。
由于油藏一旦发生脱气,较难恢复原始状态,故应当及早取样。
对特殊研究的资料井,视具体情况而定。
主要根据井口压力、井底压力、油气产量、气油比和井流物的变化趋势,来判断一口井的调整是否已完成。
4.1普通油井调整
4.1.1高饱和(饱和程度90%以上)油藏取样井调整
高饱和(饱和)油藏流体的地层压力和饱和压力接近(相同),一旦射开油层生产,流体将可能在井筒周围脱气,形成以井筒为中心的脱气区。
此时,在开井生产条件下,将很难取到有代表性的油藏流体。
对这类油藏,在开井取不到有代表性样品的情况下,应该使用关井恢复后井下取样的方法。
在无法准确了解油藏饱和程度的情况下,可按下列步骤对取样井进行调整:
a)先按开井小流量生产条件下井下取样方法进行调整。
在取样井可自喷生产的条件下,将井底取样点处流压控制至最大,排替井筒附近污染物和没有代表性的原油,排替时间根据向取样井注入、返排液体体积以及油层受污染的程度具体确定。
待取样井试采趋于稳定(具体判断指标为:
气油比波动小于5%;油层中部流动压力波动小于2%)后进行井下取样。
通过对比地层压力、取样点流动压力和饱和压力的关系,判断油藏是否属于高饱和(饱和)油藏取样井。
若地层压力、取样点流动压力相差在10%以内,而井下所取样品脱气,可以初步判断该油藏属于高饱和(饱和)油藏。
此时,已经不适合再进行井下取样。
b)再按进行关井恢复后开井小流量生产条件下井下取样方法进行调整。
关井7~14天,开井用小流量生产30min,排替完井底取样点附近没有代表性的原油后,进行井下取样。
每个试油制度应取得相应的地面脱气油、气样品,并检测地面脱气油、气的基本性质(地面原油密度、色谱组成等)。
4.1.2低饱和(饱和程度低于90%)油藏取样井调整
4.1.2.1根据估计的地饱压差、岩石物性及油藏流体性质并考虑开采期的长短进行调整。
调整期应排掉井筒附近无代表的原油和污染物,但必须用合理油嘴排液,严禁用大油嘴放产,待井底替净后立即换用最小油嘴控制流压。
4.1.2.2试采制度主要按照油嘴由小到大、流动压力由高到低的原则。
在能维持油井正常生产情况下,尽量提高流动压力以保持井底为单相流。
调整期间详细记录流动特征,精确测量油(气)产量,井口压力和井底压力。
每次调整后等气油比趋于稳定(波动小于5%)再调整到下一级。
取样前,在排净前一个工作制度的原油后(可按套管体积两倍以上估算),连续测定三个以上的流动压力值(即每天测一个压力),要求相对偏差不超过2%,同时不应出现明显的上升或下降的趋势。
测压时要严格执行定仪器、定深度。
4.1.2.3油井调整时的气油比发生变化,应具体分析其原因。
可能是气夹层的影响,也可能是井筒附近压力低于饱和压力的影响。
对于前者,调整时间可以短些,气油比不再随产量的增大而变化即可。
对于后者,则应延长排油时间,以便彻底排出无代表性的原油。
4.1.2.4油田有自喷井时,一般不选择抽油井取样。
如果必须用抽油井取样,也需要和自喷井一样进行工作制度的调整。
4.2凝析气井调整
凝析气藏压力降低到露点压力以下会有液相形成,致使产出气相中所含可凝析烃偏低。
可凝析烃的损失,起初会引起生产气油比增加。
由于压降大部分发生于靠近井筒地区,反凝析液饱和度在低产量时不能流动,随着产量增加到足够大时便变为流动相。
这样,气油比的变化将很复杂而难以预测。
因此,凝析气井的每个试气周期应足够长,以便消除上一个制度的影响。
具体的试气周期,应根据凝析气井流物的重烃含量(表现为现场的生产气油比)不同来确定。
4.2.1逐级增大产量进行调整。
每个试气制度的时间不低于8h、气油比达到稳定(气油比波动小于5%)。
一般气油比的变化趋势是随产量增加先增大后减小。
4.2.2合理、稳定的地面分离条件对于回收轻烃(C
5+),获取有代表性气油比等数据资料具有重要的意义。
根据轻烃(C
5+)物理性质及实验室分析的需要,确定地面分离器的分离条件为:
a)分离温度应控制在25~30℃的范围内并保持稳定;
b)分离压力应控制在1~3MPa的范围内并保持稳定。
地面要精确测量分离器及油罐中油、气、水产量等数据。
对于地表环境温度比较高的地区,高温环境会使从分离器分离出来的油罐油加速挥发,从而影响油罐油的准确计量。
因此需要采取措施尽量降低并稳定油罐的温度条件。
此外,对于一些低凝析油含量的凝析气藏(田),因凝析油产量低,应使用小容积的油罐以便准确计量。
4.2.3每个试气制度应取得相应的地面油罐油、气样品,并检测地面油罐油、气的基本性质(地面原油密度、色谱组成等)。
4.2.4注意事项:
凝析气和原油不同,不能认为产量控制越小越好。
产量太小,反而会使凝析液在井筒中沉降,造成气油比上升。
取样时应保持足够高的产量,以防发生“间歇生产”和井筒上部的凝析物沉降。
严格控制生产压差和流量,即能使井下凝析液带出地面,又不使地层中发生严重反凝析现象。
4.3xx挥发性油井调整
易挥发性油是一种接近临界状态流体,油井调整特别困难。
只要油藏压力降到稍微低于原始饱和压力,取出的样品已无法确定其原始性质。
如果从早期开采资料中已认识到油藏流体属于易挥发性油时,开井生产后必须尽快进行取样。
通常情况下,应同时进行井下和地面取样。
这类油藏在饱和压力附近具有较强的收缩性,一旦取样点流压低于饱和压力,会脱出大量的溶解气,近井筒附近较难恢复原始状态,故应当及早取样。
该类油藏从气油比变化很难判断油井调整是否完成,调整时间比通常油井要长一些。
4.3.1适合进行井下PVT取样的易挥发性油藏,其油井调整方法按普通油井调整
4.1.1~4.1.2的规定执行。
4.3.2适合进行地面分离器取样的易挥发性油藏,其油井调整方法按凝析气井调整中4.2.2~4.2.6的规定执行。
4.4气井调整
4.4.1天然气流到分离器中没有液相析出,属干气,此类气井不必进行调整。
4.4.2在分离器条件下,气体析出少量液相,此为湿气。
此类气井调整方法按凝析气井调整中4.2.2~4.2.6的规定执行。
4.5调整期间应取得的资料
调整期间应系统测量油套管压力、油气水产量、分离器温度和压力和井底流压,并及时对比,以便确定是否达到调整目的。
5取样方法
选择取样方法主要根据油气藏流体的类型、取样阶段及井场条件来综合确定。
对于一般油井,可用井下取样方法;对于一些特殊的油藏,例如挥发性油藏,在进行井下取样无法取得有代表性的油藏流体的情况下,必须考虑进行地面分离器取样。
普通黑油井取样方法
高饱和(饱和)油藏取样井的取样方法
由于高饱和(饱和)油藏在开井条件下很难取得有代表性的地层油藏流体样品,故需要按照高饱和(饱和)油藏取样井的调整方法,选择相应的取样方法。
一般情况下,高饱和(饱和)油藏取样井的取样方法应按可按下列步骤对取样井进行取样:
a)先进行开井小流量生产条件下的井下取样。
具体要求基本按SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》中5.2的规定执行。
井下取样目的是判断是否取得了有代表性的地层油藏流体。
若取得了有代表性的地层油藏流体,则停止下一步的关井恢复取样工作;若所取样品脱气,则对比地层压力、取样点流动压力的大小,初步大致判断油藏的饱和程度,进行下一步的关井恢复取样工作;
b)关井恢复后,再进行小流量开井条件下的井下取样。
具体要求基本按SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》中5.2的规定执行。
低饱和油藏取样井的取样方法
对于低饱和油藏,可用井下取样方法。
挥发性油井取样方法
通常情况下,挥发性油井应同时进行井下和地面取样。
井下和地面取样得具体要求基本按SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》中5.2和5.3的规定执行。
凝析气井取样方法
凝析气藏压力降低到露点压力以下会有液相形成。
凝析气井在生产过程中,在井筒和近井筒地层附近会发生凝析液析出现象,并可能在井筒中形成积液,所以井下取样很难得到有代表性得地层凝析气样品。
只能用地面分离器取样方法。
凝析气井取样方法按SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》中5.3规定执行。
湿气取样方法
湿气井应采用分离器取样方法,具体要求按SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》中5.3的规定执行。
干气取样方法
由于干气井从地层条件至地面条件均五液态烃析出,所以可在取样井的任何地方按SY/T5154-1999《油气藏流体取样方法》中5.3.8的规定执行。
附录A
表1油气藏流体地面性质表
油气层类型
重质油藏
普通黑油
黑油油藏与挥发性油藏过渡带
挥发性油藏
挥发性油藏与凝析气藏过渡带
凝析气藏
低含凝析油凝析气藏~湿气气藏地面原油颜色
黑色
棕~深绿
深绿~黄地面原油密度3(g/cm)
>0.966
<0.966~0.825
0.825~0.802地面生产气油比
33(m/m)<35≥35~125≥125~350≥350~625≥625~1425≥1425~10686>10686浅绿~桔黄<0.802~0.760
桔黄
桔黄~黄
浅黄透明
浅黄透明>0.760~0.802
<0.780
<0.739
表2油气藏流体地层性质表
油气层类型
重质油藏
普通黑油
挥发性油藏
凝析气藏
气藏地下流体密度(g/cm)
>0.875
0.625~0.900
0.425~0.650
0.225~0.450
<0.225~0.2503压力梯度MPa/100m
0.625~0.900
0.425~0.650
0.225~0.450<0.225~0.250
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