油氣比問題及對策

油氣比主要問題

一般來說, 影響和制約欠平衡鉆井施工正常進(jìn)行的因素主要有3 個(gè)：

1. 井壁穩(wěn)定性

由于欠平衡鉆井所采用的鉆井液密度小于地層壓力當(dāng)量鉆井液密度，對于一些薄弱層可能會(huì)造成井壁垮塌。

2.井口壓力控制

欠平衡鉆井施工時(shí)，如果井口壓力超過了旋轉(zhuǎn)控制頭的額定工作壓力，只能中斷鉆進(jìn)。井口壓力與地層壓力、鉆井液密度、地層流體類型和產(chǎn)量及氣體滑脫速度有關(guān)，通過調(diào)整鉆井液密度可以降低井口壓力。

3.地面流體處理

如果地層流體的產(chǎn)量( 油、氣、水) 超出了欠平衡鉆井地面設(shè)備的處理能力，就無法保證鉆井液的循環(huán)。由于儲(chǔ)層產(chǎn)量與欠平衡壓力有關(guān)，可以降低欠平衡壓力控制地層流體產(chǎn)出量，如果調(diào)整欠平衡壓力不能解決的話，只能中斷欠平衡鉆井 。

油氣比對策

1.地面流體的處理

地面流體的處理一是選擇處理能力高的地面處理設(shè)備；二是進(jìn)行合理的欠平衡壓力設(shè)計(jì)，控制地層流體產(chǎn)量。

2.井口壓力控制技術(shù)措施

欠平衡鉆井的井口壓力控制通常采用低節(jié)流壓力方法。

高油氣比油田是指油田原油富含伴生氣，原始油氣比高于50m³/m³ ，伴生氣的主要成分是C₄以下的輕烴以及微量的H₂S、CO等氣體混合物。

高油氣比的油井，由于其溶解氣的量較大，溢流激烈程度往往不亞于氣井，欠平衡鉆井時(shí)，如果采取的措施不當(dāng)，易出現(xiàn)井下復(fù)雜情況或事故 。

在油田上，通常把油井產(chǎn)氣量和產(chǎn)油量的比值稱為油氣比，它表示每采出一噸原油要伴隨采出多少立方米天然氣。

這是一個(gè)很重要的參數(shù)。當(dāng)?shù)叵掠蛯拥膲毫档偷揭欢〝?shù)值時(shí)，原油中的天然氣就會(huì)大量脫出，使油氣比增高。這時(shí)，地下原油由于天然氣的脫出，粘度就會(huì)增大，流動(dòng)阻力也就增加，對開發(fā)造成不利影響，甚至使油層里留下的原油成為“死油”而采不出來，降低了采收率。在這種情況下，為了保證油井長期穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，就必須適當(dāng)控制油氣比，減少能量的銷耗，同時(shí)還要加強(qiáng)注水，以水驅(qū)油，不斷補(bǔ)充油層的能量。

在地下油層條件下，原油中溶解有一定數(shù)量的天然氣，天然氣溶于石油中可以導(dǎo)致石油體積的膨脹，比重和粘度降低，降低流體液柱壓力，使油井更易自噴，有利于石油開采。當(dāng)油層壓力(原油的飽和壓力)降低到某一界限時(shí)，所溶解的天然氣開始從原油中逸出。油層壓力和油氣比是油井自噴能力的主要指標(biāo)。如油層驅(qū)動(dòng)方式為水壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，在開采過程中，全部氣體都呈溶解狀態(tài)處于石油中，油氣比相當(dāng)于溶解于石油中的氣量。

油井的實(shí)際產(chǎn)氣量應(yīng)該為油管產(chǎn)氣量和套管產(chǎn)氣量之和。如果考慮這些氣體在泵入口處的狀態(tài)，一部分應(yīng)該以自由氣的形式存在，另一部分應(yīng)該溶解在油中，其中自由氣一部分進(jìn)入油管另一部分進(jìn)入油套環(huán)空。因此油井的生產(chǎn)油氣比可以寫成 ：

其中R_s 為泵入口處的溶解油氣比；Q_g 為套管的產(chǎn)氣量；m 為泵入口處的氣體分離系數(shù)；Q₀ 為產(chǎn)油量； R_p 為油井總的生產(chǎn)油氣比。油井的產(chǎn)量Q₀ 可以通過單量得到Q_g，通過測試得到。如果能得到m 和R_s 就能計(jì)算出油井的生產(chǎn)油氣比。油井在生產(chǎn)過程中，其動(dòng)液面是可以測量的，通過動(dòng)液面和套壓即可計(jì)算得到泵入口處的壓力i，由此可以由下式計(jì)算泵入口處的溶解油氣比 ：

其中:

式中: P_in 為泵吸入口壓力，Pa；

t_in為泵吸入口溫度，℃；

r_gs 為0.6895MPa的參考分離器壓力下的天然氣相對密度；

t_sep為分離器溫度，℃；

P_sep為分離器壓力，Pa；

R_s 為泵吸入口處的溶解氣油比，m³/m³；

c₁、c₂、c₃為常數(shù)。2100433B

砂地比是用于油藏評價(jià)的一個(gè)重要的參數(shù)。在大慶油田，勘探人員通過幾年的實(shí)踐，提出了砂地比小于30%的地區(qū)有利于巖性油藏的形成，而砂地比大于30%的地區(qū)必須有必要的圈閉條件（如斷層遮擋或背斜圈閉等）才能形成油氣藏。2100433B