油氣比應用領域

在油田上，通常把油井產氣量和產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。

這是一個很重要的參數(shù)。當?shù)叵掠蛯拥膲毫档偷揭欢〝?shù)值時，原油中的天然氣就會大量脫出，使油氣比增高。這時，地下原油由于天然氣的脫出，粘度就會增大，流動阻力也就增加，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、高產，就必須適當控制油氣比，減少能量的銷耗，同時還要加強注水，以水驅油，不斷補充油層的能量。

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。當油層壓力(原油的飽和壓力)降低到某一界限時，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。如油層驅動方式為水壓驅動時，在開采過程中，全部氣體都呈溶解狀態(tài)處于石油中，油氣比相當于溶解于石油中的氣量。

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，如果采取的措施不當，易出現(xiàn)井下復雜情況或事故 。

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行的因素主要有3 個：

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量鉆井液密度，對于一些薄弱層可能會造成井壁垮塌。

2.井口壓力控制

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

3.地面流體處理

如果地層流體的產量( 油、氣、水) 超出了欠平衡鉆井地面設備的處理能力，就無法保證鉆井液的循環(huán)。由于儲層產量與欠平衡壓力有關，可以降低欠平衡壓力控制地層流體產出量，如果調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備；二是進行合理的欠平衡壓力設計，控制地層流體產量。

2.井口壓力控制技術措施

欠平衡鉆井的井口壓力控制通常采用低節(jié)流壓力方法。

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

其中R_s 為泵入口處的溶解油氣比；Q_g 為套管的產氣量；m 為泵入口處的氣體分離系數(shù)；Q₀ 為產油量； R_p 為油井總的生產油氣比。油井的產量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 就能計算出油井的生產油氣比。油井在生產過程中，其動液面是可以測量的，通過動液面和套壓即可計算得到泵入口處的壓力i，由此可以由下式計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

以斷層為遮擋條件而形成的油氣藏稱為斷層油氣藏。斷層油氣藏是另一類重要的構造油氣藏。就圈閉的形成和油氣聚集而言，斷層油氣藏比背斜油氣藏復雜得多。斷層對油氣藏的形成具有雙重作用，既可以起封閉遮擋作用，也可以起通道和破壞作用，這要從斷層的發(fā)育史與沉積及聚油期關系來研究。同一斷層在深處和淺處的作用不同，在不同的地質時間其作用也不同。

斷層油氣藏能否形成，主要取決于斷層的封閉性，從構造平面圖上看，斷層線必須位于儲集層的上傾方向，且與構造等高線或巖性尖滅線相閉合；從剖面上看，斷層與儲集層要有恰當?shù)呐渲藐P系。

有時，儲集層上傾方向相接觸的巖層，雖然不是非滲透的巖層，但由于斷層本身具有封閉性，也可形成斷層油氣藏。當斷開的地層巖性較軟時，在斷裂過程中。就可以產生大量的斷層泥，使斷層具有封閉性。儲集層上方的粘土巖，沿斷面向下塑性流動，也可使斷層具有封閉性

此外，在斷裂帶內，由于地下水作用，水中溶解物質沉淀，將破碎帶膠結起來，可起封閉作用。如果斷裂帶內運聚有石油，由于原油被氧化形成的固體瀝青等物質也可起封閉作用。

斷層油氣藏的分布是有規(guī)律性的，廣泛分布在深部膏鹽沉積發(fā)育地區(qū)、褶皺作用強烈的地區(qū)，以及裂陷作用強烈的裂谷帶。渤海灣盆地中的斷層油氣藏就非常發(fā)育，且常成組成帶出現(xiàn)。

根據(jù)斷層、地層、巖性三者的組合關系，可把斷層油氣藏分成如下4種基本類型：

1.斷層與鼻狀構造組成的油氣藏

在區(qū)域單斜背景上，常發(fā)育有鼻狀構造。如果鼻狀構造的上傾方向被斷層所封閉，其中又聚集了油氣，即為斷層與鼻狀構造組成的油氣藏。濟陽坳陷永安鎮(zhèn)油田永12斷塊油藏即屬該類油氣藏。

2.彎曲或交叉的斷層與傾斜地層所組成的油氣藏

在單斜地層的上傾方向，被一個向上傾方向凸出的彎曲或交叉斷層所封閉，其中聚集了油氣，即形成這種類型的油氣藏。濟陽坳陷東辛油田有很多這種類型的油氣藏。

3.兩個彎曲斷層兩側相交組成的油氣藏

由兩個彎曲斷層兩側相交，將儲集層包圍在其中，即儲集層的四面都為斷層所封閉，如有油氣聚集，即形成此種類型的油氣藏，我國濟陽坳陷東辛油田中的一些油氣藏屬此類斷層油氣藏。

4.由斷層、巖性尖滅和傾斜地層所組成的油氣藏

單斜地層的上傾方向為非滲透層和斷層所封閉（非滲透層和斷層都起部分封閉作用，缺一不可），所形成的圈閉中聚集了油氣，即成為此種類型油氣藏。青海柴達木盆地冷湖油田一些斷塊油藏屬此類斷層油氣藏。

砂地比是用于油藏評價的一個重要的參數(shù)。在大慶油田，勘探人員通過幾年的實踐，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