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实验参数的分析应用方法探讨
缪飞1,2
关键词：实验数据，油藏研究，分析，调整
前言
储层、流体物性等实验室评价是油藏研究的重要环节，实验所获得的数据是我们进行油藏研究最重要的基础参数之一。如岩石和流体物性以及相渗等实验数据在开发生产研究中是必不可少，如果要进行的是凝析气藏、注CO2等等研究，还需要相态实验数据。从取样、配样到上流程，实验数据常常会因为取样、测试仪器、实验人员的不同而导致结果的差异甚至是的矛盾地方，或者是由于实验机理本身限制而导致精度的问题。如何分析、筛选、处理实验数据，最终合理有效的使用这些数据，使其能够符合油田现场实际，是每一位油田生产科研人员所要面临的一个问题。
1、多组实验数据的选择应用及调整
在进行老区开发研究时，往往由于油田的开发历史比较长，所拥有的实验数据比较多。面对众多的实验数据。但同时老区具有一定历史的矿场数据。而矿场数据是我们所能获得的最直观、最为可靠的资料。一定的流体物性决定了其渗流特点、在矿场数据的表征。因此，我们首先要根据矿场资料来分析实验数据，根据渗流规律对数据不合理处加以调整。
如相渗数据是我们在开发研究时重要的参数之一，也是在进行数值模拟合过程中需要调整的参数，一般都采用归一法做出综合相渗曲线或划区采用不同的相渗。但不论哪种方法，对相渗曲线的不能简单选取其中一条，也不能直接采用归一法。需要先通过数据分析进行筛选，得出匹配矿场资料、符合渗流原理的数据，才可以进行下一步的研究工作。
如对于F油藏油田，从储层物性资料看为低渗，低粘、亲水（见表1）：表1 F油藏基础物性参数表
油层中深(m)
孔隙度 (%)
空气 渗透率 (10-3um2)
润湿性
原始油层压力(MPa)
油层温度(℃)
地层原油性质
脱气原油性质
饱和 压力(MPa)
体积 系数
粘度(mPa.s)
原始气油比(m3/t)
相对 密度
粘度(mPa.s)
3000
13
33
亲水
30.0
108
9.08
1.244
1.25
78
0.831
10.33
则其油藏特性在矿场数据上的表现就是生产过程中含水上升慢，且采收率评价比较低(为15%)，在含水~采出程度曲线上表现为“凹形”（见图1左图）；则其在油水相渗曲线上的表现应该是束缚水饱和度大于20%，两相区窄[1]，水相相对渗透率曲线抬升慢（见图1右图）。对其相渗数据的选取和调整就必须遵循此原则。

图1 F油藏含水—可采储量采出程度曲线与相渗曲线
如H2油藏为高饱和的挥发性油气藏，油井在生产过程中发生气油比第一次出现上升时矿场测试地层压力为29.5MPa。从事过实验工作的人会有类似的经验：当出现脱气时，由于气体的压缩性很大，泄压的速度比较慢，泄压过程持续一段时间后，才会出现气油比的再次变化。在矿场数据上的表现就是，气油比曲线第一次出现上升段后，会出现一个平台（如图2中的第二个平台），而后再继续上升。因此，矿场数据上的第一次突变点，可认为是饱和压力点。
气油比突变点

图2 H2井开采曲线
现有两组原油高压物性数据（见表2），其中样品1的实验数据与实测压力接近，且未脱气前的气油比数据也是接近的，因此在数模进行相态处理时，采用样品1的实验资料。
表2 H2油藏pvt测试数据
矿场判断
样品1
样品2
饱和压力
（MPa）
饱和压力
（MPa）
气油比
（m3/m3）
密度
（g/m3）
饱和压力
（MPa）
气油比
（m3/m3）
密度
（g/m3）
29.5
30.2
654.7
0.794
31.0
1569
0.801
2、单组实验数据中多参数的选取
单组实验数据中多参数选取的情况主要以下几种：新区产能建设的节奏较快，在进行开发概念设计的时候，往往只拥有较少的资料；或者油井客观条件（开阀压力低、含水高、结蜡现象严重）的限制，使得取高样困难；或者因为实验成本过高而不进行多次实验，如凝析气藏的组份实验。对于单组数据中的参数，如何选出其中的可靠参数来、对不可靠参数做适当调整，需要我们对整个实验流程和机理深入了解。通过分析数据的可靠程度、实验参数研究过程中的敏感性，加大可靠参数的权重系数，保证关键参数的可靠和稳定，对次要因素、可靠程度低的参数适当调整
例如，在进行凝析气藏研究时，首先要对组份实验数据进行分析研究，而其中饱和压力显而易见是最重要的参数。从实验数据流程本身的精度上来看，饱和压力（Pb）可以精确到0.1MPa以下。从恒质膨胀（CCE）、等容衰竭（CVD）实验的流程上我们可知测试过程中的压力、液相体积都是直接读取得来的，而气体偏差系数、两相偏差系数等数据还需要通过计算而得出，增加了实验误差。而从现场生产上来看，Pb、气油比（Rs）是重要表征数据之一，由此在实验数据拟合时可以加大其权重系数，而对其他参数的拟合精度要求可以适当降低，对一些间接参数不参与拟合。如果对所有实验参数都加以拟合，最终Pb等较为关键的参数的拟合精度就会降低。因此，我们在实际工作中，要通过提高关键可靠参数拟合精度来确保拟合效果整体的最优。

图3 HC凝析气藏CCE、CVD拟合曲线（可靠参数拟合）

图4 HC凝析气藏CCE、CVD拟合曲线（全实验参数拟合）
如在HC凝析气藏的相态拟合时，对饱和压力、相对体积、累积产出量拟合时，拟合的精度较高。从图3上可以看出，在饱和压力点（曲线右端点）数据基本重合，且实验点与拟合曲线吻合程度高；但加入气体偏差系数、C11+的比重等参数后，实验点与拟合曲线出现较大偏差（图4）。
又如在组份分析中，一般组份从CH4、CO2、N2直到C11+（见表3），而C11+是一个拟组份，其实验参数的准确程度要较CH4等组份低，同时从敏感性上来讲，重质组份C11+调整对拟合精度的敏感性最强[2]，因此我们在HC凝析气藏相态实验数据的拟合时调整了C11+组份的摩尔分子量(MW)、重度(SG)等属性值，达到了较好的拟合效果（图3）。
表3 HC凝析气藏井流物组成（摩尔百分数）
CO2
N2
CH4
……
C11+
3.89
0.56
60.86
2.75
3、实验数据的粗化处理。
在进行数模或其他生产分析时，矿场的数据精度一般较粗，如单井数据现场人员还可以看到日报，一般情况往往只有月报。而试验的数据的精度相对又比较高。在进行研究人员理在处理试验数据时，就需要把握“度”的问题。
如在一个注CO2项目中，由于CO2体系中有微量的CH4、C2H6等组份，有时在相态处理时有人认为其他组份含量太少，无足轻重，就将这些组份和CO2拟化为同一个组份，同时还可以减少模拟时的数据处理量。但由于CO2为主要注入相，而拟化后组份的物理化学特征不能很好地体现CO2的特性，不能正确反映其三次采油过程中的作用，最终结果会出现较大的偏差。在三次采油注入拟合时，作用相作为一个关键因素必须作为一个单独的组份，最终调整了注入组份的拟化(见表4)。而从现有计算机硬件条件和平常数模中处理的网格规模看，可以不需要太多考虑优化计算的问题，在组份不多时不进行拟化处理也是可行的。
表4 HD油藏CO2注入体系组份
原始注入组分(摩尔百分数)
不当拟化注入组份
可行拟化注入组份
CO2
N2
CH4
C2H6
CO2—C2
N2-C1
CO2
C2H6
N2- C2H6
98.2
0.28
1.14
0.47
98.67
1.42
98.2
0.47
1.42
4、结论及认识
①实验数据是进行油藏研究最重要的基础参数，但是，对于实验数据不能随意直接选取或简单数学处理后就应用，要进行实验数据的可靠性分析、实验数据在拟合过程中的敏感性分析，而后处理应用，方能符合现场实际。
②对于实验数据的分析调整可以从矿场数据的表征、渗流机理、实验原理上来进行，既要符合矿场实际，又要遵循渗流机理。
③储层物性参数的实验机理、其本身所决定的渗流特征、在矿场数据中的表征在《油层物理实验技术》等文献资料中都有了较为详实的分析。油田现场的研究人员更需要注重的是结合现场经验，多方位考虑来进行试验数据的分析应用。