富液相页岩储层的PVT特性

摘要

本文针对富含油的超致密地层即富含油的页岩储层(LRS),着重于取样以及PVT模拟1(说明1:本文没有区分页岩和其他超致密岩石类型的差异,因无研究证据证明关键PVT特性以及流体问题因岩石本事而出现较大差别;术语“LRS”可应用于渗透率为10-1000nD的任何储层系统,其中～25％的收益来自油或凝析油的销售).这类储层的PVT处理对于短期和长期油气产量的预测、原始油气地质储量的确定至关重要.本文提供了取样、PTV实验测试、PVT模型开发以及储层流体体系(成分、饱和度以及原始气油比)估算的推荐做法.所研究的液体体系从贫凝析气到易挥发油,取自Eagle Ford、Avalon以及北美其他富含油页岩储层,油气比范围为10-1000STB/MMscf.“LRS产出液”在本文指的是生产油气比(OGR)或液体产量,通常低于常规储层和较高渗透率储层的油气比2(说明2:液体产量作为生产油气比的术语,这存在一点误解,因为常规意义上指的是地面脱气原油.而对于LRS油藏,产液量将包括大量自由流动的储层原油).常规储层早期(数月或数年)产物与储层原始地层流体类似.LRS渗透率极低,导致裂缝周围压降大、液流局部化以及气油流度比梯度大,因此LRS井油气比异常低.研究显示石油损失率竟高达2到50倍.从早期的测试阶段至油井的枯竭,液体产量接近恒定.LRS井原油采收率主要与两个因素相关.首要的是,储层原始饱和的是油(Soi=1-Swc)还是气(Soi=0).例如,原始溶解油气比为～350STB/MMscf(原始气油比～3000scf/STB),则该油藏(Soi=1-Swc)生产油气比可能为100STB/MMscf.而对于气藏(Soi=0),则生产油气比可能低于10STB/MMscf.第二,对于LRS油藏,接近原始饱和状态时,原油采收率损失最大,随着油藏欠饱和程度越来越大,原油采收率增加.而对于所有的LRS气藏,欠饱和程度对高采收率损失无影响.本文给出了油气比(OGR)随时间变化的研究成果.研究表明,对于平面厚片状裂缝几何体,油气比保持恒定(持续数年或数十年).对于天然或次生裂缝网(由裂缝包围的基质岩块构成),也具有恒定的中长期OGR,而OGR的大小取决于网络裂缝块的尺寸.本文研究结果表明,有必要结合单井、LRS井精细网格数值模拟以建立真实的PVT模型和原始流体描述.对于富含油页岩系统,常规的PVT采样以及初始化是不够的,需要进行额外的储层流动和相态特性处理,以适当地关联具有明显差异的生产流体和地下储层流体.最后,提出了一套针对LRS系统的PVT实验测试方法.