油气比
每吨原油所带出的天然气体量
油井生产时,油和气同时从井中排出,采出每吨原油所带出的天然气体量(立方米)又称气油比。中国习惯称为油气比。
应用领域
在油田上,通常把油井产气量和产油量的比值称为油气比,它表示每采出一吨原油要伴随采出多少立方米天然气。
这是一个很重要的参数。当地下油层的压力降低到一定数值时,原油中的天然气就会大量脱出,使油气比增高。这时,地下原油由于天然气的脱出,粘度就会增大,流动阻力也就增加,对开发造成不利影响,甚至使油层里留下的原油成为“死油”而采不出来,降低了采收率。在这种情况下,为了保证油井长期稳产、高产,就必须适当控制油气比,减少能量的销耗,同时还要加强注水,以水驱油,不断补充油层的能量。
在地下油层条件下,原油中溶解有一定数量的天然气,天然气溶于石油中可以导致石油体积的膨胀,比重粘度降低,降低流体液柱压力,使油井更易自喷,有利于石油开采。当油层压力(原油的饱和压力)降低到某一界限时,所溶解的天然气开始从原油中逸出。油层压力和油气比是油井自喷能力的主要指标。如油层驱动方式为水压驱动时,在开采过程中,全部气体都呈溶解状态处于石油中,油气比相当于溶解于石油中的气量。
高油气比油田
高油气比油田是指油田原油富含伴生气,原始油气比高于50m3/m3 ,伴生气的主要成分是C4以下的轻烃以及微量的H2S、CO等气体混合物。
高油气比的油井,由于其溶解气的量较大,溢流激烈程度往往不亚于气井,欠平衡钻井时,如果采取的措施不当,易出现井下复杂情况或事故。
问题及对策
主要问题
一般来说, 影响和制约欠平衡钻井施工正常进行的因素主要有3 个:
1. 井壁稳定性
由于欠平衡钻井所采用的钻井液密度小于地层压力当量钻井液密度,对于一些薄弱层可能会造成井壁垮塌。
2.井口压力控制
欠平衡钻井施工时,如果井口压力超过了旋转控制头的额定工作压力,只能中断钻进。井口压力与地层压力、钻井液密度、地层流体类型和产量及气体滑脱速度有关,通过调整钻井液密度可以降低井口压力。
3.地面流体处理
如果地层流体的产量( 油、气、水) 超出了欠平衡钻井地面设备的处理能力,就无法保证钻井液的循环。由于储层产量与欠平衡压力有关,可以降低欠平衡压力控制地层流体产出量,如果调整欠平衡压力不能解决的话,只能中断欠平衡钻井。
对策
1.地面流体的处理
地面流体的处理一是选择处理能力高的地面处理设备;二是进行合理的欠平衡压力设计,控制地层流体产量。
2.井口压力控制技术措施
欠平衡钻井的井口压力控制通常采用低节流压力方法。
生产油气比
油井的实际产气量应该为油管产气量和套管产气量之和。如果考虑这些气体在泵入口处的状态,一部分应该以自由气的形式存在,另一部分应该溶解在油中,其中自由气一部分进入油管另一部分进入油套环空。因此油井的生产油气比可以写成:
其中Rs 为泵入口处的溶解油气比;Qg 为套管的产气量;m 为泵入口处的气体分离系数;Q0 为产油量; Rp 为油井总的生产油气比。油井的产量Q0 可以通过单量得到Qg,通过测试得到。如果能得到m 和Rs 就能计算出油井的生产油气比。油井在生产过程中,其动液面是可以测量的,通过动液面和套压即可计算得到泵入口处的压力i,由此可以由下式计算泵入口处的溶解油气比:
其中:
式中: Pin 为泵吸入口压力,Pa;
tin为泵吸入口温度,℃;
rgs 为0.6895MPa的参考分离器压力下的天然气相对密度;
为在压力Psep和tsep温度下的天然气相对密度;
tsep为分离器温度,℃;
Psep为分离器压力,Pa;
Rs 为泵吸入口处的溶解气油比,m3/m3;
c1、c2、c3为常数。
最新修订时间:2022-08-25 14:52
目录
概述
应用领域
参考资料