一种原油体积系数的确定方法及装置与流程

本申请属于石油勘探开发领域，具体地讲，涉及一种原油体积系数的评价方法。

背景技术：

原油体积系数是指在地层条件下的石油体积与地面条件下脱气原油体积的比值：

式中boi表示原油体积系数，无量纲；vof表示地层条件下的石油体积，单位m³；vo表示地面条件下的脱气原油体积，单位m³。

通过现场取样分析获取原油体积系数是目前最准确有效的方法，但是，对于多数油藏或评价单元而言却很难实现；当评价单元没有实际原油体积系数分析值时，一般通过与已知油藏地质条件和原油性质等相关参数进行类比分析后，选择与该评价单元类似的油藏的原油体积系数，或者用经验公式来计算原油体积系数。

现有的经验公式是利用现场实测原油体积系数与原油特征参数进行回归分析，例如，与原始溶解气油比、δb(与原始溶解气油比有关的中间参数)等建立关系，而原始溶解气油比是很获取的参数，只要能获取准确的原始溶解气油比就能准确得到原油体积系数，因为原始溶解气油比与原油体积系数具有非常好的相关性。现有的经验公式虽然对计算相应地区的原油体积系数效果很好，但该经验公式缺乏理论基础，应用上有局限性，精度有限。

技术实现要素：

本申请提出了一种原油体积系数的评价方法，以至少解决现有技术中各类油藏资源/储量评价时原油体积系数难以获取的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种新的评价原油体积系数的方法，包括：

获取溶解气密度、地层温度及地层温度对应的脱气原油密度；

根据地层温度及地层温度对应的脱气原油密度生成对应地层类型的地层原油密度，地层类型包括：饱和砂岩油藏地层和前新生界及高凝油未饱和油藏地层；

根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型；

将地层原油密度及脱气原油密度的数值输入模型，得到原油体积系数。

在一实施例中，在获得原油体积系数通用方程后，方法还包括：

根据原油体积系数进行石油勘探油藏开发。

在一实施例中，根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型，包括：

利用地层原油密度、脱气原油密度、地层原油质量、脱气原油质量生成原油体积系数；

根据溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度建立地层原油质量模型；

根据原油体积系数及地层原油质量模型建立原油体积系数通用模型。

在一实施例中，根据溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度建立地层原油质量模型，包括：

根据溶解气体积、溶解气密度及脱气原油质量生成地层原油质量第一模型；

根据溶解气油比、脱气原油体积生成溶解气体积模型；

根据地层原油质量第一模型及溶解气体积模型建立地层原油质量模型。

根据本申请的另一方面，还提供了一种原油体积系数的确定装置，包括：

采样单元，用于获取溶解气密度、地层温度及地层温度对应的脱气原油密度；

地层原油密度计算单元，用于根据地层温度及地层温度对应的脱气原油密度生成对应地层类型的地层原油密度，地层类型包括：饱和砂岩油藏地层和前新生界及高凝油未饱和油藏地层；

通用模型建立单元，用于根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型；

原油体积系数计算单元，用于将地层原油密度及脱气原油密度的数值输入模型，得到原油体积系数。

在一实施例中，该装置还包括：

应用单元，用于根据原油体积系数进行石油勘探油藏开发。

在一实施例中，通用模型建立单元，包括：

原油体积系数生成模块，用于利用地层原油密度、脱气原油密度、地层原油质量、脱气原油质量生成原油体积系数；

质量模型建立模块，用于根据溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度建立地层原油质量模型；

第一合并模块，用于根据原油体积系数及地层原油质量模型建立原油体积系数通用模型。

在一实施例中，质量模型建立模块，包括：

第一模型建立模块，用于根据溶解气体积、溶解气密度及脱气原油质量生成地层原油质量第一模型；

体积模型建立模块，用于根据溶解气油比、脱气原油体积生成溶解气体积模型；

第二合并模块，用于根据地层原油质量第一模型及溶解气体积模型建立地层原油质量模型。

为了降低储量评价区块的高压物性取样分析成本或无法进行高压物性取样的客观现实、减少油藏勘探开发投资，本申请通过实测油藏埋深对应的地层温度和地面脱气原油密度等易获取参数建立原油体积系数评价方法，以解决油藏资源/储量评价和油藏工程设计时原油体积系数获取难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种原油体积系数的确定方法流程图。

图2为本申请提供的根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型的流程图。

图3为本申请提供的建立地层原油质量模型的流程图。

图4为本申请提供的一种原油体积系数的确定装置的结构框图。

图5为本申请实施例中的一种电子设备的具体实施方式。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在目前的油藏勘探开发过程中，由于现场取样分析获取原油体积系数不易实现，所以通常采用类似油藏的原油体积系数或者使用经验公式来计算原油体积系数，但是，采用经验公式来计算原油体积系数往往具有地区性，并且该经验公式缺乏理论基础，容易导致普适性差、获得的原油体积系数精度不高等问题。基于上述问题，本申请位解决油藏评价单元pvt取样分析获取原油体积系数成本高、类比或经验公式求取精度低的问题，本申请提供了一种原油体积系数的新的确定方法，如图1所示，具体包括如下步骤：

在目标油藏钻探的探井、评价井或开发井完钻后采用相应的测试设备获取目的层的垂直深度(d)和地层温度(t)。

s101：获取溶解气密度、地层温度及地层温度对应的脱气原油密度。

根据油田开发设备及相应的生产方式开采出目标油藏中的地层原油和天然气(溶解气)，地层原油由脱气原油和溶解气混合而成。

采用实验室取样设备在井口获取满足实验分析要求的地层原油样品和天然气样品，然后根据这些样品，采用相应的实验分析设备即可获取脱气原油密度(ρo)和溶解气密度(ρg)。

s102：根据地层温度及地层温度对应的脱气原油密度生成对应地层类型的地层原油密度，地层类型包括：饱和砂岩油藏地层和前新生界及高凝油未饱和油藏地层。

根据步骤s101中获得的地层温度(t)和获取的地面脱气原油密度(ρo)，采用目前本领域内常用的公式计算得到地层原油密度(ρof)：

根据实际情况中的地层的地质类型，如果是饱和砂岩油藏，那么采用饱和砂岩油藏地层原油密度计算公式：

ρof＝1.7527ρot-0.7298，(n＝280,r＝0.9380)

式中，ρof表示地层原油密度，g/cm³；

ρot表示地层温度t对应的脱气原油密度，g/cm³。

根据上述公式可以获得饱和砂岩油藏的地层原油密度；

如果地质类型是前新生界及高凝油未饱和油藏，则采用前新生界及高凝油未饱和油藏的地层原油密度计算公式：

ρof＝0.7997ρot+0.1855，(n＝44,r＝0.90896)

ρot＝ρo+(13.560-0.191ξ)×10^-3-(63.900-0.870ξ)×10^-5t^1.02

ξ＝int[100(ρo-0.8001)]

式中，int表示取整函数；

ξ表示脱气原油密度模数；

ρo表示地面脱气原油密度，g/cm³。

s103：根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型。

原油体积系数的定义为：在地层条件下的石油体积与地面条件下脱气原油体积的比值：

式中boi表示原油体积系数，无量纲；

vof表示地层原油体积，m³；

vo表示脱气原油体积，m³。

因此，根据脱气原油密度、地层原油密度，以及根据原油体积系数定义和物质的密度、质量、体积关系式可以得到：

式中m表示地层原油质量，g；

mo表示脱气原油质量(mo≤m)，g。

根据常用的物理关系与原油体积系数的物理定义可以得到原油体积系数的通用模型。

s104：将地层原油密度及脱气原油密度的数值输入模型，得到原油体积系数。

当从s103步骤中获取了原油体积系数的通用模型后，将石油勘探中获得的实际数据输入该通用模型即可得到本次石油勘探中所需的原油体积系数。采用本申请所述的方法获得原油体积系数模型后将该模型应用于实际的石油勘探领域中能够提升石油勘探的精度实现更精准的开采，并且能够降低勘探成本获得更加精确的石油开采技术效果。

本发明具体实施时中，在获得原油体积系数通用方程后，可以根据原油体积系数进行石油勘探油藏开发。

在一实施例中，如图2所示，根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型，包括：

s201：利用地层原油密度、脱气原油密度、地层原油质量、脱气原油质量生成原油体积系数。

根据脱气原油密度、地层原油密度，以及根据原油体积系数定义和物质的密度、质量、体积关系式可以得到：

式中m表示地层原油质量，g；

mo表示脱气原油质量(mo≤m)，g。

s202：根据溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度建立地层原油质量模型。

脱气前后原油质量差等于脱出气体(溶解气)质量(δmg)：

m＝mo+δmg

δmg＝vgρg

式中，vg表示地面条件下从石油中脱出气体(溶解气)体积，m³；

ρg表示地面条件下从石油中脱出气体(溶解气)密度，g/cm³；

δmg表示地面条件下从石油中脱出气体(溶解气)质量，g。

因此，根据s202中的公式可以得到m＝mo+vgρg。

在获得地层原油质量模型后，通过相应储运设备获得油井井口稳定日产油和稳定日产气数据及相应累积产量数据，根据这些数据可以获得油井生产的溶解气油比：

地面条件下单位体积原油在地层条件下所溶解地面条件下的天然气体积称为溶解气油比，其数学表达式为：

vo即为地层原油体积。

因此，可以得到，vg＝rsivo，由此可以进一步得到溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度与地层原油质量的关系，从而建立如下的地层原油质量模型：

m＝rsivoρg+mo

s203：根据原油体积系数及地层原油质量模型建立原油体积系数通用模型。

利用s201中的原油体积系数以及s202中得到的地层原油质量模型，将二者进行变换融合联立得到原油体积系数通用模型。

在一实施例中，根据溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度建立地层原油质量模型，如图3所示，包括：

s301：根据溶解气体积、溶解气密度及脱气原油质量生成地层原油质量第一模型。

在一具体实施例中，根据溶解气体积、溶解气密度及脱气原油质量生成地层原油质量第一模型：

脱气前后原油质量差等于脱出气体(溶解气)质量(δmg)：

m＝mo+δmg

δmg＝vgρg

式中vg表示地面条件下从石油中脱出气体(溶解气)体积，m³；

ρg表示地面条件下从石油中脱出气体(溶解气)密度，g/cm³；

δmg表示地面条件下从石油中脱出气体(溶解气)质量，g。

因此，地层原油质量第一模型为：m＝mo+vgρg。

s302：根据溶解气油比、脱气原油体积生成溶解气体积模型。

根据溶解气油比、脱气原油体积生成溶解气体积模型如下所示：

vg＝rsivo

s303：根据地层原油质量第一模型及溶解气体积模型建立地层原油质量模型。

将地层原油质量模型与原油体积系数表达式进行联立可以得到：

此即为原油体积系数通用模型。

但是，在实际勘探开发过程中，该原油体积系数通用模型中的溶解气油比会出现难以获得的情况，此时，通常采用简化原油体积系数通用模型。

在一具体实施例中，根据已有的358口井次的实际高压物性分析原油体积系数，当评价单元无法获得原油溶解气油比时，可根据对评价单元所在区域的整体认识，采用地面原油密度和地层原油密度评价原油体积系数：

由公式(a)及公式(b)计算的原油体积系数与实际分析值对比，平均绝对误差分别为0.0328和0.0368，平均相对误差分别为2.57％和2.20％。因此，由公式(a)或公式(b)计算地层原油体积系数具有很高的可信度，能满足原油体积系数评价的精度要求，可用于快速评价油气藏原油体积系数。

在一具体实施例中，兴隆台油田陈古6井，已知含油层位：中生界；油层埋深3732－3783m；油层温度124.3℃(对应深度3700m)；地层原油密度0.7318g/cm³；20℃脱气原油密度0.8379g/cm³；溶解气密度0.0010613g/cm³；原始溶解气油比80.27m³/m³。

采用原油体积系数通用模型计算陈古6井原油体积系数：

采用简化原油体积系数通用模型(a)计算陈古6井原油体积系数：

陈古6井实际分析原油体积系数1.2697，用通用方程计算的绝对误差0.0083，相对误差0.65％；用简化方程计算的绝对误差0.0186，相对误差1.47％。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种原油体积系数的确定装置，可以用于实现上述实施例中所描述的方法，如下面实施例所述。由于该原油体积系数的确定装置解决问题的原理与原油体积系数的确定相似，因此原油体积系数的确定装置的实施可以参见原油体积系数的确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

根据本申请的另一方面，还提供了一种原油体积系数的确定装置，如图4所示，包括：

采样单元401，用于获取溶解气密度、地层温度及地层温度对应的脱气原油密度；

地层原油密度计算单元402，用于根据地层温度及地层温度对应的脱气原油密度生成对应地层类型的地层原油密度，地层类型包括：饱和砂岩油藏地层和前新生界及高凝油未饱和油藏地层；

通用模型建立单元403，用于根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型；

原油体积系数计算单元404，用于将地层原油密度及脱气原油密度的数值输入模型，得到原油体积系数。

在一实施例中，该装置还包括：

应用单元，用于根据原油体积系数进行石油勘探油藏开发。

在一实施例中，通用模型建立单元403，包括：

原油体积系数生成模块，用于利用地层原油密度、脱气原油密度、地层原油质量、脱气原油质量生成原油体积系数；

质量模型建立模块，用于根据溶解气油比、脱气原油质量、溶解气密度及脱气原油密度建立地层原油质量模型；

第一合并模块，用于根据原油体积系数及地层原油质量模型建立原油体积系数通用模型。

在一实施例中，质量模型建立模块，包括：

第一模型建立模块，用于根据溶解气体积、溶解气密度及脱气原油质量生成地层原油质量第一模型；

体积模型建立模块，用于根据溶解气油比、脱气原油体积生成溶解气体积模型；

第二合并模块，用于根据地层原油质量第一模型及溶解气体积模型建立地层原油质量模型。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图5，所述电子设备具体包括如下内容：

处理器(processor)501、内存502、通信接口(communicationsinterface)503、总线504和非易失性存储器505；

其中，所述处理器501、内存502、通信接口503通过所述总线504完成相互间的通信；

所述处理器501用于调用所述内存502和非易失性存储器505中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

s101：获取溶解气密度、地层温度及地层温度对应的脱气原油密度。

s102：根据地层温度及地层温度对应的脱气原油密度生成对应地层类型的地层原油密度，地层类型包括：饱和砂岩油藏地层和前新生界及高凝油未饱和油藏地层。

s103：根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型。

s104：将地层原油密度及脱气原油密度的数值输入模型，得到原油体积系数。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

s101：获取溶解气密度、地层温度及地层温度对应的脱气原油密度。

s102：根据地层温度及地层温度对应的脱气原油密度生成对应地层类型的地层原油密度，地层类型包括：饱和砂岩油藏地层和前新生界及高凝油未饱和油藏地层。

s103：根据地层原油密度、脱气原油密度建立原油体积系数通用模型。

s104：将地层原油密度及脱气原油密度的数值输入模型，得到原油体积系数。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。