原油-沥青质多相平衡计算方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及油气田开发领域，具体地涉及针对一种原油-沥青质多相平衡计算方法、一种原油-沥青质多相平衡计算装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、地层原油中普遍存在沥青质，与血管中存在的“胆固醇”很相似，沥青质沉积后也会阻碍原油的流动，造成生产损失。沥青质的含量十分复杂，组分分子量范围约在500g/mol到4000g/mol之间。在原油中这部分组分通常都是极性物质，由氧、硫、氮、钒、镍等元素组成。因为沥青质具有极性的特点，沥青质分子在原油中会互相缔合并在一定组分、温度以及压力的条件下发生沉积。例如，当压力下降或向原油中注入甲烷、co2、n2等都有可能造成沥青质发生沉积，这在生产中采用注气提高采收率时常常发生，严重影响正常生产。其中涉及的相态变化十分复杂，为了预测原油-沥青质的相态变化，需要在准确的原油组分资料基础上建立一个复杂的热力学模型来表征。

2、从沥青质沉积相图来看，地层原油在初始条件下通常处于高温高压状态，此时体系中仅存在油相单相。当原油通过井筒从地层向地表流动过程中，随着体系压力和温度降低，沥青质有可能在一定阶段产生沉积。此时沥青质沉积的温度和压力即为沥青质上沉积压力，在此压力以下，沥青质相开始存在于原油当中，即此时存在原油和沥青质两相。如果压力进一步降低，更多的沥青质会产生并在原油泡点压力处达到最大值。在泡点压力以下，体系中存在油、气、沥青质三相。压力继续下降后，气不断从原油中分离出来，油相组成变重，密度增加，此时沥青质开始重新溶于油相中。在一定温度和压力下，沥青质会完全溶于油相，此时沥青质相消失，体系中只有油气两相。该处压力即为沥青质下沉积压力。沥青质会存在于上下沉积压力线范围内。

3、当前，沥青质在原油中的相态特征十分复杂，现有技术通常采用经验公式拟合实验结果来进行表征和计算，效果较差。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种原油-沥青质多相平衡计算方法、装置及电子设备，通过本发明可以准确反映在任意温度、任意压力条件下任意组成的原油中沥青质的相态和沉积特征。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种原油-沥青质多相平衡计算方法，所述方法包括：

3、获取原油组分数据，所述原油组分数据用于表征原油对应的各个组分的数据，所述原油组分数据包括c6+组分数据和其它组分数据；

4、将所述c6+组分数据对应的c6+组分分劈分为拟重质组分和拟沥青质组分；

5、根据所述拟重质组分对应的拟重质组分数据、所述拟沥青质组分对应的拟沥青质组分数据、其它组分数据以及cpa模型的参数构建cpa模型组分库，所述cpa模型用于表征立方体状态方程附加缔合项；

6、通过所述cpa模型组分库，根据预先获取的泡点压力实验数据以及所述拟重质组分数据，拟合得到拟重质组分临界压力数据，以使得泡点压力值与所述泡点压力实验数据之间的误差值不大于预先设定的第一阈值；

7、根据预先获取的上沉积实验数据，通过拟合计算得到交联缔合能数据；

8、根据所述拟重质组分临界压力数据以及所述交联缔合能数据，通过计算得到目标沥青质相图。

9、具体的，在所述获取原油组分数据之前，所述方法还包括：

10、通过沥青质沉积压力实验获取所述泡点压力实验数据以及所述上沉积压力实验数据。

11、具体的，所述根据所述拟重质组分对应的拟重质组分数据、所述拟沥青质组分对应的拟沥青质组分数据、其它组分数据以及cpa模型的参数构建cpa模型组分库，包括：

12、根据所述拟重质组分对应的已知临界参数、所述拟重质组分对应的假设临界参数、所述拟沥青质组分对应的已知临界参数、所述拟沥青质组分对应的假设临界参数、其它组分对应的已知临界参数、其它组分对应的假设临界参数以及所述cpa模型的参数构建所述cpa模型组分库。

13、具体的，所述通过所述cpa模型组分库，根据预先获取的泡点压力实验数据以及所述拟重质组分数据，拟合得到拟重质组分临界压力数据，包括：

14、通过所述cpa模型组分库，根据拟重质组分对应的临界参数以及所述cpa模型的参数，计算实验温度下的所述泡点压力值；

15、通过第一表达式，拟合得到所述拟重质组分临界压力数据。

16、具体的，所述第一表达式为：

17、

18、其中，error表示所述误差值，表示所述泡点压力值，表示所述泡点压力实验数据。

19、具体的，所述上沉积实验数据包括至少两个不同温度下的上沉积实验子数据，所述根据预先获取的上沉积实验数据，通过拟合计算得到交联缔合能数据，包括：

20、根据两个不同温度下的所述上沉积实验子数据，通过拟合计算得到一个交联缔合能；

21、以所述交联缔合能为初始值回归拟合剩余的所述上沉积子数据，计算得到所述交联缔合能数据。

22、具体的，所述目标沥青质相图包括第一沥青质沉积相图、第二沥青质沉积相图以及沥青质上沉积压力曲线图，所述第一沥青质沉积相图用于表征特定温度、特定压力范围内的沥青质沉积相图，所述第二沥青质沉积相图用于表征注气条件下的沥青质沉积相图，所述沥青质上沉积压力曲线图用于表征恒温条件下不同注气量对应的沥青质上沉积压力曲线。

23、另一方面，本发明实施例提供一种原油-沥青质多相平衡计算装置，所述装置包括：

24、原油组分数据获取单元，用于获取原油组分数据，所述原油组分数据用于表征原油对应的各个组分的数据，所述原油组分数据包括c6+组分数据和其它组分数据；

25、组分分劈单元，用于将所述c6+组分数据对应的c6+组分分劈分为拟重质组分和拟沥青质组分；

26、cpa模型组分库构建单元，用于根据所述拟重质组分对应的拟重质组分数据、所述拟沥青质组分对应的拟沥青质组分数据、其它组分数据以及cpa模型的参数构建cpa模型组分库，所述cpa模型用于表征立方体状态方程附加缔合项；

27、第一拟合单元，用于通过所述cpa模型组分库，根据预先获取的泡点压力实验数据以及所述拟重质组分数据，拟合得到拟重质组分临界压力数据，以使得泡点压力值与所述泡点压力实验数据之间的误差值不大于预先设定的第一阈值；

28、第二拟合单元，用于根据预先获取的上沉积实验数据，通过拟合计算得到交联缔合能数据；

29、目标沥青质相图获取单元，用于根据所述拟重质组分临界压力数据以及所述交联缔合能数据，通过计算得到目标沥青质相图。

30、再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：

31、至少一个处理器；

32、存储器，与所述至少一个处理器连接；

33、其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的方法。

34、又一方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行前述的方法。

35、本发明实现了准确反映在任意温度、任意压力条件下任意组成的原油中沥青质的相态和沉积特征。

36、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。