丹麦 CALSEP 与北京嘉城恒业赴中石化西北局勘探开发研究院及实验检测中心开展 PVTsim 软件技术交流
2023 年 7 月 5 日,丹麦 CALSEP 公司与北京嘉城恒业科技有限公司共同赴中石化西北局勘探开发研究院及实验检测中心开展 PVTsim 软件技术交流。围绕超深层碳酸盐岩缝洞型油藏的流体相态分析,双方就状态方程选择、参数标定与实验数据衔接等环节展开讨论,大屏演示从 PVTsim 软件功能总览切入。

2023年 7 月 5 日,丹麦 CALSEP 公司与北京嘉城恒业科技有限公司技术人员共同赴中石化西北局勘探开发研究院及实验检测中心,开展 PVTsim 软件技术交流。交流分别在研究院与实验检测中心的会议室内进行,双方围绕超深层碳酸盐岩缝洞型油藏的流体相态分析,结合大屏演示逐项说明软件的应用方式,并就实际工作中的具体问题展开讨论。
01 / 交流对象塔里木盆地上的"驻疆科研桥头堡"
中石化西北油田分公司勘探开发研究院位于新疆乌鲁木齐,是中国石化油气板块驻疆的科研桥头堡,承担西北油田基础研究、规划部署、生产支撑等重要职责。这支队伍曾转战大庆、胜利、辽河与青海,为多个大中型油田的发现作出过重要贡献;1997 年 S46、S48 井先后获得突破,发现了我国第一个古生界海相碳酸盐岩油气田——塔河油田。2014 年以来,研究院创新形成走滑断裂带"控储、控藏、控富"模式,实现了顺北特深断溶体油气田的重大发现,先后获两项国家科技进步一等奖,支撑塔河碳酸盐岩油藏保持年产原油 460 万吨的硬稳定。
同日走访的实验检测中心,承担着油田实化验业务的集中保障职能。业务内容覆盖地质实验、油气藏开发实验、石油工程实验、油气产品检验、油田化学检验与环境监测等方向,整合了原先分散在多个单位的实化验能力,是油田现场样品与科研成果之间的一道"数据关口"。
把这两处放在同一条线路上看,脉络就比较清楚:研究院关心的是模型能不能描述得准,实验检测中心关心的是样品数据本身可靠不可靠,而这两件事恰好是同一套流体相态分析方法的两端。
02 / 技术逻辑超深层,把状态方程的门槛抬高了
塔里木盆地的油气藏有一个显著的共同点:深。主力产层埋深普遍在 6000 米以上,部分区块超过 8000 米,地层温度与压力都处在常规油气藏少有的区间。这样的条件对流体相态分析提出了几层叠加的要求:
高温高压
温度压力跨度大,状态方程的外推能力与参数适应性直接决定计算结果的可用性。
高矿化度
地层水矿化度高,水与烃类的相互影响不能忽略,需要更完整的水质与相平衡计算。
缝洞型储层
储集空间非均质强,流体取样与组分代表性判断需要结合实验数据反复校核。
凝析与挥发
部分区块为凝析气藏,反凝析与近临界行为对相态描述的精度要求更高。
交流中讨论到的一个共识是:超深层条件下,选哪一套状态方程、参数怎么调、用什么实验数据去约束,比软件操作本身更重要。同样一组样品数据,用不同的状态方程拟合,得到的相图与临界点位置可能有明显差异,进而影响开发方案中的多项设计参数。这也意味着,对研究院这样的应用型科研单位来说,工具的价值不在于"能算出数",而在于"算出来的数站得住"。
03 / 交流现场围着长桌,把问题摊开讲
研究院这一场的形态更接近技术研讨。与会人员围坐在会议长桌两侧,桌面上摊着资料与文件,双方技术人员结合投影课件讲解,遇到具体环节就停下来说明参数取值的依据。讨论并不止于软件功能本身,更多落在"这个模型在我们的样品条件下表现如何""某类组分的处理方式会不会带来偏差"这类问题上。
这种一问一答的节奏,对超深层油藏的研究工作其实很必要。埋深大、取样难、实验周期长,任何一处参数假设的偏差都会被后续的数值模拟放大,因此把基础模型先讨论清楚,是后面所有工作的前提。
04 / 第二站从研究端走到实验端
同一天,团队还前往实验检测中心开展交流。这里的关注点从"模型怎么建"转向了"数据从哪来"——样品的采集、保存与预处理流程,实验项目的设计与执行,以及检测结果如何转化为可被模拟软件直接调用的流体组成与性质参数。
这一场的演示内容从软件的功能总览开始。大屏上展示的是 PVTsim 的主界面,页面上并列呈现了不同软件模块的条目对照,其中可以看到 Peng-Robinson、Soave-Redlich-Kwong 等状态方程的名称,以及 Eclipse、CMG 等主流油藏工程软件的对应栏目。
为什么状态方程的选择值得反复讨论
立方型状态方程(如 Peng-Robinson、Soave-Redlich-Kwong)是油气相态计算中使用最广的一类模型。它们形式简洁、参数易于标定,在常规温压区间内表现稳定;但模型越简洁,对参数与适用范围的依赖就越强。同一套方程,体积平移项是否启用、二元交互系数如何取值、重组分如何表征,都会改变拟合结果。
对超深层油藏来说,这个问题更加突出:一方面实验数据获取成本高、样本数量有限,另一方面地层条件远离多数实验室的常规测试窗口,需要模型具备可靠的外推能力。所以在实际工作中,通常的做法是先用实验数据把方程"喂准",再用独立的样品或现场数据做验证,只有在两个环节都能对上,计算结果才拿去支撑方案设计。
而实验检测中心的角色正在于此——把样品数据做扎实,是任何模型能站住脚的前提。这也是这次把研究端与实验端安排在同一天走访的原因:一条链路上的两个环节,需要彼此知道对方在做什么、需要什么。
从研究到实验,从模型到样品,两场交流的落点不同,讨论的问题却彼此呼应。对嘉城恒业来说,这样的情况并不陌生——作为丹麦 CALSEP 公司 PVTsim 系列软件中国地区的唯一授权代理商,团队长期在国内油气田、科研院所与高等院校之间往返,一个常见的感受是:软件用得顺不顺,往往取决于用户对自身数据的理解有多深。
05 / 行程回望前后两天,都在西北与华东的科研一线
就在前一天(7 月 4 日),团队还分别赴中石化华东局勘探开发研究院与中石化碳科公司开展了技术交流。相隔一天、跨越数千公里的这两组行程,客户分属不同板块、不同业务方向,面对的却都是同一类基础问题——流体在不同温压条件下的状态如何被准确刻画。
无论是塔里木盆地 8000 米以深的缝洞型油藏,还是碳捕集与封存链条上的二氧化碳流体,相态分析都是绕不开的基础环节。这也是嘉城恒业持续投入这类技术交流的原因:把软件能力、实验数据与现场需求对接起来,让基础分析工作真正落到工程方案之中。
研究院与实验检测中心,一个建模型,一个出数据。把这两端拉到一起谈,模型才不会和样品脱节。
—— 本次技术交流体会北京嘉城恒业科技有限公司成立于 2011 年,是丹麦 CALSEP 公司 PVTsim 系列流体相态模拟软件在中国地区的唯一授权代理商,长期为国内油气田、科研院所与高等院校提供软件销售、技术培训与流体相态咨询一体化服务,业务同时覆盖超短半径水平井侧钻、调剖调驱现场施工等工程技术服务领域。公司在新疆克拉玛依设有分公司。
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