原油状态方程和黏度模型适应性分析

吴 昊

（1.中国海洋石油国际有限公司勘探开发技术研究院，北京 100028；2.海洋石油高效开发国家重点实验室，北京 100028）

渤海油田与辽河油田、胜利油田、大港油田、华北油田和中原油田在一个生油盆地内，储量规模大。截止2019 年底已发现原油地质储量36.4×108t[1]，从2010 年起连续稳产3 000×104t 以上，是我国海上最大的产油区。渤海油田原油黏度范围广，从凝析气藏到稠油油藏都有分布，由东北向西南黏度呈逐渐变小的趋势。从储量占比看，黏度大于50 mPa·s 的稠油比例较大，探明稠油地质储量约占总储量的65%。渤海稠油主要分布在1 000～2 000 m 的深度范围，对应的地层温度范围为32～80 ℃，受微生物降解作用影响明显，生物在降解原油的过程中产生的甲烷溶解于原油，提高了原油的气油比。渤海原油具有其特殊性，传统状态方程和黏度模型是否适用值得探讨。立方型状态方程和黏度模型一直被广泛用来模拟油藏流体的相态行为和黏度变化，但较少有文章描述模拟的效果。本文通过拟合某非洲油田原油和渤海原油评价状态方程和黏度模型的适应性。

1 数学模型介绍

1.1 状态方程

状态方程是描述流体压力、体积、温度之间关系的理论公式，可用来模拟纯物质或混合物的体积变化、相态平衡和热动力学性质。在油藏专业中使用最多的一类状态方程是范德华式立方型状态方程。1873 年范德华（Van der Waals）在理想气体方程基础上引入引力因子和斥力因子形成最经典的范德华状态方程（VdW EOS）[2]：

之后范德华式状态方程不断发展从模拟单一物质流体到利用混合规则模拟混合流体。……