川东北地区天然气藏取样方法研究

【摘要】针对川东北地区天然气井高含硫化氢、二氧化碳特征，本文对天然气气藏取样方法进行了研究。通过对比分析二氧化碳气井地面取样方法与井下取样方法，川东北地区的天然气井能够采用地面取样方法代替井下取样方法，且满足地层流体高压物性分析要求。

【关键词】高压物性 天然气藏 取样方法 PVT

地层流体高压物性试验数据的准确性，是与取得可靠的有代表性的地层原始状态样品分不开的。而要确保样品的代表性，需要正确合理的取样方法。根据取样点位置的不同，天然气气藏取样方法主要分为井下天然气井取样和地面天然气井取样两种。

1 井下天然气井取样方法

井下天然气井取样方法，依据石油天然气行业标准GB/T 26981-2011《油气藏流体物性分析方法》。针对川东北地区天然气藏高含酸性气体的特点，采用井下取样方法必须注意以下事项：

首先，酸性气体含量较高，容易溶解于水形成酸液，对取样器及下井钢丝造成腐蚀，井下施工危险性增大。

其次，川东北地区气藏埋藏深，地层温度、压力高，气藏中部温度最高可达150℃以上，最高压力达100MPa以上，普通取样器密封采用的橡胶圈达不到如此高的耐受温度和压力。

第三，川东北地区气藏地处深山，交通不便，井下取样的成本太高，现场转样困难。

2 地面天然气井取样方法

根据油气藏流体取样方法，对于干气气藏推荐采用地面取样的方法进行。地面天然气井取样方法主要有以下三种：真空法、气体吹扫置换法和排液取气法。

对于川东北地区天然气气藏来说，酸性气体（CO2、H2S）含量很高，如元坝气藏H2S平均含量为8.65%（属于中含硫气藏），老君1气藏CO2平均含量为18.6%（属于高含CO2气藏）。对于高含硫化氢气藏，如何既确保取样人员的生命安全，避免有毒气体H2S对人体带来的伤害，又保证取得合格样品，成了高含硫气藏取样的重点和难点。

针对川东北地区酸性气藏特征，天然气取样流程中，取样钢瓶前端与耐压干燥管（兼分离瓶）相连，后端安置了压力表和放空管线，放空管线末端直通装有NaOH或Zn（CH3COO）2水溶液的塑料桶，安装的压力表用来检测瓶中的压力，耐压干燥管连于井口或与井口直接相连的管汇处。

3 取样方法对比

由于川东北地区未采用过井下取样方法取得样品，现以气井阳5井为例，研究不同取样方法对天然气组分及试验结果的影响。

本研究分别对阳5井采用了2500m井下取样、井口开井取样和井口关井取样三种取样方法进行取样，并对其气样进行了高压物性分析。

3.1 样品组分对比

表1为采用不同取样方法取得的样品进行色谱分析后，所得到的组分数据和计算的临界参数数据。不同取样方法取得样品的临界温度和临界压力都非常接近，表明不同取样方法对组分的影响很小。

3.2 试验结果对比

为了研究不同取样方法对试验结果的影响，偏差系数试验测试结果如表2所示：

从上述数据表中可以看出，三种取样方法下偏差系数的数据非常接近，其中偏差系数最大相对误差为0.48%，说明不同取样方法对试验结果的影响很小。因此，地面天然气井取样方法可以代替井下井下取样，保证样品同样具有代表性。

在川东北气藏的P-T相图中，川东北地区老君山气藏、元坝气藏、河坝气藏各井地层温度和分离器温度均大于相图最大凝析温度，地层条件和井筒到分离器过程均不穿越两相区，属于典型的干气。在地层-井筒-分离器过程中，流体始终保持单相，相态不变，组分具有均一性，说明井下取样、地面取样同样具有代表性。

4 结论

（1）天然气井地面取样方法所取样品的组分与井下取样方法所得的结果差别不大，样品最终的试验结果差别很小；

（2）天然气井地面取样方法所取样品具有代表性，能够满足川东北地区流体高压物性分析要求，可以取代天然气井下取样方法。

参考文献

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