CN104462753A - 一种co2驱最小混相压力的预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种CO₂驱最小混相压力的预测方法，属于CO₂驱提高采收率技术领域。首先确定地层原油基础特征参数：包括死油体积、排除的地层原油体积、死油质量、闪蒸脱出气在标准条件下的体积、闪蒸脱出气在标准条件下的密度，通过确定CO₂最小混相压力预测参数：包括地层原油体积系数、地层原油密度、地层原油温度，结合CO₂混相驱最小混相压力经验常数，实现对CO₂驱最小混相压力F_MM的预测。该发明仅利用原油体积系数、密度、地层原油温度参数对CO₂驱最小混相压力进行预测，所需实验数据较少、计算简单，可以实现对目标油藏CO₂驱最小混相压力的快速、经济、准确预测。

Description

一种CO2驱最小混相压力的预测方法

技术领域

本发明涉及一种CO₂驱最小混相压力的预测方法，属于CO₂驱提高采收率技术领域。

背景技术

CO₂驱油具有不受储层温度、矿化度的限制，适用范围大，驱油成本低，采收率提高显著等优点，已成为提高采收率，特别是低渗油藏提高采收率领域最有发展前景的一种方法。根据混相条件，CO₂驱可分为非混相驱和混相驱两种，混相驱的驱油效率远高于非混相驱。CO₂能否混相主要取决于驱替压力，只有当驱替压力高于最小混相压力时才可能达到混相驱。因此，最小混相压力是CO₂驱开发的一个重要参数。

现有CO₂驱最小混相压力的预测方法可分为实验法、状态方程法和经验公式法三种。其中，实验法测量虽最准确，但实验所需步骤较多，实验条件苛刻，导致实验周期较长、实验工作量大，大约需要1-2周左右的时间。状态方程法具有快速计算的特点，但是该方法需要较多实验数据，计算繁琐复杂，而且对重组分临界值难以确定。经验公式法是一种运用普遍的最小混相压力预测方法，但现有经验公式法考虑原油性质较多，而对原油组分及地层原油温度敏感性小，因此与影响CO₂最小混相压力的因素关联度不够高，其预测结果准确度差。例如目前预测精度最高的silva法，仅考虑了原油分子大小对CO₂最小混相压力的影响，而未考虑其它影响因素，理论基础不强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术耗费时间多、花费大、计算繁琐、预测精度偏低等缺陷，提供一种快速、经济、准确的CO₂驱最小混相压力的预测方法。

本发明包括以下步骤：

1、地层原油基础特征参数确定：包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of、死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g。

1.1利用井下取样器于采油井井筒分离器中提取地层原油样品；

1.2利用提取的地层原油样品，通过室内实验确定地层原油基础特征参数。

2、CO₂最小混相压力预测参数确定：包括地层原油体积系数B_of、地层原油密度ρ_of、地层原油温度t。

根据步骤1确定的地层原油基础特征参数，确定CO₂最小混相压力预测参数，其步骤如下：

2.1根据地层原油基础特征参数，包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of两个基础参数，确定地层原油体积系数B_of；

2.2根据地层原油基础特征参数，包括死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g三个基础参数，确定地层原油密度ρ_of；

2.3确定地层原油温度t，通过地层温压测试确定地层原油温度。

3、CO₂最小混相压力预测

3.1根据步骤2确定的CO₂最小混相压力预测参数及实验测定的利用CO₂驱已开发区块的最小混相压力数据，回归CO₂混相驱最小混相压力经验常数，包括A、B、C、D四个常数；

3.2利用步骤2确定的CO₂最小混相压力预测参数，结合CO₂混相驱最小混相压力经验常数，实现对CO₂驱最小混相压力F_MM的预测：

F_MM＝A-B_ofB(ρ_of-C)+D(t-t_c)

式中：B_of为原油体积系数；

ρ_of为地层原油密度(g/cm³)；

t为地层原油温度(℃)；

t_c为CO₂临界压力(MPa)。

本发明是在充分研究CO₂驱最小混相压力影响因素基础上，得到一种CO₂驱最小混相压力预测方法，本方法充分考虑了油藏性质与原油组分、地层原油温度对CO₂驱最小混相压力的影响。同时，本发明仅利用原油体积系数、密度、地层原油温度参数对CO₂驱最小混相压力进行预测，所需实验数据较少、计算简单，可以实现对目标油藏CO₂驱最小混相压力的快速、经济、准确预测。

附图说明

图1是本发明技术方案流程框图。

具体实施方式

东濮凹陷的桥口油田是中原油田最早运用CO₂驱提高采收率的低渗透油藏之一。下面结合桥口油田CO₂驱最小混相压力的预测实例及附图，对本发明进行详细说明，由图1可知，本发明具体步骤如下：

1、地层原油基础特征参数确定：包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of、死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g。

1.1利用井下取样器于采油井井筒分离器中提取地层原油样品；

1.2利用提取的地层原油样品，通过室内实验确定地层原油基础特征参数。

提取桥口油田3口正常生产井的原油样品，按照SY/T 5542--2000标准，分别测定其地层原油基础特征参数，包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of、死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g，如表1所示。

表1 桥口油田3口井地层原油基础特征参数

2、CO₂最小混相压力预测参数确定:包括地层原油体积系数B_of、地层原油密度ρ_of、地层原油温度t。

2.1根据步骤1确定的地层原油基础特征参数，包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of两个基础参数，确定地层原油体积系数B_of,其公式如下：

B_of＝V_of/V_d   (1)

根据上述公式，确定目标区块地层原油体积系数B_of平均值为1.38。

2.2根据步骤1确定的地层原油基础特征参数，包括死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g三个基础参数，确定地层原油密度ρ_of，其公式如下：

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{of}}=\frac{V_g{\mathrm{\ρ}}_g+W_d}{V_{\mathrm{of}}}---\left(2\right)$

根据上述公式，确定目标区地层原油密度平均值为0.696g/cm³。

2.4确定地层原油温度t，以油藏埋深为标准，选取油层中值深度桥55-7为目标井，通过地层温压测试确定目标区地层原油温度t为105℃。

3、CO₂最小混相压力预测

3.1根据步骤2确定的地层原油体积系数B_of、地层原油密度ρ_of、地层原油温度t等CO₂最小混相压力预测参数，以及中原油田不同区块室内细管实验测定的最小混相压力数据(表2)，利用最小二乘法回归确定CO₂混相驱最小混相压力经验常数，A＝12.1716，B＝-21.2264，C＝0.75766，D＝0.1339。

表2 中原油田不同区块细管实验测试CO₂最小混相压力

3.2根据步骤2确定的地层原油体积系数B_of、地层原油密度ρ_of、地层原油温度t等CO₂最小混相压力预测参数，结合步骤3.1回归确定的CO₂混相驱最小混相压力经验常数，确定CO₂最小混相压力预测方法：

F_MM＝A-B_ofB(ρ_of-C)+D(t-t_c)

式中：B_of为原油体积系数；

ρ_of为地层原油密度(g/cm³)；

t为地层原油温度(℃)；

t_c为CO₂临界压力(MPa)。

3.3根据3.2确定的CO₂驱最小混相压力预测方法，确定东濮凹陷桥口油田的CO₂驱最小混相压力值F_MM为23.54MPa。

目前，业内公认Silva方法是对CO₂驱最小混相压力预测精度最高的一种方法，该方法把最小混相压力作为原油分子量分布的函数，其公式如下：

P_MM＝RT/(M_ρ+b)-a/[T^0.5M/ρ(M_ρ+b)]

其中：T为油藏温度，℃；M为原油的平均分子量；ρ为原油密度，g/cm³；a＝0.45748R²Tc^2.5/P,b＝0.08664RTc/Pc。

为验证本发明对CO₂驱最小混相压力的预测精度，将本方法的预测结果与silva方法的计算结果进行了比较。其中silva方法计算的目标区CO₂最小混相压力为21.07MPa，与利用细管实验测试的结果误差9.18％。本发明预测结果为23.20MPa，与利用细管实验测试的结果误差3.23％(表3)。证明本方法可以实现对目标油藏CO₂驱最小混相压力的快速、经济、准确预测。

表3 中国中原桥口油田CO₂最小混相压力测试结果

Claims (3)

1.一种CO₂驱最小混相压力的预测方法，其特征包括以下步骤：

(1)地层原油基础特征参数确定：包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of、死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g；

(2)CO₂最小混相压力预测参数确定：包括地层原油体积系数B_of、地层原油密度ρ_of、地层原油温度t；

(3)CO₂最小混相压力预测：

根据步骤(2)确定的CO₂最小混相压力预测参数及实验测定的利用CO₂驱已开发区块的最小混相压力数据，回归CO₂混相驱最小混相压力经验常数，包括A、B、C、D四个常数，按照以下预测模型，对CO₂驱最小混相压力F_MM进行预测：

F_MM＝A-B_ofB(ρ_of-C)+D(t-t_c)

式中：B_of为地层原油体积系数；ρ_of为地层原油密度；t为地层温度(℃)；t_c为CO₂临界压力(MPa)；A、B、C、D为经验常数。

2.根据权利要求1所述的CO₂驱最小混相压力的预测方法，其特征是地层原油基础特征参数按以下方法确定：

(1)利用井下取样器于采油井井筒分离器中提取地层原油样品；

(2)利用提取的地层原油样品，通过室内实验确定地层原油基础特征参数。

3.根据权利要求1或2所述的CO₂驱最小混相压力的预测方法，其特征是CO₂最小混相压力预测参数按以下方法确定：

(1)地层原油基础特征参数，包括死油体积V_d、排除的地层原油体积V_of两个基础参数，确定地层原油体积系数B_of，其公式如下：

B_of＝V_of/V_d

(2)地层原油基础特征参数，包括死油质量W_d、闪蒸脱出气在标准条件下的体积V_g、闪蒸脱出气在标准条件下的密度ρ_g三个基础参数，确定地层原油密度ρ_of，其公式如下：

(3)根据地层温压测试结果，确定地层原油温度t。