CN109113688B - 一种确定非纯co2近混相驱最低混相压力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定非纯CO2近混相驱最低混相压力的方法。该方法确定的非纯CO2的经验公式拟合过程中对杂质气体均应予以考虑。此外，考虑到注入气中的C1含量对MMP影响与原油组分中已有C1组分含量密切相关，因此在拟合过程中，采用非线性拟合。同时，考虑到注入气对MMP的影响程度与温度密切相关，因此将温度也作为基础参变量。拟合过程中，将非纯CO2条件下MMP与纯CO2条件下的MMP差值，作为因变量，将注入气杂质气体的各组分摩尔含量，油组分中C1含量，油层温度作为参变量，进行多元非线性拟合，得到注入气为非纯CO2时最小混相压力。本发明充分考虑了原油和注入气情况，计算结果更接近细管实验结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种确定非纯CO2近混相驱最低混相压力的方法，属于气驱提高采收率技术领域。
背景技术
气驱尤其是CO2驱已成为重要的提高油田采收率的技术手段，在国内外获得广泛应用。最小混相压力(MMP)作为CO2驱应用研究的重要基础指标，越来越受到重视。由于油藏和流体条件的复杂性以及气源纯度的影响，国内东部大部分油田难以实现混相驱，CO2提高采收率效果并不明显。1986年Zick等在实验和理论计算的基础上，首次提出了近混相驱的概念，认为在油气两相界面张力(IFT)值较低时采收率能够达到 95％以上，近混相驱替过程为凝析-蒸发气驱双重作用的结果，提出了“油气界面张力为 0并非必要”的观点，引起广泛关注。从最终采收率的角度看，黏度、界面张力和孔隙大小分布的关系比是否完全混相更重要，在适当降低注入压力的条件下，近混相驱能够接近或达到混相驱的实施效果。在非纯CO2驱MMP研究方面，考虑到细管实验工作量大和细管模拟方法的复杂性，国内外学者一般采用经验公式的方法对目标油藏实施注气可行性进行初步筛选，但目前提出的经验公式与细管实验结果偏差较大，因此，研究一种确定非纯CO2近混相驱压力区间的方法很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种确定非纯CO2近混相驱最低混相压力的方法。
本发明提供的确定非纯CO2驱油时最小混相压力的方法，包括：
1)测定油藏各组份含量和油层温度，其中，油藏各组分含量的单位为mol％；油层温度记为TR，单位为℃；
2)将步骤1)所得油藏各组分含量和TR代入如下公式I中，得到非纯CO2驱油时最小混相压力，记为MMPIMP；
所述公式I中，MMPIMP是注入气为非纯CO2时最小混相压力，单位为MPa；
XinjC1是注入气中C1摩尔百分含量，mol％；
XinjN2是注入气中N2摩尔百分含量，mol％；
XinjH2S是注入气中H2S摩尔百分含量，mol％；
Xinjc2-c6是注入气中C2-C6摩尔百分含量，mol％；(所述C2-C6是指注入气中含有的碳原子总数为2-6的所有化合物)
vol是地层油中C1和N2摩尔百分含量，mol％；
TR是油层温度，单位为℃；
MMPPURE是相同驱油条件下注入气为纯CO2的最小混相压力，单位为MPa。
上述方法中，所述MMPPURE是相同条件下注入气为纯CO2的最小混相压力；当注入气为纯CO2时，以油层温度、原油组分中(C2-C4)的摩尔含量、(C5-C6)的摩尔含量、以及C7+的平均摩尔质量作为自变量，以MMP作为因变量，采用regress函数利用matlab进行线性回归，即可按照如下公式II计算得到MMPPURE：
所述公式II中，TR是步骤1)所得油层温度，单位为℃；
MWC7+是地层油中C7+摩尔质量，g/mol；(所述C7+是指地层油中含有的碳原子总数为不小于7的所有化合物)
XC1是地层油中C1+N2摩尔百分含量，mol％；
XC2-C4是地层油中C2-C4摩尔百分含量；(所述C2-C4是指地层油中含有的碳原子总数为2-4的所有化合物)，mol％
XC5-C6是地层油中C5-C6摩尔百分含量(所述C5-C6是指地层油中含有的碳原子总数为5-6的所有化合物)，mol％。
而当注入气为非纯CO2时，由于注入气所含杂质气体一般为N2、H2S、C1、C2- C6，因此，非纯CO2的经验公式拟合过程中对杂质气体均应予以考虑。此外，考虑到注入气中的C1含量对MMP影响与原油组分中已有C1组分含量密切相关，因此在拟合过程中，采用非线性拟合。同时，考虑到注入气对MMP的影响程度与温度密切相关，因此将温度也作为基础参变量。
拟合过程中，将非纯CO2条件下MMP与纯CO2条件下的MMP差值，作为因变量，将注入气杂质气体的各组分摩尔含量，油组分中C1含量，油层温度作为参变量，进行多元非线性拟合，最终得到所述公式I。
本发明的计算方法较已有经验公式具有如下优点：
本发明方法充分考虑了非纯CO2气体中杂质含量，温度等关键因素，利用该经验公式计算的MMP结果与细管实验结果较为接近，误差小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1、渤海Q油田非纯CO2(含量80％和55％)驱油时最小混相压力MMP 计算
细管实验用注入气和原油组成如表2和表3。
细管实验采用CFS-100多功能综合驱替系统，细管参数如表4。
表2、注入气组成
表3、实验油样主要物性
表4、实验所用细管参数表
1、细管实验得到MMP：
注CO2纯度为80％的注入气与原油的MMP为32.96MPa，
注CO2纯度为55％的注入气与原油的MMP为37.96MPa。
2、本发明公式计算得到MMP如下表5：
表5、纯/非纯CO2驱经验公式计算的MMP与细管实验/数模结果对比
3、现有经验公式计算MMP结果
对于目标油藏来说，注入气中杂质气体的含量范围比较大，现有经验公式中，仅有Yuan(2004)公式可用于非纯CO2驱MMP的计算，表6结果表明：非纯条件下，使用该现有经验公式相对误差均在15％以上。
表6、现有经验公式计算的MMP与细管实验结果对比(非纯CO2)
由上可知，本发明方法由于充分考虑了非纯CO2气体中杂质含量，温度等关键因素，利用本发明提供的方法计算的MMP结果与细管实验结果较为接近，误差较现有经验公式的15％以上可减小到3％左右，误差明显减小。
Claims (1)
1.一种确定用非纯CO2驱油时最小混相压力的方法，包括：
1)测定油藏各组份含量和油层温度，其中，油藏各组分含量的单位为mol％；油层温度记为TR，单位为℃；
2)将步骤1)所得油藏各组分含量和TR代入如下公式I中，得到非纯CO2驱油时最小混相压力，记为MMPIMP；
所述公式I中，MMPIMP是注入气为非纯CO2时最小混相压力，单位为MPa；
XinjC1是注入气中C1摩尔百分含量；
XinjN2是注入气中N2摩尔百分含量；
XinjH2S是注入气中H2S摩尔百分含量；
Xinjc2-c6是注入气中C2-C6摩尔百分含量；
vol是地层油中C1和N2摩尔百分含量；
TR是油层温度，单位为℃；
MMPPURE是相同驱油条件下注入气为纯CO2的最小混相压力，单位为MPa；
所述MMPPURE按照如下公式II计算得到：
所述公式II中，TR是步骤1)所得油层温度，单位为℃；
MWC7+是地层油中C7+摩尔质量，g/mol；
XC1是地层油中C1+N2摩尔百分含量；
XC2-C4是地层油中C2-C4摩尔百分含量；
XC5-C6是地层油中C5-C6摩尔百分含量。
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