CN114544463B - 一种裂缝性油藏地质体co2埋存评估方法及装置 - Google Patents

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CN114544463B CN202210302896.3A CN202210302896A CN114544463B CN 114544463 B CN114544463 B CN 114544463B CN 202210302896 A CN202210302896 A CN 202210302896A CN 114544463 B CN114544463 B CN 114544463B
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    • Y02P90/70—Combining sequestration of CO2 and exploitation of hydrocarbons by injecting CO2 or carbonated water in oil wells

Abstract

本发明涉及一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法及装置，所述评估方法包括：获取目标油藏地质体中取得的岩心；通过地层水岩心驱替实验得到岩心的基质渗透率Km；获得带裂缝岩心，计算出裂缝的导流能力K，在具有不同导流能力裂缝的岩心，计算二氧化碳埋存率，得到二氧化碳埋存率与裂缝参数之间的定量关系。所述装置包括注入系统、地层模拟系统、数据采集与传输系统、数据监测与计量系统，可以进行多种驱替流体采油模拟实验，得到R0‑Q(原油采出程度‑注入二氧化碳体积)关系曲线，由该曲线不仅可以得到原油的采收率，还可以得到驱替流体的突破时间，从而快速准确地对不同驱替流体驱替效果进行比较，为裂缝性油藏驱替方式的优选提供指导性建议。

Description

一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法及装置
技术领域
本发明属于CO2地质利用与埋存技术领域，特别地，涉及一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法及装置。
背景技术
目前国内的许多油田已经进入高含水或特高含水时期，继续使用水驱已经无法满足进一步开采的需要。其后学者们开展了一系列二氧化碳驱油的实践，并在实验室实验和矿场应用中都取得了不错的效果。二氧化碳的地质埋存可以有效降低大气中二氧化碳的含量，是一种比较理想的二氧化碳减排方式。近年来随着“双碳”战略的实施，意味着二氧化碳驱油及埋存技术在产生经济效益的同时，也能够带来一定的社会效益。
但是该技术的发展也存在一些瓶颈，难题之一在于使用二氧化碳驱油时容易发生严重的气窜现象，这对于二氧化碳驱油提高采收率以及地质埋存都会产生不利影响。气窜现象与油藏裂缝存在密切关系，充分认识不同特征的裂缝对二氧化碳驱油以及埋存造成的影响，有助于我们从根本上解决气窜问题。
国内外学者们已经提出了一些关于二氧化碳驱油采收率及埋存率的计算方法以及对应的实验装置。但是这些方法多为油藏工程方法并且大多数情况下并未考虑裂缝带来的影响。评估裂缝性油藏中不同特征的裂缝对二氧化碳驱油采收率和埋存率的影响的室内实验评价装置仍然较少。
发明内容
解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法及装置，能实现裂缝性油藏地质体注二氧化碳过程中气窜特征描述以及油气采收率和二氧化碳埋存率的定量评价，以及定量评估二氧化碳驱油过程中裂缝特性参数对二氧化碳驱油采收率及埋存率的影响。
本发明的技术方案如下：
一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，所述评估方法包括：
获取目标油藏地质体中取得的岩心；
向所述岩心注入压力和流速均恒定的地层水，计算所述岩心的基质渗透率Km；
将岩心沿轴线分成两半后合并固定，调节固定两半定岩心的围压，来控制两半岩心之间的裂缝开度，获得裂缝岩心；
在固定的围压下，采用与地层水相同的流速的原油对所述裂缝岩心进行油驱处理，计算所述裂缝岩心的有效渗透率ke；
根据基质渗透率Km、有效渗透率ke计算所述岩心的裂缝渗透率kf，获得裂缝导流能力K；
以油驱处理后不同的岩心原油饱和度S0为第一实验条件，以及不同的裂缝导流能力K为第二实验条件，通过第一实验条件、第二实验条件模拟不同工况，来计算获得在不同工况下用二氧化碳气体驱替所述裂缝岩心中的原油时的原油采出程度R0，继而获得原油采出程度R0与注入二氧化碳体积的变化关系曲线；
根据所述变化关系曲线获得二氧化碳驱油采收率，并计算二氧化碳埋存率。
优选地，所述第二实验条件通过如下步骤获得：
所述向所述岩心注入压力和流速均恒定的地层水，计算所述岩心的基质渗透率Km包括：
采集所述岩心上第一位置、第二位置处的压力值，获得两者之间的第一生产压差ΔP1，利用达西渗流公式计算所述岩心的基质渗透率Km。
优选地，在计算所述裂缝岩心的有效渗透率ke之前，采集所述裂缝岩心所述第一位置、所述第二位置处的压力值，获得两者之间的第二生产压差ΔP2，根据公式
Figure BDA0003563516700000031
计算裂缝岩心的有效渗透率ke，其中，μ为原油黏度，L为岩心长度，Q为流经岩心的原油流量，r为岩心半径。
优选地，采用核磁共振T2图谱法测出裂缝岩心的裂缝孔隙度φf，根据
Figure BDA0003563516700000032
计算出岩心的裂缝渗透率kf。
优选地，根据公式
Figure BDA0003563516700000033
计算裂缝导流能力K。
优选地，所述第一实验条件通过如下步骤获得：
在岩心注入地层水之前，对岩心烘干处理，获得干燥的岩心质量m1；
在岩心注入地层水，获得裂缝岩心之后，以及对裂缝岩心油驱处理之前，获得有饱和地层水的裂缝岩心质量m2；
获得用原油驱替出的地层水体积V1；
根据
Figure BDA0003563516700000034
计算岩心原油饱和度S0，其中，ρw为地层水密度。
优选地，当采用一定流速的二氧化碳气体驱替裂缝岩心中的原油时，将二氧化碳驱替后的原油进行分离，获取分离后的原油的重量Mi-2；
获取岩心被原油饱和后的质量m3；
根据公式
Figure BDA0003563516700000035
计算采出程度R0。
优选地，获取注入的二氧化碳气体的第一质量流量；
将二氧化碳驱替后的原油进行分离，对分离出的二氧化碳气体进行干燥，获取干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量；
获取第一质量流量与第二质量流量之间的误差在的5％以内时所需时间 t2；
获取未被岩心埋存的二氧化碳质量M2；
根据公式
Figure BDA0003563516700000041
计算二氧化碳的埋存率Sc，其中，Q1为注入二氧化碳气体的质量流量。
优选地，针对不同类型的岩心，在不同的第一实验条件和第二实验条件下，来获得二氧化碳驱油采收率和埋存率，将各结果比对，得到各因素对的二氧化碳驱油采收率和埋存率的影响分析结果。
优选地，以其他流体驱油为第三实验条件，在所述第三实验条件下驱油，获得原油采出程度R0随驱替流体注入体积的变化关系曲线，获得对应流体连续注入驱替方式下的驱油采收率；
对不同流体驱油效果进行比较。
一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置，其特征在于，所述评估装置被配置为按上述裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法执行。
优选地，包括：注入系统，用于向所述岩心内注入流体；所述注入系统包括存储组件，所述存储组件分别用于储存向岩心中注入的流体；以及控压恒速泵，所述控压恒速泵设于所述岩心夹持器与所述存储组件之间，用于调节从所述存储组件输出的流体的压力和流速；
模拟地层系统，与所述注入系统连接，用于模拟地层情况，包括用于夹持固定岩心的岩心夹持器；和第一流量计，所述第一流量计用于测量注入二氧化碳体积；
数据采集与传输系统，包括计算控制器按所述评估方法计算获得二氧化碳驱油采收率和埋存率；和
至少两个压力传感器，所述压力传感器用于测量岩心上第一位置、第二位置处的压力值；所述第一数据和所述第二数据通过所述压力传感器测得；所述压力传感器与所述计算控制器连接；
数据计量与监测系统，所述数据计量与监测系统包括气液分离器，用于采用二氧化碳驱油后所输出的二氧化碳与原油的混合体进行分离；
原油存储装置，所述原油存储装置与所述气液分离器连接，用于存储分离后的原油；
精密天平，所述原油存储装置置于所述精密天平上，所述精密天平用于测量所述原油存储装置中的原油。
优选地，所述数据计量与监测系统包括：
干燥管，所述干燥管与所述气液分离器连接，用于将分离出二氧化碳气体进行干燥；
第二流量计，所述第二流量计用于测量干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量；
气体存储装置，用于存储干燥后的二氧化碳气体，所述第二流量计设于所述气体存储装置与所述干燥管之间；
陀螺仪质量传感器，用于测量所述气体存储装置中二氧化碳的质量。
本发明提供的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法及装置，首先在目标油藏地质体重取得岩心，先往岩心内注入压力与流速均恒定的地层水，计算获得岩心的基质渗透率Km，将岩心分成两半后再合并固定，模拟裂缝的产生，用原油对裂缝岩心进行油驱处理，计算裂缝岩心的有效渗透率ke；先通过基质渗透率Km、有效渗透率ke计算所述岩心的裂缝渗透率kf，最终获得裂缝导流能力K。以岩心原油饱和度S0为第一实验条件，以及不同的裂缝导流能力K为第二实验条件，在第一实验条件、第二实验条件下来模拟不同的工况，例如不同的裂缝开度，计算获得在不同工况下用二氧化碳气体驱替所述裂缝岩心中的原油时的原油采出程度R0，继而获得原油采出程度R0与注入二氧化碳体积的变化关系曲线，根据所述变化关系曲线获得二氧化碳驱油采收率，并计算二氧化碳埋存率。
附图说明
附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置的结构图；
图3为本发明实施例提供的原油采出程度与注入二氧化碳体积的变化关系曲线图。
附图标记说明
101、地层水存储罐；102、二氧化碳存储罐；103、原油存储罐；104、控压恒速泵；105a、第一阀门；105b、第二阀门；105c、第三阀门；105d、第四阀门；105e、第五阀门；106、驱替流体存储罐；201、第一流量计；202、岩心夹持器；204、温控箱；301a、第一压力传感器；301b、第三压力传感器；301d、第二压力传感器；301c、第四压力传感器；302、计算控制器；303a、陀螺仪质量传感器；401、气液分离器；402、第二流量计；403、干燥管；404、气体存储装置；405、原油存储装置；406、精密天平；407a、第六阀门；407b、第七阀门。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请如图1至图3所示，一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，评估方法包括：
S01、获取目标油藏地质体中取得的岩心；
S02、向岩心注入压力和流速均恒定的地层水，计算岩心的基质渗透率 Km；
S03、将岩心沿轴线分成两半后合并固定，调节固定两半定岩心的围压，来控制两半岩心之间的裂缝开度，获得裂缝岩心；
S04、在固定的围压下，采用与地层水相同的流速的原油对裂缝岩心进行油驱处理，计算裂缝岩心的有效渗透率ke；
S05、根据基质渗透率Km、有效渗透率ke计算岩心的裂缝渗透率kf，获得裂缝导流能力K；
S06、以油驱处理后不同的岩心原油饱和度S0为第一实验条件，以及不同的裂缝导流能力K为第二实验条件，通过第一实验条件、第二实验条件模拟不同工况，来计算获得在不同工况下用二氧化碳气体驱替裂缝岩心中的原油时的原油采出程度R0，继而获得原油采出程度R0与注入二氧化碳体积的变化关系曲线；
S07、根据所述变化关系曲线获得二氧化碳驱油采收率，并计算二氧化碳埋存率。
首先在目标油藏地质体重取得岩心，先往岩心内注入压力与流速均恒定的地层水，计算获得岩心的基质渗透率Km，将岩心分成两半后再合并固定，模拟裂缝的产生，用原油对裂缝岩心进行油驱处理，计算裂缝岩心的有效渗透率ke；先通过基质渗透率Km、有效渗透率ke计算所述岩心的裂缝渗透率 kf，最终获得裂缝导流能力K。以岩心原油饱和度S0为第一实验条件，以及不同的裂缝导流能力K为第二实验条件，在第一实验条件、第二实验条件下来模拟不同的工况，例如不同的裂缝开度，计算获得在不同工况下用二氧化碳气体驱替所述裂缝岩心中的原油时的原油采出程度R0，继而获得原油采出程度R0与注入二氧化碳体积的变化关系曲线，请如图3所示，根据所述变化关系曲线获得二氧化碳驱油采收率，并计算二氧化碳埋存率。
需要说明的是，本申请除了能实现对不同条驱油方式下对驱油采收率的计算，按照本申请提供的评估方法，实现裂缝性油藏注二氧化碳过程中气窜特征描述，具体原因在于，采用本申请提供的评估方法中的二氧化碳驱油实验时，发现实验过程中容易发生严重的气窜现象，这种气窜现象对二氧化碳驱油提高采收率以及地质埋存都会产生不利影响，在使用本申请提供的评估方法时，对裂缝的各种特性予以研究，例如有效渗透率ke、岩心的裂缝渗透率kf，获得裂缝导流能力K以及裂缝开度等，最后发现对裂缝的特性予以研究能一定程度上减少气窜产生，继而能提高驱油采收率，获知气窜的发生是由于裂缝岩心中裂缝的存在所导致的，最终实现充分认识不同特征裂缝对二氧化碳驱油以及埋存造成影响，有助于提高驱油采收率。在此基础上，与上一实施例，实现对油气采收率和二氧化碳埋存率的定量评价，以及定量评估二氧化碳驱油过程中裂缝导流能力K、基质渗透率Km、岩石类型等参数对二氧化碳驱油采收率及埋存率造成的影响。
为了能更清楚获悉本申请核心，现结合各实施例对本申请提供的评估方法予以详细说明：
本发明提供的实施例中，第二实验条件通过如下步骤获得；向岩心注入压力和流速均恒定的地层水，计算岩心的基质渗透率Km包括：采集岩心上第一位置、第二位置处的压力值，获得两者之间的第一生产压差ΔP1，利用达西渗流公式计算岩心的基质渗透率Km。本实施例中，当向岩心内部注入地层水，通过监测岩心上的第一位置、第二位置处的压力值，来获得两者之间的第一生产压差ΔP1，最终获得基质渗透率Km。在注入地层水之前，可先将岩心洗净后干燥处理，将岩心置于真空状态中，加热岩心以及驱替流体，即地层水，使得岩心和地层水的温度恒定，使得采用本申请提供的评估方法时所采用的实验环境更加贴近于模拟地层的真实状况，设定夹持的岩心的围压P为定值(不低于3MPa),再调节地层水的流速，使地层水以0.2ml/min 的恒定速度进行水驱，再通过获取第一位置、第二位置处的压力值，例如地层水进入岩心的入口压力值，以及出口压力值。
进一步地，在计算裂缝岩心的有效渗透率ke之前，采集裂缝岩心第一位置、第二位置处的压力值，获得两者之间的第二生产压差ΔP2，根据公式
Figure BDA0003563516700000091
计算裂缝岩心的有效渗透率ke，其中，μ为原油黏度，L为岩心长度，Q为流经岩心的原油流量，r为岩半径。对裂缝岩心进行油驱处理，控制围压为定值P(不低于3MPa)，以0.2ml/min的速度进行油驱。
其中，采用核磁共振T2图谱法测出裂缝岩心的裂缝孔隙度，根据
Figure BDA0003563516700000092
计算出岩心的裂缝渗透率kf。
最后，根据公式
Figure BDA0003563516700000093
计算裂缝导流能力K。
本发明提供的实施例中，第一实验条件通过如下步骤获得：在岩心注入地层水之前，对岩心烘干处理，获得干燥的岩心质量m1；在岩心注入地层水，获得裂缝岩心之后，以及对裂缝岩心油驱处理之前，获得有饱和地层水的裂缝岩心质量m2；获得用原油驱替出的地层水体积V1；根据
Figure BDA0003563516700000101
计算岩心原油饱和度S0，其中，ρw为地层水密度。
进一步地，当采用一定流速的二氧化碳气体驱替裂缝岩心中的原油时，将二氧化碳驱替后的原油进行分离，获取分离后的二氧化碳重量Mi-2；获取岩心被原油饱和后的质量m3；根据公式
Figure BDA0003563516700000102
计算采出程度R0。在使用二氧化碳驱替岩心中的原油时，设置气体的流速，记录分离后二氧化碳的重量，就会得到原油采出程度R0与二氧化碳注入体积的变化关系曲线。
其中，获取注入的二氧化碳气体的第一质量流量；将二氧化碳驱替后的原油进行分离，对分离出的二氧化碳气体进行干燥，获取干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量M2；获取第一质量流量与第二质量流量之间的误差在的5％以内时所需时间；获取未被岩心埋存的二氧化碳质量；根据公式
Figure BDA0003563516700000103
计算二氧化碳的埋存率Sc，其中，Q1为注入二氧化碳气体的质量流量。
在该曲线中的拐点可以视为二氧化碳的突破时间，采出程度R0的最大值即为原油最终的采收率，其主要原因是由于二氧化碳在驱油完成后会逐渐被注入的二氧化碳气体充满，岩心会逐渐失去对注入二氧化碳的埋存能力，因此，干燥分离后的二氧化碳气体的第二质量流量值会逐渐增加，并更加接近注入二氧化碳的气体的第一质量流量值，是由于岩心在失去对二氧化碳的埋存能力后，仍然对注入的二氧化碳有一定的阻碍作用，因此，当第一质量流量与第二质量流量之间的误差在5％以内时，即可认为岩心已经失去了对二氧化碳的埋存能力，并记录从起始阶段到两者之间的误差在5％所经历的时长，再来获取未被岩心埋存的二氧化碳的质量，待所有的数据获取完毕后，再质量守恒原则进行二氧化碳埋存率的计算。
在上述实施例的基础上，还可以针对不同类型的岩心，在不同的第一实验条件和第二实验条件下，来获得二氧化碳驱油采收率和埋存率，将各结果比对，得到各因素对的二氧化碳驱油采收率和埋存率的影响分析结果。其中不同类型的岩心例如岩心的成分等物理特征、化学特征等，均可参照本申请提供的评估方法。
除此之外，本申请提供的实施例中，以其他流体驱油为第三实验条件，在第三实验条件下驱油，获得原油采出程度R0随驱替流体注入体积的变化关系曲线，获得对应流体连续注入驱替方式下的驱油采收率；对不同流体驱油效果进行比较。本申请提供的评估方法可以适用多种流体、不同类型岩心的对比实验，从多维度定量评价原油采收率的影响因素，对原油的开采奠定技术基础。具体地，在设置对比实验时，保证每组岩心其他参数相近或一致，以某一个参数为变量，该参数设置较大梯度，例如，当其他各参数如基质孔隙度、渗透率等保持一致或接近时，可将岩心类型的不同为变量，即设置不同的岩心类型。通过调节夹持岩心的围压来调节裂缝岩心的导流能力，并通过上述实施例中的评估方法来获得不同情况下二氧化碳的的驱油采收率及埋存率，再将分析的结果进行对比，即可得到各因素对二氧化碳驱油采收率及埋存率影响认识。
本发明除了提供一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，还提供了一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置，该评估装置被配置为按上述的评估方法执行，进而能获得更加准确实验评估结果。
具体地，请如图2所示，裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置包括注入系统，用于向岩心内注入流体；注入系统包括存储组件，存储组件分别用于储存向岩心中注入的流体；以及控压恒速泵104，控压恒速泵104设于岩心夹持器202与存储组件之间，用于调节从存储组件输出的流体的压力和流速；模拟地层系统，与注入系统连接，用于模拟地层情况，包括用于夹持固定岩心的岩心夹持器202；和第一流量计201，第一流量计201用于测量注入二氧化碳体积；数据采集与传输系统，包括计算控制器302按评估方法计算获得二氧化碳驱油采收率和埋存率；和至少两个压力传感器，压力传感器用于测量岩心上第一位置、第二位置处的压力值；第一数据和第二数据通过压力传感器测得；压力传感器与计算控制器302连接；数据计量与监测系统，数据计量与监测系统包括气液分离器401，用于采用二氧化碳驱油后所输出的二氧化碳与原油的混合体进行分离；原油存储装置405，原油存储装置405 与气液分离器401连接，用于存储分离后的原油；精密天平406，原油存储装置405置于精密天平406上，精密天平406用于测量原油存储装置405中的原油。
存储组件包括地层水存储罐101、二氧化碳存储罐102、原油存储罐103，地层水存储罐101用于存储地层水，二氧化碳存储罐102用于存储二氧化碳气体，原油存储罐103用于储存原油，在进行其他流体对比实验时，存储组件包括用于存储其他驱替流体的驱替流体存储罐106，各自均与控压恒速泵 104连接，在地层水存储罐101与控压恒速泵104之间设置第一阀门105a，二氧化碳存储罐102与控压恒速泵104之间设置第二阀门105b，原油存储罐103与控压恒速泵104之间设有第三阀门105c，在控压恒速泵104与岩心夹持器202之间的管道上设置第四阀门105d，驱替流体存储罐106与控压恒速泵104之间设有第五阀门105e，各阀门的启闭用于控制流体的流动，控压恒速泵104用于控制各流体流入岩心夹持器202的流速以及压力。第一流量计 201用于测量注入二氧化碳气体的体积。当向岩心内注入地层水时，通过压力传感器来测量第一位置、第二位置处的压力值，例如地层水进入岩心的入口压力值，以及出口压力值。压力传感器包括第一压力传感器301a、第二压力传感器301d，第一压力传感器301a用于测量第一位置处入口压力值，第二压力传感器301d用于测量第二位置处出口压力值。当存储组件内设置有驱替流体存储罐106，可以设置第三压力传感器301b、第四压力传感器301c 实现实时采集岩心对应部位的压力，通过各种压力传感器可以用于获取第一生产压差ΔP1、第二生产压差ΔP2。
本发明提供的实施例中，数据计量与监测系统包括：干燥管403，干燥管403与气液分离器401连接，用于将分离出二氧化碳气体进行干燥；第二流量计402，第二流量计402用于测量干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量；气体存储装置404，用于存储干燥后的二氧化碳气体，第二流量计402 设于气体存储装置404与干燥管403之间；陀螺仪质量传感器303a，用于测量气体存储装置404中二氧化碳的质量。
为了更清楚得理解本发明的核心，现结合评估方法和评估装置的较佳实施例予以详细说明：
首先，针对油藏地质体内取一块完整的岩心，洗净后进行干燥处理，而后对其进行各个数据的测量，获得干燥的岩心质量，而后使用X-Ray衍射技术表征其岩石种类，将饱和盐水的岩心置于真空状态的岩心夹持器202中，将岩心置于岩心夹持器202后，保持各阀门处于关闭状态，调节岩心夹持器 202外的恒温箱至合理的温度，加热岩心及各驱替流体，使得岩心和驱替流体的温度与恒温箱内的温度保持一致，便于模拟地层的真实状况，调节控压恒速泵104使得流体具有适当的流速，设定围压为定值P(不低于3MPa)，以0.2ml/min的速度进行水驱，分别记录第一压力传感器301a、第二压力传感器301d处的读数，二者之差为第一生产压差ΔP1，计算所述岩心的基质渗透率Km。
再将岩心沿轴线方向分成两半，将切开的两部分岩心进行合并，置于岩心夹持器202后，调节其围压控制裂缝开度，即可得到具有不同导流能力的裂缝岩心，然后对裂缝岩心进行油驱处理，控制围压为定值P(不低于3MPa)，以0.2ml/min的速度进行油驱，再记录第一压力传感器301a、第二压力传感器301d的读数，获得两者之间的第二生产压差ΔP2，利用达西渗流公式，即根据公式
Figure BDA0003563516700000141
计算裂缝岩心的有效渗透率ke，其中，μ为原油黏度， L为岩心长度，Q为流经岩心的原油流量，r为岩心半径。
再使用核磁共振T2图谱法测出岩心的裂缝孔隙度φf，根据
Figure BDA0003563516700000142
计算出岩心的裂缝渗透率kf，最后根据公式
Figure BDA0003563516700000143
计算裂缝导流能力 K。
在岩心注入地层水之前，对岩心清洗、烘干处理，获得干燥的岩心质量 m1；在岩心注入地层水，获得裂缝岩心之后，以及对裂缝岩心油驱处理之前，获得有饱和地层水的裂缝岩心质量m2；获得用原油驱替出的地层水体积V1；根据
Figure BDA0003563516700000144
计算岩心原油饱和度S0，其中，ρw为地层水密度。
再采用二氧化碳驱替裂缝岩心中的原油，设置气体的流速，通过第一流量计201来测量注入裂缝岩心的二氧化碳气体的第一质量流量，先测量裂缝岩心被原油饱和后的质量，当采用一定流速的二氧化碳气体驱替裂缝岩心中的原油时，将二氧化碳驱替后的原油进行分离，获取分离后的二氧化碳重量 Mi-2，根据公式
Figure BDA0003563516700000145
计算采出程度R0。
二氧化碳与原油分离采用气液分离装置使用加热法对二氧化碳和原油进行分离，其内部气压等于一个标准大气压，由于二氧化碳在高温低压条件下，在原油中的溶解度比较低，因而该装置可以有效将溶解在原油中的二氧化碳分离出来，此外气液分离装置应用了相平衡原理还可以将吸附在原油表面的二氧化碳以及二氧化碳携带的原油凝析液分离开。这也保证了计算出的采收率和埋存率具有更高的精确度。在气液分离装置与干燥管403之间设置第五阀门105e，气液分离装置与原油存储装置405之间设置第七阀门407b，分离后的二氧化碳经过第六阀门407a，由干燥管403干燥后，进入气体存储装置404，再由第二流量计402测量干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量。而分离出的原油从第七阀门407b进入原油存储装置405，原油存储装置405 放置在精密天平406上，通过精密天平406可以准确测量出原油存储装置405 中的原油重量。而通过陀螺仪质量传感器303a用来记录气体存储装置404 中二氧化碳的质量，陀螺仪质量传感器303a的精度为1/100000，可以表征几毫克气体质量的变化。
在使用二氧化碳驱替岩心中的原油时，设置气体的流速，记录分离后二氧化碳的重量，就会得到原油采出程度R0与二氧化碳注入体积的变化关系曲线，根据图3所示，曲线中拐点可以视为二氧化碳突破时间，采出程度R0的最大值即为原油最终的采收率，其主要原因是由于二氧化碳在驱油完成后会逐渐被注入的二氧化碳气体充满，岩心会逐渐失去对注入二氧化碳的埋存能力，因此，干燥分离后的第二流量计402测量的二氧化碳气体的第二质量流量值会逐渐增加，并更加接近由一流量计测量的第一质量流量值，是由于岩心在失去对二氧化碳的埋存能力后，仍然对注入的二氧化碳有一定的阻碍作用，因此，当第一质量流量与第二质量流量之间的误差在5％以内时，即可认为岩心已经失去了对二氧化碳的埋存能力，并记录从起始阶段到两者之间的误差在5％所经历的时长，再来获取未被岩心埋存的二氧化碳的质量，待所有的数据获取完毕后，再质量守恒原则进行二氧化碳埋存率的计算。
当在第三实验条件下进行的对比实验时，其他驱替流体存储在驱替流体罐内，这种设置可以得到多种驱替方式下的流体驱油的采收率，如：
(1)保持某一阀门长期处于开启状态，其它操作类比二氧化碳驱油过程对驱油采收率的计算，即可得到该流体连续注入驱替方式下的驱油采收率。
(2)对于流体交替驱油采收率的评估，间隔相等时间交替开闭第一阀门105a、第二阀门105b，分别使等量气液交替进入岩心，其它操作类比二氧化碳驱油过程对驱油采收率的计算，即可得到流体交替驱油方式下的驱油采收率。
(3)控制某一阀门周期开启或关闭，使驱替流体周期注入岩心，其它操作类比二氧化碳驱油过程对驱油采收率的计算，即可得到流体周期注入驱油方式下的驱油采收率。
对于每种驱替方式驱油时，绘制出原油采出程度R0随驱替流体注入体积的变化关系曲线，便于进行各种驱替方式驱替效果的比较。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，所述评估方法包括：
获取目标油藏地质体中取得的岩心；
向所述岩心注入压力和流速均恒定的地层水，计算所述岩心的基质渗透率Km；
将岩心沿轴线分成两半后合并固定，调节固定两半定岩心的围压，来控制两半岩心之间的裂缝开度，获得裂缝岩心；
在固定的围压下，采用与地层水相同的流速的原油对所述裂缝岩心进行油驱处理，计算所述裂缝岩心的有效渗透率ke；
根据基质渗透率Km、有效渗透率ke计算所述岩心的裂缝渗透率kf，获得裂缝导流能力K；
以油驱处理后不同的岩心原油饱和度S0为第一实验条件，以及不同的裂缝导流能力K为第二实验条件，通过第一实验条件、第二实验条件模拟不同工况，来计算获得在不同工况下用二氧化碳气体驱替所述裂缝岩心中的原油时的原油采出程度R0，继而获得原油采出程度R0与注入二氧化碳体积的变化关系曲线；
根据所述变化关系曲线获得二氧化碳驱油采收率，并计算二氧化碳埋存率。
2.根据权利要求1所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，
所述第二实验条件通过如下步骤获得：
所述向所述岩心注入压力和流速均恒定的地层水，计算所述岩心的基质渗透率Km包括：
采集所述岩心上第一位置、第二位置处的压力值，获得两者之间的第一生产压差ΔP1，利用达西渗流公式计算所述岩心的基质渗透率Km。
3.根据权利要求1所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，
所述第一实验条件通过如下步骤获得：
在岩心注入地层水之前，对岩心进行清洗、烘干处理，获得干燥的岩心质量m1；
在岩心注入地层水，获得裂缝岩心之后，以及对裂缝岩心油驱处理之前，获得有饱和地层水的裂缝岩心质量m2；
获得用原油驱替出的地层水体积V1；
根据
Figure FDA0003932587310000021
计算岩心原油饱和度S0，其中，ρw为地层水密度。
4.根据权利要求3所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，
当采用一定流速的二氧化碳气体驱替裂缝岩心中的原油时，将二氧化碳驱替后的原油进行分离，获取分离后的原油的重量Mi-2；
获取岩心被原油饱和后的质量m3；
根据公式
Figure FDA0003932587310000022
计算采出程度R0。
5.根据权利要求1所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，
获取注入的二氧化碳气体的第一质量流量；
将二氧化碳驱替后的原油进行分离，对分离出的二氧化碳气体进行干燥，获取干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量；
获取第一质量流量与第二质量流量之间的误差在的5％以内时所需时间t2；
获取未被岩心埋存的二氧化碳质量M2；
根据公式
Figure FDA0003932587310000031
计算二氧化碳的埋存率Sc，其中，Q1为注入二氧化碳气体的质量流量。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，
针对不同类型的岩心，在不同的第一实验条件和第二实验条件下，来获得二氧化碳驱油采收率和埋存率，将各结果比对，得到各因素对的二氧化碳驱油采收率和埋存率的影响分析结果。
7.根据权利要求6所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法，其特征在于，
以其他流体驱油为第三实验条件，在所述第三实验条件下驱油，获得原油采出程度R0随驱替流体注入体积的变化关系曲线，获得对应流体连续注入驱替方式下的驱油采收率；
对不同流体驱油效果进行比较。
8.一种裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置，其特征在于，所述评估装置被配置为按权利要求1～7任一项所述裂缝性油藏地质体CO2埋存评估方法执行。
9.根据权利要求8所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置，其特征在于，包括：
注入系统，用于向所述岩心内注入流体；所述注入系统包括存储组件，所述存储组件分别用于储存向岩心中注入的流体；以及控压恒速泵(104)，所述控压恒速泵(104)设于所述岩心夹持器(202)与所述存储组件之间，用于调节从所述存储组件输出的流体的压力和流速；
模拟地层系统，与所述注入系统连接，用于模拟地层情况，包括用于夹持固定岩心的岩心夹持器(202)；和第一流量计(201)，所述第一流量计(201)用于测量注入二氧化碳体积；
数据采集与传输系统，包括计算控制器(302)按所述评估方法计算获得二氧化碳驱油采收率和埋存率；和
至少两个压力传感器，所述压力传感器用于测量岩心上第一位置、第二位置处的压力值；第一数据和第二数据通过所述压力传感器测得；所述压力传感器与所述计算控制器(302)连接；
数据计量与监测系统，所述数据计量与监测系统包括气液分离器(401)，用于采用二氧化碳驱油后所输出的二氧化碳与原油的混合体进行分离；
原油存储装置(405)，所述原油存储装置(405)与所述气液分离器(401)连接，用于存储分离后的原油；
精密天平(406)，所述原油存储装置(405)置于所述精密天平(406)上，所述精密天平(406)用于测量所述原油存储装置(405)中的原油。
10.根据权利要求9所述的裂缝性油藏地质体CO2埋存评估装置，其特征在于，
所述数据计量与监测系统包括：
干燥管(403)，所述干燥管(403)与所述气液分离器(401)连接，用于将分离出的二氧化碳气体进行干燥；
第二流量计(402)，所述第二流量计(402)用于测量干燥后的二氧化碳气体的第二质量流量；
气体存储装置(404)，用于存储干燥后的二氧化碳气体，所述第二流量计(402)设于所述气体存储装置(404)与所述干燥管(403)之间；
陀螺仪质量传感器(303a)，用于测量所述气体存储装置(404)中二氧化碳的质量。
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