[發明專利]一種致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力預測方法

在審

• 申請號: 202010067693.1
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111241703A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 鄭自剛;李兆國;熊維亮;余光明;李花花;雷欣慧;袁穎婕;楊承偉;張康;曾山;袁國偉;張曉斌
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本發明提供的一種致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力預測方法，包括以下步驟：步驟1，計算致密油藏原油在不同溫度下的膨脹系數和壓縮系數；步驟2，計算致密油藏原油的平均含油飽和度；步驟3，根據步驟1和步驟2得到的，計算致密油藏考慮流體飽和度不同情況下的不同蒸汽溫度下的蒸汽驅膨脹增能地層壓力；該方法僅需要油藏壓力不同溫度下原油和地層水的壓縮系數、膨脹系數、蒸汽溫度和含水飽和度等基礎物性參數，利用建立的理論計算公式，實現地層壓力的準確預測，為地面注入蒸汽溫度、速度和干度等關鍵參數的設計提供依據。

技術領域

本發明涉及油氣田開發中二提高采收率技術領域，特別涉及一種致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力預測方法。

背景技術

致密油是指儲集在有效滲透率小于或等于0.1mD的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲層中的石油。廣義講，致密油是指產于低孔隙度和低滲透率頁巖或其他致密巖石儲層中的石油。致密油作為一種重要的非常規油藏類型，由于儲層滲透率低，導致在經濟極限井網下注水難以建立有效的驅替壓力系統，目前通常采取“水平井+體積壓裂”方式進行準自然能量開發。由于地層能量無法得到有效補充，導致致密油開發過程產量遞減大，采收率相比常規注水開發油藏要低的多，僅為10％左右。

蒸汽驅以降粘作用、蒸餾作用、熱膨脹作用等機理提高采收率。實踐和理論均證實蒸汽驅是一種行之有效的稠油開發方式，其中降粘作用是蒸汽驅開采稠油最重要的機理。致密油藏原油一般為具有良好的熱膨脹特性的輕質原油，利用輕質原油的熱膨脹特性，通過蒸汽加熱原油后使原油體積膨脹提高地層能量成為可能。準確預測致密油藏蒸汽驅膨脹增能的地層壓力是目前蒸汽驅補能的關鍵，直接決定地面注入蒸汽溫度、速度和干度等關鍵參數的設計。

目前，對于致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力的預測方法未見相關報道。為此根據數值模擬計算不同溫度下原油和地層水的壓縮系數和膨脹系數，建立不同油藏蒸汽溫度下、不同含水飽和度情況下的膨脹增能計算公式，預測致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力的增幅程度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力預測方法，解決了現有技術中存在的不足。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種致密油蒸汽驅膨脹增能地層壓力預測方法，包括以下步驟：

步驟1，計算致密油藏原油在不同溫度下的膨脹系數和壓縮系數；

步驟2，計算致密油藏原油的平均含油飽和度；

步驟3，根據步驟1和步驟2得到的，計算致密油藏考慮流體飽和度不同情況下的不同蒸汽溫度下的蒸汽驅膨脹增能地層壓力。

優選地，步驟1中，計算致密油藏原油在不同溫度下的膨脹系數和壓縮系數，具體方法是：

利用數值模擬法計算致密油藏原油在不同溫度下的膨脹系數和壓縮系數。

優選地，步驟2中，計算致密油藏原油的平均含油飽和度，具體方法是：

對致密油藏區塊的不同取芯井、不同部位巖樣分別進行密閉取芯，測試不同取芯井、不同部位巖樣的原始含油飽和度；

計算不同取芯井、不同部位巖樣的含油飽和度的平均值，且作為該致密油藏區塊的平均含油飽和度。

優選地，步驟3中，計算致密油藏考慮流體飽和度不同情況下的不同蒸汽溫度下的蒸汽驅膨脹增能地層壓力，具體方法是：

其中，α_o是原油的膨脹系數，1/℃；C_o是原油的壓縮系數，1/MPa；T_i為原始油藏溫度；T為原油膨脹后溫度，℃；P為原油膨脹后地層壓力；P_i為注蒸汽前地層壓力；S_w為含水飽和度。