[發(fā)明專利]一種提高驅替效率的注氣實驗模擬方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010090698.6
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN113250659B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 范坤;邵光強;李實;陳興隆;周煒;范佳偉;曠曦域
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B49/08;E21B49/00;E21B47/107
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 姜璐璐;趙燕力

本發(fā)明提出一種提高驅替效率的注氣實驗模擬方法及裝置，涉及油田開發(fā)實驗技術領域，在三維模型上部設置第一模擬井，在三維模型中部設置注入井，在三維模型下部設置第二模擬井，由注入井向三維模型內(nèi)第一次注入氣體，分別由第一模擬井和第二模擬井收集產(chǎn)出液。本發(fā)明提出的提高驅替效率的注氣實驗模擬方法，能夠為腰部注氣的油藏方案設計提供優(yōu)化參數(shù)。

技術領域

本發(fā)明涉及油田開發(fā)實驗技術領域，特別涉及一種提高驅替效率的注氣實驗模擬方法及裝置。

背景技術

注氣技術是油田開發(fā)過程中的常用技術，通常適用于滲透率較低且注水難度大的油藏。

現(xiàn)有油藏開發(fā)時，在油藏的高部位注入氣，在低部位開采原油。一方面注入氣在壓差作用下向產(chǎn)出端驅動原油，另一方面，注入氣在重力分異作用下，一部分氣體在高部位頂端聚集，形成氣頂。壓差作用下氣體極易在油藏內(nèi)形成竄流通道，波及體積不高，氣竄后原油采收率很難提高。如果控制氣體注入速度，則氣頂聚集現(xiàn)象明顯，氣體壓力由上部均勻作用，整體驅動原油滲流至產(chǎn)出端。注氣驅油機理的一個重要方面是在一定溫度壓力條件下，注入氣與原油可發(fā)生混相，混相條件下的驅替效率大幅提高。

在模擬上述驅替過程時，通常采用一維模型。一維模型在長度及直徑上可以模擬油藏的井距及油層厚度，同時，實驗時一維模型旋轉一定角度可模擬油層傾角。由于模型自身特點，填砂模型適用于模擬滲透率較高的油藏；而巖樣模型適用于模擬滲透率與之接近的油藏。

常規(guī)注氣技術的局限在于：1、氣竄現(xiàn)象經(jīng)常造成注氣方式失效。為防止氣竄，必須控制注氣速度。2、注入氣與原油只發(fā)生一次接觸，因而氣體與原油直接的組分交換等作用受到限制，即混相過程緩慢，混相驅油提高采收率的優(yōu)勢難以發(fā)揮。3、在高部位形成的氣頂雖有益于均勻向下驅動原油，但橫向上的氣體連通效果，一旦發(fā)生氣體竄流，則很難控制。且氣頂下方的原油很難動用。

針對常規(guī)注氣技術的局限，提出腰部注氣提高驅替效率的方法，其機理如圖1所示。在油藏中部注氣，一方面在壓差作用下，氣體與原油接觸后形成一定厚度的過渡帶1并驅替原油至低部位2生產(chǎn)井產(chǎn)出；另一方面注入氣在重力分異作用下向高部位運移，運移過程中經(jīng)氣體與原油多次接觸形成交換區(qū)3，在氣體與原油組分相互交換的作用下，原油性質大幅改變，易于流動和開采。在高部位5所形成的氣頂4將原油-氣體系驅替進入產(chǎn)出井。

腰部注氣技術的油藏方案設計必需以物理模擬實驗效果為基礎，進而確定布井、注氣量和開關井時間等關鍵參數(shù)。由驅替機理可知，油藏厚度是關鍵的模擬參數(shù)，只有充分的模型厚度才能顯示出注入氣與原油多次接觸的作用效果。顯然，一維填砂模型和巖樣模型無法適應。一維模型的直徑通常低于10cm，沿徑向注入氣體時，注入氣通常會充滿直徑截面，孔隙空間體積相對較小，原油單相滲流通道被破壞。

有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領域和相關領域的生產(chǎn)設計經(jīng)驗，經(jīng)過反復試驗設計出一種提高驅替效率的注氣實驗模擬方法及裝置，以期解決現(xiàn)有技術存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高驅替效率的注氣實驗模擬方法及裝置，能夠為腰部注氣的油藏方案設計提供優(yōu)化參數(shù)。

為達到上述目的，本發(fā)明提出了一種提高驅替效率的注氣實驗模擬方法，其中，在三維模型上部設置第一模擬井，在所述三維模型中部設置注入井，在所述三維模型下部設置第二模擬井，由所述注入井向所述三維模型內(nèi)第一次注入氣體，分別由所述第一模擬井和所述第二模擬井收集產(chǎn)出液。

如上所述的提高驅替效率的注氣實驗模擬方法，其中，在所述第一模擬井周邊和所述第二模擬井周邊分別設置有取樣井，通過所述取樣井收集取樣液并分析所述取樣液的組分。

如上所述的提高驅替效率的注氣實驗模擬方法，其中，所述三維模型還設置有壓力調節(jié)井，所述壓力調節(jié)井位于所述第一模擬井下方，通過所述壓力調節(jié)井往復驅替和吸收所述三維模型內(nèi)的流體。