[發(fā)明專利]油氣最小混相壓力確定方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010105946.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111256900B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋兆杰;宋宜磊;陳玉琨;師耀利;馮東;宋平;柏明星;鮮成鋼;侯吉瑞;宋考平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京);中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L11/00
• 分類號(hào): G01L11/00;G01N33/28
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;湯在彥

1.一種油氣最小混相壓力確定方法，其特征在于，包括：

獲取初始原油樣品的基礎(chǔ)特征參數(shù)和注氣后原油樣品的各組分摩爾組成，并確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庖浩胶獬?shù)；

根據(jù)所述摩爾組成、所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)和初始毛細(xì)管壓力值，以及孔隙中流體吸附參數(shù)，確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋?/p>

根據(jù)所述初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋伦夂笤蜆悠犯鹘M分的氣液平衡常數(shù)；

根據(jù)更新完成的注氣后原油樣品各組分的氣液平衡常數(shù)，確定注氣后原油樣品的界面張力和毛細(xì)管壓力；

根據(jù)所述界面張力和毛細(xì)管壓力，確定初始原油樣品與注入氣體的最小混相壓力；

根據(jù)所述摩爾組成、所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)和初始毛細(xì)管壓力值，以及孔隙中流體吸附參數(shù)，確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋ǎ?/p>

根據(jù)所述摩爾組成、所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)，得到注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘟M成和初始液相組成；

根據(jù)所述初始毛細(xì)管壓力值、孔隙中流體吸附參數(shù)、初始?xì)庀嘟M成和初始液相組成，確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻取＃?/p>

根據(jù)所述初始毛細(xì)管壓力值、孔隙中流體吸附參數(shù)、初始?xì)庀嘟M成和初始液相組成，確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋ǎ?/p>

基于修正狀態(tài)方程和逸度方程，根據(jù)所述初始毛細(xì)管壓力值、孔隙中流體吸附參數(shù)、初始?xì)庀嘟M成和初始液相組成，確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋?/p>

其中，所述修正狀態(tài)方程為：

式中，P表示注氣后原油樣品壓力；T表示熱力學(xué)溫標(biāo)；V_m表示摩爾體積；R表示通用氣體常數(shù)；常數(shù)a和常數(shù)b表示作用參數(shù)單位；γ表示無(wú)量綱吸附半徑；β表示對(duì)比吸附密度；

其中，上述逸度方程包括：

氣相逸度方程：

液相逸度方程：

其中：Z_L和Z_V分別表示液相和氣相的壓縮因子；P_capI表示初始毛細(xì)管壓力；f_iL表示初始液相逸度；f_iV表示初始?xì)庀嘁荻龋?/p>

根據(jù)所述初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋伦夂笤蜆悠犯鹘M分的氣液平衡常數(shù)，包括：

若所述初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻炔粷M足第一預(yù)設(shè)條件，根據(jù)所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)、初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋伦夂笤蜆悠犯鹘M分的氣液平衡常數(shù)，得到注氣后原油樣品各組分的第一氣液平衡常數(shù)；

若所述初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻葷M足第一預(yù)設(shè)條件，將所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)作為更新完成的注氣后原油樣品各組分的第一氣液平衡常數(shù)；

按照如下公式，根據(jù)所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)、初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋伦夂笤蜆悠犯鹘M分的氣液平衡常數(shù)，得到注氣后原油樣品各組分的第一氣液平衡常數(shù)：

其中，K_i(new)表示注氣后原油樣品各組分的第一氣液平衡常數(shù)；i表示組分編號(hào)；f_iL表示初始液相逸度；f_iV表示初始?xì)庀嘁荻龋籏_i表示初始?xì)庖浩胶獬?shù)；

根據(jù)更新完成的注氣后原油樣品各組分的氣液平衡常數(shù)，確定注氣后原油樣品的界面張力和毛細(xì)管壓力，包括：

根據(jù)所述第一氣液平衡常數(shù)和摩爾組成，確定注氣后原油樣品中各組分的第一氣相組成和第一液相組成；

根據(jù)所述第一氣相組成和第一液相組成，確定注氣后原油樣品的界面張力；

根據(jù)所述界面張力和孔隙尺寸，確定注氣后原油樣品的毛細(xì)管壓力；

根據(jù)所述界面張力和毛細(xì)管壓力，確定初始原油樣品與注入氣體的最小混相壓力，包括：

根據(jù)所述毛細(xì)管壓力值和初始毛細(xì)管壓力值，確定注氣后原油樣品中各組分的第二氣液平衡常數(shù)；

根據(jù)所述界面張力、第二氣液平衡常數(shù)和摩爾組成，確定初始原油樣品與注入氣體的最小混相壓力；

根據(jù)所述毛細(xì)管壓力值和初始毛細(xì)管壓力值，確定注氣后原油樣品中各組分的第二氣液平衡常數(shù)，包括：

若所述毛細(xì)管壓力值和初始毛細(xì)管壓力值之間的差值不滿足第二預(yù)設(shè)條件，循環(huán)執(zhí)行以下迭代步驟，直至所述毛細(xì)管壓力值和初始毛細(xì)管壓力值之間的差值滿足第二預(yù)設(shè)條件：

增加所述初始毛細(xì)管壓力值；

根據(jù)增加后的初始毛細(xì)管壓力值、所述摩爾組成和第一氣液平衡常數(shù)，確定注氣后原油樣品中各組分的第一氣相逸度和第一液相逸度；

根據(jù)所述第一氣相逸度和第一液相逸度，更新注氣后原油樣品中各組分的第一氣液平衡常數(shù)，得到注氣后原油樣品中各組分的第二氣液平衡常數(shù)；

根據(jù)所述第二氣液平衡常數(shù)，確定注氣后原油樣品的界面張力和毛細(xì)管壓力值，將所述第二氣液平衡常數(shù)設(shè)置為下一次迭代的第一氣液平衡常數(shù)；

若所述毛細(xì)管壓力值和初始毛細(xì)管壓力值之間的差值滿足第二預(yù)設(shè)條件，將所述第一氣液平衡常數(shù)確定為注氣后原油樣品中各組分的第二氣液平衡常數(shù)；

根據(jù)所述界面張力、第二氣液平衡常數(shù)和摩爾組成，確定初始原油樣品與注入氣體的最小混相壓力，包括：

在所述第二氣液平衡常數(shù)和摩爾組成滿足第三預(yù)設(shè)條件下，且所述界面張力滿足第四預(yù)設(shè)條件的情況下，將注氣后原油樣品的壓力，確定為初始原油樣品與注入氣體的最小混相壓力。

2.一種采用權(quán)利要求1所述油氣最小混相壓力確定方法的油氣最小混相壓力確定裝置，其特征在于，包括：

初始數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取初始原油樣品的基礎(chǔ)特征參數(shù)和注氣后原油樣品的各組分摩爾組成，并確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庖浩胶獬?shù)；

初始逸度確定模塊，用于根據(jù)所述摩爾組成、所述初始?xì)庖浩胶獬?shù)和初始毛細(xì)管壓力值，以及孔隙中流體吸附參數(shù)，確定注氣后原油樣品各組分的初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋?/p>

氣液平衡常數(shù)更新模塊，用于根據(jù)所述初始?xì)庀嘁荻群统跏家合嘁荻龋伦夂笤蜆悠犯鹘M分的氣液平衡常數(shù)；

界面張力和毛細(xì)管壓力確定模塊，用于根據(jù)更新完成的注氣后原油樣品各組分的氣液平衡常數(shù)，確定注氣后原油樣品的界面張力和毛細(xì)管壓力；

油氣最小混相壓力確定模塊，用于根據(jù)所述界面張力和毛細(xì)管壓力，確定初始原油樣品與注入氣體的最小混相壓力。