[發(fā)明專利]一種確定二氧化碳-原油最小混相壓力的方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211441721.7
• 申請(qǐng)日: 2022-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN115822532A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 皮彥夫;劉金鑫;劉麗;李志浩;郭壯;周煜峰;楊晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/16
• 分類號(hào): E21B43/16;E21B47/00;E21B49/00;G06F17/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種確定二氧化碳-原油最小混相壓力的方法，其特征在于，所述方法包括：

第一步，按照待測(cè)目標(biāo)儲(chǔ)層物性參數(shù)制作若干備用巖心模型；任取所述備用巖心模型中的一塊置入巖心夾持器中；

第二步，在置入巖心夾持器中的巖心模型左、右兩個(gè)端面的中心處分別植入入口端壓電換能器和出口端壓電換能器；所述入口端壓電換能器用于發(fā)射聲波信號(hào)，所述出口端壓電換能器用于接收通過所述置入巖心夾持器中的巖心模型傳遞的聲波信號(hào)并將所述聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓幅度信號(hào)；所述電壓幅度信號(hào)的平均電壓值U通過一臺(tái)工業(yè)用計(jì)算機(jī)，采集并記錄；所述平均電壓值U表示由開始實(shí)驗(yàn)至待測(cè)氣體突破所述出口端壓電換能器時(shí)間段內(nèi)，最高電壓與最低電壓的差值；

第三步，將所述巖心夾持器置入二氧化碳-原油驅(qū)替檢測(cè)裝置中，在第一一注入端壓力P1下進(jìn)行一次二氧化碳-原油非混相至混相壓力下驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，并通過所述工業(yè)用計(jì)算機(jī)記錄所獲得的第一次電壓幅度信號(hào)U；之后，再任選所述備用巖心模型中的一塊替換所述巖心夾持器內(nèi)的巖心模型，逐級(jí)增大注入端壓力P1至Pn，重復(fù)執(zhí)行第二步至第三步，獲得一系列電壓幅度信號(hào)U1至Un，并根據(jù)所述壓力建立P-U坐標(biāo)系；

第四步，定義Qn＝(Un₊₁-Un)/Un為電壓變化率，n＞1，逐項(xiàng)計(jì)算經(jīng)由第三步獲得的系列電壓幅度信號(hào)U1至Un的電壓變化率，根據(jù)所述U1至Un的電壓變化率建立電壓變化率數(shù)據(jù)組；

第五步，定義Qn＞第一設(shè)定值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的P-U坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)點(diǎn)為非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)；定義Qn＜第二設(shè)定值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的P-U坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)點(diǎn)為混相數(shù)據(jù)點(diǎn)；

第六步，對(duì)經(jīng)由第五步所獲得的非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)與混相數(shù)據(jù)點(diǎn)分別在所述P-U坐標(biāo)系中進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到兩條擬合曲線；所述兩條擬合曲線相交處所對(duì)應(yīng)的P值即為二氧化碳-原油最小混相壓力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定二氧化碳-原油最小混相壓力的方法，其特征在于，所述第六步的數(shù)據(jù)擬合按照如下路徑進(jìn)行：

首先采用y＝ax+b函數(shù)模型分別對(duì)非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)與混相數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行第一次擬合，若第一次擬合后得到的非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)曲線和混相數(shù)據(jù)點(diǎn)曲線的相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值均大于0.9，則數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)為線性，所獲得的兩條曲線均為有效的數(shù)據(jù)擬合曲線；若第一次擬合后得到的非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)曲線和混相數(shù)據(jù)點(diǎn)曲線的相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值均小于或等于0.9，則所獲得的兩條曲線均為無效的數(shù)據(jù)擬合曲線；若僅一條擬合曲線的相關(guān)系數(shù)R的絕對(duì)值小于或等于0.9，則對(duì)該條擬合曲線對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使用y＝ax²+bx+c函數(shù)模型進(jìn)行第二次擬合，所述函數(shù)模型中的參數(shù)a、b、c由最小二乘法獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種確定二氧化碳-原油最小混相壓力的方法，其特征在于：所述第三步中，以第三設(shè)定值為一級(jí)，逐級(jí)增大注入端壓力P1至Pn。

4.一種確定二氧化碳-原油最小混相壓力的裝置，包括二氧化碳-原油驅(qū)替實(shí)驗(yàn)組件，其特征在于，所述裝置還包括：

聲波發(fā)射單元，用于設(shè)置在巖心模型的驅(qū)替液入口處發(fā)射出聲波；

聲波接收單元，用于設(shè)置在巖心模型的驅(qū)替液出口處接收聲波并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出；

中央控制單元，具有如下功能：

用于向所述聲波發(fā)射單元輸出實(shí)現(xiàn)聲波發(fā)射的啟動(dòng)電壓信號(hào)；

用于接收所述聲波接收單元輸出的電壓波形信號(hào)；

用于將所接收到的電壓波形信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到平均電壓值U，在接收輸入的不同驅(qū)替壓力值P后，在第一內(nèi)置程序的控制下生成P-U坐標(biāo)系；

用于在第二內(nèi)置程序的控制下，甄別出所述P-U坐標(biāo)系中的混相數(shù)據(jù)點(diǎn)與非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)；

用于在第三內(nèi)置程序的控制下，對(duì)所甄別出的混相數(shù)據(jù)點(diǎn)與非混相數(shù)據(jù)點(diǎn)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合；獲得有效的數(shù)據(jù)擬合曲線后，確定出兩條擬合曲線的交點(diǎn)處的驅(qū)替壓力值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種確定二氧化碳-原油最小混相壓力的裝置，其特征在于，所述聲波發(fā)射單元包括入口端壓電換能器：所述入口端壓電換能器設(shè)置在巖心夾持器中的巖心模型一端中心處；

所述聲波接收單元包括出口端壓電換能器；所述出口端壓電換能器設(shè)置在巖心夾持器中的巖心模型另一端中心處，與所述入口端壓電換能器相對(duì)應(yīng)。