[發明專利]考慮CO2

在審

• 申請號: 202310013246.1
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN115983734A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 何佑偉;喬宇;秦佳正;湯勇;劉夢云
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06Q10/067
• 分類號: G06Q10/067;G06Q50/06;G06Q10/0639
• 代理公司: 成都其知創新專利代理事務所(普通合伙) 51326
• 代理人: 舒春艷

本發明公開了一種考慮COsubgt;2/subgt;作為墊氣的枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型及方法，所述方法包括以下步驟：S1：建立權利要求1所述的考慮CO2作為墊氣的枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型；S2：根據目標枯竭氣藏的地質、測試以及生產資料，獲取所述枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型中的物性參數；S3：根據目標枯竭氣藏的物性，對所述枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型中的變量參數進行計算；S4：將步驟S2和步驟S3獲得的參數代入步驟S1所述的考慮COsubgt;2/subgt;作墊氣的枯竭氣藏儲氣庫潛力評價模型中，并以此計算目標枯竭氣藏改建為儲氣庫的庫容。本發明能夠考慮在COsubgt;2/subgt;作墊氣以及水溶氣的條件下對枯竭氣藏儲氣庫庫容進行快速有效評價，為地下儲氣庫設計和生產運行優化提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及油田開發技術領域，特別涉及一種考慮CO₂作為墊氣的枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型及方法。

背景技術

地下儲氣庫是集季節性調峰、應急供氣、國家能源戰略儲備于一體的能源基礎設施。隨著天然氣消費量的快速增長，儲氣能力不足與天然氣安全穩定供應的矛盾進一步加劇，在設計地下儲氣庫時，儲氣庫的儲氣量是設計工程師們考慮的關鍵因素，庫容量是衡量儲氣庫性能的重要指標。實時核算地下儲氣庫的存儲容量并確定不同壓力下的工作氣量非常重要。

與發達國家相比，我國儲氣庫的基礎建設相對滯后，且儲備能力不足，與目前我國對天然氣消費需求的快速增長不匹配，制約著我國天然氣安全穩定供應。枯竭氣藏是國內建設地下儲氣庫的最常用和最經濟的形式，儲氣庫仍然以原生的天然氣作為墊氣。以廉價的CO₂代替寶貴的天然氣墊氣，不僅降低了天然氣的損耗，也達到了碳封存的目的，建設CO₂作墊氣的儲氣庫一方面實現了減碳，另一方面提高了低碳能源的利用率。與原生墊氣、N₂相比，CO₂具有較強的壓縮性，提高枯竭氣藏CO₂儲存能力和增強天然氣采出過程中的天然氣采收率；CO₂相較于原生墊氣、N₂在地層水中還具有較強的溶解能力，一方面實現大量碳封存，另一方面墊氣溶解能夠為儲氣庫提供更多的庫容，采出過程析出大量的CO₂又能提供能量。在生產過程中，墊層氣對保持合適的儲層壓力和穩定的生產作業至關重要。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種考慮CO₂作為墊氣的枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型及方法，以快速有效地對CO₂作儲氣庫墊氣的枯竭氣藏進行儲氣庫庫容評價。

本發明的技術方案如下：

一方面，提供一種考慮CO₂作為墊氣的枯竭氣藏儲氣庫庫容評價模型，所述模型用于對枯竭氣藏儲氣庫進行庫容評價，且所述枯竭氣藏儲氣庫以CO₂作為墊氣，所述模型為：

式中：V_inj、V_i、V_{w_p}分別為標況條件下注入的天然氣體積、地層原始含烴體積、累計產水量，m³；

p、p_i、p_dep、p_sc分別為地層壓力、原始地層壓力、枯竭地層壓力、標況壓力，MPa；

a為排除水侵部分的天然氣占據含氣孔隙空間的比例，無因次；

c_eff為有效壓縮系數，MPa^-1；

B_w、B_{w_dep}、B_wi分別為注入過程中的地層水體積系數、枯竭氣藏狀態下地層水體積系數、原始地層狀態下的地層水體積系數，無因次；