[发明专利]强化采油筛选模型

说明书

相关申请交叉引用

本申请是非临时申请，根据USC§119(e)要求2010年12月10日提交的题为“Enhanced Oil Recovery Screening Model”的临时申请序列号61/422024的权益，其全部并入本文。

联邦研究资助申明

无

发明技术领域

本发明涉及一种强化采油(enhanced oil recovery)方法以改善油气藏(hydrocarbon reservoir)生产。

发明背景

强化采油(EOR)是用于从地下储藏中增加包括原油、天然气、沥青、或其他烃类材料在内的油气产量技术的通用专业术语。使用EOR，可以比一次和二次生产技术显著增加油气产量。EOR类型的最佳应用取决于油藏温度、压力、深度、产层的有效厚度(net pay)、渗透性、残存油量和水饱和度、空隙度和流体性质例如石油API重量和粘度。随着EOR技术的发展，存在更多可用的技术且正在更广范围的储藏类型使用。为一个或多个储藏确定合适的EOR变得很困难且EOR方法可能是非常昂贵的。

表1：确定合适的EOR法

现有的EOR筛选工具要么没有把握重要因素，要么其储藏筛选应用有限。筛选应用必须适合于具体的储藏特性，包括渗透性范围、粘度范围、深度范围以及过多的其他储存性质，其可能适用于特定的EOR方法，也可能不适用。

发明公开概述

已经开发出一种强化采油的筛选模型，其由一组相互关系组成，以评估混相和非混相气体/溶剂注入(CO₂，N₂和烃类)、聚合物驱动、表面活性剂聚合物驱动、碱-聚合物驱动和碱表面活性剂-聚合物驱动中的油采收率。使用响应曲面(response surface)法开发所述相互关系并将不同注入时间的油采收率与对于每个方法确定的重要储藏、流体和驱动参数关联起来。根据使用储藏、流体和驱动性质的随机值的模拟结果和现场试验结果已经针对所有方法的验证了模型的结果。同样的方法可以应用于开发用于其他采收机理的筛选模型，如热(蒸汽注入，SAGD和其他)、微生物EOR、低盐强化采油和其他。

本发明更加具体地包括一种提高油气生产的方法，其通过对两个或多个油气储藏建立一个或多个EOR法的机理模型，确认包括筛选参数的最大值、最小值和中值的参数范围，利用确认的参数范围使用实验设计方法建立一种或多种3D区域模型，模拟每个油气储藏的过程，开发响应曲面以关联确定的筛选参数和不同时间EOR的油采收率，和利用多个随机模拟测试每个EOR的响应曲面。该方法可以包括根据从要筛选的储藏的现场数据验证EOR筛选模型。

可以使用ECLIPSE^TM,MERLIN^TM,MAPLESIM^TM,SENSOR^TM,ROXAR TEMPEST^TM,JEWELSUITE^TM,UTCHEM^TM，或者模拟三维储藏的定制的模拟器建立机理模型。

EOR法包括热、气体、化学、生物、震动、电、化学驱动、碱驱动、胶束-聚合物驱动、混相置换(miscible displacement)、二氧化碳注入、氮气注入、烃类注入、蒸汽驱动、原位燃烧、蒸汽、空气、蒸汽氧气、聚合物溶液、凝胶、表面活性剂-聚合物配制物、碱-表面活性剂-聚合物配制物、碱-聚合物注入、微生物处理、循环蒸气注入、表面活性剂-聚合物注入、碱-表面活性剂-聚合物注入、碱-聚合物注入、蒸气辅助石油开采或蒸气提取(VAPEX)、水交替气体注入(water alternating gas injection,WAG)和蒸汽辅助重力排出(SAGD)，暖VAPEX(warm VAPEX)，混合VAPEX和它们的组合。

使用下面的等式定义响应曲面：