[发明专利]缝洞型碳酸盐岩油藏注气替油实验评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域缝洞型单井单元油藏注气替油提高原油采收率的实验评价方法。

背景技术

缝洞型碳酸盐岩油藏油水关系复杂，布井方式不同于一般的砂岩油气藏。对于采油井位于缝洞单元中低部的单井单元情况，当进行衰竭生产时，缝洞上端的原油不易采出。此外，一些缝洞型碳酸盐岩单井单元油藏注水替油吞吐进入高轮次以后，油水界面不断升高，剩余油主要分布在单元的中高部位，因此无法采出，继续注水替油不能有效地提高原油采收率。注气替油能利用油气密度差所形成的重力分异作用将缝洞顶部的原油聚成新的前缘富集带，从上向下驱赶原油，最后进入生产井采出，适用于缝洞开口处于单元中下部情况；另一方面，注入气在油藏高部位可形成次生气顶，补充地层能量，从而有效地提高原油采收率。此技术要求真实原油及注入气样，高温高压条件，并涉及到缝洞单元的制作技术，目前还没有对应的测试评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供缝洞型碳酸盐岩单井单元油藏注气替油实验评价方法，该方法原理可靠，操作简便，可有效模拟单井单元油藏注气替油过程，为评价缝洞型碳酸盐岩油藏的开采效果提供了工具和手段。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

缝洞型碳酸盐岩油藏注气替油实验评价方法，依次包括以下步骤：

（1）制作缝洞型碳酸盐岩岩心模型

选择一块边长在30cm左右范围内的方块碳酸盐岩岩心，进行人工造自然单缝，要求缝面大致平行于方块的任一条棱且贯穿整个岩心，用4英寸直径钻头钻取全直径岩心，长度可达10-25cm。然后对全直径岩心内部进行造洞，洞个数和大小按实际油藏洞孔隙度和大小、分布计算后决定，但洞不能穿过岩心的边沿和端面，岩心保持垂直放置，形成一个自然单缝面从上到下剖开所有洞的组合模型，并且岩心的顶端和底端由裂缝沟通。

（2）配制原油样品和注入气

根据地层原油PVT报告配制地层原油样品，要求在地层温度压力下保证溶解气油比、泡点、粘度、密度、体积系数与该地层原油PVT报告相近，并设定一个合适进行注气的压力点p₁和结束注气的压力点p₂。其中，p₁及p₂的具体取值主要以实际的油藏条件（如储层岩性、渗透率、油藏埋深等）和开发要求为基础，p₁一般高于油藏泡点压力低于地层压力，p₂比p₁高几MPa，但不能高于地层破裂压力。注入气样根据要求可采用天然气、氮气或CO₂等。

（3）对岩心进行原始状态恢复

将岩心装入岩心夹持器并垂直放置，对岩心进行清洗、烘干、抽真空，将中间容器装满地层水，接上自动泵，将泵设置到地层压力并记录泵此时的初始读数V_fw1，然后打开连接中间容器和岩心间的闸门，用泵驱动地层水从岩心底端开始饱和岩心，并缓步驱动水进入岩心，让岩心中压力缓步升高直至地层压力，记录此时的泵读数V_fw2，地层压力下饱和进入岩心的水体积即为岩心孔隙体积V_p：

V_p=V_fw2-V_fw1

再将脱气原油在地层温度和地层压力下由顶端注入岩心，从顶端向底端驱替岩心中地层水，直到岩心底端不出水，稳定一段时间后记录下采出水体积V_wp。再排除岩心两端管线中流体体积V_dw的影响后，即可得到岩心中的脱气原油原始地下体积V_po：

V_po=V_wp-V_dw

然后在地层温度和地层压力下将配制好的地层原油由顶端注入岩心，从顶端向底端驱替岩心中的脱气原油，直到岩心底端和顶端气油比一致，此时将岩心中的地层原油原始地下体积记为V_o，且V_o=V_po。V_o可用作原油储量计算。

（4）进行衰竭实验

关闭岩心底端阀门，从地层压力开始由岩心顶端进行衰竭开采，根据地层压力和p₁的差值分多级衰竭，每级降压2~3MPa。

每级衰竭如下进行：逐步降低控制岩心顶端压力，使顶端能匀速出油（气），当压力降到该级衰竭的目标压力时，保持该压力直到顶端不出油（气）为止，记录衰竭到该压力时采出的液体质量和气体体积。