[发明专利]一种模拟超临界CO2驱替天然气流动的方法

权利要求书

1.一种模拟超临界CO₂驱替天然气流动的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

根据气藏地质特征，建立三维地质模型；

通过改进状态方程建立流体模型确定气藏流体的基础参数；

确定CO₂的扩散系数；

建立考虑扩散的超临界CO₂驱天然气多组分数值模拟模型；

应用模型计算不同CO₂注入量和天然气采出量的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定气藏流体的基础参数，包括：实验测试不同CO₂天然气混合物偏差因子、密度及粘度；

通过改进状态方程获得描述整个压力温度范围内临界性质的热力学参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定CO₂的扩散系数包括：实验测量不同压力条件下CO₂在天然气中的扩散浓度变化规律，应用插值计算方法描述多孔介质中CO₂的扩散系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立考虑扩散的超临界CO₂驱天然气多组分数值模拟模型包括：应用改进状态方程劈分计算各组分热力学参数，质量守恒方程中考虑扩散项对流动的影响。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用模型计算不同CO₂注入量和天然气采出量的对应关系包括，根据长岩心驱替实验的物性参数，建立实验尺度数值模型，导入束缚水饱和度、渗透率、孔隙度参数，计算不同CO₂注入量和天然气采出量的对应关系。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，引入体积修正项对状态方程进行修正，对临界点体积参数进行改进：

c(T)＝c_cf(T_r) (1)

其中，c(T)体积修正项，m³/mol；c_c临界点改进体积修正项，m³/mol；f(T_r)温度改进系数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，引入临界点改进项：

其中，临界压缩因子Zc为定值，R气体常数；T_c临界温度，K；P_c临界压力，MPa；v_EOS状态方程计算摩尔体积，m³/mol；v_Exp实验计算摩尔体积，m³/mol；c_c体积修正项，m³/mol。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，引入温度改进系数进行修正，温度改进系数通过相平衡实验确定，进而建立Z_c与T的对应关系，通过实验拟合得方程式(3)-(5)：

f(T_r)＝β+(1-β)exp(0.5β+8.3) (3)

β＝-2.8431exp([-64.2184(0.3074-Z_c)]+0.1735) (4)

β＝T-T_r (5)

其中，T气体所处的温度，K；T_r＝T/T_c对比温度，K；β温度校正项，K。