[发明专利]二氧化碳驱油藏气窜通道快速反演方法和装置

说明书

本申请公开了二氧化碳驱油藏气窜通道快速反演方法和装置。该方法包括：建立气窜通道二氧化碳分布的物理假设：设二氧化碳气窜发生时，气窜通道含烃孔隙体积完全被二氧化碳气体占据；基于所述物理假设，计算注气井与第j口目标采油井间的气窜通道的横截面积A_j，j∈1,2...N，N为目标采油井总数；基于所述物理假设和所述横截面积A_j，计算气窜通道的渗透率级差β_kj，j∈1,2...N。根据本申请可实现气窜通道的快速反演，且具有结构简单、使用方便的优点，解决了常规气窜通道反演方法成本较高、施工周期长的问题，为低渗‑致密油二氧化碳驱油藏数值模拟及裂缝封窜优化设计提供了重要裂缝特征参数依据。

技术领域

本发明涉及油藏开发中二氧化碳方案设计及管理领域，更具体地，涉及一种二氧化碳驱油藏气窜通道快速反演方法和一种二氧化碳驱油藏气窜通道快速反演装置。

背景技术

二氧化碳驱是一项具有技术优越性并被广泛开展的油藏提高采收率技术。对于高渗油藏，二氧化碳驱具有排水、微观调驱、降粘和增能等作用；对于低渗或致密储层，二氧化碳驱具有增能、提高驱油效率、降粘等作用。国内各类型油藏的实例证明，二氧化碳驱环境友好，社会效果显著，是目前提高采收率技术的研究热点。

目前国内、外在高渗油藏二氧化碳驱中的成功案例丰富。但在低渗-致密储层中，由于注采井间的强非均质性，二氧化碳窜流和低效-无效循环现象严重，大大降低了二氧化碳驱增油和埋存效果。因此，准确、快速地量化二氧化碳驱油藏气窜通道，对提高目前低渗-致密储层二氧化碳驱经济和社会效益具有重要意义。

微地震方法是目前前缘监测应用较广的方法，但其具有成本较高，施工周期长等缺点。

一些研究者也从不同角度对二氧化碳驱油藏气窜通道进行了研究。

文献《低渗透非均质油藏二氧化碳非混相驱窜逸控制实验》(郝宏达，侯吉瑞等.油气地质与采收率,2016，23(3):95-100,105)利用4种模型依次开展水驱和二氧化碳连续气驱实验，并针对不同类型的岩心模型采取相应的封窜体系对二氧化碳实施气窜封堵。实验结果表明，二氧化碳连续气驱的采出程度与渗透率级差呈幂函数下降趋势，岩心非均质性越强，气体窜逸现象越严重，气驱效果越差。针对不同非均质级别的岩心，可采用不同的封窜体系实现二氧化碳的窜逸控制。该方案的缺点是：建立的室内模型过于理想，无法与矿场的实际气窜情况建立定量关系，无法直接应用于矿场。

博士论文《缝洞型碳酸盐岩油藏注气提高采收率技术与相关机理研究》(苑登御，中国石油大学(北京)博士论文，2016年12月)归纳总结典型缝洞连通模式与注采关系类型，结合相似性设计，制作了二维、三维立体可视化物理模型和三维立体耐压物理模型，并分别建立了物理模拟实验系统。可视化模型能够实现缝洞介质中剩余油形成与启动的研究，包括水驱油、化学驱油及气驱油等过程。三维耐压模型能够模拟真实缝洞结构及注采关系，能够实现从矿场到室内实验的衔接。该方案的缺点是：设计模型时，同一模型中无法同时满足多个相似准则，因此只能侧重局部流体进行相似模拟；其重点针对流体在溶洞部分的流动进行相似设计，忽略裂缝部分的流动；模型制作过程复杂，成本较高；模型无法在矿场推广，只能做研究用。

硕士论文《大庆榆树林油田树101区块二氧化碳驱封窜技术研究》(刘向斌，浙江大学 (硕士论文)，2012年4月)建立了物理模拟模型并开展了气窜规律和封窜注入参数的优化研究。通过对试验区地质特征和气窜规律的认识，明确了试验区气窜主要受局部区域的裂缝和砂体强非均质性的综合影响。该方案的缺点是：对二氧化碳气窜机理在室内试验的基础上进行了理论分析，不能给矿场提供定量的参考资料；根据试验区地质特征、物性资料和生产资料定性分析了试验区二氧化碳气窜的主控因素，其研究内容和成果不足以支撑二氧化碳驱油藏气窜通道量化。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了在合理物理假设基础上基于气油比和二氧化碳浓度快速反演二氧化碳驱油藏气窜通道的方案。