[发明专利]一种低渗透油藏CO2

说明书

本发明提供了一种低渗透油藏CO₂混相驱极限井距计算方法。该方法包括：依据CO₂混相驱过程中流体性质的变化划分的纯CO₂渗流区、CO₂浓度衰减区和纯油渗流区三个渗流区建立低渗透油藏CO₂混相驱渗流物理模型；建立低渗透油藏CO₂混相驱渗流数学模型；按照纯CO₂渗流区、CO₂浓度衰减区、纯油区的顺序依次求解低渗透油藏CO₂混相驱数学模型；对关键算法的进行编程，根据油藏实际属性绘制低渗透油藏CO₂混相驱理论图版。该方法以混相前缘推进距离和生产井压力波及范围作为依据来计算极限井距，考虑混相渗流阻力、预期产量、流体物性变化等因素，计算模型与油藏实际属性更为相近，计算结果更为可靠，用于指导低渗透油藏的CO₂混相驱开发。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，更为具体地，涉及一种低渗透油藏CO₂混相驱极限井距计算方法。

背景技术

CO₂驱油技术就是把CO₂注入油层中以提高油田采油率的技术。CO₂驱油机理主要包括： (1)CO₂与原油有很好的互溶性，能显著降低原油粘度；(2)CO₂溶于原油和水，使其碳酸化，改善原油与水的流度比；(3)CO₂注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量；(4)CO₂萃取和汽化原油中的轻烃；(5)CO₂与原油混合后，不仅能萃取和汽化原油中轻质烃，而且还能形成CO₂和轻质烃混合的油带；(6)CO₂混相驱中，CO₂抽提原油中的轻质组分或使其汽化，从而降低界面张力；(7)大量的CO₂溶于原油中具有溶解气驱的作用；(8)CO₂溶于原油和水，使其碳酸化。碳酸水与油藏的碳酸盐反应，生成碳酸氢盐。碳酸氢盐易溶于水，导致碳酸盐尤其是井筒周围的大量水和CO₂通过的碳酸岩渗透率提高，使地层渗透率得以改善，上述作用可使砂岩渗透率提高5％-15％，同时CO₂还有利于抑制粘土膨胀。在实际CO₂驱过程中，依据最小混相压力(MMP)和地层压力的变化关系，地层中流体的渗流可以分为三种类型：非混相驱、混相驱、混相与非混相共同驱。当地层压力大于最小混相压力(MMP)时，驱替过程为混相驱；当地层压力小于MMP时，驱替过程为非混相驱；当MMP介于注采两端压力之间时，混相驱和非混相驱共同作用，称为CO₂混相与非混相共同驱，其渗流模型更为复杂。

低渗透油藏的启动压力梯度高，并且由于地层破裂压力及采油工艺条件的限制，使生产压差存在上限，因此，注采井距存在一个理论上的极限值。极限井距与满足地层能量补充和建立有效驱替系统相关，是构建合理的开发井网的基础参数。地层原油要得到充分动用，需要减小井距，而井网过密又使开发成本提高，要解决这一矛盾，极限井距计算方法的研究成为关键。

现有技术关于低渗透油藏井距的研究都是基于水驱，水驱极限井距的计算方法是依据传统单相流压力梯度分析方法，使用势理论推导出来，驱替压力梯度恰好等于启动压力梯度时的井距即定义为极限井距，而此时是地层中流体恰好开始被驱动的状态，是一种临界状态，此时理论上产量为零，既无法考虑两相渗流阻力，也无法考虑预期产量，所以不足之处很明显。而对于低渗透油藏CO₂驱极限井距计算而言，由于CO₂溶解于原油的特性，使流体物性发生变化，使井距的计算更加复杂。低渗透油藏CO₂混相驱极限井距计算方法的研究在井距计算领域是一个全新的方向。因此，急需提出一种低渗透油藏CO₂混相驱极限井距计算方法以指导油田实际CO₂混相驱生产布井。