[发明专利]一种确定CO2驱泡沫流油组分的方法以及CO2驱的模拟方法

摘要

一种确定CO₂驱泡沫流油组分的方法以及CO₂驱的模拟方法，其中确定CO₂驱泡沫流油组分含量的方法包括：参数确定步骤，确定泡沫流油的热力学参数、相对渗透率以及各组分以及气泡的的摩尔百分数；组分确定步骤，根据参数确定步骤中得到的参数，基于预设组分模型，确定各个组分以及气泡的含量。该方法利用注CO₂过程“泡沫油流”的预设组分模型，准确地实现了注气过程中“泡沫油流”分布及动态特征的模拟。

主权项

1.一种应用渗流模拟确定CO₂驱泡沫流油组分含量的方法，其特征在于，所述方法包括：参数确定步骤，确定泡沫流油的热力学参数、相对渗透率以及各组分和气泡的摩尔百分数；组分确定步骤，根据所述参数确定步骤中得到的参数，基于预设组分模型，确定各个组分以及气泡的含量；其中，所述预设组分模型包括：烃组分方程、水流动方程、总烃方程、逸度方程、动力学方程和体积约束方程；所述烃组分方程表示为：所述水流动方程表示为：所述总烃方程表示为：根据水相的相对渗透率、油相的相对渗透率、气泡的相对渗透率和气相的相对渗透率，确定传导率；确定所述气泡的相对渗透率的步骤包括：根据临界饱和度，确定气泡的初始流动特征；测定气泡最高相对渗透率；基于气相的相对渗透率，根据所述气泡的初始流动特征和气泡最高相对渗透率确定所述气泡的相对渗透率；所述逸度方程表示为：lnf_ig＝lnf_io i＝1,2,...,n_c基于CO₂驱泡沫流油中气泡的形成机理建立所述动力学方程，并通过所述动力学方程来求解气泡的热力学性质；所述CO₂驱泡沫流油中气泡的形成机理为：利用CO₂来驱替原油时，CO₂、溶解气和游离气之间存在不平衡转化过程，该不平衡转化过程致油相中所述溶解气超饱和，从而推迟所述溶解气的排放，并形成比热动泡点低的透明泡点；该不平衡过程受气泡成核动力学因素和气体扩散性因素的影响，气泡所以成核作用依赖于成核时间的长短；所述动力学方程表示为：反应1：CO₂+轻烃组分→气泡反应速度x1:x1＝F1×[CO₂]+F2×[轻烃组分]反应2：气泡→CO₂+轻烃组分反应速度x2：x2＝F3×[气泡]所述体积约束方程表示为：其中，T_g、T_o、T_w和T_b分别表示气相、油相、水相和气泡的传导率，变量m等于n或n+1，y_oi、y_gi和y_bi分别表示第i组分在油相、气相和气泡中的摩尔分数，Φ_g、Φ_o、Φ_w和Φ_b分别表示气相、油相、水相和气泡的压力势，V表示摩尔体积，N_i表示第i组分的摩尔数，N_g、N_o、N_w和N_b分别表示气相、油相、水相和气泡的摩尔数，F1、F2和F3表示频率系数，[A]为物质A的摩尔分数，ρ表示摩尔密度，f_ig和f_io分别表示第i组分在气相和油相中的逸度，φ表示孔隙度，n_c表示组分的总数，w表示水相，o表示油相，g表示气相，b表示气泡，t表示总烃，q表示产量，n和n+1分别表示前时间步和新时间步。