CN107366526A - 一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法。该方法包括：获取候选油藏的地质参数，所述地质参数包括地层压力与二氧化碳混相压力之比，以及空气渗透率；基于所述地质参数，判断所述候选油藏是否适合二氧化碳混相驱：地层压力与二氧化碳混相压力之比≥1.0，且空气渗透率≥0.5mD，判断候选油藏适合二氧化碳混相驱；否则，判断候选油藏不适合二氧化碳混相驱。本发明提供的技术方案通过明确影响致密油藏二氧化碳混相驱开发效果的主控因素来建立致密油藏注二氧化碳混相驱油藏筛选评价标准，实现了二氧化碳混相驱致密油藏筛选工作的规范化和标准化。

Description

一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法

技术领域

本发明涉及一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法，属于致密油藏二氧化碳混相驱领域。

背景技术

致密油将是缓解我国能源紧缺局面的重要非常规资源，已成为新增探明储量的主要增长点和产能建设的重要阵地，但弹性开发采收率低、注水难度大。

超临界CO₂是具有高密度、低粘度、易与原油混相等特性，是优越的驱油剂，可大幅度提高致密油藏采收率。美国对致密油注气开发的研究颇为成熟，尤其是水平井与注气相结合的开发方式效果显著，但是这些研究主要是针对非混相注气和一次接触完全混相注气，缺乏对近混相注气在致密油开发的深入研究。

虽然国内在低渗透油藏的注气开发也有较多研究，但对致密油开发的理论研究主要集中在地质认识阶段。为此，迫切需要开展致密油藏CO₂混相驱提高采收率研究。作为致密油藏CO₂驱开发研究中的重要环节，CO₂混相驱油藏筛选标准是影响和制约致密油藏CO₂混相驱开发技术应用范围和效果的关键指标，但现有CO₂驱油藏筛选标准多适用于一般低渗透油藏，而适合CO₂混相驱的我国陆相致密油藏筛选标准尚书空白，严重阻碍了致密油藏注CO₂混相驱开发提高采收率方法的推广应用。

因此，提供一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏筛选方法成为本领域亟待解决的技术问题之一题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法，该方法操作简单方便，能够有效筛选出适合二氧化碳混相驱的致密油藏，并对筛选得到的致密油藏进行评价，实现增加油藏气驱控制储量、有效补充能量、提高原油采收率等打下了基础。

为达到上述目的，本发明提供了一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法，该方法包括：

获取候选油藏的地质参数，所述地质参数包括地层压力与二氧化碳混相压力之比，以及空气渗透率；其中，所述地层压力指的是油藏当前的地层压力；

基于所述地质参数，判断所述候选油藏是否适合二氧化碳混相驱，判断过程如下：

所述地层压力与二氧化碳混相压力之比≥1.0，且所述空气渗透率≥0.5mD时，判断所述候选油藏适合二氧化碳混相驱；否则，判断所述候选油藏不适合二氧化碳混相驱。

在上述方法中，优选地，所述地质参数还包括垂向渗透率与横向渗透率之比、地层原油的黏度、地层原油的密度、剩余油饱和度、油层的有效厚度和地层的温度中的一种或几种。

在上述方法中，所述横向渗透率也可以称之为水平渗透率。

在上述方法中，优选地，该方法还包括按照适合程度由高至低的顺序，对已经判断为适合二氧化碳混相驱的候选油藏进行排序的步骤，排序过程如下：

以满足参考条件的数目为基准，按照由多至少的顺序，对所述已经判断为适合二氧化碳混相驱的候选油藏进行排序，该排序即为所述候选油藏适合二氧化碳混相驱程度由高至低的排序。在所述排序中，满足所述参考条件的数目最多的候选油藏，表示其适合程度最高(即最适合进行二氧化碳混相驱)。

在上述方法中，优选地，该方法还包括从所述排序中，选择适合二氧化碳混相驱程度最高的油藏作为最适合二氧化碳混相驱的候选油藏。

在上述方法中，优选地，所述参考条件至少包括以下之一：

垂向渗透率与横向渗透率之比≤0.1；

地层原油的黏度≤10mPa.s；

地层原油的密度≤0.922g/cm³；

剩余油饱和度≥25％；

油层的有效厚度≤10m；

地层的温度≤140℃。

在上述方法中，所述候选油藏的地质参数可以基于所述候选油藏的地质模型获得。

在上述方法中，优选地，所述获选油藏的地质模型的构建包括以下过程：

对所述候选油藏进行精细油藏描述，获取候选油藏的精细油藏描述结果；

基于所述精细油藏描述结果，构建候选油藏的地质模型。

在本发明提供的技术方案中，所述精细油藏描述是指油田投入开发后，随着开采程度的加深和动、静态资料的增加，所进行的精细地质特征研究和剩余油分布描述，并不断完善储层预测的地质模型。

在本发明提供的技术方案中，可以利用石油天然气行业主流的三维地质建模软件petrel建立候选油藏的地质模型。

在本发明提供的技术方案中，还可以通过考查油藏的动、静态特征，利用石油天然气行业内主流的油藏数模模拟软件Eclipse进行油藏数值模拟分析、研究，并配合石油天然气行业主流的三维地质建模软件petrel对所述候选油藏的地质模型进行修正；然后基于修正后的候选油藏的地质模型获得候选油藏的地质参数。利用油藏数值模拟手段，充分考查动、静态资料反复修正候选油藏的地质模型，能够使构建的地质模型与实际油藏更加符合。

在本发明提供的技术方案中，所述地质参数中的当前油藏的地层压力与二氧化碳混相压力之比，以及空气渗透率可以称之为关键参数，而垂向渗透率与横向渗透率之比、地层原油的黏度、地层原油的密度、剩余油饱和度、油层的有效厚度和地层的温度可以称之为参考参数。通过关键参数可以快速有效地确定油藏是否适合进行二氧化碳混相驱，再结合参考参数可以对前面已经判断为适合进行二氧化碳混合驱的油藏的适合程度进行排序，从中选择出最适合的油藏。

本发明的有益效果：

针对目前适合开展二氧化碳混相驱致密油藏的筛选缺乏公认统一的标准的问题，本发明提供的技术方案通过明确影响致密油藏二氧化碳混相驱开发效果的主控因素来建立致密油藏注二氧化碳混相驱油藏筛选评价标准；该方法不仅实现了致密油藏开展二氧化碳混相驱开发技术适用油藏筛选评价规范化、标准化之目的，而且还可以为致密油藏开展相对应的开发策略研究提供理论依据及地质基础，具有重大的理论和实际意义，可以预见，该技术发明推广应用前景广阔，经济社会效益显著。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法，如图1所示，该方法包括：

基于候选油藏的精细油藏描述结果，利用石油天然气行业主流的三维地质建模软件petrel建立目标油藏的三维精细地质模型。

还可以通过考查候选油藏的动、静态特征，利用石油天然气行业内主流的油藏数模模拟软件Eclipse进行油藏数值模拟分析、研究，并配合石油天然气行业主流的三维地质建模软件petrel修正，完善上述得到的目标油藏的精细地质模型。

基于完善后的候选油藏的精细地质模型，获取候选油藏的以下地质参数：

地层压力(该地层压力即为油藏当前的地层压力)与二氧化碳混相压力之比、空气渗透率、垂向渗透率与横向渗透率之比、地层原油的黏度、地层原油的密度、剩余油饱和度、油层的有效厚度和地层的温度。

基于候选油藏的地质参数，判断候选油藏是否适合二氧化碳混相驱，判断过程如下：

地层压力与二氧化碳混相压力之比≥1.0，且空气渗透率≥0.5mD时，判断候选油藏适合二氧化碳混相驱；否则，判断候选油藏不适合二氧化碳混相驱。

对已经判断为适合二氧化碳混相驱的候选油藏进行排序，以获取候选油藏进行二氧化碳混相驱的适合程度：

以满足参考条件的数目为基准，按照由多至少的顺序，对所述已经判断为适合二氧化碳混相驱的候选油藏进行排序，该排序即为候选油藏适合二样化碳混相驱程度由高至低的排序；其中，参考条件至少包括以下条件之一：

垂向渗透率与横向渗透率之比≤0.1；

地层原油的黏度≤10mPa.s；

地层原油的密度≤0.922g/cm³；

剩余油饱和度≥25％；

油层的有效厚度≤10m；

地层的温度≤140℃。

从获得的排序中，筛选适合二氧化碳混相驱程度最高的油藏(即满足参考条件的数目最多的油藏)作为最终候选油藏进行二氧化碳混相驱。

验证例1

松辽盆地中央坳陷南部的长岭凹陷吉林腰英台油田DB33井区构造—岩性油藏于2011年4月开始CO₂非混相驱油试验。其主力油层为青一Ⅱ、青二Ⅳ砂层组，兼顾青一Ⅰ、青二Ⅴ砂层组，埋深为1900-2400m，储集层平均渗透率为1.9×10^-3μm²，平均孔隙度为12.1％，天然裂缝较发育，裂缝密度为0.312条/m。油井全部压裂投产，监测表明人工裂缝方向主要为近东西向，与地层主应力方向一致，层间可动水分布普遍，压裂后投产初期平均含水率为61％。油藏含油饱和度为41％，但原油性质较好，地层原油密度为0.78g/cm³，地层原油黏度为1.91mPa·s，饱和压力为8.74MPa。试验区沿主应力方向部署排状井网，井距为250m，排距为180m。平均单井日注气40t，注入压力为8-14MPa，平均为10MPa；生产井平均动液面为1785m，井底流压多分布在6-7MPa。

试验区原始地层压力为22MPa，目前平均地层压力为14.5MPa，长细管实验确定最小混相压力为26.63MPa。DB33井区北部开展CO₂非混相驱矿场试验2年5个月，油井含水上升趋势得到有效控制，受控的40口油井中26口油井见到较明显的增油效果，与水驱相比，气驱后试验区目前累增油1.02×10⁴t，预测比水驱提高采收率达4.7％。

对照本发明提供的适合二氧化碳混相驱油藏的筛选条件，DB33井区油藏当前的地层压力与二氧化碳混相压力之比为0.54，＜1.0；平均空气渗透率为1.9×10^-3μm²，＞0.5×10^-3μm²；地层原油的黏度为1.91mPa·s，＜10mPa·s；地层原油的密度为0.78g/cm³，＜0.922g/cm³；油藏含油饱和度为41％，＞25％。可见，DB33井区油藏空气渗透率、地层原油的黏度、地层原油的密度、含油饱和度(剩余油饱和度)等指标满足本发明提供的技术方案中的CO₂混相驱油藏筛选的大部分参考条件的标准，但是该油藏的关键筛选指标——当前的地层压力与二氧化碳混相压力之比＜0.1，不满足本发明提供的技术方案中的CO₂混相驱油藏筛选的关键标准，因而该油藏只能采用CO₂非混相驱油进行开发。

验证例2

江苏油田富14断块为一个典型的水驱后期的油藏，为一断鼻构造，油藏北界受断层控制，南界为一火山岩岩墙，是一南倾北断的砂岩油藏，属于以牵引流为主的曲流河沉积。目的层上部为一连续性较好、分布较广的泥岩盖层，具有较好的气封隔性。目的层共有2个砂体E2s₁ ^5-8和E2s₁ ^5-9，砂体间有一部分连通的泥岩夹层。E2s₁ ^5-8砂体主要分布于断块中部，向东、西方向尖灭。下部E2s₁ ^5-9砂体普遍发育，纵向上呈正韵律分布，层内非均质系数Vdp为0.76，E2s₁ ^5-9垂直渗透率与水平渗透率之比(Kv/Kh)为0.82。其它储层及流体物性资料见表1。

该断块于1998年12月18日开始第一周期CO₂注入试验。到2000年9月30日,富14断块CO₂驱现场试验已完成了6个完整的水、气交替注入周期，累积注水量为24039m³，占14.7％的烃类孔隙体积；累积注CO₂为620×10⁴m³(折合地下体积19666m³)，占12.1％的烃类孔隙体积，累计气水比为1.21∶1。油井见到了明显的增油降水效果，水驱后油层中形成了新的含油富集带。试验区采油速度由0.5％升至1.2％，综合含水率由93.5％降至63.4％。到2000年底，试验区CO₂混相驱试验阶段累积增产原油5218t，占波及区原始地质储量的4.01％。CO₂波及区采收率已提高4％，CO²用量为1240m³/t(油)，CO₂混相驱试验取得成功。

表1油藏基础数据

对照本发明提供的适合二氧化碳混相驱油藏的筛选条件，富14断块油藏当前的地层压力与二氧化碳混相压力之比为1.05，＞1.0；平均空气渗透率为854×10^-3μm²，＞0.5×10^-3μm²；垂直渗透率与水平渗透率之比为(Kv/Kh)为0.82，＞0.1；地层原油的黏度为2.43mPa·s，＜10mPa·s；地层原油的密度为0.82g/cm³，＜0.922g/cm³；油藏剩余含油饱和度为36％，＞25％；油层的有效厚度为6.1m，＜10m；油藏温度为76℃，＜140℃。可见，除了参考指标垂直渗透率与水平渗透率之比(Kv/Kh)＞0.1之外，其余所有关键指标、参考指标均满足本发明提供的技术方案中的CO₂混相驱油藏筛选的标准，因而该油藏采用CO₂混相驱油开发取得了成功。

上述两个验证例充分证明了本发明提供的技术方案最终筛选得到的结果是准确可靠的。

Claims (7)

1.一种适合二氧化碳混相驱的致密油藏的筛选方法，该方法包括：

获取候选油藏的地质参数，所述地质参数包括地层压力与二氧化碳混相压力之比，以及空气渗透率；

基于所述地质参数，判断所述候选油藏是否适合二氧化碳混相驱，判断过程如下：

所述地层压力与二氧化碳混相压力之比≥1.0，且所述空气渗透率≥0.5mD时，判断所述候选油藏适合二氧化碳混相驱；否则，判断所述候选油藏不适合二氧化碳混相驱。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地质参数还包括垂向渗透率与横向渗透率之比、地层原油的黏度、地层原油的密度、剩余油饱和度、油层的有效厚度和地层的温度中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括按照适合程度由高至低的顺序，对已经判断为适合二氧化碳混相驱的候选油藏进行排序的步骤，排序过程如下：

按照满足参考条件的数目由多至少的顺序，对所述已经判断为适合二氧化碳混相驱的候选油藏进行排序，该排序为所述候选油藏适合二氧化碳混相驱程度由高至低的排序。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法还包括从所述排序中，选择适合二氧化碳混相驱程度最高的油藏作为最适合二氧化碳混相驱的候选油藏。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述参考条件至少包括以下之一：

垂向渗透率与横向渗透率之比≤0.1；

地层原油的黏度≤10mPa.s；

地层原油的密度≤0.922g/cm³；

剩余油饱和度≥25％；

油层的有效厚度≤10m；

地层的温度≤140℃。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述候选油藏的地质参数是基于所述候选油藏的地质模型获得的。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述候选油藏的地质模型的构建包括以下过程：

对所述候选油藏进行精细油藏描述，获取候选油藏的精细油藏描述结果；

基于所述精细油藏描述结果，构建候选油藏的地质模型。