改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法技术

技术编号:18913606 阅读:17 留言:0更新日期:2018-09-12 02:59
本发明专利技术属于采油技术领域,具体涉及一种改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法:1、制备实验用岩芯物理模型;2、利用数值模拟软件模拟物理实验参数,确定蒸汽‑空气的理论值比例或比例范围;3、进行蒸汽‑空气多介质蒸汽驱物理模拟实验;4、根据分组实验的实验结果绘制采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图;5、通过各组实验的曲线图分析评价改善蒸汽驱驱油效果的主要参数变化。确定最优化的蒸汽‑空气质量比来提高多介质复合驱的采收率以及空气与原油接触24小时后产出气体的氧气含量安全范围。用于稠油蒸汽驱后期改善驱油效果,指导实际生产,提高施工的安全性。

Air displacement experiment and injection volume determination method for improving steam flooding effect

The invention belongs to the field of oil recovery technology, and specifically relates to an air-mixed oil displacement experiment and injection determination method for improving the effect of steam flooding: 1. Preparing a core physical model for experiment; 2. Simulating physical experiment parameters by using numerical simulation software to determine the theoretical value ratio or proportion range of steam and air; 3. Steaming. Physical simulation experiment of steam-air multi-medium steam flooding; 4. Drawing recovery and water cut curves and oxygen content curves according to the experimental results of grouping experiment; 5. Analyzing and evaluating the main parameter changes of improving steam flooding effect through the curves of each group of experiments. Optimized steam-air mass ratio is determined to improve the recovery of multi-media composite flooding and the safe range of oxygen content in the gas produced after 24 hours of contact between air and crude oil. It is used for improving oil displacement effect in late stage of heavy oil steam drive, guiding actual production and improving construction safety.

【技术实现步骤摘要】
改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法
:本专利技术属于采油
,具体涉及一种改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法。
技术介绍
:我国适宜蒸汽驱开发的储量约为4.5亿吨,在新疆、辽河应用蒸汽驱技术开发的稠油油藏都已进入后期,产量递减快,经济效益变差,维持产量稳定面临着严峻挑战,亟待解决纵向和平面液流转向问题,例如辽河油田齐40块蒸汽驱实验区块的生产情况就是如此。为此,提出在蒸汽中掺加空气,使驱替介质由单一的蒸汽转变成非凝析气体加蒸汽组成的多介质,以此改善蒸汽驱波及体积、驱油效率及热效率,进而提高蒸汽驱后期效益和采收率。所以,研究中深层稠油改善蒸汽驱效果的掺加空气蒸汽驱技术实验的研究和设计尤为重要,无疑是具有重要的理论意义和明显的实用价值的。化学剂辅助蒸汽驱提高采收率效果好,但采油生产成本增加造成的问题大;掺加空气辅助蒸汽驱虽然不如化学剂辅助效果好,但是采油成本问题相对而言不严重,只要再解决蒸汽和空气多介质混合比例优化问题和施工工艺优化问题,应用空气与蒸汽掺和形成多介质蒸汽驱完全可以低成本改善目前的蒸汽驱技术,不断实现辽河油田稠油低成本有效开发。因此,本文研究内容确定以辽河油田齐40块蒸汽驱试验区为研究应用背景区块,进行掺加空气辅助蒸汽驱为特征的多介质复合驱油机理实验研究与汽/气最佳比例确定,通过室内实验,研究对现场生产设计和施工有实用价值的技术。蒸汽中掺加空气形成的多介质蒸汽驱目前存在的问题除了与氮气情况类似之外,因为空气中含氧气,所以还额外存在一个施工安全性问题需要研究。因此,深入研究用于稠油蒸汽驱后期改善驱油效果的掺空气复合驱实验方法和安全实用的空气/蒸汽注入量确定方法是十分必要。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法,用于稠油蒸汽驱后期改善驱油效果,通过掺空气驱油实验确定改善蒸汽驱驱油效果的参数,指导实际生产;确定最优的蒸汽-空气质量比来提高多介质复合驱的采收率,以及确定氧气含量处于安全范围数值内的驱油参数,提高采油作业施工的安全性。本专利技术采用的技术方案为:一种改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法,包括以下步骤:步骤一、制备蒸汽-空气多介质蒸汽驱实验的岩芯物理模型;其直径为φ3.8cm,长度为1m,平均空隙度为0.40,平均渗透率为3300×10-3μm2,平均含油饱和度为0.62和0.49两种;岩芯物理模型主体材质为不锈钢,其中φ3.8模型堵头材料采用哈氏合金;步骤二、利用数值模拟软件模拟物理实验参数,模拟出蒸汽-空气的不同注入比例对复合驱驱油效果的影响,通过理论分析确定蒸汽-空气的理论值比例或比例范围;步骤三、进行蒸汽-空气多介质蒸汽驱物理模拟实验1、将制得的蒸汽—空气多介质驱替实验的岩芯物理模型安装于蒸汽—空气多介质驱替实验系统的岩芯夹持器上;2、岩芯物理模型饱和地层油和水,分组进行驱替原油实验;(1)、在平均含油饱和度为0.62的条件下进行蒸汽-空气多介质蒸汽驱物理模拟分组实验:实验1:单纯蒸汽驱替基础实验;实验2:蒸汽-空气的质量比为98:2的驱替实验;实验3:蒸汽-空气的质量比为96:4的驱替实验;实验4:蒸汽-空气的质量比为94:6的驱替实验;实验5:蒸汽-空气的质量比为92:8的驱替实验;实验6:蒸汽-空气的质量比为90:10的驱替实验;实验7:蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;(2)、在平均含油饱和度为0.49的条件下进行蒸汽-空气多介质蒸汽驱物理模拟分组实验:实验8:单纯蒸汽驱替基础实验;实验9:蒸汽-空气的质量比为98:2的驱替实验;实验10:蒸汽-空气的质量比为96:4的驱替实验;实验11:蒸汽-空气的质量比为94:6的驱替实验;实验12:蒸汽-空气的质量比为92:8的驱替实验;实验13:蒸汽-空气的质量比为90:10的驱替实验;实验14:蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验15:在注入蒸汽温度为160℃的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验16:在注入蒸汽温度为190℃的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验17:在注入蒸汽温度为220℃的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验18:在注入蒸汽温度为260℃,注入蒸汽-空气停留时间为24h的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;步骤四、根据实验1-实验18的实验结果绘制采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图;步骤五、通过实验1-实验18的采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图分析评价改善蒸汽驱驱油效果的主要参数变化,确定改善蒸汽驱驱油效果主要参数;进一步地,所述步骤三中实验1-实验14的实验条件为:岩芯物理模型的驱替实验环境温度为50℃;水的注入速度为2ml/min;注入蒸汽温度为250℃;生产压差为1MPa。进一步地,所述步骤三中实验15-实验18的实验条件为:岩芯物理模型的驱替实验环境温度为50℃;水的注入速度为2ml/min;生产压差为1MPa。进一步地,所述步骤三中实验1-实验18的的蒸汽注入速度为2ml/min;实验2的空气注入速度为34.91ml/min;实验3的空气注入速度为71.28ml/min;实验4的空气注入速度为109.19ml/min;实验5的空气注入速度为148.76ml/min;实验6的空气注入速度为190.08ml/min;实验7的空气注入速度为233.28ml/min;实验9的空气注入速度为34.91ml/min;实验10的空气注入速度为71.28ml/min;实验11的空气注入速度为109.19ml/min;实验12的空气注入速度为148.76ml/min;实验13的空气注入速度为190.08ml/min;实验14的空气注入速度为233.28ml/min;实验15的空气注入速度为34.91ml/min;实验16的空气注入速度为34.91ml/min;实验17的空气注入速度为34.91ml/min;实验18的空气注入速度为34.91ml/min。进一步地,根据步骤五中含油饱和度为0.62时的采收率统计图,进行蒸汽-空气多介质复合驱与纯蒸汽驱采收率实验结果的对比,确定采收率最高时蒸汽-空气的质量比;即确定在含油饱和度0.62条件下,蒸汽/空气质量比94:6(即空气/蒸汽的比值≈60STDm3/m3CWE)多介质复合驱的采收率最高。当油藏含油饱和度高时,选取空气/蒸汽比值的上限(即60STDm3/m3CWE)。进一步地,根据步骤五中含油饱和度为0.49时的采收率统计图进行蒸汽-空气多介质复合驱与纯蒸汽驱采收率实验结果的对比,确定采收率最高时蒸汽-空气的质量比。即确定在平均含油饱和度0.49条件下,蒸汽/空气质量比98:2(即空气/蒸汽的比值≈20STDm3/m3CWE)多介质复合驱的采收率最高;含油饱和度低于0.5可取此值。进一步地,根据实验15-18的数据统计图,确定蒸汽-空气质量比88:12、蒸汽温度260℃时,空气与原油接触24小时后产出气体的氧气含量安全范围。即确定蒸汽-空气质量比88:12、蒸汽温度260℃复合驱能发生了LTO,并且空气与原油接触24小时后产出气体的氧气含量在安全范围内(低于5本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、制备蒸汽‑空气多介质蒸汽驱实验的岩芯物理模型;其直径为φ3.8cm,长度为1m,平均空隙度为0.40,平均渗透率为3300×10‑3μm2,平均含油饱和度为0.62和0.49两种;岩芯物理模型主体材质为不锈钢,其中φ3.8模型堵头材料采用哈氏合金;步骤二、利用数值模拟软件模拟物理实验参数,模拟出蒸汽‑空气的不同注入比例对复合驱驱油效果的影响,通过理论分析确定蒸汽‑空气的理论值比例或比例范围;步骤三、进行蒸汽‑空气多介质蒸汽驱物理模拟实验1、将制得的蒸汽—空气多介质驱替实验的岩芯物理模型安装于蒸汽—空气多介质驱替实验系统的岩芯夹持器上;2、岩芯物理模型饱和地层油和水,分组进行驱替原油实验;(1)、在平均含油饱和度为0.62的条件下进行蒸汽‑空气多介质蒸汽驱物理模拟分组实验:实验1:单纯蒸汽驱替基础实验;实验2:蒸汽‑空气的质量比为98:2的驱替实验;实验3:蒸汽‑空气的质量比为96:4的驱替实验;实验4:蒸汽‑空气的质量比为94:6的驱替实验;实验5:蒸汽‑空气的质量比为92:8的驱替实验;实验6:蒸汽‑空气的质量比为90:10的驱替实验;实验7:蒸汽‑空气的质量比为88:12的驱替实验;(2)、在平均含油饱和度为0.49的条件下进行蒸汽‑空气多介质蒸汽驱物理模拟分组实验:实验8:单纯蒸汽驱替基础实验;实验9:蒸汽‑空气的质量比为98:2的驱替实验;实验10:蒸汽‑空气的质量比为96:4的驱替实验;实验11:蒸汽‑空气的质量比为94:6的驱替实验;实验12:蒸汽‑空气的质量比为92:8的驱替实验;实验13:蒸汽‑空气的质量比为90:10的驱替实验;实验14:蒸汽‑空气的质量比为88:12的驱替实验;实验15:在注入蒸汽温度为160℃的条件下,进行蒸汽‑空气的质量比为88:12的驱替实验;实验16:在注入蒸汽温度为190℃的条件下,进行蒸汽‑空气的质量比为88:12的驱替实验;实验17:在注入蒸汽温度为220℃的条件下,进行蒸汽‑空气的质量比为88:12的驱替实验;实验18:在注入蒸汽温度为260℃,注入蒸汽‑空气停留时间为24h的条件下,进行蒸汽‑空气的质量比为88:12的驱替实验;步骤四、根据实验1‑实验18的实验结果绘制采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图;步骤五、通过实验1‑实验18的采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图分析评价改善蒸汽驱驱油效果的主要参数变化,确定改善蒸汽驱驱油效果主要参数。...

【技术特征摘要】
1.一种改善蒸汽驱驱油效果的掺空气驱油实验及注入量确定方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、制备蒸汽-空气多介质蒸汽驱实验的岩芯物理模型;其直径为φ3.8cm,长度为1m,平均空隙度为0.40,平均渗透率为3300×10-3μm2,平均含油饱和度为0.62和0.49两种;岩芯物理模型主体材质为不锈钢,其中φ3.8模型堵头材料采用哈氏合金;步骤二、利用数值模拟软件模拟物理实验参数,模拟出蒸汽-空气的不同注入比例对复合驱驱油效果的影响,通过理论分析确定蒸汽-空气的理论值比例或比例范围;步骤三、进行蒸汽-空气多介质蒸汽驱物理模拟实验1、将制得的蒸汽—空气多介质驱替实验的岩芯物理模型安装于蒸汽—空气多介质驱替实验系统的岩芯夹持器上;2、岩芯物理模型饱和地层油和水,分组进行驱替原油实验;(1)、在平均含油饱和度为0.62的条件下进行蒸汽-空气多介质蒸汽驱物理模拟分组实验:实验1:单纯蒸汽驱替基础实验;实验2:蒸汽-空气的质量比为98:2的驱替实验;实验3:蒸汽-空气的质量比为96:4的驱替实验;实验4:蒸汽-空气的质量比为94:6的驱替实验;实验5:蒸汽-空气的质量比为92:8的驱替实验;实验6:蒸汽-空气的质量比为90:10的驱替实验;实验7:蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;(2)、在平均含油饱和度为0.49的条件下进行蒸汽-空气多介质蒸汽驱物理模拟分组实验:实验8:单纯蒸汽驱替基础实验;实验9:蒸汽-空气的质量比为98:2的驱替实验;实验10:蒸汽-空气的质量比为96:4的驱替实验;实验11:蒸汽-空气的质量比为94:6的驱替实验;实验12:蒸汽-空气的质量比为92:8的驱替实验;实验13:蒸汽-空气的质量比为90:10的驱替实验;实验14:蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验15:在注入蒸汽温度为160℃的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验16:在注入蒸汽温度为190℃的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验17:在注入蒸汽温度为220℃的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;实验18:在注入蒸汽温度为260℃,注入蒸汽-空气停留时间为24h的条件下,进行蒸汽-空气的质量比为88:12的驱替实验;步骤四、根据实验1-实验18的实验结果绘制采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图;步骤五、通过实验1-实验18的采收率和含水率曲线图以及含氧量曲线图分析评价改善蒸汽驱驱油效果的主要参数变化,确定改善蒸汽驱驱...

【专利技术属性】
技术研发人员:王莉利郭建设高新成刘永建
申请(专利权)人:东北石油大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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