一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法技术

本发明专利技术属于气藏开采效果及其影响因素的室内实验研究工作技术领域，具体涉及一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，包括如下步骤：1）选取岩心样品；2）对岩心饱和地层水直至所需的含水饱和度；3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气；4）设计单次降压压差；5）对步骤3）的岩心进行逐次降压开采并记录相关数据参数；6）对步骤5）的数据参数进行分析总结。解决了现有气藏开采室内模拟实验方法测定压力剖面、产水剖面和储量分布时操作繁琐，设备要求高的问题，可以完全满足气藏开采所需常规参数测定，如采气时间、采气量和出水量等参数，而且无需通过多块岩心串联便可测定压力剖面、产水剖面和储量分布等参数，操作简单、设备要求低。

【技术实现步骤摘要】
一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法
本专利技术属于气藏开采效果及其影响因素的室内实验研究工作
，具体涉及一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法。
技术介绍
近年来，天然气凭借其储量丰富、高热值和低污染等特点，在当今世界能源需求中越来越显示其重要地位。预计到本世纪中期，天然气将超过石油在能源结构中的比例而进入天然气时代。实际气藏开发实践之前，科技工作人员通常会开展相关室内研究工作为气藏的合理、高效开发提供相应的理论依据。因此，气藏开采室内模拟实验作为一种指导实际开发的有效手段，一直被大家广泛重视和采用。目前常用的气藏开采室内模拟实验为定容配产衰竭开采方式，即在实验岩心充注气体后，以一定的产气量进行衰竭开采，该方法可以得到实验尺寸岩心的采收率、出水量、采气时间、压力动态和含水动态等数据。但通常岩心尺寸有限，如要获取压力剖面、产水剖面和储量分布则需增加岩心长度，一般采用多个夹持器串联组合方式来增加实验岩心尺寸和设置多个测压点测量压力变化。该方法虽然可行，但也存在仪器设备要求高和操作繁琐的局限性。此外，受储层物性、开采工艺的影响，与常规天然气资源不同，非常规天然气藏的物理边界与动用边界存在一定差异。可动边界对致密气藏开采至关重要，加之动用边界的确定需通过压力剖面来确定，所以要想以目前的实验方法完成相关测试，无法避免繁琐的操作和较高的设备要求。因此，室内研究中亟待提出一种操作简单、设备要求低，不仅能够反映实际气藏开采特征，还能满足各类物性气藏室内模拟需求的气藏开采模拟实验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中气藏开采室内模拟实验方法测定压力剖面、产水剖面和储量分布时操作繁琐，设备要求高的问题。为此，本专利技术提供了一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，包括如下步骤：1）选取岩心样品；2）对岩心饱和地层水直至所需的含水饱和度；3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气直至达到所需的设计压力；4）对达到设计压力的岩心设计单次降压压差；5）对达到设计压力的岩心进行逐次降压、开采并记录数据参数，每次降压的压力值为单次降压压差，数据参数为岩心两端压力、出口气流量、累计气流量、水流量、累计水流量、采气时间、瞬时气流量；6）对步骤5）的数据参数进行分析总结。所述的步骤2）中对岩心饱和地层水时，采用抽空饱和水的方法对岩心饱和地层水，然后进行气驱。所述的步骤3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气时，将满足含水饱和度要求的岩心装入耐高压夹持器，加围压至设计压力，然后从岩心两端同时加压饱和气，当岩心两端压力达到设定值且1~2个小时保持不变，饱和气完毕。所述步骤4）的单次降压压差结合气田实际储层物性、开采特征和实验目的进行设计。所述步骤5）对岩心进行逐次降压时采用自动控制回压系统，自动控制回压系统出口端降低设计的单次降压压差，同时记录降压过程中岩心两端压力、出口气流量、累计气流量、水流量、累计水流量参数，岩心出口端不产气后，自动控制回压系统出口端再次降低设计的单次降压压差，记录相同参数，以此逐级下降，直至岩心出口端压力达到废弃地层压力。所述的利用步骤5）的对数据参数进行分析总结时，通过气时间、瞬时气流量和累计气流量计算累积采收率和储层动用边界，并利用步骤4）的数据参数建立实验图版。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，在结合实际储层物性和开采特征，将储层等分成i份（见图1），分别模拟每个压力等份条件下的气藏储量动用程度，最后将各等份条件下的实验结果进行组合，便可得到采收率、动用边界距离、动用边界到井底之间的压力剖面、产水剖面和储量分布（见图2、图3），不仅可以完全满足气藏开采所需常规参数测定，如采气时间、采气量和出水量等参数，而且无需通过多块岩心串联便可测定压力剖面、产水剖面和储量分布等参数，操作简单、设备要求低。附图说明以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1是致密砂岩气藏开采示意图；图2是压力随时间变化规律示意图；图3是压力剖面图。具体实施方式实施例1：一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选取岩心样品；2）对岩心饱和地层水直至所需的含水饱和度；3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气直至达到所需的设计压力；4）对达到设计压力的岩心设计单次降压压差；5）对达到设计压力的岩心进行逐次降压、开采并记录数据参数，每次降压的压力值为单次降压压差，数据参数为岩心两端压力、出口气流量、累计气流量、水流量、累计水流量、采气时间、瞬时气流量；6）对步骤5）的数据参数进行分析总结。与现有方法比较，本专利技术在结合实际储层物性和开采特征，将储层等分成i份（见图1），分别模拟每个压力等份条件下的气藏储量动用程度，最后将各等份条件下的实验结果进行组合，便可得到采收率、动用边界距离、动用边界到井底之间的压力剖面、产水剖面和储量分布（见图2、图3），不仅可以完全满足气藏开采所需常规参数测定，如采气时间、采气量和出水量等参数，而且无需通过多块岩心串联便可测定压力剖面、产水剖面和储量分布等参数，操作简单、设备要求低。所述的步骤2）中对岩心饱和地层水时，采用抽空饱和水的方法对岩心饱和地层水，然后进行气驱。确保岩心保持实验所需的含水饱和度且操作简单。所述的步骤3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气时，将满足含水饱和度要求的岩心装入耐高压夹持器，加围压至设计压力，然后从岩心两端同时加压饱和气，当岩心两端压力达到设定值且1~2个小时保持不变，饱和气完毕。对设备要求低且确保岩心保持实验所需的压力值。所述步骤4）的单次降压压差结合气田实际储层物性、开采特征和实验目的进行设计。所述步骤5）对岩心进行逐次降压时采用自动控制回压系统，自动控制回压系统出口端降低设计的单次降压压差，同时记录降压过程中岩心两端压力、出口气流量、累计气流量、水流量、累计水流量参数，岩心出口端不产气后，自动控制回压系统出口端再次降低设计的单次降压压差，记录相同参数，以此逐级下降，直至岩心出口端压力达到废弃地层压力。所述的利用步骤5）的对数据参数进行分析总结时，通过气时间、瞬时气流量和累计气流量计算累积采收率和储层动用边界，并利用步骤4）的数据参数建立实验图版。无需通过多块岩心串联便可测定压力剖面、采收率、动用边界距离、动用边界到井底之间的压力剖面、产水剖面和储量分布储量分布等参数，操作简单、设备要求低。实施例2：采用全自动含水饱和度在线监测物理实验装置监测气藏衰竭开采过程中含水饱和度变化、瞬时产气量、累积产气量、开采时间等参数，具体实验步骤如下：(1)选取岩心样品:实验选取苏里格气田天然岩心，渗透率为0.1mD，外观尺寸Ф3.8cm×20.0cm；(2)对岩心饱和地层水直至所需的含水饱和度：采用抽空饱和水的方法对岩心饱和地层水，然后进行气驱，确保岩心保持实验所需的含水饱和度60%；(3)对满足含水饱和度的岩心加压饱和气直至达到所需的设计压力：将满足含水饱和度要求的岩心装入耐高压夹持器，加围压至5075PSI(35MPa)，然后从岩心两端同时加压饱和气，当两端压力达到4350PSI(30MPa)且1~2个小时保持不变时，饱和气完毕；(4)对达到设计压力的岩心设计单次降压压差：结合苏里格气田实际储层物性、开采特征和实验目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选取岩心样品；2）对岩心饱和地层水直至所需的含水饱和度；3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气直至达到所需的设计压力；4）对达到设计压力的岩心设计单次降压压差；5）对达到设计压力的岩心进行逐次降压、开采并记录数据参数，每次降压的压力值为单次降压压差，数据参数为岩心两端压力、出口气流量、累计气流量、水流量、累计水流量、采气时间、瞬时气流量；6）对步骤5）的数据参数进行分析总结。

【技术特征摘要】
1.一种气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选取岩心样品；2）对岩心饱和地层水直至所需的含水饱和度；3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气直至达到所需的设计压力；4）对达到设计压力的岩心设计单次降压压差；5）对达到设计压力的岩心进行逐次降压、开采并记录数据参数，每次降压的压力值为单次降压压差，数据参数为岩心两端压力、出口气流量、累计气流量、水流量、累计水流量、采气时间、瞬时气流量；6）对步骤5）的数据参数进行分析总结。2.如权利要求1所述的气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，其特征在于：所述的步骤2）中对岩心饱和地层水时，采用抽空饱和水的方法对岩心饱和地层水，然后进行气驱。3.如权利要求2所述的气藏逐级降压开采方式物理模拟实验方法，其特征在于：所述的步骤3）对满足含水饱和度的岩心加压饱和气时，将满足含水饱和度要求的岩心装入耐高压夹持器，加围压至设计压力，然后从岩心两端同时加压饱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进步，王继平，胡勇，卢祥国，王龙，王一，王艳，刘平，李娅，杨特波，吴小宁，朱亚军，冯敏，范萍，马志欣，谢坤，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11