致密油藏二氧化碳-水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法技术

本说明书实施例提供致密油藏二氧化碳

【技术实现步骤摘要】
致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法


[0001]本说明书实施例涉及油气开发
，尤其是一种致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法
。

技术介绍

[0002]由于致密油藏储层物性差，孔隙结构复杂，孔吼尺度小，原油流动能力差，因此，常采用二氧化碳
‑
水气交替驱的技术方法
。
致密油藏二氧化碳
‑
水气交替，由于注入的温度与压力高于二氧化碳临界温度和压力，二氧化碳呈超临界状态
。
该状态下，二氧化碳扩散能力极强，二氧化碳通过扩散溶解到原油中，使得原油体积增大，原油的密度和粘度降低
。
且二氧化碳不与原油发生传质，抽提萃取原油中的轻质组分，使得二氧化碳与原油的流度比和界面张力降低，能够提高原油产量和采收率
。
因此，二氧化碳扩散传质效应对于提高致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱采收率具有重要作用
。
[0003]如何定量表征致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱过程中的扩散规律，对于揭示致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散机制具有重要的现实意义
。
构建数学表征模型是定量表征二氧化碳扩散能力和扩散规律的最为常用的方法
。
但现有的致密油藏二氧化碳扩散数学表征模型，未能考虑到水气段塞交替注入对二氧化碳扩散的影响
。
[0004]有鉴于此，本说明书实施例旨提供一种致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法和装置
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述问题，本说明书实施例的目的在于，提供一种致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法，以解决现有技术中未考虑到水驱形成的水段塞对二氧化碳扩散的影响，使得二氧化碳扩散系数计算不准确的问题
。
[0006]为了解决上述技术问题，本说明书实施例的具体技术方案如下：
[0007]第一方面，本说明书实施例提供一种致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法，包括：
[0008]对第一岩心和第二岩心进行饱和水和饱和油处理，对所述第一岩心进行水驱以使所述第一岩心受水段塞影响，将所述第一岩心和所述第二岩心放置于岩心夹持器中并将第一中间容器中的超临界状态的二氧化碳泵入至所述岩心夹持器中以对所述第一岩心和所述第二岩心进行二氧化碳扩散实验，所述第二岩心位于所述第一岩心远离所述第一中间容器的一侧；
[0009]构建二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散模型；
[0010]构建二氧化碳在未受水段塞影响的所述第二岩心处的第二扩散模型；
[0011]求解所述第一扩散模型得到二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散系数，和求解所述第二扩散模型得到二氧化碳在未受水段塞影响的所述第二岩心处的第二扩散系数；
[0012]利用所述第一扩散系数和所述第二扩散系数，评价二氧化碳向原油中扩散传质能力
。
[0013]具体地，所述第一扩散模型为：
[0014][0015]其中，
C(x1,t)
为第一岩心上坐标
x1在
t
时刻二氧化碳的浓度；
D
e1
为二氧化碳在受水段塞影响的第一岩心饱和流体多孔介质处的第一扩散系数；
τ1为第一岩心的迂曲度；
φ1为第一岩心的孔隙度；
[0016]所述第一扩散模型的初始条件为：
[0017][0018]其中，
L
为第一岩心和第二岩心的长度之和，所述第一岩心和所述第二岩心长度相等；
[0019]所述第一扩散模型的边界条件为：
[0020]C(x1,t)
＝
C
i1
(x1＝
0,0
＜
t
＜
t1)
[0021]其中，
C
i1
为二氧化碳在受水段塞影响的第一岩心饱和流体多孔介质中扩散初始时刻的浓度；
t1为二氧化碳扩散到受水段塞影响的第一岩心与未受水段塞影响的第二岩心间界面处的时间
。
[0022]进一步地，求解所述第一扩散模型得到二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散系数，包括；
[0023]引入二氧化碳偏差因子矫正函数对所述第一扩散模型进行优化，得到优化后的第一扩散模型
、
优化后的第一扩散模型的初始条件和优化后的第一扩散模型的边界条件；
[0024]根据优化后的第一扩散模型
、
优化后的第一扩散模型的初始条件和优化后的第一扩散模型的边界条件，求解得到二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散方程；
[0025]求解所述第一扩散方程，得到所述第一扩散系数
。
[0026]更进一步地，求解所述第一扩散方程，得到所述第一扩散系数，包括：
[0027]对所述第一扩散方程进行积分；
[0028]根据积分后的所述第一扩散方程，计算得到所述第一扩散系数；
[0029]所述第一扩散方程为：
[0030][0031]积分后的所述第一扩散方程为：
[0032][0033]其中，
Δ
M
I
为二氧化碳在受水段塞影响的第一岩心中的第一扩散摩尔量，
D
e1
为第一扩散系数
。
[0034]具体地，所述第二扩散模型为：
[0035][0036]其中，
C(x2,t)
为第二岩心上坐标
x2处在
t
时刻二氧化碳的浓度，
D
e2
为二氧化碳在未受水段塞影响的第二岩心饱和流体多孔介质处的第二扩散系数，
τ2为第二岩心迂曲度，
φ2为第二岩心孔隙度，
L
为第一岩心和第二岩心的长度之和，所述第一岩心和所述第二岩心长度相等，
t2为二氧化碳在未受水段塞影响的第二岩心处扩散结束时的时间；
[0037]所述第二扩散模型的初始条件为：
[0038][0039]所述第二扩散模型的边界条件为：
[0040]C(x2,t)
＝
C
i2
(x2＝
0,t
＞
0)
[0041][0042]其中，
C
i2
为二氧化碳在未受水段塞影响的所述第二岩心处饱和流体多孔介质中扩散初始时刻的浓度
。
[0043]进一步地，求解所述第二扩散模型得到二氧化碳在未受水段塞影响的所述第二岩心处的扩散系数，包括：
[0044]引入二氧化碳偏差因子矫正函数对所述第二扩散模型进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种致密油藏二氧化碳
‑
水气交替驱二氧化碳扩散系数表征方法，其特征在于，包括：对第一岩心和第二岩心进行饱和水和饱和油处理，对所述第一岩心进行水驱以使所述第一岩心受水段塞影响，将所述第一岩心和所述第二岩心放置于岩心夹持器中并将第一中间容器中的超临界状态的二氧化碳泵入至所述岩心夹持器中以对所述第一岩心和所述第二岩心进行二氧化碳扩散实验，所述第二岩心位于所述第一岩心远离所述第一中间容器的一侧；构建二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散模型；构建二氧化碳在未受水段塞影响的所述第二岩心处的第二扩散模型；求解所述第一扩散模型得到二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散系数，和求解所述第二扩散模型得到二氧化碳在未受水段塞影响的所述第二岩心处的第二扩散系数；利用所述第一扩散系数和所述第二扩散系数，评价二氧化碳向原油中扩散传质能力
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一扩散模型为：其中，
C(x1,t)
为第一岩心上坐标
x1在
t
时刻二氧化碳的浓度；
D
e1
为二氧化碳在受水段塞影响的第一岩心饱和流体多孔介质处的第一扩散系数；
τ1为第一岩心的迂曲度；
φ1为第一岩心的孔隙度；所述第一扩散模型的初始条件为：其中，
L
为第一岩心和第二岩心的长度之和，所述第一岩心和所述第二岩心长度相等；所述第一扩散模型的边界条件为：
C(x1,t)
＝
C
i1
(x1＝
0,0
＜
t
＜
t1)
其中，
C
i1
为二氧化碳在受水段塞影响的第一岩心饱和流体多孔介质中扩散初始时刻的浓度；
t1为二氧化碳扩散到受水段塞影响影响的第一岩心与未受水段塞影响的第二岩心间界面处的时间
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，求解所述第一扩散模型得到二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散系数，进一步包括；引入二氧化碳偏差因子矫正函数对所述第一扩散模型进行优化，得到优化后的第一扩散模型
、
优化后的第一扩散模型的初始条件和优化后的第一扩散模型的边界条件；根据优化后的第一扩散模型
、
优化后的第一扩散模型的初始条件和优化后的第一扩散模型的边界条件，求解得到二氧化碳在受水段塞影响的所述第一岩心处的第一扩散方程；求解所述第一扩散方程，得到所述第一扩散系数
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，求解所述第一扩散方程，得到所述第一扩散系数，进一步包括：对所述第一扩散方程进行积分；
根据积分后的所述第一扩散方程，计算得到所述第一扩散系数；所述第一扩散方程为：积分后的所述第一扩散方程为：其中，
Δ
M
I
为二氧化碳在受水段塞影响的第一岩心中的第一扩散摩尔量，
D
e1
为第一扩散系数
。5.
根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述第二扩散模型为：其中，
C(x2,t)
为第二岩心上坐标
x2处在
t
时刻二氧化碳的浓度，
D
e2
为二氧化碳在未受水段塞影响的第二岩心饱和流体多孔介质处的第二扩散系数，
τ2为第二岩心迂曲度，
φ2为第二岩心孔隙度，
L
为第一岩心和第二岩心的长度之和，所述第一岩心和所述第二岩心长度相等，
t2为二氧化碳在未受水驱影响的第二岩心处扩散结束时的时间；所述第二扩散模型的初始条件为：所述第二扩散模型的边界条件为：
C(x2,t)
＝
C
i2
(x2＝
0,t
＞
0)
其中，
C
i2
为二氧化碳在未受水段塞影响的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田冷，柴晓龙，顾岱鸿，王泽川，蒋丽丽，王嘉新，黄灿，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：