本發(fā)明涉及一種CO₂、N₂驅(qū)油方法，尤其涉及低滲油藏CO₂、N₂混合驅(qū)油方法，屬于油田采油技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

注CO₂、N₂提高油藏采收率已在油田開發(fā)中得到工業(yè)化應(yīng)用，其中CO₂驅(qū)應(yīng)用最為廣泛。單純注CO₂、N₂雖然有它們各自的優(yōu)點(diǎn)，但也存在很多問(wèn)題。

CO₂驅(qū)增產(chǎn)主要機(jī)理是CO₂注入到油藏后：①可溶解于原油，降低原油粘度；②抽提原油中輕質(zhì)組分，形成混相驅(qū)；③改善油水界面張力；④溶脹原油及維持地層壓力等，而CO₂驅(qū)增產(chǎn)機(jī)理主要是建立在是否混相和擴(kuò)大波及范圍基礎(chǔ)上。若油藏壓力高于或接近于原油與CO₂的最小混相壓力，則原油與CO₂混相，即可實(shí)現(xiàn)CO₂混相增油的目的。原油與CO₂的最小混相壓力可由細(xì)管實(shí)驗(yàn)法和界面張力消失法確定。目前國(guó)際上實(shí)現(xiàn)CO₂混相的主要做法是提高油藏壓力至最小混相壓力之上，擴(kuò)大CO₂波及范圍，接觸更多的原油，才能在高效驅(qū)油、混相的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量。

CO₂驅(qū)在低滲透油藏現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中存在波及范圍小和提高油藏壓力慢的問(wèn)題。①波及范圍?。篊O₂在油藏條件下呈超臨界狀態(tài)，而超臨界最顯著的變化是密度變化大，而對(duì)于淺層油藏(3000米以內(nèi))CO₂密度低于0.5g/cm³，在油藏內(nèi)一般位于中上部；對(duì)于深層油藏(3000米以上)CO₂密度可高達(dá)到0.8g/cm³，接近于原油密度，在油藏內(nèi)一般位于中下部，然而低滲透油藏大多為深層油藏，CO₂無(wú)法動(dòng)用油藏上部原油；②提高油藏壓力慢：高壓下CO₂在油水中均具有較高的溶解度，注入到地層中的CO₂以溶解形式存在，僅通過(guò)原油溶脹后增加地層能量速度太慢，尤其是油藏壓力低于最小混相壓力導(dǎo)致無(wú)法形成混相驅(qū)的油藏，采用增加地層壓力實(shí)現(xiàn)混相驅(qū)會(huì)浪費(fèi)大量的CO₂，增加生產(chǎn)成本。

N₂增油機(jī)理主要是快速補(bǔ)充地層能量，主要用于吞吐和低滲難注水油藏，N₂開發(fā)中主要存在驅(qū)油效率低和波及范圍小的問(wèn)題。①驅(qū)油效率低：由于N₂在原油中溶解度非常低，因此二者在油藏壓力下不容易實(shí)現(xiàn)混相，驅(qū)油效率一般在10％左右；②波及范圍有限：N₂屬于難壓縮氣體，從常壓到常規(guī)油藏壓力下其密度變化很小，約為0.2g/cm³，因此N₂主要波及油藏上部。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種低滲油藏CO₂、N₂混合驅(qū)油方法，以解決上述CO₂驅(qū)油技術(shù)存在的波及范圍小、提高油藏壓力慢和N₂驅(qū)油難以實(shí)現(xiàn)混相的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種低滲油藏CO₂、N₂混合驅(qū)油方法，利用目標(biāo)區(qū)塊三維地質(zhì)模型和開發(fā)井網(wǎng)模型，依據(jù)CO₂和N₂波及范圍相互交匯的原則，確定CO₂和N₂的注入速度，依據(jù)油藏壓力達(dá)到CO₂/原油最小混相壓力，確定悶井開井時(shí)間。具體包括以下步驟：

1)建立目標(biāo)區(qū)塊三維地質(zhì)模型

利用目標(biāo)區(qū)塊原始數(shù)據(jù)，建立包括三維構(gòu)造模型、沉積相模型和屬性模型在內(nèi)的目標(biāo)區(qū)塊三維地質(zhì)模型；

2)依據(jù)目標(biāo)區(qū)塊油藏裂縫方向，按照注CO₂井、采油井和注N₂井相互間隔的排列方式，在三維地質(zhì)模型上構(gòu)建水平狀油藏開發(fā)井網(wǎng)模型；

3)依據(jù)注CO₂和注N₂在三維地質(zhì)模型上的縱向波及范圍和油藏開發(fā)井網(wǎng)模型，確定CO₂的注入速度Qc和N₂的注入速度Qn；

4)依據(jù)目標(biāo)區(qū)塊原油/CO₂的最小混相壓力Pmmp和步驟3)確定的CO₂和N₂注入速度Qc、Qn，確定CO₂的注入量Vc和N₂的注入量Vn；

5)依據(jù)油藏壓力達(dá)到CO₂/原油最小混相壓力來(lái)確定采油井悶井開井時(shí)間。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用油藏縱向剖面上CO₂沿中下部擴(kuò)散和N₂沿中上部擴(kuò)散特性，結(jié)合水平狀油藏開發(fā)井網(wǎng)模型，擴(kuò)大氣體在縱向和水平向波及范圍，避免注入氣體沿裂縫竄逸，達(dá)到提高采油井的采出程度的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例中衛(wèi)42塊三維地質(zhì)模型示意圖(局部)；

圖2為油藏開發(fā)井網(wǎng)模型示意圖；

圖3為縱向網(wǎng)格波及范圍示意圖；

圖4為目標(biāo)區(qū)塊原油/CO₂最小混相壓力與采收率的關(guān)系；

圖5為單純注CO₂、單純注N₂和CO₂、N₂混注提高采收率效果對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。

實(shí)施例1

以衛(wèi)42塊為例，低滲油藏CO₂、N₂混合驅(qū)油方法的具體步驟如下：

1)建立衛(wèi)42塊三維地質(zhì)模型

篩選地質(zhì)建模原始數(shù)據(jù)，包括：井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)圖形數(shù)據(jù)和該區(qū)塊的基礎(chǔ)地質(zhì)資料、儲(chǔ)量報(bào)告及動(dòng)態(tài)資料，采用petrel軟件建立包括三維構(gòu)造模型、沉積相模型和屬性模型在內(nèi)的如圖1所示的油田三維地質(zhì)模型，以縱向網(wǎng)格表征目標(biāo)區(qū)塊注氣層位，縱向網(wǎng)格為1m步長(zhǎng)，測(cè)定的目前油藏壓力P₀為28MPa；

2)以人工壓裂裂縫方向?yàn)榕啪€，水平方向上設(shè)置排狀開發(fā)井網(wǎng)，注CO₂和注N₂井排之間為采油井排；

為便于現(xiàn)場(chǎng)安裝CO₂與N₂注入裝置，注CO₂井排、注N₂井排與采油井排呈間隔排狀分布，即采油井排-注N₂井排-采油井排-注CO₂井排-采油井排，依此類推形式設(shè)置，構(gòu)建如圖2所示的油藏開發(fā)井網(wǎng)模型；

3)根據(jù)目標(biāo)區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的吸氣指數(shù)0.12t/(d·m·MPa)和油藏厚度6m，設(shè)定注CO₂和注N₂井排的注入壓力為15MPa(注氣壓力一般為注水壓力50％)，確定CO₂注入速度Qc為10.8t/d，取整數(shù)為11t/d，N₂注入速度Qn為5500m³/d；

利用步驟2)確定的油藏開發(fā)井網(wǎng)模型，模擬單純注CO₂后在縱向網(wǎng)格上波及范圍，并記錄縱向上可波及到第5層網(wǎng)格，模擬單純注N₂后在縱向網(wǎng)格上波及范圍，并記錄縱向上可波及到第5層網(wǎng)格，如圖3所示；若不能同時(shí)達(dá)到相同網(wǎng)格層數(shù)，則以10％量遞加注入量，直至相互交匯；

4)通過(guò)細(xì)管實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)得如圖4所示的目標(biāo)區(qū)塊原油與CO₂最小混相壓力Pmmp為31.18MPa，以CO₂注入速度11t/d、N₂注入速度5500m³/d為基礎(chǔ)，將油藏壓力Po由目前油藏壓力28MPa增加到32MPa(略高于最小混相壓力)，應(yīng)注入CO₂總量35426t、N₂總量17713000m³；

5)當(dāng)油藏壓力Po達(dá)到最小混相壓力Pmmp后，打開采油井，并保持CO₂與N₂注入速度分別為11t/d、5500m³/d。

利用低滲油藏CO₂、N₂混合驅(qū)油方法進(jìn)行開發(fā)后，低滲透油藏采收率預(yù)測(cè)為23.6％，而單純CO₂驅(qū)采收率為14.7％，單純N₂驅(qū)采收率為6.2％，采收率對(duì)比如圖5所示。