專利名稱：縫洞型碳酸鹽巖油藏注水替油實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域縫洞型油藏注水替油提高原油采收率的實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法。
背景技術(shù)：
縫洞型碳酸鹽巖油藏儲(chǔ)集空間特殊。鉆井過程中由于鉆井液漏失等原因，井通常只能鉆到縫洞單元頂部，且不少縫洞單元僅有單井鉆遇。由于天然能量有限，衰竭式開發(fā)采收率低。由于單井單元不能建立注采系統(tǒng)，常規(guī)的注水開發(fā)方式也不適用。而采用注水替油，一方面可補(bǔ)充地層能量，另一方面由于油水密度差和重力分異作用，注入水可將原油向上托舉至井底并采出，從而有效提高原油采收率。由于目前縫洞型油藏滲流理論尚不成熟，無法指導(dǎo)這類油藏工藝參數(shù)優(yōu)化，而物理實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法可對注水替油參數(shù)優(yōu)化提供指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種縫洞型碳酸鹽巖油藏注水替油實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法。該方法原理可靠，操作簡便，可有效模擬油藏注水替油過程，為評價(jià)和優(yōu)化縫洞型碳酸鹽巖油藏的開采方式提供了工具和手段。為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案縫洞型碳酸鹽巖油藏注水替油實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，依次包括以下步驟( I)制作縫洞型碳酸鹽巖巖心模型選擇一塊邊長在30cm左右的方塊狀碳酸鹽巖巖心，進(jìn)行人工造自然單縫，要求縫面大致平行于方塊的任一條棱并且貫穿整個(gè)巖心，用4英寸直徑鉆頭鉆取全直徑巖心，巖心長度可達(dá)10-25cm，要求縫面盡量位于全直徑巖心中央并沿軸向貫穿整個(gè)巖心，之后對全直徑巖心內(nèi)部進(jìn)行造洞，洞的個(gè)數(shù)和大小按實(shí)際油藏溶洞分布和大小經(jīng)計(jì)算后確定，并且洞不能穿過巖心的邊緣和端面，從而形成一個(gè)人造自然單縫面貫穿所有洞的巖心模型。(2)配制地層原油、地層水和注入水樣品，設(shè)定開始注水的壓力P1和結(jié)束注水的壓力P2根據(jù)地層原油PVT報(bào)告配制地層原油樣品，保證配制的樣品在地層溫度和地層壓力下的氣油比、粘度、體積系數(shù)等參數(shù)與地層原油PVT報(bào)告一致；根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)配制地層水、注入水樣品；根據(jù)油藏的具體情況，設(shè)定開始注水的壓力P1和結(jié)束注水的壓力P2，P2不能高于地層破裂壓力，且P2 > Pp(3)進(jìn)行原始狀態(tài)恢復(fù)將巖心裝入巖心夾持器并垂直放置，對巖心進(jìn)行清洗、烘干、抽真空，將中間容器裝滿地層水，接上自動(dòng)泵，將泵設(shè)置到地層壓力并記錄泵此時(shí)的初始讀數(shù)Vfwl，之后打開連接中間容器和巖心間的閘門，用泵緩步驅(qū)動(dòng)地層水由底端進(jìn)入巖心，讓巖心中的壓力緩步升高至地層壓力，記錄此時(shí)的泵讀數(shù)Vfw2，在地層壓力下進(jìn)入巖心的地層水體積即為巖心孔隙體積Vp
Vp=Vfw2-Vfwl再將配制好的地層原油在地層溫度和地層壓力下由頂端注入巖心，從上向下驅(qū)替巖心中的地層水，直到巖心底端不再出水，穩(wěn)定一段時(shí)間后，記錄下采出的地層水體積vwp，在排除巖心兩端管線中流體體積Vdw的影響后，即可得到巖心中的地層原油原始地下體積Vtji，進(jìn)而得到原始含油飽和度Stji Voi=Vwn-Vdw
e !=—其中巖心中的地層原油原始地下體積Vtji可用于計(jì)算巖心中的原油儲(chǔ)量。(4)進(jìn)行衰竭開采實(shí)驗(yàn) 在地層溫度下，從原始地層壓力開始由巖心頂端進(jìn)行衰竭開采。根據(jù)原始地層壓力與P1的差值分為多級衰竭，每級衰竭壓降2-3MPa。每級衰竭按以下方法進(jìn)行逐步降低巖心頂端壓力，使頂端能勻速出油，當(dāng)頂端壓力降至該級衰竭的目標(biāo)壓力時(shí)，保持該壓力直至頂端不再出油為止，記錄衰竭到該壓力采出的原油體積和氣體體積。按此方法進(jìn)行多級衰竭后，巖心頂端壓力下降至P1,記錄從原始地層壓力衰竭至P1采出的原油體積\0和氣體體積Vgtl。(5)進(jìn)行注水替油實(shí)驗(yàn)在地層溫度下，從壓力P1開始，由巖心頂端向巖心注入配制的注入水，當(dāng)壓力回升至P2時(shí)停止注水，記錄第一次注水體積Vwil。關(guān)閉巖心頂端閥門，穩(wěn)定2小時(shí)以上，再次打開頂端閥門進(jìn)行衰竭開采，當(dāng)壓力下降至P1時(shí)關(guān)閉頂端閥門，記錄由巖心頂端采出的經(jīng)氣液分離器分離得到的氣體體積Vgl，經(jīng)油水分離器分離得到的原油體積Vtjl和地層水體積vwl，完成第一次注水替油。按此方法進(jìn)行多次注水替油，得到一系列的注水體積Vwil、Vwi2, Vwi3、…、Vwin，采出氣體體積vgl、vg2, Vg3、…、Vgn，采出原油體積V。:、V02, V03>…、Vm，采出地層水體積vwl、\2、Vw3>…、Vwn (η為注水替油次數(shù))。通過η次注水替油后累計(jì)采出的原油體積Vrtn、氣體體積Vgtn、地層水體積Vwtn分別為Votn=Vol+Vo2+Vo3+…+VonVgtn=Vgl+Vg2+Vg3+...+VgnVwtn=Vwl+Vw2+Vw3+* *. +Vwn通過改變Pl、p2的值，可模擬不同壓力水平，不同吞吐壓差，不同注采比下的開采過程，為優(yōu)化注水替油工藝制度提供依據(jù)。完成最后一次注水替油并衰竭到廢棄壓力后，關(guān)閉巖心頂端閥門，打開巖心底端閥門，將底端回壓逐漸降為大氣壓，從巖心底端采出所有流體，測定采出的原油體積Vm+1、氣體體積Vgn+1和地層水體積Vm+1，用于進(jìn)行物質(zhì)平衡檢驗(yàn)。(6)計(jì)算開發(fā)指標(biāo)。根據(jù)巖心中的地層原油原始地下體積Noi和PVT報(bào)告中地層溫度和地層壓力下原油的體積系數(shù)Btji，可計(jì)算巖心中原油儲(chǔ)量(以體積表示)N
Boi
經(jīng)過η次注水替油后的原油采收率Rm為
權(quán)利要求
1.縫洞型碳酸鹽巖油藏注水替油實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，依次包括以下步驟 (1)選擇方塊狀碳酸鹽巖巖心，進(jìn)行人工造自然單縫，鉆取全直徑巖心，縫面位于全直徑巖心中央并沿軸向貫穿整個(gè)巖心，對全直徑巖心內(nèi)部進(jìn)行造洞，洞的個(gè)數(shù)和大小按實(shí)際油藏溶洞分布和大小經(jīng)計(jì)算后確定，洞不能穿過巖心的邊緣和端面，形成一個(gè)人造自然單縫面貫穿所有洞的巖心模型； (2)根據(jù)地層原油PVT報(bào)告配制地層原油樣品，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)配制地層水、注入水樣品，設(shè)定開始注水的壓力P1和結(jié)束注水的壓力P2 ； (3)進(jìn)行原始狀態(tài)恢復(fù)，將巖心裝入巖心夾持器并垂直放置，對巖心進(jìn)行清洗、烘干、抽真空，用泵驅(qū)動(dòng)地層水由底端進(jìn)入巖心，讓巖心中的壓力緩步升高至地層壓力，再將配制好的地層原油在地層溫度和地層壓力下由頂端注入巖心，驅(qū)替巖心中的地層水，得到巖心中的地層原油原始地下體積Vtji ； (4)在地層溫度下，從原始地層壓力開始由巖心頂端進(jìn)行衰竭開采實(shí)驗(yàn)，得到從原始地層壓力衰竭至P1采出的原油體積\0和氣體體積Vgtl ； (5)進(jìn)行注水替油實(shí)驗(yàn)，在地層溫度下，從壓力P1開始，由巖心頂端向巖心注入配制的注入水，當(dāng)壓力回升至P2時(shí)停止注水，記錄第一次注水體積Vwil，關(guān)閉巖心頂端閥門，穩(wěn)定2小時(shí)以上再打開頂端閥門進(jìn)行衰竭開采，得到巖心頂端采出的氣體體積Vgl，原油體積Vtjl和地層水體積Vwl，按此方法進(jìn)行多次注水替油，得到通過η次注水替油后累計(jì)采出的原油體積Vrtn、氣體體積Vgtn、地層水體積Vwtn ； (6)根據(jù)巖心中的地層原油原始地下體積Vtji和PVT報(bào)告中地層溫度和地層壓力下原油的體積系數(shù)Btji，通過下式計(jì)算巖心中原油儲(chǔ)量N (以體積表示)
全文摘要
本發(fā)明涉及縫洞型碳酸鹽巖油藏注水替油實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法，包括(1)制作縫洞型碳酸鹽巖巖心模型；(2)配制地層原油、地層水、注入水樣品，設(shè)定開始注水的壓力p1和結(jié)束注水的壓力p2；(3)進(jìn)行原始狀態(tài)恢復(fù)，將巖心垂直放置，驅(qū)動(dòng)地層水由底端進(jìn)入巖心，再將配制好的地層原油驅(qū)替巖心中的地層水；(4)由巖心頂端進(jìn)行衰竭開采實(shí)驗(yàn)，得到從原始地層壓力衰竭至p1采出的原油體積和氣體體積；(5)進(jìn)行注水替油實(shí)驗(yàn)，得到n次注水替油后累計(jì)采出的原油體積、氣體體積、地層水體積；(6)計(jì)算巖心中原油儲(chǔ)量和經(jīng)過n次注水替油后的原油采收率。本發(fā)明建立了注水替油物理模擬的實(shí)驗(yàn)方法，為評價(jià)和優(yōu)化縫洞型碳酸鹽巖油藏注水替油開采方式提供了工具和手段。
文檔編號G01M10/00GK102889976SQ201210391048
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者郭平, 周麗梅, 杜建芬, 歐志鵬, 劉冬青, 王娟, 龍芳 申請人:西南石油大學(xué)