本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)中CO₂驅(qū)注入壓力分析領(lǐng)域，尤其是針對(duì)低滲透油藏的注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的確定。

背景技術(shù)：

低滲透油藏開采難度大，注水開發(fā)過(guò)程中“注入難”的問(wèn)題突出，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的低滲透油藏所占比例越來(lái)越大，因此，如何有效開發(fā)低滲透油藏是當(dāng)前油田開發(fā)中既存在很大難度又具有重要意義的研究課題。由于氣體具有易流動(dòng)、降粘、體積膨脹、降低界面張力等作用，因此氣驅(qū)在解決低滲透油藏開發(fā)方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。CO₂是目前氣驅(qū)優(yōu)選驅(qū)替劑之一，國(guó)內(nèi)CO₂驅(qū)在二十世紀(jì)60年代初開始進(jìn)行，1963年在大慶油田進(jìn)行小規(guī)模的礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。目前全國(guó)開展此項(xiàng)工作較多的包括大慶、吉林、勝利、遼河、中原、江蘇油田等。

對(duì)于CO₂驅(qū)油藏，CO₂驅(qū)替前緣連續(xù)監(jiān)測(cè)是油藏管理的核心，是制定調(diào)整方案的基礎(chǔ)。目前CO₂驅(qū)替前緣連續(xù)監(jiān)測(cè)的主要方法包括數(shù)值模擬技術(shù)、井間微地震方法和井間示蹤測(cè)試方法，但其皆存在成本高、周期長(zhǎng)的缺陷，且井間微地震方法不能得到CO₂驅(qū)替前緣連續(xù)變化，井間示蹤測(cè)試方法主要用于得到CO₂注入中后期某一時(shí)刻的前緣位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

由于不能準(zhǔn)確、及時(shí)得到注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的連續(xù)變化，目前CO₂驅(qū)油藏管理工作存在滯后問(wèn)題，調(diào)整措施往往布置于采油井氣竄后，錯(cuò)失了注采調(diào)整的最優(yōu)時(shí)期，導(dǎo)致調(diào)整措施效果差。

本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種數(shù)據(jù)獲取簡(jiǎn)便、解釋結(jié)果可靠的注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑計(jì)算方法及裝置，對(duì)提高CO₂驅(qū)開發(fā)效果，實(shí)現(xiàn)CO₂驅(qū)油藏中早期科學(xué)管理具有重要意義。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面中，本發(fā)明提供一種確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的方法，包括：

在開始注入CO₂的一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻測(cè)量所述注氣井的井底流壓，得到每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓；

分別計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓與初始實(shí)際井底流壓的差值，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值；

在假設(shè)向所述注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體的情況下，計(jì)算在開始注入所述流體的所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻所述注氣井的井底流壓，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；

將所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值和實(shí)際井底流壓變化值的差值確定為相應(yīng)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降；

利用所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降，采用如下公式計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂等效波及半徑：

其中，t表示預(yù)設(shè)時(shí)刻；

r(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂等效波及半徑；

表示CO₂波及范圍內(nèi)地下原油的粘度的平均值；

k_inj表示注氣井近井區(qū)的滲透率；

h_inj表示注氣井井點(diǎn)的有效厚度；

表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂附加壓力降；

r_w表示注氣井的井筒半徑；

q_gas表示注入CO₂的速度；

μ_oil表示地下原油的粘度；

μ_CO2表示注入的CO₂在地下的粘度；

a表示粘度平均系數(shù)。

在本發(fā)明的第二方面中，本發(fā)明提供一種確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的裝置，包括：

實(shí)測(cè)模塊，用于在開始注入CO₂的一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻測(cè)量所述注氣井的井底流壓，得到每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓；

第一計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓與初始實(shí)際井底流壓的差值，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值；

第二計(jì)算模塊，用于在假設(shè)向所述注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體的情況下，計(jì)算在開始注入所述流體的所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻所述注氣井的井底流壓，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；

第三計(jì)算模塊，用于將所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值和實(shí)際井底流壓變化值的差值確定為相應(yīng)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降；

反演模塊，用于利用所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降，采用如下公式計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂等效波及半徑：

其中，t表示預(yù)設(shè)時(shí)刻；

r(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂等效波及半徑；

表示CO₂波及范圍內(nèi)地下原油的粘度的平均值；

k_inj表示注氣井近井區(qū)的滲透率；

h_inj表示注氣井井點(diǎn)的有效厚度；

表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂附加壓力降；

r_w表示注氣井的井筒半徑；

q_gas表示注入CO₂的速度；

μ_oil表示地下原油的粘度；

表示注入的CO₂在地下的粘度；

a表示粘度平均系數(shù)。

借助于上述技術(shù)方案，本發(fā)明一方面在CO₂驅(qū)的中早期(即在開始向注氣井中注入CO₂的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi))測(cè)量持續(xù)變化的井底流壓，并計(jì)算該測(cè)量的井底流壓與初始實(shí)際井底流壓的差值，得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值；另一方面計(jì)算假設(shè)向注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體時(shí)持續(xù)變化的井底流壓，得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；然后通過(guò)將每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值和實(shí)際井底流壓變化值進(jìn)行對(duì)比，得出由于CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的持續(xù)變化的井底流壓變化數(shù)據(jù)，即預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降；最后利用CO₂附加壓力降反演出CO₂驅(qū)時(shí)中早期的CO₂等效波及半徑。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地得到CO₂驅(qū)注入中早期CO₂等效波及半徑的持續(xù)變化情況，對(duì)CO₂驅(qū)替中早期注采措施的調(diào)整提供了可靠依據(jù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的CO₂驅(qū)油藏管理工作滯后問(wèn)題，對(duì)提高CO₂驅(qū)開發(fā)效果，實(shí)現(xiàn)CO₂驅(qū)油藏中早期科學(xué)管理具有重要意義。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明提供的確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的方法的流程示意圖；

圖2是實(shí)施例一中注氣井在注入中早期的實(shí)際井底流壓變化值；

圖3是實(shí)施例一中注氣井在注入中早期的理論井底流壓變化值；

圖4是實(shí)施例一中注氣井在注入中早期的CO₂附加壓力降；

圖5是實(shí)施例一中注氣井在注入中早期的CO₂等效波及半徑。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員知道，本發(fā)明的實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)為一種系統(tǒng)、裝置、設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件、完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，或者硬件和軟件結(jié)合的形式。

在向注氣井中注入CO₂的中早期，注氣井的井底流壓尚未受到采油的影響，CO₂的溶解降粘作用會(huì)導(dǎo)致井底流壓降低，隨著CO₂等效波及半徑的增大，井底流壓會(huì)持續(xù)地發(fā)生變化，這種由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況一定程度上反映了CO₂的波及范圍，因此可通過(guò)計(jì)算這種由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況，反演出CO₂的等效波及半徑。

為了準(zhǔn)確計(jì)算由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況，需要排除由于注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化，為此，假設(shè)向注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體，由于流體的粘度與地下原油的粘度一致，不會(huì)出現(xiàn)溶解降粘作用導(dǎo)致井底流壓發(fā)生變化的情況，只會(huì)存在注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化，因此可以將這種假設(shè)情況下井底流壓的變化作為參照，將在注入CO₂時(shí)實(shí)際測(cè)得的井底流壓的持續(xù)變化情況與假設(shè)情況下理論計(jì)算出的井底流壓的持續(xù)變化情況進(jìn)行對(duì)比，二者的差值即為單純由于CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況。

基于以上發(fā)明原理，本發(fā)明提供一種確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的方法，如圖1所示，包括：

步驟S1，在開始注入CO₂的一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻測(cè)量所述注氣井的井底流壓，得到每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓。

該步驟中的預(yù)設(shè)時(shí)間段應(yīng)對(duì)應(yīng)于CO₂驅(qū)替的中早期，具體實(shí)施時(shí)，可以為6個(gè)月、9個(gè)月、1年或其他時(shí)間，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，本發(fā)明對(duì)此不作限定，但較佳的，應(yīng)小于2年，因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，注入井注入導(dǎo)致的壓力升高傳遞到采油井，此時(shí)注入井的井底流壓不僅受注入量、CO₂降粘作用的影響，還受采油井采出量的影響，根據(jù)本發(fā)明所得到結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)有所下降。

該步驟中的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻應(yīng)盡量均勻分布于整個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段中，且相鄰預(yù)設(shè)時(shí)刻之間的間隔不應(yīng)太久。當(dāng)這些預(yù)設(shè)時(shí)刻是均勻分布于整個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段中且間隔適當(dāng)時(shí)，后續(xù)計(jì)算出的結(jié)果能很好地體現(xiàn)出在整個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)井底流壓的持續(xù)變化情況。如果這些預(yù)設(shè)時(shí)刻不是均勻分布于整個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段中，則后續(xù)計(jì)算出的結(jié)果不能很好地體現(xiàn)井底流壓的持續(xù)變化情況。如果相鄰預(yù)設(shè)時(shí)刻之間的間隔過(guò)短，則可能導(dǎo)致后續(xù)計(jì)算量較大。

具體實(shí)施時(shí)，可綜合考慮結(jié)果的準(zhǔn)確性和計(jì)算量的大小，在預(yù)設(shè)時(shí)間段中設(shè)定多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻，以保證后續(xù)計(jì)算出的結(jié)果能很好地體現(xiàn)出在整個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)井底流壓的持續(xù)變化情況。例如，在開始注入CO₂的1年內(nèi)，每隔1天測(cè)量一次注氣井的井底流壓，若以開始注入的當(dāng)天作為第1天，則所有的預(yù)設(shè)時(shí)刻為第1天、第3天、第5天、第7天……。

具體實(shí)施時(shí)，該步驟可以利用下至注氣井井底的壓力計(jì)來(lái)直接測(cè)量井底流壓，也可以測(cè)量注氣井中任一深度處的壓力數(shù)據(jù)，然后將該深度處的壓力數(shù)據(jù)折算成井底流壓。

以下內(nèi)容中，t表示預(yù)設(shè)時(shí)刻，p_inj-h(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的實(shí)際井底流壓。

步驟S2，分別計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓與初始實(shí)際井底流壓的差值，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值。

為提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，該步驟排除了初始實(shí)際井底流壓對(duì)井底流壓造成的影響。其中，初始實(shí)際井底流壓是指壓力計(jì)下至注氣井后直接測(cè)量的或折算得到的最初的井底流壓。該步驟所計(jì)算出的每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值，即為注入CO₂所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化數(shù)據(jù)，這其中既反應(yīng)了由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況，也反應(yīng)了注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化情況。

以下內(nèi)容中，p_i表示初始實(shí)際井底流壓，Δp_inj-h(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的實(shí)際井底流壓變化值，則Δp_inj-h(t)＝p_inj-h(t)-p_i。

步驟S3，在假設(shè)向所述注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體的情況下，計(jì)算在開始注入所述流體的所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻所述注氣井的井底流壓，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值。

為了準(zhǔn)確計(jì)算由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況，需要排除由于注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化，為此，假設(shè)向注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體，由于流體的粘度與地下原油的粘度一致，不會(huì)出現(xiàn)溶解降粘作用導(dǎo)致井底流壓發(fā)生變化的情況，只會(huì)存在注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化，可以將這種假設(shè)情況下井底流壓的變化作為參照，進(jìn)而準(zhǔn)確計(jì)算由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況。

該步驟是理論計(jì)算該假設(shè)情況下注氣井在各個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值。

考慮到注氣井的實(shí)際工作制度包括注氣井的開井和關(guān)井狀況，在一種實(shí)施例中，該步驟當(dāng)注氣井處于開井狀態(tài)時(shí)，由考慮了啟動(dòng)壓力梯度的不穩(wěn)定滲流公式計(jì)算每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；當(dāng)注氣井處于關(guān)井狀態(tài)時(shí)，由考慮了啟動(dòng)壓力梯度的不穩(wěn)定滲流公式和壓降疊加原理計(jì)算每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值。其中，考慮了啟動(dòng)壓力梯度的不穩(wěn)定滲流公式為：

其中，Δp_inj-s1(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的理論井底流壓變化值；

μ_oil表示地下原油的粘度，單位為mPa.s，可由原油高壓物性PVT實(shí)驗(yàn)測(cè)得；

q_gas表示注入CO₂的速度，單位為cm³/s，可根據(jù)注氣井動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)得到；

k_inj表示注氣井近井區(qū)的滲透率，單位為μm²，可根據(jù)常規(guī)的注氣井單井不穩(wěn)定試井解釋得到；

h_inj表示注氣井井點(diǎn)的有效厚度，單位為cm，可根據(jù)測(cè)井解釋成果得到；

r_w表示注氣井的井筒半徑，單位為cm；

η_inj表示注氣井的導(dǎo)壓系數(shù)；

λ表示啟動(dòng)壓力梯度，單位為atm/cm；

φ_inj表示注氣井井點(diǎn)的孔隙度，可根據(jù)測(cè)井解釋成果得到；

c_t表示綜合壓縮系數(shù)，單位為atm^-1。

以下內(nèi)容中，Δp_inj-s(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的流體驅(qū)致理論井底流壓變化值。

步驟S4，將所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值和實(shí)際井底流壓變化值的差值確定為相應(yīng)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降。

根據(jù)前述介紹，步驟S2計(jì)算得到的每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值，既反映了由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況，也反映了注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化情況；步驟S3計(jì)算得到的每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值，只反映了注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化情況。

該步驟的目的是排除掉步驟S2計(jì)算得到的每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值中由于注入過(guò)程本身所導(dǎo)致的井底流壓的變化情況，得到的結(jié)果為CO₂附加壓力降，只反映了由CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的井底流壓的持續(xù)變化情況，該結(jié)果可用于反演CO₂的等效波及半徑。

以下內(nèi)容中，表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂附加壓力降。

步驟S5，利用所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降，采用如下公式計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂等效波及半徑：

其中，t表示預(yù)設(shè)時(shí)刻，單位為s；

r(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂等效波及半徑，單位為cm；

表示CO₂波及范圍內(nèi)地下原油的粘度的平均值，單位為mPa.s；

k_inj表示注氣井近井區(qū)的滲透率，單位為μm²，可根據(jù)常規(guī)的注氣井單井不穩(wěn)定試井解釋得到；

h_inj表示注氣井井點(diǎn)的有效厚度，單位為cm，可根據(jù)測(cè)井解釋成果得到；

表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂附加壓力降，單位為atm；

r_w表示注氣井的井筒半徑，單位為cm；

q_gas表示注入CO₂的速度，單位為cm³/s，可根據(jù)注氣井動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)得到；

μ_oil表示地下原油的粘度，單位為mPa.s，可由原油高壓物性PVT實(shí)驗(yàn)測(cè)得；

表示注入的CO₂在地下的粘度，單位為mPa.s；

a表示粘度平均系數(shù)，對(duì)于勝利油田的原油性質(zhì)可取值為2.5。

本發(fā)明一方面在CO₂驅(qū)的中早期測(cè)量持續(xù)變化的井底流壓，另一方面理論計(jì)算假設(shè)向注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體時(shí)持續(xù)變化的井底流壓，然后通過(guò)將測(cè)量得到的井底流壓與理論計(jì)算得到的井底流壓進(jìn)行對(duì)比，得出由于CO₂的溶解降粘作用所導(dǎo)致的持續(xù)變化的井底流壓變化數(shù)據(jù)，即預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降，最后利用CO₂附加壓力降反演出CO₂等效波及半徑。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地得到CO₂驅(qū)注入中早期CO₂等效波及半徑的持續(xù)變化情況，對(duì)CO₂驅(qū)替中早期注采措施的調(diào)整提供了可靠依據(jù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的CO₂驅(qū)油藏管理工作滯后問(wèn)題，對(duì)提高CO₂驅(qū)開發(fā)效果，實(shí)現(xiàn)CO₂驅(qū)油藏中早期科學(xué)管理具有重要意義。

實(shí)施例一

本實(shí)施例利用組分理論模型驗(yàn)證本發(fā)明提供的確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的方法的有效性和可靠性。

本實(shí)施例中設(shè)計(jì)組分理論模型，地質(zhì)模型平面大小為999m×999m，網(wǎng)格維數(shù)111×111×3＝36963，網(wǎng)格大小9m×9m×5m。加密近井180m×180m區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格，加密網(wǎng)格維數(shù)123×123×3＝45387，加密網(wǎng)格大小3m×3m×1m。模型為五點(diǎn)井網(wǎng)，滲透率為5×10^-3μm²，孔隙度為0.15。注氣井位于模型中心，日注氣量5000sm³/d。地下原油粘度2.8mPa.s，地下CO₂粘度0.04mPa.s，井筒半徑0.1m。注氣井近井滲透率為5×10^-3μm²，為連續(xù)注入。

(1)利用數(shù)值模擬方法模擬在開始注入CO₂的600天(中早期)內(nèi)每隔5天測(cè)量得到的實(shí)際井底流壓，并計(jì)算實(shí)際井底流壓與初始實(shí)際井底流壓的差值，得到實(shí)際井底流壓變化值，如圖2所示。

(2)利用不穩(wěn)定滲流公式計(jì)算在開始注入CO₂的600天(中早期)內(nèi)每隔5天的理論井底流壓變化值，如圖3所示。

(3)計(jì)算在相同時(shí)刻的圖3中的理論井底流壓變化值與圖2中的實(shí)際井底流壓變化值之差，結(jié)果為相應(yīng)時(shí)刻的CO₂附加壓力降，如圖4所示。

(4)利用本發(fā)明提供的方法由CO₂附加壓力降反演得到CO₂等效波及半徑，如圖5所示。

通過(guò)圖5可知，將利用本發(fā)明提供的方法反演得到CO₂等效波及半徑，與單純利用數(shù)值模擬技術(shù)得到的“CO₂波及前緣”和物質(zhì)守恒計(jì)算得到的“CO₂等效波及前緣”對(duì)比，驗(yàn)證了本發(fā)明提供的方法在確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的合理性。

本發(fā)明還提供一種確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的裝置，包括：

實(shí)測(cè)模塊，用于在開始注入CO₂的一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻測(cè)量所述注氣井的井底流壓，得到每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓；可選的，所述多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻是均勻劃分所述預(yù)設(shè)時(shí)間段得到的時(shí)刻。

第一計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓與初始實(shí)際井底流壓的差值，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的實(shí)際井底流壓變化值；

第二計(jì)算模塊，用于在假設(shè)向所述注氣井中注入與地下原油具有相同粘度的流體的情況下，計(jì)算在開始注入所述流體的所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻所述注氣井的井底流壓，得到所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；

第三計(jì)算模塊，用于將所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值和實(shí)際井底流壓變化值的差值確定為相應(yīng)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降；

反演模塊，用于利用所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂附加壓力降，采用如下公式計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的CO₂等效波及半徑：

其中，t表示預(yù)設(shè)時(shí)刻；

r(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂等效波及半徑；

表示CO₂波及范圍內(nèi)地下原油的粘度的平均值；

k_inj表示注氣井近井區(qū)的滲透率；

h_inj表示注氣井井點(diǎn)的有效厚度；

表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的CO₂附加壓力降；

r_w表示注氣井的井筒半徑；

q_gas表示注入CO₂的速度；

μ_oil表示地下原油的粘度；

表示注入的CO₂在地下的粘度；

a表示粘度平均系數(shù)。

可選的，所述第二計(jì)算模塊進(jìn)一步可以包括開井狀態(tài)計(jì)算模塊和關(guān)井狀態(tài)計(jì)算模塊；所述開井狀態(tài)計(jì)算模塊用于在注氣井處于開井狀態(tài)時(shí)，利用考慮了啟動(dòng)壓力梯度的不穩(wěn)定滲流公式計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；所述關(guān)井狀態(tài)計(jì)算模塊用于在注氣井處于關(guān)井狀態(tài)時(shí)，利用考慮了啟動(dòng)壓力梯度的不穩(wěn)定滲流公式并結(jié)合壓降疊加原理計(jì)算所述每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)刻的理論井底流壓變化值；其中，所述的考慮了啟動(dòng)壓力梯度的不穩(wěn)定滲流公式為：

其中，Δp_inj-s1(t)表示預(yù)設(shè)時(shí)刻t的理論井底流壓變化值；

η_inj表示注氣井的導(dǎo)壓系數(shù)；

λ表示啟動(dòng)壓力梯度；

φ_inj表示注氣井井點(diǎn)的孔隙度；

c_t表示綜合壓縮系數(shù)。

該裝置與圖1所示的確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的方法基于相同的發(fā)明思想實(shí)現(xiàn)，其具體實(shí)施方式可參照前述對(duì)確定注氣井注入中早期CO₂等效波及半徑的方法的介紹，此處不再贅述。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實(shí)施例列出的各種說(shuō)明性邏輯塊(illustrative logical block)，單元，和步驟可以通過(guò)電子硬件、電腦軟件，或兩者的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability)，上述的各種說(shuō)明性部件(illustrative components)，單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過(guò)硬件還是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例中所描述的各種說(shuō)明性的邏輯塊，或單元，或裝置都可以通過(guò)通用處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過(guò)計(jì)算裝置的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器，多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)微處理器聯(lián)合一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器核，或任何其它類似的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲(chǔ)于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲(chǔ)媒介中。示例性地，存儲(chǔ)媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲(chǔ)媒介中讀取信息，并可以向存儲(chǔ)媒介存寫信息?？蛇x地，存儲(chǔ)媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中?？蛇x地，處理器和存儲(chǔ)媒介也可以設(shè)置于用戶終端中的不同的部件中。

在一個(gè)或多個(gè)示例性的設(shè)計(jì)中，本發(fā)明實(shí)施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，這些功能可以存儲(chǔ)與電腦可讀的媒介上，或以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲(chǔ)媒介和便于使得讓電腦程序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲(chǔ)媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問(wèn)的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或其它任何可以用于承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個(gè)網(wǎng)站站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過(guò)一個(gè)同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無(wú)線和微波等無(wú)線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍(lán)光光盤，磁盤通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。