一種測定注采井間二氧化碳最佳混相壓力及混相區(qū)域的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)二氧化碳混相驅(qū)的方法及裝置，屬于二氧化碳驅(qū)提高采收率技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳驅(qū)油是三次采油中最具潛力的提高采收率的方法之一，二氧化碳驅(qū)分為混相驅(qū)和非混相驅(qū)，混相驅(qū)的驅(qū)油效果好于非混相驅(qū)。在礦場中二氧化碳驅(qū)的理想狀況是混相驅(qū)的比例越大越好，但二氧化碳混相驅(qū)的區(qū)域范圍到底有多大，目前礦場試驗(yàn)還給不出具體的試驗(yàn)評價(jià)，為了客觀評價(jià)儲層中混相驅(qū)的情況，需要進(jìn)行相關(guān)二氧化碳室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。
[0003]目前二氧化碳驅(qū)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究需要測試儲層的最佳混相壓力P，然后將P作為回壓，進(jìn)行模擬井間混相驅(qū)實(shí)驗(yàn)，繪制二氧化碳混相驅(qū)區(qū)域分布圖。而測試最佳混相壓力P，需要進(jìn)行細(xì)管測試最小混相壓力實(shí)驗(yàn)，細(xì)管實(shí)驗(yàn)測試最小混相壓力的主要問題在于目前使用模擬細(xì)管中填砂的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其測得的是在某一特定的均質(zhì)條件的最小混相壓力，而實(shí)際儲層具有平面非均質(zhì)性，即從注入井到采出井之間的滲透率分布是不均勻的，所以實(shí)驗(yàn)所得的最小混相壓力不能代表實(shí)際儲層的真實(shí)的最小混相壓力，驅(qū)替壓力即使達(dá)到測得的最小混相壓力，儲層內(nèi)也無法實(shí)現(xiàn)完全混相驅(qū)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對目前使用模擬細(xì)管中填砂的方法來測試二氧化碳與原油最小混相壓力，得到的是特定均質(zhì)條件下的最小混相壓力，而實(shí)際儲層具有平面非均質(zhì)性，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，設(shè)計(jì)了一種測定二氧化碳與原油最佳混相壓力的方法，從而可以利用測得的最佳混相壓力實(shí)現(xiàn)二氧化碳混相驅(qū)區(qū)域面積的最大化，并且能夠掌握相同二氧化碳與原油在不同滲透率區(qū)域能否實(shí)現(xiàn)混相，及能夠得到二氧化碳混相驅(qū)分布圖。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種測定注采井間二氧化碳最佳混相壓力及混相區(qū)域的方法，具體的是:
一、使二氧化碳與含天然氣原油在不同孔喉?xiàng)l件下逐次接觸達(dá)到混相來測試在不同孔喉?xiàng)l件下的最小混相壓力
(1)測試二氧化碳與含天然氣原油在完全接觸條件下達(dá)到混相的最小混相壓力P1;
(2)將上述最小混相壓力Pjt為回壓，測試二氧化碳與含天然氣原油在填砂細(xì)管中即孔喉放大的情況下達(dá)到混相的最小混相壓力P2;
二、根據(jù)實(shí)際儲層的注入井到采出井之間的平面非均質(zhì)性，測試該儲層在不同滲透率的天然巖心孔喉下的二氧化碳與含天然氣原油的實(shí)際最小混相壓力Pm，得到該儲層的最佳混相壓力P
(1)將匕作為回壓，測試二氧化碳與含天然氣原油在不同滲透率的天然巖心中達(dá)到混相的最小混相壓力，得到二氧化碳與原油在實(shí)際微小孔喉中即接觸基本充分情況下的二氧化碳與含天然氣原油的最小混相壓力P3、p4、p5、PfPn，n為實(shí)際儲層的不同滲透率的個數(shù)，Ρ；5、Ρ4、Ρ5' Ρ6...Ρη中最大的數(shù)值Pm即為儲層的實(shí)際最小混相壓力；
(2)比較P3、P4、P5、Ρ^Ρη以及對應(yīng)實(shí)際儲層的破裂壓力Po，確定該儲層的最佳混相壓力P，P為低于Po且為P4、P5、Ρ^Ρη中的最大值；
三、將P作為回壓，進(jìn)行模擬井間混相驅(qū)實(shí)驗(yàn)，繪制二氧化碳混相驅(qū)區(qū)域分布圖。
[0006]測定上述最小混相壓力，需使用一種最小混相壓力測定裝置，該裝置包括供料系統(tǒng)、二氧化碳與原油在完全接觸條件下的最小混相壓力測試組件、二氧化碳與原油在細(xì)管中的最小混相壓力測試組件及二氧化碳與原油在天然巖心中的最小混相壓力測試組件、氣體計(jì)量器及液體計(jì)量器，其中:所述供料系統(tǒng)，包括二氧化碳供應(yīng)組件及含天然氣原油供應(yīng)組件。
[0007]所述二氧化碳供應(yīng)組件，包括二氧化碳恒壓恒速栗、二氧化碳存儲罐及二氧化碳流量積算儀，所述二氧化碳恒壓恒速栗的出口與二氧化碳存儲罐的入口管線連接，二氧化碳存儲罐的出口與二氧化碳流量積算儀的入口管線連接。
[0008]所述含天然氣原油供應(yīng)組件，包括含天然氣原油恒壓恒速栗、活塞容器及含天然氣原油流量積算儀，所述含天然氣原油恒壓恒速栗的出口與裝有含天然氣原油的活塞容器的入口管線連接，該活塞容器的出口通與含天然氣原油流量積算儀的入口管線連接。
[0009]所述二氧化碳與原油在完全接觸條件下的最小混相壓力測試組件，包括高溫高壓可視化裝置及排液閥，上述二氧化碳流量積算儀及含天然氣原油流量積算儀的出口均與高溫高壓可視化裝置的入口管線連接，高溫高壓可視化裝置的出口與進(jìn)液三通管線連接，進(jìn)液三通的其中一個出口與排液閥管線連接，排液閥的出口管線連接氣體計(jì)量器和液體計(jì)量器，進(jìn)液三通的另一個出口管線連接二氧化碳與原油在細(xì)管中的最小混相壓力測試組件。
[0010]所述二氧化碳與原油在細(xì)管中的最小混相壓力測試組件，包括細(xì)管閥門、填砂細(xì)管、細(xì)管混相監(jiān)測器、細(xì)管排液閥、細(xì)管壓力監(jiān)測器及細(xì)管回壓閥；所述細(xì)管閥門的入口與上述進(jìn)液三通的出口管線連接，細(xì)管閥門的出口與填砂細(xì)管的入口管線連接，填砂細(xì)管的出口端與細(xì)管混相監(jiān)測器的入口管線連接，細(xì)管混相監(jiān)測器的出口管線連接三通，三通的一個出口管線連接細(xì)管排液閥，細(xì)管排液閥的出口與細(xì)管壓力監(jiān)測器的入口管線連接，細(xì)管壓力監(jiān)測器的出口與細(xì)管回壓閥的入口管線連接，細(xì)管回壓閥的出口管線連接氣體計(jì)量器和液體計(jì)量器；三通的另一個出口管線連接二氧化碳與原油在天然巖心中的最小混相壓力測試組件。
[0011]所述二氧化碳與原油在天然巖心中的最小混相壓力測試組件，包括若干測試單元，所有測試單元并聯(lián)連接，測試單元的數(shù)量由實(shí)際儲層的非均質(zhì)性劃分的不同滲透率層的個數(shù)決定；具體每一測試單元，包括巖心控制閥門、滲透率為κχ的天然巖心、巖心混相監(jiān)測器、巖心壓力監(jiān)測器及回壓閥，其中Κχ是滲透率為Ki，K2，K3，KfKA的一個，上述巖心控制閥的入口管線連接三通，巖心控制閥的出口管線連接天然巖心的注入端，天然巖心的采出端與巖心混相監(jiān)測器的入口管線連接，巖心混相監(jiān)測器的出口與巖心壓力監(jiān)測器的入口管線連接，巖心壓力監(jiān)測器的出口與巖心回壓閥的入口管線連接，巖心回壓閥的出口管線連接氣體計(jì)量器和液體計(jì)量器。
[0012]上述排液閥、細(xì)管最小混相壓力測試組件、天然巖心最小混相壓力測試組件、氣體計(jì)量器和液體計(jì)量器均布設(shè)在恒溫裝置內(nèi)。
[0013]本發(fā)明測定注采井間二氧化碳最佳混相壓力及混相區(qū)域的方法中，步驟一(1)所述的測試二氧化碳與含天然氣原油在完全接觸條件下達(dá)到混相的最小混相壓力Pi，具體測試方法是:
1、將最小混相壓力測定裝置中的供料系統(tǒng)、完全接觸最小混相壓力測試組件、氣體計(jì)量器和液體計(jì)量器組裝在一起；
2、設(shè)定高溫高壓可視化裝置及恒溫裝置的溫度；
3、打開含天然氣原油恒壓恒速栗及二氧化碳恒壓恒速栗，向高溫高壓可視化裝置中注入二氧化碳與含天然氣原油，通過含天然氣流量積算儀及二氧化碳流量積算儀記錄含天然氣原油的注入量及二氧化碳的注入量，通過排液閥控制測試過程中的廢液的排放；
4、通過高溫高壓可視化裝置不斷攪拌二氧化碳與含天然氣原油體系；
5、通過高溫高壓可視化裝置的可視觀測探頭觀察二氧化碳與含天然氣原油體系的混相情況，確定該體系達(dá)到混相時(shí)的最小混相壓力，即得到二氧化碳與原油在完全接觸條件下的最小混相壓力Pp
[0014]本發(fā)明測定注采井間二氧化碳最佳混相壓力及混相區(qū)域的方法中，步驟一(2)所述的測試二氧化碳與含天然氣原油在填砂細(xì)管中達(dá)到混相的最小混相壓力P2，具體測試方法是:
1、將最小混相壓力測定裝置中的供料系統(tǒng)、完全接觸最小混相壓力測試組件、細(xì)管最小混相壓力測試組件、氣體計(jì)量器和液體計(jì)量器組裝起來，關(guān)閉排液閥；
2、關(guān)閉細(xì)管排液閥，調(diào)節(jié)細(xì)管回壓閥，將該系統(tǒng)回壓設(shè)定為P1;
3、打開細(xì)管排液閥及細(xì)管控制閥，利用細(xì)管控制閥控制該裝置的啟用及關(guān)閉，細(xì)管混相監(jiān)測器用以監(jiān)測填砂細(xì)管中的二氧化碳與含天然氣原油體系的混相情況；細(xì)管壓力監(jiān)測器監(jiān)測體系混相過程中的體系壓力；細(xì)管回壓閥控制該測試過程中的回壓；細(xì)管排液閥控制測試過程中流體的走向及廢液的排放；
4、將在高溫高壓可視化裝置中達(dá)到混相的二氧化碳與含天然氣原油體系注入填砂細(xì)管中；
5、通過細(xì)管混相監(jiān)測器監(jiān)測二氧化碳與含天然氣原油體系在填砂細(xì)管中的混相情況，若體系沒有達(dá)到混相，則提高二氧化碳的注入量即改變