油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法及装置与流程

文档序号:15578743发布日期:2018-09-29 06:15

本申请属于石油开采技术领域,具体涉及一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法及装置。



背景技术:

通常在稠油油藏点火过程中会将稠油中的轻质组分燃烧生成重质组分,而重质组分难以在火驱二次启动时进行驱替,因此在稠油点火前获取二次启动的驱替压力对于稠油油藏的点火十分重要。

然而,目前对于火烧油层的研究大部分都针对火驱过程中的火线推进。但在点火过程中,温度场初步建立,在火驱过程中的二次启动不同于火驱过程的火线推进,因此不能将火线推进方法和参数应用于稠油油藏的二次启动中。

对于此,石油开采现场通常的做法可以利用储层的毛管力进行表征稠油油藏的驱替压力,而现场直接测试储层的毛管力难度高,工作量十分巨大。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法及装置,其可以简单方便的表征油藏的驱替压力。

本发明的具体技术方案是:

本发明提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法,包括以下步骤:

按照温度对原油进行蒸馏,得到蒸馏后不同温度区间的油品;

基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第一预定规则得到不同温度区间油品的表面张力;

基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第二预定规则得到不同温度区间油品的润湿角;

根据不同温度区间油品的表面张力和润湿角,按照第三预定规则得到不同温度区间油品的毛管力;

该不同温度区间油品的毛管力即表征为油藏不同温度二次启动的驱替压力。

在一个优选的实施方式中,按照温度对原油进行蒸馏包括:

按照小于250℃;

250℃-300℃;

300℃-350℃;以及

大于350℃,四个温度区间对原油进行蒸馏。

在一个优选的实施方式中,所述第一预定规则为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的表面张力:

其中,σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;T表示为温度,单位℃。

在一个优选的实施方式中,所述第二预定规则为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的润湿角:

其中,θ表示为油品的润湿角,单位度;T表示为温度,单位℃。

在一个优选的实施方式中,所述第三预定规则为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的毛管力:

其中,Pc表示为油品的毛管力,单位kPa;σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;θ表示为油品的润湿角,单位度;K表示为油层的渗透率,单位μm2;表示为油层的孔隙度。

另外,本申请还提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置,包括:

蒸馏模块,被配置为按照温度对原油进行蒸馏,得到蒸馏后不同温度区间的油品;

表面张力模块,被配置为基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第一预定规则得到不同温度区间油品的表面张力;

润湿角模块,被配置为基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第二预定规则得到不同温度区间油品的润湿角;

获取模块,被配置为根据不同温度区间油品的表面张力和润湿角,按照第三预定规则得到不同温度区间油品的毛管力;

表征模块,被配置为该不同温度区间油品的毛管力即表征为油藏不同温度二次启动的驱替压力。

在一个优选的实施方式中,所述蒸馏模块被配置为按照温度对原油进行蒸馏包括:

按照小于250℃;

250℃-300℃;

300℃-350℃;以及

大于350℃,四个温度区间对原油进行蒸馏。

在一个优选的实施方式中,所述表面张力模块具体被配置为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的表面张力:

其中,σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;T表示为温度,单位℃。

在一个优选的实施方式中,所述润湿角模块具体被配置为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的润湿角:

其中,θ表示为油品的润湿角,单位度;T表示为温度,单位℃。

在一个优选的实施方式中,所述获取模块具体被配置为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的毛管力:

其中,Pc表示为油品的毛管力,单位kPa;σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;θ表示为油品的润湿角,单位度;K表示为油层的渗透率,单位μm2;表示为油层的孔隙度。

同时,本申请还提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置,包括存储器和处理器,存储器中存储计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器执行时,实现以下步骤:如上述所述的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法。

借由以上的技术方案,本申请的有益效果在于:本申请的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法及装置可以成功二次启动油藏,表征油藏二次启动的驱替压力,保证冷区和富油区的原油更好的排泄至生产井,使温度场快速扩展,保证火线前缘高温氧化区域的均衡扩展,保障火驱快速提效。

参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。

应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本申请的理解,并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中:

图1为本申请实施方式的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法流程图;

图2为本申请实施方式的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置模块图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示,本申请提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法,包括以下步骤:

S1:按照温度对原油进行蒸馏,得到蒸馏后不同温度区间的油品。

S2:基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第一预定规则得到不同温度区间油品的表面张力。

S3:基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第二预定规则得到不同温度区间油品的润湿角。

S4:根据不同温度区间油品的表面张力和润湿角,按照第三预定规则得到不同温度区间油品的毛管力。

S5:该不同温度区间油品的毛管力即表征为油藏不同温度二次启动的驱替压力。

在上述实施方式中,若要表征油藏不同温度的二次启动驱替压力,首先要利用馏程试验按照温度对原油进行蒸馏。具体地,可以利用馏程试验对原油进行切割,将原油分成小于250℃,250℃-300℃,300℃-350℃,以及大于350℃,四个温度区间段,从而得到这四个温度区间段的油品。

再基于这四个温度区间段的油品,可以按照第一预定规则得到不同温度区间油品的表面张力。所述第一预定规则为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的表面张力:

其中,σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;T表示为温度,单位℃。

然后可以基于这四个温度区间段的油品,按照第二预定规则计算得到不同温度区间油品的润湿角:

其中,θ表示为油品的润湿角,单位度;T表示为温度,单位℃。

需要进行说明的是,不同温度区间油品的润湿角可以基于不同温度区间油品的表面张力获得。具体地,可以利用Wilhelmy吊片法测定不同温度区间油品的表面张力,测试条件为标准大气压。

测试前可以将油样放入可升降的圆柱形样品池中,将石英片悬挂在微量天平上(精度10μg)。测试时样品池以3mm·min-1的速率缓慢上升,直到液面刚好接触石英片下表面,上升过程中液面始终与悬挂好的石英片下表面平行,实验台面保持无震动。当液面刚好接触到石英片下表面时,由于液体对石英片的润湿作用,液体会在石英片下端表面上形成弯液面而导致样品池内液体液面下降,用吊片法测试样品片表面张力时,样品片会受到重力、弯液面的重力(w)和浮力(Fb)的共同作用。由于测试前仪器将重力自动清零,故总作用力F可以简化为:

F=w+Fb;

然后可以利用下述公式计算得到不同温度区间油品的润湿角θ:

其中,F表示为总作用力(试验可以直接测得),单位N(牛);σ表示为油品的表面张力,单位mN/m(毫牛/米);θ表示为油品的润湿角,单位度;l表示为石英片的长度,单位mm;t表示为石英片的厚度,单位mm;r表示为圆柱形样品池的底面半径,单位mm。

根据试验情况,本次试验可以取值r=32.70mm,l=24mm,t=0.18mm带入公式中。

最后,可以根据不同温度区间油品的表面张力和润湿角,按照第三预定规则得到不同温度区间油品的毛管力。其中第三预定规则为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的毛管力:

其中,Pc表示为油品的毛管力,单位kPa;σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;θ表示为油品的润湿角,单位度;K表示为油层的渗透率,单位μm2(平方微米);表示为油层的孔隙度。

从而该不同温度区间油品的毛管力即可以表征为油藏不同温度二次启动的驱替压力。因为毛管力是在空气驱油过程中的阻力(空气是非润湿相,非润湿相就是阻力),毛管力越大,代表需要更大的驱替压力才能推动。

由此可见,利用本申请的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法可以利用简单的馏程试验确定不同温度区间段的表面张力和润湿角,然后利用公式计算出不同温度区间油品的毛管力,该毛管力可以表征为油藏不同温度二次启动的驱替压力。该方法具有较高的准确率,可以通过计算表征二次启动的驱替压力,在原油火驱点火现场可以实施。

基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置,如下面的实施例所述。由于一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置解决问题的原理与一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法相似,因此油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置的实施可以参见油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

如图2所示,本发明还提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置,包括:

蒸馏模块101,被配置为按照温度对原油进行蒸馏,得到蒸馏后不同温度区间的油品。

表面张力模块102,被配置为基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第一预定规则得到不同温度区间油品的表面张力。

润湿角模块103,被配置为基于蒸馏后不同温度区间的油品,按照第二预定规则得到不同温度区间油品的润湿角。

获取模块104,被配置为根据不同温度区间油品的表面张力和润湿角,按照第三预定规则得到不同温度区间油品的毛管力。

表征模块105,被配置为该不同温度区间油品的毛管力即表征为油藏不同温度二次启动的驱替压力。

所述蒸馏模块101被配置为按照温度对原油进行蒸馏包括:

按照小于250℃;

250℃-300℃;

300℃-350℃;以及

大于350℃,四个温度区间对原油进行蒸馏。

所述表面张力模块102具体被配置为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的表面张力:

其中,σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;T表示为温度,单位℃。

所述润湿角模块103具体被配置为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的润湿角:

其中,θ表示为油品的润湿角,单位度;T表示为温度,单位℃。

所述获取模块104具体被配置为按照以下公式计算得到不同温度区间油品的毛管力:

其中,Pc表示为油品的毛管力,单位kPa;σ表示为油品的表面张力,单位mN/m;θ表示为油品的润湿角,单位度;K表示为油层的渗透率,单位μm2;表示为油层的孔隙度。

另外,本发明还提供一种油藏不同温度二次启动驱替压力的表征装置,包括存储器和处理器,存储器中存储计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器执行时,实现以上所述的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法的步骤。

在本实施方式中,所述存储器可以包括用于存储信息的物理装置,通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方法的媒体加以存储。本实施方式所述的存储器又可以包括:利用电能方式存储信息的装置,如RAM、ROM等;利用磁能方式存储信息的装置,如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘;利用光学方式存储信息的装置,如CD或DVD。当然,还有其他方式的存储器,例如量子存储器、石墨烯存储器等等。

在本实施方式中,所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如,所述处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。

本说明书实施方式提供的服务器,其处理器和存储器实现的具体功能,可以与本说明书中的前述实施方式相对照解释。

在另外一个实施方式中,还提供了一种软件,该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施方式中,还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有上述软件,该存储介质包括但不限于:光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中可以看出,本发明实施方式实现了如下技术效果:本申请的油藏不同温度二次启动驱替压力的表征方法及装置可以成功二次启动油藏,表征油藏二次启动的驱替压力,保证冷区和富油区的原油更好的排泄至生产井,使温度场快速扩展,保证火线前缘高温氧化区域的均衡扩展,保障火驱快速提效。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

本发明披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

再多了解一些
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