一种新型复合驱驱油实验/试验模拟方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及油田Ξ次采油技术应用的一种实验/试验的数字化模拟方法，具体设 及油田Ξ元复合驱油室内驱油实验、现场驱油方案优化设计研究方法。
【背景技术】
[0002] Ξ元复合驱油技术是油田Ξ次采油技术领域中一项重要的新技术，在国内外还处 于矿场试验研究阶段。运一技术的主要研究方法和研究过程是:首先通过室内实验研究，选 择驱油体系，再通过岩屯、驱油实验，研究不同驱油方案的驱油效果;数值模拟研究在获取室 内实验测得参数基础上，在油藏模型的条件下，模拟计算优化设计现场驱油方案;在室内实 验和数值模拟研究的基础上，在矿场上进行不同层次的驱油试验研究。
[0003] 复合驱油技术是在油藏Ξ维空间条件下实施的高效率的驱油技术，欲获取高的原 油采收率，必须使得油藏纵向上低渗透层位、平面上主流线两翼部位原油更多的采出；复合 驱高的驱替效率，使得驱替液在纵向上沿高渗透层、在平面上沿主流线方向突进加重，欲获 得理想驱油效果，必须抑制驱油过程中油层高渗透层的突进。由此复合驱油技术研究必须 在比较全面地反映复合驱驱油技术特征的Ξ维空间模型上进行。由于Ξ维岩屯、驱油实验存 在一系列技术上困难，岩屯、精密制造困难，使得可比的重复实验难W做出，驱油实验周期 长，而研究工作又需要建立在大量实验数据结果基础上，更为要害问题是室内岩屯、驱油实 验与油藏条件下矿场试验的"等效关系"还没有确定，室内驱油实验的结果只能提供定性参 考数据资料，由此而使得数值模拟方案设计也同样成为"定性"参考的评估。运一系列的问 题使人们难W看到Ξ维模型驱油实验的优势，在运样情况下"粗化"的二维岩屯、实验能够承 担、而且实际已承担目前室内驱油实验的研究。
[0004] 深入的研究建立了油藏模型与实验模型复合驱的"等效"联系纽带，把Ξ维模型驱 油试验看成"微型"矿场试验，在油藏条件下的模型上，实现了对于驱油实验的"等效拟合"， 建立数字化复合驱地质模型；在数字化地质模型平台上，进行复合驱方案计算一一数字化 的驱油试验，进行广泛而深刻复合驱油技术研究；在建立的数字化地质模型平台上设计驱 油方案，提升驱油试验的质量，为加速复合驱油技术的推广应用提供有效的技术支持。
[0005] 本发明介绍新型驱油实验/试验方法的创建过程和方法的实施情况。
【发明内容】
[0006] 本发明目的在于为油田复合驱技术应用研究提供一种新型实验/试验研究方法， 具体设及油田Ξ元复合驱油室内驱油实验、现场驱油试验方案优化设计研究方法。
[0007] 本发明提供一种将室内驱油实验与数值模拟研究相结合的方法，包括W下步骤： [000引1、在油层原始地质数据基础上，建立油层"简化地质结构模型"（模型1)，室内依据 "模型Γ技术数据制造 Ξ维岩屯、模型(模型5)，采用"模型5"完成一定数量高水平"水驱、复 合驱驱油实验"；
[0009] 2、采用数值模拟方法，在油藏条件下一一"模型Γ基础上，建立地质模型(模型2)， 在(模型2)上完成对驱油实验的等效拟合，建立"数字化"油藏地质模型；
[0010] 3、对于拟合驱油实验得到的数字化地质模型平台进行严格选择考核，确认相对更 准确反映目标油层地质特征和复合驱信息的地质模型(模型3);
[0011] 4、在确定的数字化地质模型平台（模型3)上，采用"模型2'"开展多方面的复合驱 油技术的数字化驱油试验研究；
[0012] 其中；
[0013] 步骤1所述的"目标油层"即待进行复合驱实验/试验研究的油层，该油层经历一个 阶段水驱开发，并经过数值模拟研究，确定油层了油层渗透率变异系数VK值和水驱采收率 (标定义收率)的相对准确数值；
[0014] 步骤1所述的"驱油实验"的使用的Ξ维岩屯、模型（模型5)，制作有着极为严格要 求，必须采用平面均质、纵向非均质结构，岩屯、几何尺寸推荐采用：平面正方形，宽为30~ 40cm，纵向一般设为等厚Ξ层，总厚度3~5cm，特别是要求:它与待驱油试验研究的目标油 层"模型Γ有着近于相同的渗透率变异系数，偏差值小于+/-〇. 05，水驱采收率与目标油层 标定义收率小于+/-1 % ;
[0015] 步骤1所述的"驱油实验"过程是在首先完成一个水驱实验完整过程(产出液含水 98%实验终止）后，转复合驱，再完成复合驱一个完整过程，复合驱方案：复合体系段塞 0.3PV，体系黏度在20mPa · S左右，后续聚合物段塞0.3~0.5PV，黏度相近于复合体系段塞， 段塞之后为水驱至驱油过程终止;特别说明，驱油实验是在油田油层水条件下完成，体系界 面张力5Χ1〇ΛιΝ/πι左右，特殊需要可有条件使用ΙοΛιΝ/m体系，不能使用界面张力为10- 2mN/m体系；
[0016] 步骤2所述的"等效拟合"驱油实验使用的"模型2"是在"模型Γ基础上建立，Ξ层 结构，实现"等效拟合"技术关键是:拟合驱油过程中"模型2"的"中截面"一一通过主流线中 点、垂直于主流线的截面一一上的平均渗流速度相等于室内驱油实验岩屯、模型（模型5)中 截面上液流平均渗流速度，为此必须根据驱油实验情况细屯、设计"模型2"，在确定油层厚 度、注液速度后，再严格确定注采井距；
[0017] 步骤2所述的"等效拟合"驱油实验采用数值模拟方法，在油藏模型上，完成对驱油 实验的"等效拟合"，要求选用更完善描述复合驱油机理的软件，拟合计算不是传统的"拟合 室内驱油实验"一一模拟计算岩屯、驱油实验，运里是模拟计算油藏模型条件下驱油试验，它 有着相同于室内岩屯、驱油实验相同的驱油过程和驱油效果的"等效拟合"，具体要求是:在 油藏模型上计算驱油方案，拟合室内Ξ维岩屯、"模型5"上驱油实验的驱油过程和效果，模拟 计算的油井含水变化曲线与岩屯、驱油实验产出液含水变化曲线吻合，模拟计算的提高采收 率变化曲线与岩屯、实验复合驱相对水驱采出程度增加值变化曲线相吻合；
[0018] 步骤2所述的"拟合驱油实验"具体做法是:微调油藏地质参数和水驱相渗透率曲 线参数，拟合水驱过程，得到满意结果后，微调复合驱极限毛管数相关数值和相渗透率曲线 参数，拟合复合驱油过程，拟合得到满意结果后，得到相对更准确描述岩屯、"模型5"的地质 数据和复合驱相关参数，有了运些参数后，建立了对应于"模型5"数字化地质模型(模型3); [0019]步骤3所述的"驱油实验'是在数个岩屯、实验"模型5"上完成，即在"模型51"、"模 型52"…"模型5n"上完成;拟合驱油实验也要分别对每一个实验完成，由此建立对应的数字 化地质模型"模型31"、"模型32"···"模型3n"，注意到，实验岩屯、是依据"模型Γ技术数据制 造，然而制造出的岩屯、模型技术数据必然与"模型Γ技术数据存在差距，有必要从运η个模 型中考核选择确定与油田油层相对应的数字化地质模型"模型3";
[0020] 步骤4所述新的研究方法重要应用之处在于，确定"数字化地质模型"（模型3)-一 驱油试验研究平台之后，依据运一平台，取"模型2'"开展驱油方案的计算研究，也可称为开 展"数字化"驱油试验研究，"数字化"驱油试验研究的研究内容是广泛的，研究驱油体系的 优化、段塞结构的优化、方案的优化等，研究的程度是深刻的，可W对于驱油过程中油层不 同部位、不同时刻的毛管数变化、含油饱和度的变化、剩余油滞留情况等进行深入研究，运 一研究方法的建立将目前驱油实验由定性研究提升到具有一定精度定量研究的数字化研 究水平上；
[0021] 步骤4所述新的研究方法另一个的重要应用之处在于，对于有复合驱潜力而没有 实施过驱油试验的油层，可在依据驱油实验建立的"数字化地质模型"（模型3)平台上完成 优化驱油方案优化设计，推进矿场试验研究；
[0022] 步骤2中的"等效拟合"驱油实验、步骤3中的数字化地质模型平台进行严格选择考 核、步骤4)中数字化驱油试验研究和优化驱油方案设计，要求选用更完善描述复合驱油机 理的软件，推荐使用复合驱软件IMCFSdmproved Mechanism of Compound Flooding Simulation)。该软件采用毛管数曲线化描述复合驱过程毛管数与残余油饱和度之间关系， W相渗透率曲线化描述油水运动规律，软件中设置若干个"池"描述油层，每个"池"有自己 的毛管数曲线数据和相渗透率曲线数据。
[0023] 综合而言，本发明方法包括W下Ξ部分内容：1、结合油层条件制造的一组Ξ维岩 屯、模型，在每个模型上先后完成一组完整水驱过程和复合驱过程驱油实验，运相当于在油 层条件下完成的微型矿场试验;2、通过数值模拟研究手段，实现现场油层条件下驱油试验 与微型矿场试验等效拟合，建立包含水驱信息、复合驱信息的"数字化"油藏地质模型平台； 3、在"数字化"油藏地质模型平台上，通过"数字化"驱油试验研究，对矿场试验进行内容广 泛、程度深刻的研究，在数字化驱油模型上完成的数字化驱油试验，可W大量减少复合驱室 内驱油实验工作量，对于有复合驱潜力而没有实施过驱油试验的油层，可在运一平台上完 成优化驱油方案设计，提高矿场驱油试验质量。
[0024] 本发明依据室内驱油实验建立高水平的"数字化地质模型平台，在数字化平台上 开展数字化驱油实验研究，将室内驱油实验研究推进数字化研究，在数字化平台上为有复 合驱潜力而没有实施过驱油试验的油田设计优化驱油方案，建立一种新型复合驱实/试验 研究方法，为加快复合驱技术研究应用步伐提供有效的技术支持。
【附图说明】
[0025] 图巧区油实验人造岩屯、模型结构示意图；
[0026] 图2模拟计算地质模型结构示意图；
[0027] 图3岩屯、AS8驱油试验曲线和等效拟合计算曲线对比图；
[002引图4杏二西驱油试验中屯、井含水变化和提高采收率对比曲线图；
[0029]图5杏二西试验及3优化方案低渗透层吸液和产油变化曲线。
【具体实施方式】
[0030] 本发明介绍一个新型室内驱油实验或模拟现场试验(实验/试验)研究方法，在Ξ 维人造岩屯、上完成水驱实验过程和复合驱实验过程，采用"等效拟合"方法，在油藏模型条 件下对岩屯、驱油实验"等效"拟合，获取包含水驱信息、复合驱信息的"数字化"油藏地质模 型，W运一模型为平台，模拟计算不同驱油