一种判定气体窜逸时间的方法
【专利摘要】本发明提供了一种判定气体窜逸时间的方法。该方法包括：建立油田采出气油比随注入时间的变化曲线；根据气油比的变化率将油田采出气油比随注入时间的变化曲线分为初步见气阶段、气窜通道初步形成阶段、完全气窜阶段，分别记为阶段A、阶段B、阶段C；分别建立阶段A、阶段C的油田采出气油比随注入时间的变化曲线的线性趋势线，两条线性趋势线的交点即为气体窜逸时间。本发明的气窜判定方法能够准确判定气窜时间点。
【专利说明】-种判定气体窜逸时间的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种判定气体窜逸时间的方法，属于石油开采【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着原油需求的不断提高，提高采收率的技术发展迅速，注气提高采收率 的技术已经成为H次采油中最具有吸引力的驱油技术之一。大庆、胜利、吉林和延长等油田 进行的注CA驱油矿藏试验，都说明CA驱油是开发我国低渗透油藏的有效方法之一。但 是，由于油藏非均质性W及注入气体不利的流度比等原因，在注气开发的过程中，往往由于 气体过早突破，形成气窜，导致注入气体往往沿着地层的裂缝或者高渗通道窜流，造成无效 注气，造成波及效率低下，使得注0)2驱油往往达不到预期效果。而且，由于气窜后的无效 注气使得原油置换效率大大降低，从而增加了注入成本，使得注气开发效果变差。因此，控 制Ch驱油过程中的气体窜逸，对提高CA驱油效果尤为重要。
[0003] 在研究C〇2驱油过程中的气体窜逸规律时，一个重要的内容就是确定气窜时间， 但是目前已有的研究并没有明确的界定气窜时间的方法，包括室内实验和现场注气试验在 内，对于见气后何时定义为气窜，并没有一个明确的判定方法。
[0004] 目前关于气窜的判定一般W采出气量稳定、采出气油比大幅上升或特征组分的摩 尔分数变化率为标准，但是，该些方法作为气窜的评判方法都具有局限性。如采用单一的采 出气油比大幅上升来界定气窜时间时，由于气窜通道刚开始形成，造成气油比变化幅度大、 变化不规律，且受一些特殊点对气窜定义的干扰的影响，导致无法准确判定气窜时间点。如 采用特征组分摩尔分数变化率界定气窜时间时，受到采出气体组分W及原油组成的影响较 大，而且摩尔分数变化率在气窜前后波动较大，影响对气窜时间的判断。该是由于气窜前 后，采气速度和气油比同样波动很大，只有当气窜通道完全形成时，二者的变化才趋于稳 定，但此时已经无法确定开始发生气窜的时间点。因此，从技术角度来说，上述方法确定气 窜时间点可W作为判定气窜的参考因素，但不具有普遍适用性。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种判定气体窜逸时间的方 法，通过建立气油比与注入时间的关系曲线并进行分段，根据变化趋势来确定气体窜逸时 间。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供了一种判定气体窜逸时间的方法，其包括如下步 骤：
[0007] 建立油田采出气油比随注入时间的变化曲线；
[0008] 根据气油比的变化率将油田采出气油比随注入时间的变化曲线分为初步见气阶 段、气窜通道初步形成阶段、完全气窜阶段，分别记为阶段A、阶段B、阶段C;
[0009] 分别建立阶段A、阶段C的油田采出气油比随注入时间的变化曲线的线性趋势线 (或称线性拟合线），两条线性趋势线的交点即为气体窜逸时间。
[0010] 在上述方法中，优选地：
[0011] 所述阶段A是指气油比从零开始，随着注入体积的增加缓慢上升，上升趋势线呈 线性相关，线性趋势线的斜率小于10,且线性拟合度在85% W上的阶段；
[0012] 所述阶段B是指气油比变化幅度较大且不规则，气油比的变化趋势偏离阶段A的 趋势线，呈指数或二次关系增加、斜率为10-100的阶段；
[0013] 所述阶段C是指气油比再次呈直线上升趋势的阶段，线性趋势线斜率大于100,线 性拟合度高于90%的阶段。
[0014] 在研究气体窜逸方面，气油比是一个重要参数。本发明提供的气窜判定方法W采 出气油比变化为依据，建立采出气油比随注入时间的变化曲线，然后根据采出气油比的变 化幅度将注0)2开发过程中采出气油比的变化分为H个阶段。不同的阶段具有不同的特征， 阶段A为开采过程中的初步见气的阶段，在该一阶段气油比从零开始，上升幅度较小，随着 注入体积的增加（注入时间的延长）缓慢上升，其趋势线呈线性相关，主要原因是因为溶解 扩散作用使得溶解在原油中的C〇2气体被采出。阶段B为开采过程中气体呈连续相被采出 的阶段，气油比变化幅度较大，且不规则，气油比的变化趋势偏离阶段A的趋势线，呈指数 或二次关系增加。阶段C为开采过程中气体窜流通道完全形成W后的阶段，在该阶段，气油 比再次呈直线上升趋势。
[0015] 在上述方法中，确定气窜点的关键在于建立阶段A和C的线性趋势线（线性趋势 线为直线），在建立线性趋势线时，尽量选择阶段A和C中远离B区域的点，使得阶段A和C 的线性拟合度尽可能高（优选大于85% )，建立线性趋势线并使得两线的延长线相交于阶 段B所处的区域中的一点（即两条线性趋势线的交点优选位于阶段B所对应的横坐标内）， 该交叉点即为气窜时间点，对应的时间为气窜时间，对应的气油比为气窜气油比。图1所示 的就是一个气油比随时间变化的曲线示意图。
[0016] 在上述方法中，优选地，油田采出气油比通过W下步骤测定：
[0017] 测定岩也的孔隙度；
[0018] 采用地层水或者模拟水对岩也进行饱和，记录孔隙体积；
[0019] W预定速度测定岩也的渗透率，然后W油田原油或者模拟油按照该预定速度进行 油驱水，驱替至岩也出口端的含油率为100%，然后继续注入2-4PV后停止注入，计算得到 初始含油饱和度；
[0020] 对岩也进行48-72小时的老化处理，然后恒压注入0)2气体，注入压力为 10-20MPa，出口端回压为 l-7MPa ;
[0021] 在岩也的出口端分别采集油和气，并记录出口端的出气量W及注入时间，计算得 到油田采出气油比。
[0022] 根据本发明的具体实施方案，油田采出气油比可W通过W下具体步骤测定：
[0023] 测定岩也的孔隙度；
[0024] 采用地层水或者模拟水对岩也进行饱和，记录孔隙体积；
[0025] W预定速度测定岩也的渗透率，然后W油田原油或者模拟油按照该预定速度进行 油驱水，驱替至岩也出口端的含油率为100%，然后继续注入2PV后停止注入，计算得到初 始含油饱和度；
[0026] 对岩也进行72小时的老化处理，然后恒压注入CA气体，注入压力为12MPa，出口 端回压为7MPa ;
[0027] 在岩也的出口端分别采集油和气，并记录出口端的出气量W及注入时间，按照常 规方法计算得到油田采出气油比。
[0028] 在上述方法中，优选的，所述两条线性趋势线的交点位于所述阶段B所对应的横 坐标内。
[0029] 本发明提供的气窜判定方法避免了由于气窜通道刚开始形成造成气油比变化幅 度大、变化不规律导致的无法准确判定气窜时间点的问题，而且采用趋势拟合和交叉点的 方法，降低了一些特殊点对气窜定义的干扰，也避免了单一使用气油比确定气窜的不准确 性，室内研究和矿场数据分析结果表明，本发明所提供的方法对表征气窜具有较好的技术 适用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1是气油比随时间变化的曲线示意图；
[0031] 图2是实施例1中建立的气油比随时间的变化曲线和采出程度曲线图；
[0032] 图3是实施例1中建立的采油速度随时间的变化曲线图；
[0033] 图4是实施例2中建立的气油比随时间的变化曲线和采出程度曲线图；
[0034] 图5是实施例3中建立的1#采油井的采出气油比随时间的变化曲线图；
[0035] 图6是实施例3中建立的2#采油井的采出气油比随时间的变化曲线图。
【具体实施方式】
[0036] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行W下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例提供一种判定气体窜逸时间的方法，其中，本实施例采用天然露头砂岩 也模型，岩也尺寸为30cmX 4. 5cmX 4. 5畑1，孔隙度为22%，渗透率为1. 7 X 1〇-3 y m2 ;所采用 的水为油田油井采出水，水型为CaCl2型，矿化度为80. 06g/L ;所采用的原油为油田原油， 脱气原油密度为0. 85793/111以地面粘度11. 54mPa，s，为模拟地下黏度采用煤油与脱气油复 配形成模拟原油，模拟原油的黏度为4. 87mPa ? s(45°C ) ;C〇2气体的纯度为99. 99%，实验 溫度为45V。
[0039] 本实施例提供的判定气体窜逸时间的方法包括如下步骤：
[0040] 将岩也置于岩也夹持器中，检查系统的密封性后，将系统抽真空，然后采用加压 的方式充分饱和油田油井采出水，得到饱和水的岩也，记录孔隙体积为133. 6mL，然后W 0. 3血/min的速度测得岩也渗透率为1. 7X l〇-3y m2 ;
[0041] 用模拟原油W 0. 3mL/min的速度对饱和水的岩也进行油驱水，驱替至岩也夹持器 的出口端流出物为100%的模拟原油，然后继续注入2PV后停止饱和，计算初始含油饱和度 Soi为79%，得到用岩也夹持器夹持的原油饱和的岩也；
[0042] 老化72小时后对原油饱和的岩也进行Ch气体恒压驱替，注入压力为12MPa，出口 端回压为7MPa，用恒压粟保持入口端的压力，在出口端得到油气混合物；出口端采用气液 分离器分离油气混合物，采集油和气，并用气体质量流量计记录出口端出气量，同时记录出 油量；
[0043] 建立岩也气体流量（出气量）和驱油数据（出油量）的比值（即采出气油比）随 着注入时间的变化曲线W及采出程度曲线，如表1及图2所示。
[0044] 表 1
[0045]
【权利要求】
1. 一种判定气体窜逸时间的方法，其包括如下步骤： 建立油田采出气油比随注入时间的变化曲线； 根据气油比的变化率将油田采出气油比随注入时间的变化曲线分为初步见气阶段、气 窜通道初步形成阶段、完全气窜阶段，分别记为阶段A、阶段B、阶段C ; 分别建立阶段A、阶段C的油田采出气油比随注入时间的变化曲线的线性趋势线，两条 线性趋势线的交点即为气体窜逸时间。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述阶段A是指气油比从零开始，随着注入体 积的增加缓慢上升，上升趋势线呈线性相关，线性趋势线的斜率小于10,且线性拟合度在 85%以上的阶段； 所述阶段B是指气油比变化幅度较大且不规则，气油比的变化趋势偏离阶段A的趋势 线，呈指数或二次关系增加、斜率为10-100的阶段； 所述阶段C是指气油比再次呈直线上升趋势的阶段，线性趋势线斜率大于100,线性拟 合度高于90%的阶段。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述油田采出气油比通过以下步骤测定： 测定岩心的孔隙度； 采用地层水或者模拟水对岩心进行饱和，记录孔隙体积； 以预定速度测定岩心的渗透率，然后以油田原油或者模拟油按照该预定速度进行油驱 水，驱替至岩心出口端的含油率为100%，然后继续注入2-4PV后停止注入，计算得到初始 含油饱和度； 对岩心进行48-72小时的老化处理，然后恒压注入C02气体，注入压力为10-20MPa，出 口端回压为l-7MPa ; 在岩心的出口端分别采集油和气，并记录出口端的出气量以及注入时间，计算得到油 田采出气油比。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述两条线性趋势线的交点位于所述阶段B所对 应的横坐标内。
【文档编号】E21B43/22GK104389566SQ201410478983
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】侯吉瑞, 端祥刚, 赵凤兰, 马云飞, 张宗勋, 王潇 申请人:中国石油大学(北京)