一种油藏注气开发气窜判别方法及实验装置与流程

本发明属于油田开发，具体涉及一种油藏注气开发气窜判别方法及实验装置。

背景技术：

1、注气开发技术是油田开发过程中的常用技术，早在20世纪50年代，美国就开始实施注气开发技术以提高油藏采收率。目前，在全世界范围内的提高采收率技术中，注气开发技术占了三分之一，有着举足轻重的作用，特别是对于渗透率较低且注水难度大的油藏具有较好的适应性。注气开发过程中，如何扩大注入气介质与地下原油的接触性、增强注入气介质与原油之间的相互作用，以及延缓注入气介质向生产井突破，是决定注气开发效果好坏的关键，这就需要对气介质突破和气窜开展分析和判别。

2、目前国内气窜判别标准主要有两种(张娟，2018)：经验判别法和动态监测法(彭海洋等，2016)。经验判别法是根据注气开发过程中注入、采出等生产动态参数，通过气油比变化、产气量变化(赵伦等，2010)、采收率变化、气相色谱、压差变化(郑继龙等，2014)等指标来判别气窜的一种方法；而动态监测法是依靠现场微地震技术和示踪剂技术实时监测气驱前缘运移规律的一种方法。目前的气窜判别方法中仍有以下尚需解决的基本问题：

3、(1)气窜判别的超前性(能否提前预警，而不是在气窜发生时判别气窜)；(2)气窜判别过程的准确性(能否建立对渗流阻力、产出端组分含量、气油比、采出程度等现场可取到的注入、生产参数的综合性、系统性分析方法，而不是利用单一参数进行判断)；(3)气窜判别的实时性和简便性(能否通过简单的现场和实验室参数获取，快速判断气窜，给出注气开发全生命周期的产出端产出物变化规律，减少操作和费用)。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种油藏注气开发气窜判别方法及实验装置，通过室内实验及现场对注气开发驱替特征和产出流体组分变化规律进行研究，系统的分析渗流阻力、产出端组分含量、气油比、采出程度等变化规律，形成气窜各阶段判别图版，用以支持油田注气生产气窜及调控时机的判断，实现超前预警并具有更高的准确性。

2、为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

3、一种油藏注气开发气窜判别方法，包括以下步骤：

4、现场对生产井进行井流物取样；

5、对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验；

6、对长岩心驱替实验过程中长岩心驱替的注入端和产出端的注气孔隙体积倍数、压差、流速、产量以及油气组分构成进行分析，当驱油效率骤降且气油比骤升标志气窜发生；

7、综合注入井监测结果、生产井监测结果和长岩心驱替实验结果，形成图版进行气窜判别。

8、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，所述现场对生产井进行井流物取样之前进行现场注入井注气介质组分监测、注入压力监测，以及进行现场生产井产量监测、气油比检测、生产压力监测；所述井流物取样的频率为1～3次/月。

9、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，通过在目的油藏地层温度和地层压力下，对长岩心模型饱和地层水、地层油后直接进行水平或者垂向注气驱替实验。

10、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，控制实验过程中的气体推进速度与现场实际开展注气开发过程中的气体推进速度保持一致；注入气介质按照油田实际气源组分构成配气。

11、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，每注入0.1hcpv收集并计量产出油、气量，记录注气设备读数、注入压力、围压和回压的变化，实验至不再产油结束；

12、在注入气突破前后采集数次产出油、气样品。

13、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，长岩心驱替实验材料包括：

14、岩心：采用油藏现场油井目的层段所取的真实岩心，进行编号、修整，按调和平均方式排列顺序拼接成长岩心组，岩心之间用滤纸连接，用特富龙热缩管封装后，装入氟橡胶筒；

15、地层油和注入烃气：采用油藏复配地层油和标油藏联合站注入气；

16、模拟地层水：采用资料记载的地层水矿化度。

17、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，先按如下步骤进行长岩心驱替实验准备：

18、1)将岩心按顺序装配时，在岩心之间增加多层滤纸；

19、2)岩心完成装配后，按照实验设计最大压力温度开展试温、试压，确认模型无泄漏。

20、作为本发明油藏注气开发气窜判别方法的一种优选方案，所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的具体步骤包括：

21、1)使用甲醇清洗岩心中的水，使用石油醚清洗岩心中的油，直至产出液再次清澈透明，最后用氮气吹干，抽真空；

22、2)在地层温度与压力下，岩心先饱和水再饱和油，饱和结束后静置老化；

23、3)按照地层倾角调整模型方向；

24、4)保持出口压力实施注气驱替，至含气100％时结束驱替；

25、5)在注入气介质突破前后采集数次产出油、气样品，分别做组分构成分析。

26、一种用于实现所述油藏注气开发气窜判别方法的实验装置，包括长岩心夹持主体、高压驱替系统、回压控制和计量系统；所述的长岩心夹持主体包括长岩心夹持器和控制面板，所述的高压驱替系统包括并列设置的两个高压驱替泵，其中一个高压驱替泵通过设置有压力表和阀门的管路与长岩心夹持器的第一入口相连，另一个高压驱替泵通过设置有压力表和阀门的管路与复合注入设备的一端相连，复合注入设备的另一端与长岩心夹持器的第二入口相连；所述的复合注入设备包括并列设置的油储存罐、水储存罐和天然气储存罐，油储存罐、水储存罐和天然气储存罐的两端分别设置有阀门；所述的回压控制和计量系统包括通过设置有阀门的管路与长岩心夹持器的出口相连的回压阀，以及通过管路依次与回压阀相连的试管、锥形瓶和气量计；所述的长岩心夹持器的倾角能够调节，所述的控制面板能够控制长岩心夹持器按照地层倾角调整内部长岩心驱替模型的方向。

27、相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：

28、对长岩心驱替实验过程中长岩心驱替的注入端和产出端的注气孔隙体积倍数、压差、流速、产量以及油气组分构成进行分析，建立了综合系统化判别气窜的新方法，涵盖现场注入和生产参数、不同生产阶段井流物组分构成以及实验室长岩心驱替结果，最后综合注入井监测结果、生产井监测结果和长岩心驱替实验结果，形成图版进行气窜判别。与现有的经验判别法和动态监测法等手段相比，本发明所提出的判别方法在操作简便的情况下，具有更高的准确性，最重要的一点是可以起到超前预警的作用，为现场调控开展提供支持。

技术特征：

1.一种油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于：所述现场对生产井进行井流物取样之前进行现场注入井注气介质组分监测、注入压力监测，以及进行现场生产井产量监测、气油比检测、生产压力监测；所述井流物取样的频率为1～3次/月。

3.根据权利要求1所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于：在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，通过在目的油藏地层温度和地层压力下，对长岩心模型饱和地层水、地层油后直接进行水平或者垂向注气驱替实验。

4.根据权利要求1所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于：在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，控制实验过程中的气体推进速度与现场实际开展注气开发过程中的气体推进速度保持一致；注入气介质按照油田实际气源组分构成配气。

5.根据权利要求1所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于：在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，每注入0.1hcpv收集并计量产出油、气量，记录注气设备读数、注入压力、围压和回压的变化，实验至不再产油结束；

6.根据权利要求1所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于：在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，长岩心驱替实验材料包括：

7.根据权利要求6所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于：在所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的步骤中，先按如下步骤进行长岩心驱替实验准备：

8.根据权利要求7所述的油藏注气开发气窜判别方法，其特征在于，所述对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验的具体步骤包括：

9.一种用于实现权利要求1所述油藏注气开发气窜判别方法的实验装置，其特征在于，包括长岩心夹持主体、高压驱替系统、回压控制和计量系统；所述长岩心夹持主体包括长岩心夹持器(1)和控制面板(2)，所述高压驱替系统包括并列设置的两个高压驱替泵(3)，其中一个高压驱替泵(3)通过设置有压力表(4)和阀门的管路与长岩心夹持器(1)的第一入口相连，另一个高压驱替泵(3)通过设置有压力表(4)和阀门的管路与复合注入设备(5)的一端相连，复合注入设备(5)的另一端与长岩心夹持器(1)的第二入口相连；所述的复合注入设备(5)包括并列设置的油储存罐、水储存罐和天然气储存罐，油储存罐、水储存罐和天然气储存罐的两端分别设置有阀门；所述的回压控制和计量系统包括通过设置有阀门的管路与长岩心夹持器(1)的出口相连的回压阀(6)，以及通过管路依次与回压阀(6)相连的试管(7)、锥形瓶(8)和气量计(9)；所述长岩心夹持器(1)的倾角能够调节，所述的控制面板(2)能够控制长岩心夹持器(1)按照地层倾角调整内部长岩心驱替模型的方向。

技术总结
一种油藏注气开发气窜判别方法及实验装置，判别方法包括以下步骤：现场对生产井进行井流物取样；对生产井的井流物取样开展长岩心驱替实验；对长岩心驱替实验过程中长岩心驱替的注入端和产出端的注气孔隙体积倍数、压差、流速、产量以及油气组分构成进行分析，当驱油效率骤降且气油比骤升标志气窜发生；综合注入井监测结果、生产井监测结果和长岩心驱替实验结果，形成图版进行气窜判别。实验装置包括长岩心夹持主体、高压驱替系统、回压控制和计量系统，长岩心夹持主体包括长岩心夹持器和控制面板，控制面板能够控制长岩心夹持器按照地层倾角调整内部长岩心驱替模型的方向。本发明在操作简便的情况下，能够实现超前预警并具有更高的准确性。

技术研发人员：昌伦杰,周代余,廉黎明,周炜,范坤,李杨,吴琳,张超,伍藏原,樊瑾
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12