基于表面活性剂自发渗吸的油藏采收率预测方法

文档序号:43720856发布日期:2025-11-12 19:08阅读:10来源:国知局

本发明涉及油田开发采收预测,具体为一种基于表面活性剂自发渗吸的油藏采收率预测方法。


背景技术:

1、基于表面活性剂自发渗吸的油藏采收率预测方法,旨在通过利用表面活性剂降低油水界面张力、改善油水流动特性,促进水相自发渗入油藏孔隙,从而提高原油的采收率。该技术通过改变油藏内部的毛细作用和油水相互作用,帮助驱逐剩余原油,为了优化这一技术的应用效果,研究者通过建立实验数据回归模型、数值模拟模型和机理分析模型等多种预测方法,结合油藏岩石、流体特性,预测最佳表面活性剂投放策略,以实现更高效的油藏采收率提升。

2、现有技术中采收率预测方法多依赖于经验公式或单一驱油机制,难以准确反映表面活性剂在复杂储层中的动态渗吸行为及其对油藏驱油效率的影响,尤其是在储层润湿性、多孔介质特性及表面活性剂吸附迁移等多因素交互作用下,传统方法难以准确预测原油开采量和采收率;此外,传统油藏采收方法中所依据的采收曲线往往会忽略油藏非均质性和驱油动态变化所带来的影响,从而导致获取的石油泵出量的值不准确,进而对油藏开采率产生影响。

3、因此有必要提供一种基于表面活性剂自发渗吸的油藏采收率预测方法来解决所述问题。

4、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于表面活性剂自发渗吸的油藏采收率预测方法及系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种基于表面活性剂自发渗吸的油藏采收率预测方法,具体步骤包括:

4、步骤1:获取待预测油藏的地质参数、润湿性参数、储层原油物性参数以及岩心样本,利用所述岩心样品进行表面活性剂自发渗吸驱油实验,在相同压强下记录设定的单位渗吸采收时间内表面活性剂的投放量与原油开采量,所述地质参数包括岩心的孔隙度、渗透率,所述润湿性参数包括接触角,储层原油物性参数包括原油密度、原油黏度;

5、步骤2:测定表面活性剂的初始浓度,结合油藏地质储量与原油开采时长要求划定自发渗吸采收曲线,将原油开采时长划分为整数个单位渗吸采收时间的子区间,以获取每个子区间的渗吸采收曲线;

6、步骤3:建立表面活性剂吸附迁移模型,将获取的待预测油藏的相关参数与影响表面活性剂浓度的指标相关联,分析在每个子区间内表面活性剂的浓度变化与理想表面活性剂的浓度变化的差异并生成采收系数,基于每个子区间内采收系数对相对应每个子区间的渗吸采收曲线进行系数修正,以得到每个区间的石油泵出量;

7、步骤4:根据划分的每个区间的石油泵出量计算在油藏地质储量与原油开采时长要求下的总石油泵出量,结合油藏地质储量以确定表面活性剂自发渗吸的油藏采收率。

8、进一步地,划定自发渗吸采收曲线,将原油开采时长划分为整数个单位渗吸采收时间的子区间,所依据的方法为:

9、根据油藏地质储量与原油开采时长要求划定自发渗吸采收曲线,自发渗吸采收曲线的横坐标为时间,纵坐标为井口的实时原油开采量,所划定自发渗吸采收曲线的表达式为:;

10、其中,表示自发渗吸采收曲线,表示油藏地质储量,表示原油开采时长要求,表示井口最大的原油开采量,表示曲线陡度系数,为时间变量,。

11、进一步地,调整原油开采时长,将原油开采时长划分为整数个单位渗吸采收时间的子区间,所依据的方法为:

12、当原油开采时长为单位渗吸采收时间整数倍时则不需要调整开采时长,直接平均划分;当原油开采时长不是单位渗吸采收时间整数倍时,则计算整数单位运行时间段数量并向上取整,然后通过整数时间段数量与单位渗吸采收时间段来计算调整后的总时间,所依据的公式为:

13、;

14、其中,表示向上取整,为向上取整后的单位运行时间段数量,表示设定的单位渗吸采收时间,为划分后子区间的索引,且。

15、进一步地,建立表面活性剂吸附迁移模型,所依据的方法为:

16、基于多模态特征关联将获取的待预测油藏的地质参数、润湿性参数、储层原油物性参数与影响表面活性剂浓度的指标进行特征关联,所述影响表面活性剂浓度的指标包括有效扩散系数、平均渗吸流速以及吸附系数,所述地质参数包括岩心的孔隙度、渗透率,所述润湿性参数包括接触角,储层原油物性参数包括原油密度、原油黏度,多模态特征关联所依据的公式为:

17、;

18、其中,、、表示影响表面活性剂浓度的指标,分别为有效扩散系数、平均渗吸流速以及吸附系数,为渗透率,为原油黏度,为孔隙度的指数影响函数,为孔隙度,为接触角,为原油密度,为水的密度,为重力加速度;

19、基于advection-dispersion-adsorption模型建立表面活性剂浓度在有效扩散系数、平均渗吸流速以及吸附系数这些指标的影响下表面活性剂浓度的偏微分关系式,所依据的公式为:

20、;

21、其中,表示基于模型建立的表面活性剂浓度的偏微分关系式,表示表面活性剂在岩心孔隙中的瞬时浓度,为空间坐标,表示在岩心中的位置,为岩石骨架密度。

22、进一步地,分析表面活性剂浓度在每个子区间的变化量,并基于每个子区间内采收系数对相对应每个子区间的渗吸采收曲线进行系数修正,所依据的方法为:

23、根据表面活性剂实验从开始进入岩心到流出,设定实验初始条件为岩心初始无表面活性剂、入口边界为表面活性剂持续输入浓度为、出口边界条件设为远端浓度是有限的,即;

24、利用拉普拉斯变换对表面活性剂浓度的偏微分关系式进行求解,则表面活性剂浓度因扩散、对流以及吸附的共同作用下随时间变化的函数解析式为:

25、;

26、其中,表示表面活性剂浓度的函数解析式,用于计算在时刻表面活性剂的浓度,表示互补误差函数;

27、基于表面活性剂浓度的函数解析式分析表面活性剂浓度在划分后的每个子区间的浓度变化量,并对每个子区间内的渗吸采收曲线进行系数修正,所依据的公式为:

28、;

29、其中,表示第个子区间的表面活性剂浓度变化量,表示第个子区间的原油开采量;

30、划定每个子区间的表面活性剂理想浓度变化量,分析每个子区间理想浓度变化量与计算所得的浓度变化量差异,生成采收系数,并根据每个子区间的采收系数对相应的原油开采量进行修正,以得到每个区间的石油泵出量,所依据的公式为:

31、;

32、;

33、其中,表示第个子区间的采收系数,表示第个子区间的石油泵出量。

34、进一步地,确定表面活性剂自发渗吸的油藏采收率,所依据的方法为:

35、根据划分的子区间总数以及每个子区间对应的石油泵出量来计算总的石油泵出量,所依据的公式为:

36、;

37、;

38、其中,表示总的石油泵出量,为预测的油藏采收率。

39、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

40、本发明针对现有油藏采收率预测方法中普遍存在的难以准确反映表面活性剂在储层中的自发渗吸行为及其对驱油效果影响的问题,通过引入表面活性剂吸附迁移过程的数学描述,结合驱油实验获得的采收曲线和浓度修正技术,解决了传统模型在考虑表面活性剂动态分布和吸附影响方面的不足,提高了采收率预测的准确性和可靠性;

41、此外,本发明还通过区间划分和分段采收系数计算的方法,有效处理了油藏非均质性和驱油动态变化带来的复杂性问题,实现了对不同储层区间采收率的精细化预测。

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