一种CO2气窜程度的定量表征方法与流程

本发明属于石油开采技术领域，涉及定量表征co2发生气窜时的气窜程度的方法。

背景技术：

在开展co2驱油实验和矿场试验过程中，受co2气体与地层原油性质差异、储层渗透率级差和裂缝发育等因素的影响，co2会随着驱油过程的进行发生不同程度的气窜。现阶段对co2气窜程度的评价多利用气油比和驱油效率两个指标的变化曲线来综合确定气窜时间，但由于上述两个评价指标的不完全统一和容易受研究人员分析思路差异的影响，在实际工作中往往会造成对co2气窜程度评价的不一致，而这在一定程度上又对后续co2驱油实验的及时调整、现场注采时机的把握和注入方案的调整等均造成极大的偏差。

引入co2气窜综合指数来定量表征co2气窜程度，表示在驱油过程中从采出端采出co2量与此刻co2注入量的比值，其数值等于在含气率曲线上，当co2注入量为1pv时，含气率曲线与横轴所围成的面积。co2气窜综合指数越大，则表示驱油过程中co2气窜越为严重。

技术实现要素：

本发明旨在针对上述问题，提出一种以co2气窜程度作为单一指标来定量评价co2气窜程度的方法。

本发明的技术方案在于：

一种co2气窜程度的定量表征方法，包括如下步骤：

步骤1：在油藏压力条件下开展co2驱油实验，采集并记录采出端油和co2气体，直至实验注入端co2注入量为1pv；

步骤2：绘制co2含气率曲线，其中纵坐标为co2含气率，横坐标为co2注入量；

步骤3：根据co2含气率曲线确定co2发生气窜时其所对应的注入量和各段拐点多对应的co2注入量；

步骤4：通过对co2含气率曲线各段数据的回归得到对应含气率曲线各段的回归方程；

步骤5：利用如下公式计算co2气窜综合指数：

式中，表示co2气窜综合指数；表示co2含气率曲线第一段的回归方程；表示co2含气率曲线第二段的回归方程；表示co2含气率曲线第n+1段的回归方程；、、、分别表示发生气窜时、曲线第一个拐点、第二个拐点和第n个拐点对应的横坐标。

本发明的技术效果在于：

本发明采用co2气窜综合指数这一单一指标来定量表征co2气窜程度，避免了多个指标共同表征co2气窜程度造成的偏差，评价方法更为准确和统一。

附图说明

图1为本发明实施例1a区块含气率变化曲线。

图2为本发明实施例1a区块驱油效率与气油比变化曲线。

图3为本发明实施例2a区块含气率变化曲线。

图4为本发明实施例2b区块驱油效率与气油比变化曲线。

具体实施方式

一种co2气窜程度的定量表征方法，包括如下步骤：

步骤1：在油藏压力条件下开展co2驱油实验，采集并记录采出端油和co2气体，直至实验注入端co2注入量为1pv；

步骤2：绘制co2含气率曲线，其中纵坐标为co2含气率，横坐标为co2注入量；

步骤3：根据co2含气率曲线确定co2发生气窜时其所对应的注入量和各段拐点多对应的co2注入量；

步骤4：通过对co2含气率曲线各段数据的回归得到对应含气率曲线各段的回归方程；

步骤5：利用如下公式计算co2气窜综合指数：

（1）

式中，表示co2气窜综合指数；表示co2含气率曲线第一段的回归方程；表示co2含气率曲线第二段的回归方程；表示co2含气率曲线第n+1段的回归方程；、、、分别表示发生气窜时、曲线第一个拐点、第二个拐点和第n个拐点对应的横坐标。实施例1

步骤1：以a区块天然岩心，在13mpa的油藏压力条件下开展co2驱油实验，采集并记录采出端油和co2气体，直至实验注入端co2注入量为1pv；

步骤2：绘制co2含气率曲线，其中纵坐标为co2含气率，横坐标为co2注入量，见图1；

步骤3：根据含气率动态曲线，确定co2发生气窜时其注入量为0.3158pv，曲线上两个拐点所对应的注入量分别为0.4127pv和0.6427pv；

步骤4：通过对co2含气率曲线各段数据的回归依次得到三段co2含气率曲线各段的回归方程分别为：

步骤5：将上式（2）、（3）以及（4）代入公式（1）计算，可得co2气窜综合指数为0.6157；

步骤6：绘制气油比和驱油效率变化曲线，见图2；从图2可知，a区块在0.3158pv处开始见气，随着注入量的增大，驱油效率在逐步上升，直至在注入量达到0.4571pv时，其值才趋于平稳，且此时气油比也在急剧上升；而若按照现有方法分析，会认为在0.4571pv处开始气窜。

实施例2

步骤1：以b区块天然岩心，在9mpa的油藏压力条件下开展co2驱油实验，采集并记录采出端油和co2气体，直至实验注入端co2注入量为1pv；

步骤2：绘制co2含气率曲线，其中纵坐标为co2含气率，横坐标为co2注入量，见图3；

步骤3：根据含气率动态曲线，确定co2发生气窜时其注入量为0.5610pv，曲线上三个拐点所对应的注入量分别为0.7409pv、0.8346pv和0.8912pv；

步骤4：通过对co2含气率曲线各段数据的回归依次得到四段co2含气率曲线各段的回归方程分别为：

步骤5：将上式（5）、（6）、（7）以及（8）代入公式（1）计算，可得co2气窜综合指数为0.0760；

步骤6：绘制气油比和驱油效率变化曲线，见图4；从图4可知，b区块在0.5610pv处开始见气，随着注入量的增大，驱油效率在逐步上升，直至在注入量达到0.8127pvpv时，其值才趋于平稳，且此时气油比也在急剧上升；而若按照现有方法分析，会认为在0.8127pvpv处开始气窜。

比较实施例1和实施例2中的计算结果可知，利用现有方法分析得到的a、b区块的气窜时间分别为0.4571pv和0.8127pv，显然，a区块较b区块气窜时间早，气窜严重；利用新方法计算得到的两区块气窜综合指数分别为0.6157pv和0.0760pv，a区块气窜综合指数远大于b区块，说明其气窜更为严重。新方法计算与现有方法分析得到的两区块co2气窜规律完全一致，说明新方法同样具有较高的准确性，另外，新方法较现有方法评价co2气窜程度更为直观和便捷。