一种废弃油藏封存CO2安全性评价方法与流程

本发明属于废弃油藏封存co2安全评价，尤其涉及一种废弃油藏封存co2安全性评价方法。

背景技术：

1、废弃油藏封存co2是实现co2地质埋存的主要途径之一，它对实现“双碳”的目标具有重要的现实意义。相对传统模式下的油藏埋存co2（主要是向油藏中注入co2提高采收率，即co2-eor），废弃油藏封存co2更多的是强调封存的安全性，即co2是否发生泄露。

2、目前，对于废弃油藏封存co2安全性评价方法的研究主要集中在两方面：1.研究注入co2的运移规律，判断co2是否发生窜流，引发泄露；2.研究盖层岩石的渗透性以及封存过程中力学性质的变化，评价盖层的完整性，评估发生泄露的可能性。在传统的评价方法中，通常只考虑流体流动、岩石受力—变形等单一因素对封存安全性的影响，忽视了渗流、应力之间的耦合作用，同时，有关co2注入后与储层岩石、流体发生物理化学反应，造成的储层岩体损伤也鲜有考虑。

3、在前人研究的基础上，建立一种全新的废弃油藏封存co2安全性评价方法，这种方法以数值模拟作为工具，以油田生产数据、流体流动\岩石力学实验数据为基础，同时考虑了流体渗流、岩石变形以及岩体损伤等多种因素的影响，此方法可对不同岩性油藏实施co2封存时的安全性进行评价，对不同埋存体，如煤层、气藏中开展的co2地质封存工程亦可提供有利的指导。

技术实现思路

1、本发明针对现有废弃油藏封存co2安全性评价方法不完善的问题，提供了一种基于渗流—应力—损伤耦合理论的废弃油藏封存co2安全性评价方法。

2、本发明的具体步骤如下：

3、s1、结合地质资料及生产数据，建立封存体地质模型，模型能够可视化的展现孔隙度、渗透率等影响流体流动及岩石受力/变形的多种数据的分布规律，以及封存体中油水分布情况。包括以下步骤：

4、s11、以地震数据及井数据为基础数据，通过构造图来控制相应层面的构造形态，在数字化等高线的约束下建立构造建模。

5、s12、采用确定性建模技术中的相控序贯高斯模拟法，根据储层特征设置适当的变差函数，约束封存区域孔隙度、渗透率等物性参数的空间分布规律，建立封存区域的属性模型。

6、s13、应用已建立的属性模型，结合测井解释，计算封存区域原始地质储量，获取储量的平面分布图。

7、将钻井采集得到的岩样制备成标准岩心并进行岩石力学实验，测定储层岩石的泊松比、弹性模量等力学参数。

8、s21：用岩心切磨机将实验岩样加工成50mm×100mm的圆柱体，两端切磨平整且与圆柱体轴线垂直，两端面的不平行度小于0.015毫米。

9、s22：岩石单轴压缩实验，获得岩石在不同围压下的强度参数；绘制岩样应力—应变曲线。

10、s23：岩石三轴循环加/卸载实验，根据实验结果，绘制岩样在循环加卸载条件下的应力—应变曲线。

11、s3、将钻井采集得到的岩样制备成标准岩心并进行岩心驱替实验，测定相渗曲线以及不同驱替条件下储层岩石的孔隙度、渗透率数据。

12、s31、对加工好的岩样进行孔隙度测试、渗透率测试，分别获取孔隙度、渗透率数据，其中，孔隙度测试采用波义耳定律双室法，渗透率测定采用达西公式。

13、s32、应力敏感测试，按照不同围压分别在加载状态和卸载状态下测试岩样渗透率，绘制岩样渗透率随有效应力变化曲线。

14、s33、进行co2驱替实验，测量不同相态co2、不同围压条件下的驱替过程中岩样孔隙度、渗透率的变化数据。

15、s4、将地质模型转换成数值模型，在数值模型中选择岩石受力—损伤力学模型；导入岩样的力学实验数据，作为模型的初始条件及受力—变形约束，同时依据地质资料设定模型初始应力边界；流体模块中的相渗曲线及不同应力状态下的孔渗参数由步骤s3提供，建立数值模型之后对油田开发过程进行历史拟合，依据拟合结果对模型进行修正，直至拟合精度达到要求。

16、s5、对co2封存过程进行模拟，分析不同注气方案下co2分布规律及储层地质力学响应，选定最优注气方案。

17、s6、对模拟过程得到的数据进行分析，找到影响co2封存安全性的主控因素，建立废弃油藏封存co2安全性评价的方法。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明利用油田动静态资料，实验数据，通过数值模拟的方法确定影响co2封存安全性的主控因素以及co2注气量、注入速度等关键施工参数。本方法在传统的渗流—应力模型中引入损伤理论，对封存过程中流体流动、岩石变形破裂过程的刻画更加精确，大大提升了co2封存安全性评价的准确性。

技术特征：

1.一种废弃油藏封存co2安全性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种废弃油藏封存co2安全性评价方法，其特征在于，所述步骤s1具体做法为：

3.根据权利要求1所述的一种废弃油藏封存co2安全性评价方法，其特征在于，所述步骤s2具体做法为：

4.根据权利要求1所述的一种废弃油藏封存co2安全性评价方法，其特征在于，所述步骤s3具体做法为：

技术总结
本发明属于废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;安全评价技术领域，尤其公开了一种废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;安全性评价方法。针对废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;过程中影响因素多，机理复杂，封存安全性难以判断的问题，本发明首先结合地质资料及生产数据建立封存体地质模型，通过储层岩石的力学实验测定其力学参数，再通过多相态CO<subgt;2</subgt;驱替实验测定岩心孔渗参数，随后建立数值模型，对油藏生产阶段进行历史拟合，再对废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;全过程模拟，最终对废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;安全性评价。本发明建立了一种准确判断废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;安全性的方法，补充了CO<subgt;2</subgt;地质封存的相关理论，同时也为废弃油藏封存CO<subgt;2</subgt;的安全进行提供了有利的指导。

技术研发人员：李光,劳海港,于江涛,徐凌波
受保护的技术使用者：山东鼎维石油科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25