一種低滲油藏CO2、N2混合驅油方法技術

本發明專利技術公開了一種低滲油藏CO2、N2混合驅油方法，屬于油田采油技術領域。該方法是利用目標區塊三維地質模型和開發井網模型，依據CO2和N2波及范圍相互交匯的原則，確定CO2和N2的注入速度，依據油藏壓力達到CO2/原油最小混相壓力，確定悶井開井時間。本發明專利技術利用油藏縱向剖面上CO2沿中下部擴散和N2沿中上部擴散特性，結合水平狀油藏開發井網模型，擴大氣體在縱向和水平向波及范圍，避免注入氣體沿裂縫竄逸，達到提高采油井的采出程度的效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種CO2、N2驅油方法，尤其涉及低滲油藏CO2、N2混合驅油方法，屬于油田采油

技術介紹
注CO2、N2提高油藏采收率已在油田開發中得到工業化應用，其中CO2驅應用最為廣泛。單純注CO2、N2雖然有它們各自的優點，但也存在很多問題。CO2驅增產主要機理是CO2注入到油藏后：①可溶解于原油，降低原油粘度；②抽提原油中輕質組分，形成混相驅；③改善油水界面張力；④溶脹原油及維持地層壓力等，而CO2驅增產機理主要是建立在是否混相和擴大波及范圍基礎上。若油藏壓力高于或接近于原油與CO2的最小混相壓力，則原油與CO2混相，即可實現CO2混相增油的目的。原油與CO2的最小混相壓力可由細管實驗法和界面張力消失法確定。目前國際上實現CO2混相的主要做法是提高油藏壓力至最小混相壓力之上，擴大CO2波及范圍，接觸更多的原油，才能在高效驅油、混相的基礎上，實現更高的產量。CO2驅在低滲透油藏現場應用中存在波及范圍小和提高油藏壓力慢的問題。①波及范圍小：CO2在油藏條件下呈超臨界狀態，而超臨界最顯著的變化是密度變化大，而對于淺層油藏(3000米以內)CO2密度低于0.5g/cm3，在油藏內一般位于中上部；對于深層油藏(3000米以上)CO2密度可高達到0.8g/cm3，接近于原油密度，在油藏內一般位于中下部，然而低滲透油藏大多為深層油藏，CO2無法動用油藏上部原油；②提高油藏壓力慢：高壓下CO2在油水中均具有較高的溶解度，注入到地層中的CO2以溶解形式存在，僅通過原油溶脹后增加地層能量速度太慢，尤其是油藏壓力低于最小混相壓力導致無法形成混相驅的油藏，采用增加地層壓力實現混相驅會浪費大量的CO2，增加生產成本。N2增油機理主要是快速補充地層能量，主要用于吞吐和低滲難注水油藏，N2開發中主要存在驅油效率低和波及范圍小的問題。①驅油效率低：由于N2在原油中溶解度非常低，因此二者在油藏壓力下不容易實現混相，驅油效率一般在10％左右；②波及范圍有限：N2屬于難壓縮氣體，從常壓到常規油藏壓力下其密度變化很小，約為0.2g/cm3，因此N2主要波及油藏上部。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種低滲油藏CO2、N2混合驅油方法，以解決上述CO2驅油技術存在的波及范圍小、提高油藏壓力慢和N2驅油難以實現混相的問題。為了實現以上目的，本專利技術所采用的技術方案是：一種低滲油藏CO2、N2混合驅油方法，利用目標區塊三維地質模型和開發井網模型，依據CO2和N2波及范圍相互交匯的原則，確定CO2和N2的注入速度，依據油藏壓力達到CO2/原油最小混相壓力，確定悶井開井時間。具體包括以下步驟：1)建立目標區塊三維地質模型利用目標區塊原始數據，建立包括三維構造模型、沉積相模型和屬性模型在內的目標區塊三維地質模型；2)依據目標區塊油藏裂縫方向，按照注CO2井、采油井和注N2井相互間隔的排列方式，在三維地質模型上構建水平狀油藏開發井網模型；3)依據注CO2和注N2在三維地質模型上的縱向波及范圍和油藏開發井網模型，確定CO2的注入速度Qc和N2的注入速度Qn；4)依據目標區塊原油/CO2的最小混相壓力Pmmp和步驟3)確定的CO2和N2注入速度Qc、Qn，確定CO2的注入量Vc和N2的注入量Vn；5)依據油藏壓力達到CO2/原油最小混相壓力來確定采油井悶井開井時間。本專利技術的有益效果：本專利技術利用油藏縱向剖面上CO2沿中下部擴散和N2沿中上部擴散特性，結合水平狀油藏開發井網模型，擴大氣體在縱向和水平向波及范圍，避免注入氣體沿裂縫竄逸，達到提高采油井的采出程度的效果。附圖說明圖1為實施例中衛42塊三維地質模型示意圖(局部)；圖2為油藏開發井網模型示意圖；圖3為縱向網格波及范圍示意圖；圖4為目標區塊原油/CO2最小混相壓力與采收率的關系；圖5為單純注CO2、單純注N2和CO2、N2混注提高采收率效果對比圖。具體實施方式下述實施例僅對本專利技術作進一步詳細說明，但不構成對本專利技術的任何限制。實施例1以衛42塊為例，低滲油藏CO2、N2混合驅油方法的具體步驟如下：1)建立衛42塊三維地質模型篩選地質建模原始數據，包括：井數據、地質圖形數據和該區塊的基礎地質資料、儲量報告及動態資料，采用petrel軟件建立包括三維構造模型、沉積相模型和屬性模型在內的如圖1所示的油田三維地質模型，以縱向網格表征目標區塊注氣層位，縱向網格為1m步長，測定的目前油藏壓力P0為28MPa；2)以人工壓裂裂縫方向為排線，水平方向上設置排狀開發井網，注CO2和注N2井排之間為采油井排；為便于現場安裝CO2與N2注入裝置，注CO2井排、注N2井排與采油井排呈間隔排狀分布，即采油井排-注N2井排-采油井排-注CO2井排-采油井排，依此類推形式設置，構建如圖2所示的油藏開發井網模型；3)根據目標區塊現場實測的吸氣指數0.12t/(d·m·MPa)和油藏厚度6m，設定注CO2和注N2井排的注入壓力為15MPa(注氣壓力一般為注水壓力50％)，確定CO2注入速度Qc為10.8t/d，取整數為11t/d，N2注入速度Qn為5500m3/d；利用步驟2)確定的油藏開發井網模型，模擬單純注CO2后在縱向網格上波及范圍，并記錄縱向上可波及到第5層網格，模擬單純注N2后在縱向網格上波及范圍，并記錄縱向上可波及到第5層網格，如圖3所示；若不能同時達到相同網格層數，則以10％量遞加注入量，直至相互交匯；4)通過細管實驗方法，測得如圖4所示的目標區塊原油與CO2最小混相壓力Pmmp為31.18MPa，以CO2注入速度11t/d、N2注入速度5500m3/d為基礎，將油藏壓力Po由目前油藏壓力28MPa增加到32MPa(略高于最小混相壓力)，應注入CO2總量35426t、N2總量17713000m3；5)當油藏壓力Po達到最小混相壓力Pmmp后，打開采油井，并保持CO2與N2注入速度分別為11t/d、5500m3/d。利用低滲油藏CO2、N2混合驅油方法進行開發后，低滲透油藏采收率預測為23.6％，而單純CO2驅采收率為14.7％，單純N2驅采收率為6.2％，采收率對比如圖5所示。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低滲油藏CO2、N2混合驅油方法，其特征在于：該方法是利用目標區塊三維地質模型和開發井網模型，依據CO2和N2波及范圍相互交匯的原則，確定CO2和N2的注入速度，依據油藏壓力達到CO2/原油最小混相壓力，確定悶井開井時間。

【技術特征摘要】
1.一種低滲油藏CO2、N2混合驅油方法，其特征在于：該方法是利用目標區塊三維地質模型和開發井網模型，依據CO2和N2波及范圍相互交匯的原則，確定CO2和N2的注入速度，依據油藏壓力達到CO2/原油最小混相壓力，確定悶井開井時間。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：包括以下步驟：1)建立目標區塊三維地質模型利用目標區塊原始數據，建立包括三維構造模型、沉積相模型和屬性模型在內的目標區塊三維地質模型；2)依據目標區塊油藏裂縫方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：牛保倫，呂新華，林偉民，朱德智，周迅，毛洪超，楊昌華，游小淼，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11