李超躍 楊紅 李鵬宇 南宇峰


摘要:針對常規評價CO2-原油最小混相壓力的細管實驗周期長且過程繁瑣造成難以快速確定試驗區MMP的問題,利用目前國內外較具代表性的5類MMP計算方法對延長油田喬203試驗井區的MMP進行了計算,并與通過細管實驗所得到的MMP進行了對比。計算結果表明:石油采收率所方法一對井區的MMP計算值最為準確,其與通過細管實驗得到的MMP值的相對誤差僅為2.17%。
關鍵詞:最小混相壓力;延長油田;特低滲透
CO2驅因具有改善油水流度比、溶解膨脹、降低油水界面張力等作用而受到廣泛關注,并已在國內外開展了礦場試驗[1]。CO2驅分為混相驅和非混相驅,決定能否達到混相驅的關鍵參數為CO2與原油的最小混相壓力(MMP)。目前,對CO2與原油MMP的確定方法分為實驗測定法、數值模擬法和經驗公式法,其中細管實驗法測量結果最為準確,但實驗周期長且過程繁瑣。
延長油田適合開展CO2驅的區塊眾多,建立快速高效且合適的CO2與原油MMP預測方法十分必要。本文在對目前國內外較具代表性的MMP計算方法進行概述的基礎上,利用上述方法對延長石油靖邊喬家洼試驗區的MMP進行了計算,并與該區域利用細管法測試得到的MMP值進行比較以優選出適合延長石油低-特低滲透儲層的MMP計算方法。
1方法概述
1.1石油采收率所方法
石油采收率研究所根據與MMP相關的多個因素,分別提出了與二氧化碳蒸氣壓曲線相關的和受油藏溫度影響的經驗公式。
1.2 Alston方法
Alston等人推導了受油藏溫度、原油C5+分子量、易揮發原油和中間組分摩爾分數影響的MMP計算公式。
1.5Emera方法
Emera在Alston等人的研究基礎上,提出了受油藏溫度、原油C5+的相對分子質量、揮發組分和中間組分摩爾分數影響的MMP計算公式。
1.6動態計算方法
黃世軍等人以某井區流體物性為基礎,通過數值模擬方法研究了輕烴、中烴、重烴及溫度對MMP的影響,并得出了MMP計算方法。
其中,x1、x2、x3、x4、x5分別為甲烷、氮氣、C2-6、C7-17和C18+組分的摩爾分數;z、a、b、c、m為回歸系數,其值分別為2.169、0.233、-0.705、-0.6、1.489。
2MMP預測方法優選
2.1試驗區地質概況及原油物性分析
區內主力含油層位為長6油層組,具有低孔、特低滲、低飽和的特點。油藏溫度44℃;平均孔隙度10.7%;平均滲透率0.75毫達西;儲層有效厚度12.0m;區域油藏平均埋深1617m。試驗區原油物性參數具體見表1。
2.2細管實驗簡介
細管實驗是利用砂粒充填并彎曲成盤狀的細長管模型來模擬地層多孔介質,耐溫150℃,耐壓55MPa,總長1.2m×16,內徑3.86mm,外徑6.35mm,填充石英砂為140~230目,孔隙度31.35%~39.63%,氣測滲透率6.12~6.58μm2。通過不同壓力下驅替實驗,得出驅油效率與壓力之間的關系曲線,并用曲線的轉折點對應的壓力來確定MMP的方法。利用細管實驗得到試驗區的CO2-原油MMP為22.15MPa。
2.3方法精度分析
將試驗井區的原油物性參數代入各計算方法中,即可得到各方法所計算得到的CO2-原油MMP值,石油采收率所方法(形式一)為22.63MPa,(形式二)為10.27MPa,Alston方法為22.96MPa,Emera方法為17.10MPa,動態計算方法為5.74MPa,不同方法計算所得到的MMP值差異較大,與細管實驗值進行比較可知,動態計算方法計算得到的MMP值誤差最大;石油采收率所方法(形式一)計算得到的MMP值最小,相對誤差僅為2.17%。由各方法對試驗區MMP計算結果對比可知,采用石油采收率所方法(形式一)對延長油田CO2-原油MMP進行預測較為準確。
3結論
利用石油采收率所方法一對喬203試驗井區的MMP計算結果與細管實驗測試所得MMP值的相對誤差最小,為2.17%。建議采用該方法對延長油田低-特低滲透油藏進行CO2-原油MMP的快速預測。
參考文獻:
[1] 楊紅,江紹靜,王宏,等.靖邊喬家洼油區裂縫性特低滲透油藏CO2驅油氣竄控制方法的適應性研究[J].西安石油大學學報(自然科學版), 2017(2):105-109.
[2] 于萌,鐵磊磊,李翔,等.利用交替條件變換確定二氧化碳與地層原油體系MMP[J].西安石油大學學報(自然科學版), 2016, 31(2):82-86.