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专利号: 2023109846132
申请人: 西安石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多段塞组合调驱段塞转换时机定量设计方法,包括依次进行的以下步骤:S1、岩心预处理;S2、恒速驱油实验;S3、数据处理;

所述步骤S2中恒速驱油实验采用驱替实验装置进行,所述驱替实验装置包括恒温箱、活塞容器、连接活塞容器进料端的恒速泵和用于采集岩心注入端压力的压力采集系统;所述活塞容器通过管线与岩心注入端相连;其特征在于,所述步骤S2中恒速驱油实验需从预处理后的岩心中选取n,n≥3根并联接入驱替实验装置中进行,将选取的岩心按水相渗透率Ki分为三组,分别模拟储层的高渗层、中渗层和低渗层,记录实验数据;

所述步骤S3中数据处理包括依次进行的以下步骤:

a1)根据记录的实验数据,计算得到各渗层第一次水驱结束时刻综合分流率、综合含水率和综合采收率,以及各渗层化学驱阶段某一时刻的综合分流率、综合含水率和综合采收率;

a2)根据步骤a1)中的计算结果,计算剖面改善率λ、采油上升率ξ以及采收率均衡度θ;

剖面改善率λ的计算公式为:

其中,QwH为高渗层第一次水驱结束时刻的综合分流率,QwM为中渗层第一次水驱结束时刻的综合分流率,QwL为低渗层第一次水驱结束时刻的综合分流率,QcHt为高渗层化学驱阶段第t时刻的综合分流率,QcMt为中渗层化学驱阶段第t时刻的综合分流率,QcLt为低渗层化学驱阶段第t时刻的综合分流率;

采油上升率ξ的计算公式为:

其中,fcMt为中渗层化学驱阶段第t时刻的综合含水率,fwM为中渗层第一次水驱结束时刻的综合含水率,fcLt为低渗层化学驱阶段第t时刻的综合含水率,fwL为低渗层第一次水驱结束时刻的综合含水率,fcHt为高渗层化学驱阶段第t时刻的综合含水率;

采收率均衡度θ的计算公式为:

其中,ηwM为中渗层第一次水驱结束时刻的综合采出程度,ηwM为高渗层第一次水驱结束时刻的综合采收率,ηwL为低渗层第一次水驱结束时刻的综合采收率,ηcMt为中渗层化学驱阶段第t时刻的综合采收率,ηcHt为高渗层化学驱阶段第t时刻的综合采收率,ηcLt为低渗层化学驱阶段第t时刻的综合采收率。

a3)根据步骤a2)中得到的剖面改善率λ、采油上升率ξ以及采收率均衡度θ,计算驱替均衡度,所述驱替均衡度表示为:Φ=(x×λ+y×ξ+z×θ),式④

其中,x为剖面改善率λ的权重贡献率,y为采油上升率ξ的权重贡献率,z为采收率均衡度θ的权重贡献率;

a4)于步骤S1得到的预处理后的岩心中更换不同水相渗透率Ki的岩心,并联接入驱替实验装置中,更换化学驱的调驱体系,重复进行步骤S1至步骤S3中的步骤a3),进行不少于二十组实验,计算获得每一组实验的驱替均衡度变化曲线,并读取最大值;

a5)定义某一渗层的动用限度为:第二次水驱结束时刻的综合采收率/驱油效率×

100%,计算各渗层的动用限度;

a6)根据各渗层的动用限度计算每组实验各渗层动用限度变异系数;

a7)绘制各渗层动用限度变异系数与每组实验驱替均衡度最大值的散点图;

a8)根据步骤a7)中的散点图,确定拐点值,拐点值即为转注下一调驱体系段塞的时机。

2.根据权利要求1所述的多段塞组合调驱段塞转换时机定量设计方法,其特征在于,所述步骤S1包括依次进行的以下步骤:b1)选取A,A≥n根岩心,将烘干并胶筑的岩心抽真空后进行饱和水处理,得到各岩心的自吸饱和水体积,计算各岩心的孔隙度:φi=Vci/Vwi×100%,       式⑤

其中,Vci为岩心体积,Vwi为自吸饱和水体积,i代表第i根岩心;

b2)将岩心接入恒速驱油实验装置中并联,利用恒速泵恒速水驱,利用达西定律计算各岩心的水相渗透率Ki=(qμLi)/(AiΔPi)×100%,   式⑥

其中,q为注入速度,单位为mL/s,μ为注入水黏度,单位为mPa·s,Li为第i个岩心长度,2

单位为cm,Ai为第i个岩心截面积,单位为cm ,ΔPi为第i个岩心达到驱替稳定时的压差,单位为atm;

b3)利用恒速泵分别向各渗层所包括的岩心中注入原油至无水采出,记录各岩心产出水体积Voi,所述产出水体积即为饱和油体积,计算各岩心的含油饱和度Soi=Voi/Vwi×100%  式⑦

b4)将步骤b3)中的岩心置于恒温箱在储层温度下老化,得到预处理后的岩心。

3.根据权利要求2所述的多段塞组合调驱段塞转换时机定量设计方法,其特征在于,步骤S2中将各岩心按水相渗透率Ki大小分为三组,分别模拟储层的高渗层、中渗层和低渗层的方法为:将步骤S2中选取的岩心按根数分为三组,其中第一组用于模拟高渗层,第二组用于模拟中渗层,第三组用于模拟低渗层,岩心的根数除以三后得到的整数商分别作为高渗层和低渗层的岩心根数,剩余岩心根数均作为中渗层的岩心根数;按照高渗层、中渗层和低渗层的岩心根数,将岩心按水相渗透率Ki由大到小的顺序依次分配到高渗层、中渗层和低渗层中。

4.根据权利要求1‑3任意一项所述的多段塞组合调驱段塞转换时机定量设计方法,其特征在于,所述步骤S2中恒速驱油实验过程包括:首先第一次水驱至各渗层所包含岩心的综合含水率为第一设定值后,转为化学驱,然后第二次水驱至各渗层所包括岩心的综合含水率为第二设定值。

5.根据权利要求1‑3任意一项所述的多段塞组合调驱段塞转换时机定量设计方法,其特征在于,所述步骤a5)中的岩心驱油效率可在步骤a1)之后至步骤a5)之前的任意一个步骤中计算获得,所述驱油效率为:采出油量/饱和油量×100%,所述驱油效率为某一渗层的驱油效率。