一種新型復合驅驅油實驗/試驗模擬方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及油田Ξ次采油技術應用的一種實驗/試驗的數(shù)字化模擬方法，具體設 及油田Ξ元復合驅油室內(nèi)驅油實驗、現(xiàn)場驅油方案優(yōu)化設計研究方法。
【背景技術】
[0002] Ξ元復合驅油技術是油田Ξ次采油技術領域中一項重要的新技術，在國內(nèi)外還處 于礦場試驗研究階段。運一技術的主要研究方法和研究過程是:首先通過室內(nèi)實驗研究，選 擇驅油體系，再通過巖屯、驅油實驗，研究不同驅油方案的驅油效果;數(shù)值模擬研究在獲取室 內(nèi)實驗測得參數(shù)基礎上，在油藏模型的條件下，模擬計算優(yōu)化設計現(xiàn)場驅油方案;在室內(nèi)實 驗和數(shù)值模擬研究的基礎上，在礦場上進行不同層次的驅油試驗研究。
[0003] 復合驅油技術是在油藏Ξ維空間條件下實施的高效率的驅油技術，欲獲取高的原 油采收率，必須使得油藏縱向上低滲透層位、平面上主流線兩翼部位原油更多的采出；復合 驅高的驅替效率，使得驅替液在縱向上沿高滲透層、在平面上沿主流線方向突進加重，欲獲 得理想驅油效果，必須抑制驅油過程中油層高滲透層的突進。由此復合驅油技術研究必須 在比較全面地反映復合驅驅油技術特征的Ξ維空間模型上進行。由于Ξ維巖屯、驅油實驗存 在一系列技術上困難，巖屯、精密制造困難，使得可比的重復實驗難W做出，驅油實驗周期 長，而研究工作又需要建立在大量實驗數(shù)據(jù)結果基礎上，更為要害問題是室內(nèi)巖屯、驅油實 驗與油藏條件下礦場試驗的"等效關系"還沒有確定，室內(nèi)驅油實驗的結果只能提供定性參 考數(shù)據(jù)資料，由此而使得數(shù)值模擬方案設計也同樣成為"定性"參考的評估。運一系列的問 題使人們難W看到Ξ維模型驅油實驗的優(yōu)勢，在運樣情況下"粗化"的二維巖屯、實驗能夠承 擔、而且實際已承擔目前室內(nèi)驅油實驗的研究。
[0004] 深入的研究建立了油藏模型與實驗模型復合驅的"等效"聯(lián)系紐帶，把Ξ維模型驅 油試驗看成"微型"礦場試驗，在油藏條件下的模型上，實現(xiàn)了對于驅油實驗的"等效擬合"， 建立數(shù)字化復合驅地質模型；在數(shù)字化地質模型平臺上，進行復合驅方案計算一一數(shù)字化 的驅油試驗，進行廣泛而深刻復合驅油技術研究；在建立的數(shù)字化地質模型平臺上設計驅 油方案，提升驅油試驗的質量，為加速復合驅油技術的推廣應用提供有效的技術支持。
[0005] 本發(fā)明介紹新型驅油實驗/試驗方法的創(chuàng)建過程和方法的實施情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于為油田復合驅技術應用研究提供一種新型實驗/試驗研究方法， 具體設及油田Ξ元復合驅油室內(nèi)驅油實驗、現(xiàn)場驅油試驗方案優(yōu)化設計研究方法。
[0007] 本發(fā)明提供一種將室內(nèi)驅油實驗與數(shù)值模擬研究相結合的方法，包括W下步驟： [000引1、在油層原始地質數(shù)據(jù)基礎上，建立油層"簡化地質結構模型"（模型1)，室內(nèi)依據(jù) "模型Γ技術數(shù)據(jù)制造 Ξ維巖屯、模型(模型5)，采用"模型5"完成一定數(shù)量高水平"水驅、復 合驅驅油實驗"；
[0009] 2、采用數(shù)值模擬方法，在油藏條件下一一"模型Γ基礎上，建立地質模型(模型2)， 在(模型2)上完成對驅油實驗的等效擬合，建立"數(shù)字化"油藏地質模型；
[0010] 3、對于擬合驅油實驗得到的數(shù)字化地質模型平臺進行嚴格選擇考核，確認相對更 準確反映目標油層地質特征和復合驅信息的地質模型(模型3);
[0011] 4、在確定的數(shù)字化地質模型平臺（模型3)上，采用"模型2'"開展多方面的復合驅 油技術的數(shù)字化驅油試驗研究；
[0012] 其中；
[0013] 步驟1所述的"目標油層"即待進行復合驅實驗/試驗研究的油層，該油層經(jīng)歷一個 階段水驅開發(fā)，并經(jīng)過數(shù)值模擬研究，確定油層了油層滲透率變異系數(shù)VK值和水驅采收率 (標定義收率)的相對準確數(shù)值；
[0014] 步驟1所述的"驅油實驗"的使用的Ξ維巖屯、模型（模型5)，制作有著極為嚴格要 求，必須采用平面均質、縱向非均質結構，巖屯、幾何尺寸推薦采用：平面正方形，寬為30~ 40cm，縱向一般設為等厚Ξ層，總厚度3~5cm，特別是要求:它與待驅油試驗研究的目標油 層"模型Γ有著近于相同的滲透率變異系數(shù)，偏差值小于+/-〇. 05，水驅采收率與目標油層 標定義收率小于+/-1 % ;
[0015] 步驟1所述的"驅油實驗"過程是在首先完成一個水驅實驗完整過程(產(chǎn)出液含水 98%實驗終止）后，轉復合驅，再完成復合驅一個完整過程，復合驅方案：復合體系段塞 0.3PV，體系黏度在20mPa · S左右，后續(xù)聚合物段塞0.3~0.5PV，黏度相近于復合體系段塞， 段塞之后為水驅至驅油過程終止;特別說明，驅油實驗是在油田油層水條件下完成，體系界 面張力5Χ1〇ΛιΝ/πι左右，特殊需要可有條件使用ΙοΛιΝ/m體系，不能使用界面張力為10- 2mN/m體系；
[0016] 步驟2所述的"等效擬合"驅油實驗使用的"模型2"是在"模型?；A上建立，Ξ層 結構，實現(xiàn)"等效擬合"技術關鍵是:擬合驅油過程中"模型2"的"中截面"一一通過主流線中 點、垂直于主流線的截面一一上的平均滲流速度相等于室內(nèi)驅油實驗巖屯、模型（模型5)中 截面上液流平均滲流速度，為此必須根據(jù)驅油實驗情況細屯、設計"模型2"，在確定油層厚 度、注液速度后，再嚴格確定注采井距；
[0017] 步驟2所述的"等效擬合"驅油實驗采用數(shù)值模擬方法，在油藏模型上，完成對驅油 實驗的"等效擬合"，要求選用更完善描述復合驅油機理的軟件，擬合計算不是傳統(tǒng)的"擬合 室內(nèi)驅油實驗"一一模擬計算巖屯、驅油實驗，運里是模擬計算油藏模型條件下驅油試驗，它 有著相同于室內(nèi)巖屯、驅油實驗相同的驅油過程和驅油效果的"等效擬合"，具體要求是:在 油藏模型上計算驅油方案，擬合室內(nèi)Ξ維巖屯、"模型5"上驅油實驗的驅油過程和效果，模擬 計算的油井含水變化曲線與巖屯、驅油實驗產(chǎn)出液含水變化曲線吻合，模擬計算的提高采收 率變化曲線與巖屯、實驗復合驅相對水驅采出程度增加值變化曲線相吻合；
[0018] 步驟2所述的"擬合驅油實驗"具體做法是:微調(diào)油藏地質參數(shù)和水驅相滲透率曲 線參數(shù)，擬合水驅過程，得到滿意結果后，微調(diào)復合驅極限毛管數(shù)相關數(shù)值和相滲透率曲線 參數(shù)，擬合復合驅油過程，擬合得到滿意結果后，得到相對更準確描述巖屯、"模型5"的地質 數(shù)據(jù)和復合驅相關參數(shù)，有了運些參數(shù)后，建立了對應于"模型5"數(shù)字化地質模型(模型3); [0019]步驟3所述的"驅油實驗'是在數(shù)個巖屯、實驗"模型5"上完成，即在"模型51"、"模 型52"…"模型5n"上完成;擬合驅油實驗也要分別對每一個實驗完成，由此建立對應的數(shù)字 化地質模型"模型31"、"模型32"···"模型3n"，注意到，實驗巖屯、是依據(jù)"模型Γ技術數(shù)據(jù)制 造，然而制造出的巖屯、模型技術數(shù)據(jù)必然與"模型Γ技術數(shù)據(jù)存在差距，有必要從運η個模 型中考核選擇確定與油田油層相對應的數(shù)字化地質模型"模型3";
[0020] 步驟4所述新的研究方法重要應用之處在于，確定"數(shù)字化地質模型"（模型3)-一 驅油試驗研究平臺之后，依據(jù)運一平臺，取"模型2'"開展驅油方案的計算研究，也可稱為開 展"數(shù)字化"驅油試驗研究，"數(shù)字化"驅油試驗研究的研究內(nèi)容是廣泛的，研究驅油體系的 優(yōu)化、段塞結構的優(yōu)化、方案的優(yōu)化等，研究的程度是深刻的，可W對于驅油過程中油層不 同部位、不同時刻的毛管數(shù)變化、含油飽和度的變化、剩余油滯留情況等進行深入研究，運 一研究方法的建立將目前驅油實驗由定性研究提升到具有一定精度定量研究的數(shù)字化研 究水平上；
[0021] 步驟4所述新的研究方法另一個的重要應用之處在于，對于有復合驅潛力而沒有 實施過驅油試驗的油層，可在依據(jù)驅油實驗建立的"數(shù)字化地質模型"（模型3)平臺上完成 優(yōu)化驅油方案優(yōu)化設計，推進礦場試驗研究；
[0022] 步驟2中的"等效擬合"驅油實驗、步驟3中的數(shù)字化地質模型平臺進行嚴格選擇考 核、步驟4)中數(shù)字化驅油試驗研究和優(yōu)化驅油方案設計，要求選用更完善描述復合驅油機 理的軟件，推薦使用復合驅軟件IMCFSdmproved Mechanism of Compound Flooding Simulation)。該軟件采用毛管數(shù)曲線化描述復合驅過程毛管數(shù)與殘余油飽和度之間關系， W相滲透率曲線化描述油水運動規(guī)律，軟件中設置若干個"池"描述油層，每個"池"有自己 的毛管數(shù)曲線數(shù)據(jù)和相滲透率曲線數(shù)據(jù)。
[0023] 綜合而言，本發(fā)明方法包括W下Ξ部分內(nèi)容：1、結合油層條件制造的一組Ξ維巖 屯、模型，在每個模型上先后完成一組完整水驅過程和復合驅過程驅油實驗，運相當于在油 層條件下完成的微型礦場試驗;2、通過數(shù)值模擬研究手段，實現(xiàn)現(xiàn)場油層條件下驅油試驗 與微型礦場試驗等效擬合，建立包含水驅信息、復合驅信息的"數(shù)字化"油藏地質模型平臺； 3、在"數(shù)字化"油藏地質模型平臺上，通過"數(shù)字化"驅油試驗研究，對礦場試驗進行內(nèi)容廣 泛、程度深刻的研究，在數(shù)字化驅油模型上完成的數(shù)字化驅油試驗，可W大量減少復合驅室 內(nèi)驅油實驗工作量，對于有復合驅潛力而沒有實施過驅油試驗的油層，可在運一平臺上完 成優(yōu)化驅油方案設計，提高礦場驅油試驗質量。
[0024] 本發(fā)明依據(jù)室內(nèi)驅油實驗建立高水平的"數(shù)字化地質模型平臺，在數(shù)字化平臺上 開展數(shù)字化驅油實驗研究，將室內(nèi)驅油實驗研究推進數(shù)字化研究，在數(shù)字化平臺上為有復 合驅潛力而沒有實施過驅油試驗的油田設計優(yōu)化驅油方案，建立一種新型復合驅實/試驗 研究方法，為加快復合驅技術研究應用步伐提供有效的技術支持。
【附圖說明】
[0025] 圖巧區(qū)油實驗人造巖屯、模型結構示意圖；
[0026] 圖2模擬計算地質模型結構示意圖；
[0027] 圖3巖屯、AS8驅油試驗曲線和等效擬合計算曲線對比圖；
[002引圖4杏二西驅油試驗中屯、井含水變化和提高采收率對比曲線圖；
[0029]圖5杏二西試驗及3優(yōu)化方案低滲透層吸液和產(chǎn)油變化曲線。
【具體實施方式】
[0030] 本發(fā)明介紹一個新型室內(nèi)驅油實驗或模擬現(xiàn)場試驗(實驗/試驗)研究方法，在Ξ 維人造巖屯、上完成水驅實驗過程和復合驅實驗過程，采用"等效擬合"方法，在油藏模型條 件下對巖屯、驅油實驗"等效"擬合，獲取包含水驅信息、復合驅信息的"數(shù)字化"油藏地質模 型，W運一模型為平臺，模擬計算不同驅油