水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法

allin2025-03-17  38


本发明涉及油气田开发,具体为一种水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法。


背景技术:

1、裂缝性油藏是我国未来原油增储上产的主力,水驱开发是这类油藏应用最广泛二次采油方式之一。物理模拟是水驱开发效果评价的主要研究手段,依据实验岩心形状的差异,可划分为三维驱油实验、二维驱油实验以及一维驱油实验三种类型。三维驱油实验与实际油藏形状相似,可实现水驱开发驱油效率与波及效率的评价,但该实验方式流体难以均匀饱和以及承压低的问题,限制其推广应用。二维驱油实验兼顾了三维驱油实验模型尺寸大、一维驱油实验流体易均匀饱和与承压高的优点,可实现地层温压条件驱油效率与波及效率的评价。物理模拟测试结果是否具有代表性,实验模型参数与实际油藏是否相似是重要影响因素之一。

2、一直以来,大量学者针对油藏水驱开发的相似准则开展大量探索研究。1997年,孔祥言针对常规油藏注水开发过程《孔祥言,陈峰磊,裴柏林.水驱油物理模拟理论和相似准则[j].石油勘探与开发,1997(06):56-60+117.》以相似理论为基础,应用方程分析法,导出了水驱油二维模拟的相似准则,明确了各个相似准数的物理意义,评价了岩心、流体物性相似对物理模拟代表型的重要性。2014年,刘月田等提出一种“砂岩油藏注水开发可预测物理模型建立方法”(专利号:cn 102061910 b),利用正方形天然砂岩小岩块连结形成大尺度的渗流模型,但对于裂缝性油藏的水驱物理模拟具有一定的局限性。同年,刘月田等考虑裂缝渗吸作用,提出一种“裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法”(专利号:cn102022107b),来实现裂缝油藏注水开发三维相似物理模型的建立。该方法能够模拟注水开发过程在裂缝的渗吸作用,但并未考虑裂缝特征对该类油藏水驱开发的影响。2015,顾蒙等运用方程分析法,推导了注采井定压生产的三维水驱油物理模拟相似准则,评价了油藏倾角、原油粘度对相似准数主次关系的影响《顾蒙,郭平,田东红,等.水驱油物理模拟相似准则研究[j].特种油气藏,2016,23(01):123-126+157.》,但是并未对裂缝的存在如何影响油藏开发效果作出评价。2023年,王萌等在已有相似准则的基础上考虑基质、裂缝材料的力学性质的相似,提出“一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法及其应用”(专利号:cn116306327a),模拟开发过程中压力变化导致的应力敏感效应。

3、但是现有裂缝性油藏的相似准则考虑的因素并不全面,主要集中在三维物理模拟与三维油藏原型的相似,如何实现二维驱油实验模型与三维裂缝性油藏原型相似的研究较少。此外,裂缝特征参数相似的实现方法在以往相似准则研究中也鲜有体现,裂缝特征却又往往决定着裂缝性油藏的水驱开发效果。因此,为提高裂缝性油藏水驱二维剖面模型代表性,考虑裂缝特征参数的相似关系,建立一种水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法至关重要。


技术实现思路

1、为解决至少一个上述问题,本发明提出了一种水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法。

2、本发明的技术方案为:一种水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法,包括以下步骤,

3、s1、获取裂缝性油藏的基本参数;

4、s2、基于s1的基本参数,建立裂缝性油藏二维水驱的数学模型,所述数学模型包括油水相二维连续性方程、状态方程、饱和度方程、井点源汇项和渗吸平衡方程;

5、s3、基于裂缝性油藏二维水驱的数学模型,结合检验分析法和量纲分析法,获取水驱开发裂缝性油藏二维驱油过程中的物理模拟相似准数;

6、s4、基于物理模拟相似准数,根据相似准则基本定理,实验模型与原型的相似准数相等,拟定模型的几何比尺、岩心物性及流体物性,通过获取油藏的基本参数和比尺进行计算,确定实验模型相关参数的数值,以此建立水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型。

7、有益效果:本发明结合检验分析法和量纲分析法,推导的相似准数更加全面,以此建立的水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型对油藏原型具有更高的还原程度。



技术特征:

1.一种水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法,其特征在于,包括,

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基本参数包括几何参数、作用力参数、生产动态参数、物性参数、裂缝参数。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,s2中,所述油水相二维连续性方程包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,s2中,所述状态方程包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,s2中,所述数学模型还包括边界条件和初始条件,所述边界条件和所述初始条件如下所示:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述源汇项为:以注水量和采油量为井点源汇项,结合diracδ函数,则源汇项分别表示为:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,s3中,基于检验分析法获得几何相似准数、作用力相似准数、生产动态相似准数、物性条件相似准数,基于量纲分析法获得裂缝特征相似准数。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述检验分析法包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型的建立方法,包括以下步骤:获取裂缝性油藏的基本参数;基于基本参数,建立裂缝性油藏二维水驱的数学模型,所述数学模型包括油水相二维连续性方程、状态方程和饱和度方程;基于裂缝性油藏二维水驱的数学模型,结合检验分析法和量纲分析法,获取水驱开发裂缝性油藏二维驱油过程中的物理模拟相似准数;基于物理模拟相似准数,建立水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型。本发明结合检验分析法和量纲分析法,推导的相似准数更加全面,以此建立的水驱开发裂缝性油藏二维驱油实验模型对油藏原型具有更高的还原程度。

技术研发人员:汪周华,吴金川,李馨阳,张念杰,刘煌,郭平,涂汉敏,胡义升,王烁石,赵玉龙
受保护的技术使用者:西南石油大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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