[发明专利]用于CO2

说明书

本发明涉及二氧化碳驱油技术中的一种用于二氧化碳超覆程度的定量表征的模拟装置及方法，属于石油开采技术领域。所述装置包括岩心夹持器、气液分离装置、气体流量计、计量泵、真空泵、驱替泵、原油罐、地层水罐、CO₂压缩罐、六通阀、回压阀及数据采集装置；利用以上所述装置模拟二氧化碳驱油试验，对岩心上下层分层进行数据采集，根据二氧化碳超覆程度指数判断二氧化碳超覆程度，该判断结果更为真实、有效。

技术领域

本发明涉及二氧化碳驱油技术中的一种用于二氧化碳超覆程度的定量表征的模拟装置及方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

近些年来，低渗透油气藏开发是全球开发的大趋势，也是中国油气开发建设的主战场。新探明储量中低渗透储量相对比例越来越大，已成为油气勘探不争的事实。然而，在近几年低渗透油藏的注水开发中显示出，低渗透、特低渗透油藏普遍存在着含水上升快、产量递减快、水驱采收率低等问题，水驱开发达不到预期的效果低，甚至有些油藏粘土矿物含量高，注水后容易发生水敏效应膨胀粘土，堵塞孔道，导致储层吸水能力差注不进水，无法采用水驱方式进行开采。为此，人们开始探求新的一种提高采收率方法。

CO₂驱油技术凭借CO₂在超临界状态与地层原油发生扩散传质作用，发挥溶解降黏、膨胀原油、降低界面张力、抽提混相的作用，提高原油的洗油效率，同时气体作为新兴的注入介质，具有较大的分子间距，易于压缩和膨胀，在较高压力下能够进入之前水相无法进入的孔隙和喉道，实现较高的波及效率，进而提高采收率。但是CO₂驱在油藏中容易由于油气之间的密度差产生的浮力作用造成气体沿着油层顶部流动，降低原油的垂向波及效率，发生超覆现象，使得上下部受到气驱波及的程度不均匀，导致下部剩余油的富集，气体突破时间的提前和较差的开发效果。

目前，国内针对二氧化碳超覆现象开展的研究较少，国外研究人员更多从浮力、粘滞阻力和毛管力的角度出发进行数学模型的建立和借助数值模拟方法研究超覆的规律，基本都是依据整体采收效果定性分析超覆的程度，而从上下层分层进行数据的采集进行相关室内实验比较缺乏。数值模拟结果虽有参考性，但室内实验更接近真实开发效果，因此开展室内实验有其研究必要性，同时进一步探讨关于二氧化碳超覆程度定量表征的方法。

中国专利申请CN110514754A公开了一种凝析气藏循环注气开发注入气超覆测定装置及方法。该装置包括填砂模型和温控系统，温控系统套设在填砂模型的外部，填砂模型包括填砂腔体、四个气体入口、四个气体出口、支架、方向控制部件、转轴、上盖、下盖、固定螺栓、两个顶部加压注气口、加压传动杆、传压活塞和多个气体采样口。填砂腔体中可填入不同粒度及组成的石英砂，并由方向控制部件对整个装置的角度进行控制。设置气体采样口数量不少于16个，采样口采集的是气体，气体是注入气和原始凝析气的混合气体，再通过色谱仪测定注入气和凝析气气体的组分，对测定气体组分的含量进行插值处理，得到注入气体在不同部位的组分分布和/或凝析气体在不同部位的组分分布；处理成云图，通过不同时间的气体组成，分析运移规律。该装置及方法主要用于凝析气藏。

发明内容

针对二氧化碳驱油技术面临的气体超覆问题，本发明提供了一种用于二氧化碳超覆程度的定量表征的模拟装置及方法。利用所述模拟装置通过在室内实验开展二氧化碳超覆规律实验，进行超覆程度表征方法研究，以便后续对现场开展二氧化碳超覆作用的抑制措施起指导意见。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种用于CO₂超覆程度的定量表征的模拟装置，所述装置包括岩心夹持器、气液分离装置、气体流量计、计量泵、真空泵、驱替泵、原油罐、地层水罐、CO₂压缩罐、六通阀、回压阀及数据采集装置；