[发明专利]一种薄互层碳酸盐岩底水油藏CO2吞吐实验测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄互层碳酸盐岩底水油藏CO₂吞吐实验测试方法，尤其是一种室内高温高压不同岩性、不同物性平板模型直井控水增油实验研究，属于石油天然气勘探开发领域。

背景技术

CO₂吞吐控水增油实验测试方法研究是指导底水油藏或者水驱油藏非正常水淹井(非正常水淹井是指采出程度低于标定水驱效率的80％，而含水与采出程度不匹配的特高含水井)降低含水率、增加采油量，从而提高油藏采收率效果的重要室内实验研究。目前公知的实验测试方法主要有：小岩心驱替实验，长岩心驱替实验，三维填砂模型驱替实验。前两种实验测试方法不能模拟薄互层油藏的开发，也不能模拟油藏井网的开发，第三种实验不能进行高压油藏或者致密油藏CO₂单井吞吐效果的实验测试研究。

薄互层碳酸盐岩油藏具有每相邻两层的岩性不同，相同岩性的薄层隔层重复出现的特点，因而层间渗透率差异大。带底水或者注水开发的薄互层碳酸盐岩油藏在注水开发过程中存在以下问题：纵向非均质性严重，油层动用不均，井间剩余油富集；由于层薄、岩性不同、物性较差，注入水沿大孔道突进，挖潜难度较大。CO₂吞吐的实质是非混相驱，其驱替机理是：使原油体积膨胀，降低原油界面张力和黏度，溶解气驱，改善原油和水的流度比，使原油中轻烃萃取和汽化，另外，气态CO₂渗入地层与地层水反应产生碳酸，能有效改善井筒周围地层的渗透率，提高驱油效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种薄互层碳酸盐岩底水油藏CO₂吞吐实验测试方法，能进行高温高压下薄互层碳酸盐岩油藏纵向非均质性多层平板模型实验研究，可有效模拟薄互层碳酸盐油藏CO₂单井吞吐的过程，为评价碳酸盐岩油藏五点井网CO₂吞吐控水增油效果提供工具和手段，该实验方法所能达到的最高压力为25MPa，最高温度为100℃。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种薄互层碳酸盐岩底水油藏CO₂吞吐实验测试方法，依次包括以下步骤：

①制作薄互层碳酸盐岩五点井网平板模型

根据油田提供的碳酸盐岩岩屑和砂岩岩屑，按多个配样比例，将胶结物分别加入碳酸盐岩和砂岩岩屑中；经过一定压力压成碳酸盐岩和砂岩油藏标准小岩心，并测量其孔隙度和渗透率等物性参数，再选取与油田储层的孔隙度和渗透率接近的岩样配制成分比例，通过人工胶结的方法，将碳酸盐岩岩心颗粒碎屑重新胶结为三块30cm×30cm×6cm的平板模型；将砂岩岩心颗粒碎屑胶结为两块30cm×30cm×6cm的平板模型，同时将五口直井(裸眼完井)埋入模型之中，然后用金刚砂将平板模型每一个面磨平、打毛，接着分别测量五块平板模型的孔隙度和渗透率，每一块平板模型的孔隙度和渗透率等物性参数都要与实际薄互层碳酸盐岩油藏对应储层的物性参数相同；

②配制原油样品和地层水样品、准备注入气

根据地层原油PVT参数和地层水矿化度配制地层原油和地层水样品，注入气采用高纯CO₂(纯度≥99.999％)，设置一个进行注CO₂的合适压力P₁，P₁为一般等同于油藏当时的地层压力；将高纯CO₂用空气压缩机压缩进活塞式注入容器，使活塞式注入容器中高纯CO₂压力略低于P₁，一般情况下此时CO₂呈液态；最后将活塞式注入容器连接到恒速恒压泵上，恒速恒压泵的压力设定为P₁，使活塞式注入容器中CO₂压力稳定至P₁；

③将五层渗透率各不相同的五点井网平板模型按一定的排列顺序从上往下岩性间隔装入为其特制的多层平板模型岩心夹持器中，其中放置顺序为渗透率最高的碳酸盐岩模型放置在最下面第五层，向上依次为砂岩模型第四层，碳酸盐岩模型第三层，砂岩模型第二层，碳酸盐岩模型第三层，其中第五层为底水层，上面四层为含油层；

④打开围压泵，给多层平板模型岩心夹持器加围压至实验设定压力并保持恒定，该岩心夹持器最高承受压力为25MPa；

⑤开启恒温箱将多层平板模型岩心夹持器加热至实验设定温度并保持恒定，该岩心夹持器最高承受温度为100℃；