注CO_2过程中沥青沉淀对储层伤害的定量评价研究

【摘要】注CO2气提高采收率过程中含沥青质原油中沥青质沉积会严重影响生产。目前的实验和理论模型研究，并没有形成一套成型的技术体系来定量评价沥青质沉淀对储层的伤害，不能直接指导矿场工作中制定合理的工作制度。本文通过研究储层渗透率伤害模型、沥青质沉淀相态模拟及数值模拟研究，形成了一套完整的定量描述注CO2过程中沥青沉积对储层伤害的技术体系。首先，建立了不同岩性砂岩常规渗透率伤害幂函数统计模型；以岩石颗粒孔隙喉道公式为基础，推导了同时考虑吸附和桥塞作用的渗透率伤害GPT图版。其次，利用大庆东十四区原油样品实验数据，用气-液-固三相相平衡模型进行了沥青质相态特征的研究，模型拟合了不同CO2浓度下的泡点压力和沥青沉淀量。然后，综合地质、渗透率伤害图版和沥青沉淀相态数据，对大庆注CO2试验区进行了数值模拟研究。定量分析了试验区的沥青沉淀量分布情况，渗透率降低幅度，累积注入能力和产液量降低幅度和累积产油量降幅。最后对影响储层伤害的岩性孔喉特征、原油沥青质含量、地层压力、地层温度和注入气CO2浓度等重要参数进行了敏感性分析。本论文得到了如下认识和成果：（1）得到了根据粒度分类后的砂岩岩石孔渗幂函数关系统计模型及渗透率伤害GPT模型。认识到渗透率伤害趋势取决于孔渗关系中幂函数指数n的大小；并且GPT模型得到的渗透率伤害趋势明显比幂函数模型的大，因为GPT模型认为渗透率的降低主要是由于喉道变窄导致。（2）提出了定量描述储层伤害的综合指标RCPI，即累积产液量降低率。模拟计算结果显示：RCPI和渗透率的大小直接没有明显的关系，而是与Rk拟幂指数n之间有拟合率为0.997的对数关系。地层压力对于储层渗透率的伤害影响并不明显，温度对于储层渗透率的伤害比较明显。RCPI和CO2浓度之间成明显的线性正相关关系。实例应用效果：建立了大庆东十四注CO2试验区的动态模型，地面油储量9.90×104sm3。模型生产预测5年，设计了17个WAG段塞，总共注CO2地下体积约为1HCPV。考虑沥青沉淀伤害储层后，试验区累积注水由19000sm3下降到了13000sm3，下降幅度达30%；累积注气由2.8×106sm3下降到了1.8×106sm3；阶段采出程度由15%下降到了9.5%。
【作者】高志彬；
【导师】李治平；赖枫鹏；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），石油与天然气工程，2014，硕士
【关键词】沥青沉淀；储层伤害；孔渗关系；注CO2气驱；定量评价；

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