一种CO2储气库混气敏感参数分析方法与流程

一种co2储气库混气敏感参数分析方法
技术领域
1.本发明属于地下储气库建设技术领域，特别是涉及一种co2储气库混气敏感参数分析方法。


背景技术：

2.近年来，我国对天然气的消费需求越来越旺盛，现有及规划的储气设施不能满足天然气调峰期的快速增加的需求，而地下储气库建设作为国家的战略规划，可以满足天然气季节调峰和国家战略储备的需要。
3.对于枯竭的co2气藏，可用来建立天然气的储气库，在利用自然能量开采天然气的过程中，储气库中原有的co2气体与天然气会产生混气现象，如果采出气的混气比例大于5％的话，在储气库商业运行和调峰过程中，采出气存在注入管网不达标和处理成本高等问题，因此需要对co2气藏的储层及运行参数进行敏感性分析，寻找影响混气现象的敏感参数，为后续的枯竭co2气藏改造成储气库的库址筛选及储气库的运行控制提供依据。在储气库选址领域内，目前尚无有效的混气敏感参数分析的先例，因此，有必要开展混气模拟研究，可以通过基于数值模拟技术虚拟co2注气井与天然气生产井来研究常规油气藏注入co2作为入垫底气时驱替天然气的混气敏感参数研究，然而对于枯竭的co2气藏来说并不需要再注入co2作为垫底气，仅仅需要注入天然气储存，然后利用天然的能量开采天然气即可，现有的混气敏感参数评价结果并不适用于此类co2气藏型储气库。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供了一种co2储气库混气敏感参数分析方法，能够对影响气体混气和储气库运行的参数敏感性进行分析，迅速的找到主要敏感参数，减少人工成本。
5.本发明提供的一种co2储气库混气敏感参数分析方法包括：
6.基于用户指令，根据纯气驱气藏型储气库渗流机理公式，搭建多参数机理模型；
7.在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响；
8.根据对天然气开采的影响，确定出混气敏感参数。
9.优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述纯气驱气藏型储气库渗流机理公式为：
[0010][0011]
其中，
[0012]qv
＝δartq
[0013]
q为体积流量，注入为正，采出为负，单位为m3/s；
[0014]
ф为岩石孔隙度，单位为％；
[0015]
k为绝对渗透率，单位为mda；
[0016]
δa为井点函数，井处为1，其余为0；
[0017]
p
p
为真实拟压力，单位为mpa；
[0018]
t1为真实气体模拟时间，单位h；
[0019]
r为普适气体常量，单位j/(mol
·
k)；
[0020]
x、y、z为点空间坐标；
[0021]kx
、ky和kz分别为点空间的横向渗透率、纵向渗透率和垂向渗透率。
[0022]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述搭建多参数机理模型包括：
[0023]
确定模型平面网格尺寸、纵向网格尺寸、生产井位置、模型内网格孔隙度和渗透率、模型网格内地层压力、温度和相渗曲线。
[0024]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响包括：
[0025]
通过向天然气藏内注入不同量的co2，使得储气库内具有不同的初始压力，对比不同的初始压力的条件下，90天采出天然气中co2气体的摩尔百分比，判断初始压力对天然气开采的影响。
[0026]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响包括：
[0027]
通过向co2藏中注入不同量的天然气，使得储气库内天然气具有不同的库容百分比，对比不同天然气含量条件下，90天采出天然气中co2气体的摩尔百分比，判断天然气含量对天然气开采的影响。
[0028]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响包括：
[0029]
在天然气含量不变的情况下，设定不同的温度，对比90天采出天然气中co2气体的摩尔百分比，判断温度对天然气开采的影响。
[0030]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响包括：
[0031]
在天然气含量不变的情况下，设定不同的孔隙度，对比90天采出天然气中co2气体的摩尔百分比，判断孔隙度对天然气开采的影响。
[0032]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响包括：
[0033]
在天然气含量不变的情况下，将不同天数内采出相同的天然气作为对比，判断天数对天然气开采的影响。
[0034]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述根据对天然气开采的影响，确定出混气敏感参数包括：
[0035]
根据对天然气开采的影响，确定出混气敏感参数为co2储气库的初始压力不小于8mpa，储气库co2占库容百分比含量不大于20％。
[0036]
优选的，在上述co2储气库混气敏感参数分析方法中，所述搭建多参数机理模型为在eclipse软件中搭建多参数机理模型。
[0037]
通过上述描述可知，本发明提供的上述co2储气库混气敏感参数分析方法，由于先
基于用户指令，根据纯气驱气藏型储气库渗流机理公式，搭建多参数机理模型，然后在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响，再根据对天然气开采的影响，确定出混气敏感参数，因此能够对影响气体混气和储气库运行的参数敏感性进行分析，迅速的找到主要敏感参数，减少人工成本。
附图说明
[0038]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0039]
图1为本发明提供的一种co2储气库混气敏感参数分析方法的实施例的示意图；
[0040]
图2为co2储气库混气敏感参数分析机理模型示意图；
[0041]
图3为co2储气库确定参数回采气中co2摩尔含量的示意图。
具体实施方式
[0042]
本发明的核心是提供一种co2储气库混气敏感参数分析方法，能够对影响气体混气和储气库运行的参数敏感性进行分析，迅速找到主要敏感参数，减少人工成本。
[0043]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
本发明提供的一种co2储气库混气敏感参数分析方法的实施例如图1所示，图1为本发明提供的一种co2储气库混气敏感参数分析方法的实施例的示意图，该方法包括如下步骤：
[0045]
s1：基于用户指令，根据纯气驱气藏型储气库渗流机理公式，搭建多参数机理模型；
[0046]
具体的，该搭建多参数机理模型可以但不限于在eclipse软件中搭建多参数机理模型，具体该模型可参考图2，图2为co2储气库混气敏感参数分析机理模型示意图。
[0047]
s2：在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响；
[0048]
需要说明的是，储气库调峰的特点是“快注快出”，因此这里用枯竭式开采进行模拟对比，可以较好的反映储气库在短周期内的运行过程中的各项参数变化的特点，而且，该预设参数可以但不限于包括储气库压力、天然气占库容含量、储气库温度、储气库采气速度和储气库采出程度。
[0049]
s3：根据对天然气开采的影响，确定出混气敏感参数。
[0050]
也就是说，通过对co2气藏的储层及运行参数进行敏感性分析，寻找影响混气现象的敏感参数，为后续枯竭co2气藏改造成储气库的库址筛选以及储气库的运行控制提供依据。
[0051]
通过上述描述可知，本发明提供的上述co2储气库混气敏感参数分析方法的实施例中，由于先基于用户指令，根据纯气驱气藏型储气库渗流机理公式，搭建多参数机理模
型，然后在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响，再根据对天然气开采的影响，确定出混气敏感参数，因此能够对影响气体混气和储气库运行的参数敏感性进行分析，迅速的找到主要敏感参数，减少人工成本。
[0052]
在上述co2储气库混气敏感参数分析方法的一个具体实施例中，纯气驱气藏型储气库渗流机理公式可以为：
[0053][0054]
其中，
[0055]qv
＝δartq
[0056]
q为体积流量，注入为正，采出为负，单位为m3/s；
[0057]
ф为岩石孔隙度，单位为％；
[0058]
k为绝对渗透率，单位为mda；
[0059]
δa为井点函数，井处为1，其余为0；
[0060]
p
p
为真实拟压力，单位为mpa；
[0061]
t1为真实气体模拟时间，单位h；
[0062]
r为普适气体常量，单位j/(mol
·
k)；
[0063]
x、y、z为点空间坐标；
[0064]kx
、ky和kz分别为点空间的横向渗透率、纵向渗透率和垂向渗透率。
[0065]
当然这仅仅是其中一个可以采用的公式，还可以根据实际需要对其中的一些参数进行调整，此处并不限制。
[0066]
在上述co2储气库混气敏感参数分析方法的另一个具体实施例中，搭建多参数机理模型可以包括：
[0067]
确定模型平面网格尺寸、纵向网格尺寸、生产井位置、模型内网格孔隙度和渗透率、模型网格内地层压力、温度和相渗曲线。
[0068]
具体的，其中的模型平面网格尺寸可以为10m
×
10m、储层厚度可以为6m，层数为20，孔隙度为20％，渗透率为100md，初始压力为10mpa，温度为40℃，co2占储气库气量的百分比为0，孔隙度变化范围为10％、15％、25％，渗透率的变化范围为10md、50md、200md、300md，初始压力变化范围为8mpa、9mpa、11mpa、12mpa，温度变化范围为35℃、45℃、50℃，co2占储气库气量的百分比变化范围为10％、15％、20％、30％、40％，可以按照上述机理模型的各项参数，其模型中心设置一口注采井，搭建多参数机理模型。
[0069]
在上述co2储气库混气敏感参数分析方法的又一个具体实施例中，在枯竭式开采情况下，对比预设参数的不同数值对天然气开采的影响可以包括：
[0070]
通过向天然气藏内注入不同量的co2，使得储气库内具有不同的初始压力，对比不同的初始压力的条件下，90天采出天然气中co2气体的摩尔百分比，判断初始压力对天然气开采的影响。
[0071]
具体的，向天然气藏内注入不同量的co2，分别为0.15
×
108m3、0.17
×
108m3、0.19
×
108m3、0.21
×
108m3、0.23
×
108m3，改变储气库内初始压力条件为8mpa、9mpa、10mpa、11mpa、12mpa，在此以50天内注入20％的co2后，以90天内采出50％的天然气的目标对各对比模型
气藏储气库库址评价指标体系研究的重要部分，现将沙头圩co2气藏作为实施例。
[0083]
(1)依据沙头圩co2气藏的基础地质参数，在eclipse中对生产机理模型的各项参数进行标定，模型内储层厚度为20m，储层孔隙度为15.7％，渗透率为211md，气藏初始压力12mpa，气藏初始温度为45℃，枯竭气藏co2占储气库总气量百分比15％。
[0084]
(2)在eclipse中导入纯气驱气藏型储气库渗流机理公式，同时标定网格的尺寸为15m
×
15m，纵向网格数为200层，每层0.1m，按照设计的机理模型的各项参数，其模型中心设置一口注采井，如上面提到的图2所示。
[0085]
(3)向沙头圩co2气藏模型中内注入天然气3.5
×
108m3，使得储气库内初始压力达到11.8mpa，co2占库容含量百分比为15％，定产量8
×
104m3/d，定下限压力5.5mpa进行回采，90天采出天然气中co2气体的摩尔百分比，作为评判混气程度的标准，模拟结果显示回采周期结束时co2气体的摩尔百分比小于1％，储气库运行混气影响较小，如图3所示，图3为co2储气库确定参数回采气中co2摩尔含量的示意图，其中co2储气库初始状态包含85％天然气和15％co2，15％就是指co2垫底气的含量。
[0086]
(4)综上分析认为，沙头圩co2气藏储气库衰竭式开采混气敏感的主要参数为储气库初始压力、co2占库容含量，该co2气藏储气库模拟运行过程中，只需满足初始压力和co2占库容含量在前文所述范围内，储气库采出气混气程度小，适合建商业地下储气库。
[0087]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。