一种碳酸盐岩油藏采收率提高方法及系统与流程

本发明属于石油开采工程，具体涉及一种碳酸盐岩油藏采收率提高方法及系统。

背景技术：

1、缝洞型碳酸盐岩油藏储集体空间分布的不连续性与强非均质性，导致该类油藏开发无法借鉴砂岩油藏成熟的开发理论和技术。碳酸盐岩油气藏在常规油藏中占据着重要地位，世界上40％的大型油藏均属于碳酸盐岩油气藏，其地质储量约占常规油藏总储量的60％，产量约占常规油藏总产量的50％。缝洞型碳酸盐岩油藏主要以大型溶洞和溶蚀孔洞为主要的储集空间，以裂缝为主要的流动通道。

2、气体是驱油和补充地层能量的良好驱替介质。以空气为介质的空气驱技术具有易注入、气源充足、低成本、环保等明显优势，国外空气驱技术现场应用取得了较大成功，且经济效益较高，对缝洞型碳酸盐岩油藏产量和采收率具有重要意义。

3、由于空气来源广、不受地域和空间的限制、气源最丰富、成本最廉价(与co2、n2和烟道气相比)。注空气适用的油藏种类、深度、范围较为广泛。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碳酸盐岩油藏采收率提高方法及系统，适用于缝洞型碳酸盐岩油藏以及提高采收率。

2、本发明采用以下技术方案：

3、本发明一种碳酸盐岩油藏采收率提高方法，包括以下步骤：

4、s1、确定缝洞型碳酸盐岩油藏，根据原油相对密度确定缝洞型碳酸盐岩油藏是否为轻质油藏；

5、s2、对步骤s1确定的轻质油藏进行实测，确定油藏单井地层温度和压力，根据油藏单井地层温度和压力确定油藏温度和压力；

6、s3、对步骤s2轻质油藏采出的原油进行热重分析，根据dsc曲线峰值及拐点对原油氧化全过程进行划分；针对划分的原油氧化全过程，分别配置不同含氧浓度的减氧空气；

7、s4、基于步骤s2确定的油藏温度和压力，改变步骤s3配置的不同含氧浓度减氧空气的含氧浓度、注气量和氧化时间，将不同含氧浓度的减氧空气注入地层中，分析对原油氧化特征的影响；

8、s5、根据步骤s4不同含氧浓度减氧空气对原油氧化特征的影响，确定适合于轻质油藏的最佳减氧空气注入参数，实现碳酸盐岩油藏采收率的提高。

9、具体的，步骤s1中，检测油藏的实际储量和地层岩石成分，在地面激发地震波，利用检波器接收地下地质体的反射信息地震记录，确定油藏分布；依据地层属性参数仿真野外地震数据采集过程重建地质体的反射信息，然后将波场重建到的反射信息与野外实际采集的反射信息进行对比分析，确定缝洞型碳酸盐岩油藏。

10、具体的，步骤s1中，当原油相对密度小于或等于0.852时，缝洞型碳酸盐岩油藏为轻质油藏。

11、具体的，步骤s2具体为：

12、s201、根据井深数据和步骤s1轻质油藏实测的地层温度进行统计回归分析，确定温度与井深关系；将油藏中部的深度数据代入温度与井深关系公式，确定油藏中部温度，并把油藏中部温度的单位由摄氏温度换算为热力学温度；

13、s202、根据各井实测压力和井深数据进行统计回归分析，确定压力与井深关系；将油藏中部的深度数据代入所述压力与井深关系公式，确定油藏压力。

14、进一步的，温度t与井深h的关系具体为：

15、t＝0.031h+17.2

16、压力p与井深h的关系具体为：

17、p＝0.014h-23.2。

18、具体的，步骤s3中，分析tg和dtg曲线，在0～700℃，根据dsc曲线峰值及拐点对原油氧化全过程划分为轻烃挥发、低温氧化、燃料沉积与高温氧化四个阶段。

19、具体的，步骤s3中，将空气与氮气进行混合配置减氧空气，若含氧浓度大于设定值时，加大氮气的注入量，若含氧浓度小于设定值时，加大空气的注入量，得到不同含氧浓度的减氧空气。

20、具体的，步骤s5中，当油藏温度低于120℃时，采用减氧空气驱技术，降低注入空气的氧浓度至小于10％；当油藏温度高于120℃时，采用空气驱技术。

21、具体的，步骤s5完成后，分析不同地层条件对原油氧化特征的影响，结合最佳减氧空气注入参数对原油氧化特征的影响，分析减氧空气提高采收率效果。第二方面，本发明实施例提供了一种碳酸盐岩油藏采收率提高系统，包括：

22、油藏模块，确定缝洞型碳酸盐岩油藏，根据原油相对密度确定缝洞型碳酸盐岩油藏是否为轻质油藏；

23、实测模块，对判油藏模块确定的轻质油藏进行实测，确定油藏单井地层温度和压力，根据油藏单井地层温度和压力确定油藏温度和压力；

24、划分模块，对实测模块轻质油藏采出的原油进行热重分析，根据dsc曲线峰值及拐点对原油氧化全过程进行划分；针对划分的原油氧化全过程，分别配置不同含氧浓度的减氧空气；

25、分析模块，基于实测模块确定的油藏温度和压力，改变划分模块配置的不同含氧浓度减氧空气的含氧浓度、注气量和氧化时间，将不同含氧浓度的减氧空气注入地层中，分析对原油氧化特征的影响；

26、采收模块，根据分析模块得到的不同含氧浓度减氧空气对原油氧化特征的影响，确定适合于轻质油藏的最佳减氧空气注入参数，实现碳酸盐岩油藏采收率的提高。

27、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

28、本发明一种碳酸盐岩油藏采收率提高方法，原油低温氧化反应复杂，很难用单一的化学反应方程表示，一方面空气中的o2会与原油发生氧化反应生成醛、酮、醇、羧酸等有机化合物，另一方面原油会发生键裂反应并生成co、co2等伴生气组分，原油低温氧化过程包含加氧反应和键裂反应；在静态氧化实验时原油中部分轻质组分参与氧化反应，此时气体为过量相，原油最终的黏度升高。但在动态驱替时，原油为过量相，岩心中的原油与空气的接触仅限于驱替前缘，局部原油黏度升高，位于驱替前缘后方(驱替方向为正方向)，驱替前缘前方则不受此影响。相反氧化反应产生的热能传递到驱替前缘前方，一方面原油受热膨胀，驱动原油向采出端流动；另一方面原油受热黏度降低，有利于原油流动；低温氧化作用能够生成部分co、co2、ch4气体，在储集层内形成烟道气驱，具有一定的混相、降黏、降低界面张力的作用，实施后将大幅度提高低品位储量的动用程度和“三高”油藏的采收率，从而大幅度地提高原油产量，应用前景广阔。

29、进一步的，在反射波地震勘探中，通过在地面激发地震波，利用检波器接受来自于地下地质体的反射信息地震记录。对于已经得到的反射信息通过一系列的地震资料数据处理和解释得到深度域的各种属性，从而确定油藏分布。依据已经得到的地层属性参数仿真野外地震数据采集过程重建地质体的反射信息(这种重建地下地质体反射信息的过程也称之为波场重建过程)，然后将波场重建到的反射信息与野外实际采集的反射信息进行对比分析确定地下的油气藏构造。

30、进一步的，轻质油藏和稠油油藏注空气开发，空气作用机理不同，开发开发方式也就不同，所以对油藏进行密度测量，确定油藏性质。

31、进一步的，为了确定适合油藏最佳减氧空气含氧浓度，需要开展室内实验进行研究，室内采用反应釜进行实验，尽可能地还原地层条件，即地层温度和压力。了解地层温度和压力才能模仿地层条件，确定原油氧化效果。

32、进一步的，根据dsc曲线峰值及拐点将原油氧化全过程划分为轻烃挥发、低温氧化(lto)、燃料沉积(fd)与高温氧化(hto)4个阶段，空气注入油藏后会与原油发生复杂的氧化放热反应，其反应机理和热效应随着温度发生变化。在油藏注空气开发过程中，不同的开发方式对应着不同的反应温度范围，开发机理受该温度区间内的原油氧化机理控制。

33、进一步的，进行室内减氧空气实验过程中，不能确定含氧量对原油氧化效果最好，需要配置不同含氧量的减氧空气，逐一进行实验，从而确实适合该区块的最佳减氧空气含氧量。

34、进一步的，当油藏温度低于120℃时，空气与原油之间的加氧反应放热量极小，在油藏条件下反应放热难以积聚，氧气在地层条件下无法充分消耗，如果生产井氧含量大于10％，将存在爆炸的风险，该类油藏的主要操作策略是降低注入空气的氧浓度至10％以下，采用减氧空气驱技术；当油藏温度高于120℃时，低温氧化逐渐成为主要反应类型，氧气在油藏内充分消耗，反应放热可以有效积聚，能够提高油藏温度、降低原油黏度、增加原油流动性，当稀油油藏处于该温度区间时，可以采用空气驱技术实现安全开发。由于储集层矿物催化作用、油品氧化特性、油藏压力、注采井距和裂缝等条件不同，在油藏温度为120℃左右时，要根据具体情况进行分析，确定采用减氧空气驱或是空气驱进行开发。

35、进一步的，低温氧化段所需活化能最低；参与反应气体中的氧浓度与反应所需活化能呈负相关，氧浓度越高，氧化反应所需平均活化能越低。原油与含氧空气发生低温氧化反应，在产生大量热能的同时，还生成部分co、co2、ch4气体，在储集层内形成烟道气驱，具有一定的混相、降黏、降低界面张力、促进原油膨胀的作用，有助于提高采收率。在油藏温度合适的情况下，对所有尺度的孔喉区间而言，减氧空气驱的采出程度均比氮气驱高，应优先选用空气/减氧空气驱开发方式。

36、可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

37、综上所述，本发明解决了油田开采中注空气补充能量和提高采收率技术中，原油低温有了更充分的认识，为注空气/减氧空气施工过程中，有效预防安全事故的发生提供了科学可靠的依据，解决安全问题，实施后将大幅度提高低品位储量的动用程度和“三高”油藏的采收率，从而大幅度地提高原油产量，应用前景广阔。

38、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。