一种CO2溶解度图版制作方法及应用与流程

本发明属于石油开采，本发明涉及一种co2溶解度图版制作方法及应用。

背景技术：

1、碳捕集、利用与封存(ccus)技术已经证实油藏是co2地质埋存的最佳场所之一，油藏中co2地质埋存不仅可以提高油气的采收率，还可以有效缓解温室效应。co2地质埋存形式分为4种：溶解封存、构造封存、游离封存以及矿物封存。

2、其中，溶解封存是指将co2注入到地层中，与地层流体接触并溶解于油水系统中形成co2原油地层水三相相平衡，co2在油水系统中的溶解度将直接影响co2驱油效果和封存潜力。

3、调研发现，传统方法制作co2溶解度图版时，需要测量大量不同温度、压力和地层水矿化度条件下的co2溶解度数据，因此需要寻找一种基于少量数据即可制作co2溶解度图版的方法。

4、林元华开展了co2在不同温度、压力及矿化度下的溶解度试验，采用灰色关联度法从温度、压力及矿化度3个方面对co2溶解度进行敏感性分析，得到了co2溶解度与温度、压力及矿化度之间的相关性(林元华，邓宽海，宁华中等，二氧化碳在地层水中的溶解度测定及预测模型，中国石油大学学报：自然科学版,2021,45(1):10.)。

5、龙震宇对co2在油水系统中的溶解度模型进行研究，利用高温高压pvt分析仪开展co2在不同体积比例油水系统中的溶解度实验，明确了co2在油水系统中的溶解规律，建立了co2在油水系统中的溶解度预测模型(龙震宇，王长权，石立红等，基于krr优化算法的油水系统中co2溶解度模型[j].吉林大学学报:地球科学版,2022,52(1):194-201.)

6、申请公布号为cn114858648a的发明专利提供了一种原油溶解天然气的溶解度图版及其测定方法，针对不同类型的原油，充分拟合不同压力下的天然气与原油的溶解能力，通过图版简单直观的反映出天然气在不同类型原油中的溶解度。

7、调研发现，传统方法制作co2溶解度图版时，需要测量大量不同温度、压力和地层水矿化度条件下的co2溶解度数据，因此需要寻找一种基于少量数据即可制作co2溶解度图版的方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种co2溶解度图版制作方法及应用，本发明提供的方法通过采用校正因子可以有效减少co2溶解度数据的测量数量。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种co2溶解度图版制作方法，包括如下步骤：

4、(1)获取目标地层的温度和压力，测试地层水矿化度；

5、(2)分别开展不同温度、压力和地层水矿化度条件下的co2溶解度实验；

6、(3)分别绘制co2溶解度随温度、压力和矿化度变化曲线，多项式拟合曲线关系，构建co2溶解度计算公式；

7、(4)以地层条件下的co2溶解度为基准值，计算变参数(温度、压力和矿化度)条件下的校正系数，利用校正系数计算不同温度、压力、矿化度条件下的co2溶解度；

8、(5)以压力为横坐标，溶解度为主纵坐标，温度和矿化度为副纵坐标，绘制co2溶解度识别图版；

9、进一步的，步骤(2)中，co2溶解度实验采用co2在地层水中溶解度测试装置；包括高压反应釜、co2储罐、地层水储罐、手动计量泵a、手动计量泵b；自动计量泵、回压阀、气水分离器和恒温箱；高压反应釜、co2储罐、地层水储罐置于恒温箱内，高压反应釜分别通过管道与co2储罐、地层水储罐连接；co2储罐、地层水储罐底部分别通过管道与手动计量泵a连接；高压反应釜顶部设有进气管道，进气管道外接回压管道，回压管道与回压阀连接；回压阀的底部通过管道与气水分离器连接，回压阀的顶部连接氮气储罐，氮气储罐外接手动计量泵b、高压反应釜底部与自动计量泵连接；高压反应釜顶部设有压力表；co2储罐、地层水储罐上下两端均分别设有开闭阀；氮气储罐与手动计量泵b连接的管路上设有开闭阀；所述回压阀与氮气储罐连接的管道上设有开闭阀；外接回压管道上设有开闭阀，所述co2储罐、地层水储罐与高压反应釜连接的管道上设有开闭阀，所述高压反应釜顶部设有进气阀，所述高压反应釜底部设有出口阀；高压反应釜内底部还设有搅拌器；高压反应釜还外配有真空泵；

10、整个装置还配设有plc控制系统；所述温控箱、开闭阀、压力表、进气阀、高压反应釜、出口阀、回压阀、手动计量泵a、手动计量泵b、自动计量泵、真空泵分别与plc控制系统相连接，且均不限制某一具体型号。

11、进一步的，步骤(2)中，co2溶解度实验前将高压反应釜连接真空泵，抽真空，排出釜内空气。

12、步骤(2)中，装置抽真空后，将装有co2、地层水的co2储罐、地层水储罐和高压反应釜置于恒温箱中，加热至预设温度。

13、步骤(2)中，为了使co2与地层水充分溶解需要使用搅拌器，搅拌至高压反应釜内压力维持不变维持2h，视为溶解平衡。

14、步骤(2)中，为了保障co2溶解度计算精度，需多次重复实验取平均值。

15、步骤(4)中，所述co2溶解度基值是指地层温度、压力和地层水矿化度条件下的co2溶解度。

16、步骤(5)中，所述co2溶解度图版中采用曲线颜色代表矿化度，采用曲线线型代表温度。

17、本发明与现有技术相比的有益效果是：

18、建立基于温度、压力、地层水矿化度的co2溶解度图版。传统方法制作co2溶解度图版时，需要测量大量不同温度、压力和地层水矿化度条件下的co2溶解度数据。本发明提供的方法通过采用校正因子可以有效减少co2溶解度数据的测量数量。

技术特征：

1.一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(2)中，co2溶解度实验采用co2在地层水中溶解度测试装置；包括高压反应釜、co2储罐、地层水储罐、手动计量泵a、手动计量泵b；自动计量泵、回压阀、气水分离器和恒温箱；高压反应釜、co2储罐、地层水储罐置于恒温箱内，高压反应釜分别通过管道与co2储罐、地层水储罐连接；co2储罐、地层水储罐底部分别通过管道与手动计量泵a连接；高压反应釜顶部设有进气管道，进气管道外接回压管道，回压管道与回压阀连接；回压阀的底部通过管道与气水分离器连接，回压阀的顶部连接氮气储罐，氮气储罐外接手动计量泵b、高压反应釜底部与自动计量泵连接；高压反应釜顶部设有压力表；co2储罐、地层水储罐上下两端均分别设有开闭阀；氮气储罐与手动计量泵b连接的管路上设有开闭阀；所述回压阀与氮气储罐连接的管道上设有开闭阀；外接回压管道上设有开闭阀，所述co2储罐、地层水储罐与高压反应釜连接的管道上设有开闭阀，所述高压反应釜顶部设有进气阀，所述高压反应釜底部设有出口阀；高压反应釜内底部还设有搅拌器；高压反应釜还外配有真空泵。

3.如权利要求2所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(2)中，co2溶解度实验前将高压反应釜连接真空泵，抽真空，排出釜内空气。

4.如权利要求3所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(2)中，装置抽真空后，将装有co2、地层水的co2储罐、地层水储罐和高压反应釜置于恒温箱中，加热至预设温度。

5.如权利要求4所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(2)中，为了使co2与地层水充分溶解需要使用搅拌器，搅拌至高压反应釜内压力维持不变维持2h，视为溶解平衡。

6.如权利要求5所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(2)中，为了保障co2溶解度计算精度，需多次重复实验取平均值。

7.如权利要求6所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(4)中，所述co2溶解度基值是指地层温度、压力和地层水矿化度条件下的co2溶解度。

8.如权利要求7所述的一种co2溶解度图版制作方法，其特征是，步骤(5)中，所述co2溶解度图版中采用曲线颜色代表矿化度，采用曲线线型代表温度。

技术总结
本发明属于石油开采技术领域，公开了一种CO<subgt;2</subgt;溶解度图版制作方法及应用。(1)获取目标地层的温度和压力，测试地层水矿化度；(2)分别开展不同温度、压力和地层水矿化度条件下的CO<subgt;2</subgt;溶解度实验；(3)分别绘制CO<subgt;2</subgt;溶解度随温度、压力和矿化度变化曲线，多项式拟合曲线关系，构建CO<subgt;2</subgt;溶解度计算公式；(4)以地层条件下的CO<subgt;2</subgt;溶解度为基准值，计算变参数(温度、压力和矿化度)条件下的校正系数，利用校正系数计算不同温度、压力、矿化度条件下的CO<subgt;2</subgt;溶解度；(5)以压力为横坐标，溶解度为主纵坐标，温度和矿化度为副纵坐标，绘制CO<subgt;2</subgt;溶解度识别图版；本发明提供的方法通过采用校正因子可以有效减少CO<subgt;2</subgt;溶解度数据的测量数量。

技术研发人员：李忠诚,王峰,王海龙,陈伟,李培发,赵吉
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13