本發(fā)明屬于油藏開發(fā)，具體涉及一種頁巖油藏納米劑驅(qū)替注入壓力預(yù)測方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)國家標準化管理委員會國標委[2019]22號文件，于2019年7月初步形成的《頁巖油地質(zhì)評價方法》標準草案：“頁巖油是指賦存于富有機質(zhì)頁巖層系中的石油。富有機質(zhì)頁巖層系烴源巖內(nèi)的粉砂巖、細砂巖、碳酸鹽巖單層厚度不大于5m，累計厚度占頁巖層系總厚度比例小于30％。無自然產(chǎn)能或低于工業(yè)石油產(chǎn)量下限，需采用特殊工藝技術(shù)措施才能獲得工業(yè)石油產(chǎn)量。”

2、我國頁巖油資源豐富，2014年全國油氣資源評價的頁巖油技術(shù)可采資源量達203×108t，估算中國頁巖油技術(shù)可采資源量43.93×108t，約占全球的6％,排名全球第三，頁巖油是我國未來石油勘探開發(fā)最為主要的接替資源，主要分布在松遼、鄂爾多斯、四川、準噶爾等盆地。2016年中國石油評價全國頁巖油技術(shù)可采資源量為145×108t。綜合評價全國陸相中高成熟度頁巖油資源量約200×108t，高于之前估算。中國在陸相頁巖油勘探和技術(shù)領(lǐng)域取得了重要進展，然而從總體上來說仍處于探索階段。2022年10月31日，中石油關(guān)于加強頁巖油氣勘探開發(fā)的指導(dǎo)意見中油辦[2022]215中提出，著力推進長7頁巖油、古龍頁巖油、吉木薩爾頁巖油、川南深層頁巖氣、四川侏羅系頁巖油、柴達木頁巖油等頁巖油氣勘探評價和開發(fā)。

3、由于頁巖油儲層物性致密，自然產(chǎn)能極低，通常不存在邊水氣頂，彈性和溶解氣能量有限，蓄能體積壓裂成為經(jīng)濟有效開發(fā)的主要技術(shù)。但是其能量是一次性投入，之后連續(xù)生產(chǎn)，與吞吐相似，是一個能量不斷衰竭的過程，因此存在較低的采收率上限，一般不超過12％。為了提高采收率，現(xiàn)已研究和部分試驗了重復(fù)壓裂、水驅(qū)、注水吞吐、二氧化碳驅(qū)、二氧化碳吞吐、化學(xué)驅(qū)等10余種接續(xù)開發(fā)方式。但是多用于低滲透、特低滲透油藏，滲透率小于0.3md的頁巖油油藏，主要采用注水吞吐、連續(xù)水驅(qū)，試驗注氣，但是尚未形成成熟、推廣的接續(xù)開發(fā)方式。

4、頁巖油和超低滲iii類的驅(qū)替和滲吸實驗結(jié)果表明，驅(qū)替的驅(qū)油效率接近于滲吸，滲吸可動儲量限于人工裂縫及相連通的天然縫，與裂縫閉合前是水驅(qū)可動用儲量接近，也即波及體積系數(shù)相近。因此，頁巖油驅(qū)替不但可以實現(xiàn)地層能量的連續(xù)補充，而且有助于降低原油產(chǎn)量遞減率、提高采收率，其主要難點是能否實現(xiàn)常壓注入，因此注入壓力的準確預(yù)測十分重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提出：一種頁巖油藏納米劑驅(qū)替注入壓力預(yù)測方法，根據(jù)采出量等效法預(yù)測注入壓力，采出量等效法依據(jù)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)和公式計算注入井口壓力；

2、根據(jù)啟動壓力梯度法預(yù)測注入壓力，啟動壓力梯度法根據(jù)油藏巖心實驗數(shù)據(jù)或者相關(guān)式計算數(shù)據(jù)、注采連通距離預(yù)測注入壓力。

3、根據(jù)采出量等效法公式和改進的啟動壓力梯度實驗裝置，預(yù)測注入壓力，并相互驗證，為頁巖油接續(xù)驅(qū)替開發(fā)可行性提供重要基礎(chǔ)。

4、進一步地，采出量等效法注入壓力預(yù)測公式和過程如下所述：應(yīng)用生產(chǎn)數(shù)據(jù)根據(jù)采出量等效法對啟動壓力梯度預(yù)測的井口注入壓力進行校正，由儲層滲流原理，根據(jù)產(chǎn)液量和對應(yīng)的生產(chǎn)壓差，折算出注水量和注入壓力：

5、qinj＝ql×(pinj+0.01hw-pres)/(pres-pf)

6、pinj＝qinj*(pres-pf)/ql+pres-0.01hw

7、式中，qinj，日注水量，m3/d；ql，日產(chǎn)液量，m3/d；pinj，井口注水壓力，mpa；pres，對應(yīng)時間油藏平均壓力，mpa；pf，生產(chǎn)井井底流壓，mpa；hw，水平段距離井口深度，m。

8、對于缺少實測壓力資料的油井，采用放噴初期數(shù)據(jù)，當(dāng)時井口壓力、產(chǎn)量的數(shù)據(jù)齊全，地層壓力根據(jù)蓄壓物質(zhì)平衡方程計算，經(jīng)過燜井，壓力數(shù)據(jù)符合實際，管柱多相流體壓力根據(jù)含水、生產(chǎn)氣油比和是否出砂予以估算。

9、進一步地，基于啟動壓力梯度數(shù)據(jù)及壓裂情形下注采連通距離及注入壓力預(yù)測過程如下：目前測量單相流體啟動壓力梯度采用壓差-流量法，該方法通過壓力梯度曲線的擬合得出工程意義上的擬啟動壓力梯度，根據(jù)壓差-流量法將原油啟動壓力梯度測量實驗過程分為以下步驟：

10、①將巖心烘干24h后測量巖心基本參數(shù)；

11、②將巖心放入夾持器中抽真空同時飽和油，老化24h后根據(jù)飽和油前后巖心重量差確定巖心孔隙體積；

12、③連接儀器，注意保證在實驗溫度下壓力容器中的壓力為一個大氣壓；

13、④利用手搖泵略微壓縮壓力容器中氣體體積，待壓力平穩(wěn)后通過高精度壓差傳感器和微流量計量裝置測量巖心兩端壓差及出口端流量；

14、⑤逐步緩慢地增加壓力容器中氣體的壓力，等待壓差和流量基本平穩(wěn)后讀取相應(yīng)值；

15、⑥對數(shù)據(jù)進行處理，繪制原油滲流曲線并確定原油啟動壓力梯度。

16、進一步地，根據(jù)上述實驗測取的啟動壓力梯度，提出建立單相和兩相啟動壓力梯度與儲層滲透率關(guān)系，為具有高度相關(guān)性的冪函數(shù)關(guān)系：

17、dp＝ak-b

18、式中，dp，啟動壓力梯度，mpa/m；k，儲層滲透率，md，a、b，相關(guān)系數(shù)。

19、應(yīng)用該相關(guān)式即可計算不同儲層的啟動壓力梯度，無需取心、分析，節(jié)省費用和時間。

20、進一步地，確定啟動壓力梯度之后，由下式可預(yù)測非常規(guī)油藏納米劑驅(qū)替注入井口壓力：

21、pinj＝dp×l+pf-0.01hw

22、式中，l，非常規(guī)油藏注采井井間有效壓裂半徑之外距離，m；pinj，井口注水壓力，mpa；pf，生產(chǎn)井井底流壓，mpa；hw，注采井段距離井口垂直深度，m；dp，根據(jù)儲層滲透率由式確定的啟動壓力梯度，mpa/m。

23、進一步地，通過以下步驟即可預(yù)測注水井口注入壓力：

24、①從測井曲線或?qū)嶒灧治龅却_定注水井注水層位儲層滲透率；

25、②根據(jù)注水井轉(zhuǎn)注前是新井還是老井油井，選擇單相或者油水兩相啟動壓力梯度相關(guān)式，取得啟動壓力梯度數(shù)值；

26、③根據(jù)注采井壓裂縫長監(jiān)測或數(shù)模預(yù)測結(jié)果及井距，確定注采連通剩余距離；

27、④根據(jù)注采距離、啟動壓力梯度、采油井底壓力、采油井裂縫底部地層壓力，預(yù)測注水井底壓力；

28、⑤根據(jù)注水井底壓力、井筒摩阻損失、水頭壓力等，預(yù)測注水井口壓力。

29、一種頁巖油藏納米劑驅(qū)替注入壓力預(yù)測裝置，包括手搖泵、壓力容器、隔離容器、驅(qū)替容器和恒速恒壓泵，手搖泵、壓力容器、隔離容器、驅(qū)替容器、恒速恒壓泵依次連接，恒溫箱與驅(qū)替容器連接。

30、進一步地，對啟動壓力梯度實驗裝置進行改進如下：將巖心夾持器置于恒溫箱中，以更好模擬油藏溫度，提高實驗數(shù)據(jù)準確性。

31、進一步地，對啟動壓力梯度實驗裝置進行改進如下：微流量計、壓差傳感器與巖心夾持器連接，將微流量計、壓差傳感器與計算機相連，以更精確控制實驗過程，調(diào)節(jié)流量和壓力，計量實驗結(jié)果。

32、本發(fā)明的有益效果為：使用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，解決了頁巖油、頁巖油可持續(xù)開發(fā)方式優(yōu)選中，對驅(qū)替可行性關(guān)鍵因素——注入壓力的預(yù)測。研究顯示，納米劑驅(qū)替可以有效補充油藏能量，較大幅度提高頁巖油、頁巖油等非常規(guī)油藏驅(qū)油效率和采收率，如果所預(yù)測注入壓力在現(xiàn)場中可以實現(xiàn)，則對于非常規(guī)油藏經(jīng)濟可采儲量的確定、“甜點”區(qū)認定、單井eur提高和油藏采收率提高具有重要意義。