【技术实现步骤摘要】
本申请涉及盐穴油气储存领域，具体涉及一种确定盐穴储油库油气界面的方法及系统。
技术介绍
1、盐岩是一种非常稳定的岩石，其具有结构密集、低渗透性、在高温高压下具有可塑性、优异的损伤自我修复及蠕变性能，可有效防止所储存的液体发生泄漏的问题。盐岩在地下往往呈现出具有相当厚度的层状结构，其位置一般处于沉积岩层的下部区域。在漫长的地质历程中，受到地质压力以及温度的影响，使得盐岩构建起了质地均匀且结构坚固的地下空间环境。因此，盐穴储油库受到各个国家的青睐。然而，在盐穴储油库的实际应用中，随着原油的不断注入，其内部的空气压力被压缩，气顶压力也会随之增加。因此，精确定位油气界面位置是一个关键问题。其位置变化直接影响储库的储存效率、操作安全和资源利用率。当前，传统的油气界面检测方法，如液位测量、电磁波探测等，存在测试成本高、测试精度较低、响应慢以及易受环境干扰的问题，难以满足现代盐穴储油库对高精度监测与实时性要求。
技术实现思路
1、本申请提供了一种确定盐穴储油库油气界面的方法，以解决现有技术中，传统的油气界面检测方法存在测试成本高、测试精度较低、响应慢以及易受环境干扰的问题。
2、为了解决上述技术问题，本申请公开了一种确定盐穴储油库油气界面的方法，所述方法包括：
3、基于真实气体状态方程，确定注油过程前后气顶压力与油气界面深度的第一关系式；
4、确定油气界面深度与注入时间的第二关系式；
5、基于第一关系式和第二关系式求解获得气顶压力；
6
7、优选地，第一关系式为：
8、
9、其中，pk(t)为气顶压力；t为注入时间；h为盐穴储油库总深度；pk0为气顶初始压力；h为油体高度，h-h为油气界面深度；z为对应深度的海拔坐标；r为深度z对应的半径。
10、优选地，确定油气界面深度与注入时间的第二关系式，包括：
11、地表注入量qt经过体积系数b和气顶压力pk(t)的折算后，在盐穴储油库中的有效体积为qtb(pk(t))；
12、将油气界面深度与注入时间的关系，用油相体积与油气界面深度的变化关系表示，确定第二关系式：
13、
14、其中，q为注入速度。
15、优选地，基于第一关系式和第二关系式求解获得气顶压力，包括：
16、对第一关系式经过坐标变换得到：
17、
18、整理可得：
19、
20、再对公式(4)进行积分区间变换得到：
21、
22、整理得到：
23、
24、对第二关系式进行坐标变换得到：
25、
26、将公式(6)带入公式(7)得到：
27、
28、当给定一个确定时间t0时，未知量pk(t0)为一个确定数值，记为x，则确定求解方程：
29、
30、对求解方程，采用迭代x求解计算任意t0时刻气顶压力pk(t0)。
31、优选地，对求解方程，采用迭代x求解计算任意t0时刻气顶压力pk(t0)，包括：
32、确定本次迭代的时刻t0＝t(k)；其中，k表示当前迭代次数，初始迭代时k＝1；
33、计算本次迭代时刻下，x0(t0)＝pk(t)；
34、若f(x0)的绝对值小于e，则计算并输出pk(t)＝x0，否则x0＝x0+δp，并重新确定f(x0)的绝对值是否小于e。
35、优选地，根据气顶压力获得油气界面深度、油体压力和井底压力，包括：
36、基于气顶压力和第一关系式，获得油气界面深度；
37、根据油气界面深度计算油体压力；
38、根据气顶压力和油体压力计算井底压力。
39、优选地，根据油气界面深度计算油体压力，包括：
40、根据盐穴储油库总深度和油气界面深度计算获得油体高度：
41、h＝h-(h-h)
42、其中，h为盐穴储油库总深度，h-h为油气界面深度；
43、根据油体高度计算获得油体压力：
44、
45、其中，pi(t)为油体压力；ρo为原油密度；c为原油压缩系数，g为重力加速度。
46、优选地，根据气顶压力和油体压力计算井底压力，包括：
47、将气顶压力和油体压力相加，获得井底压力：
48、pw(t)＝pk(t)+pi(t) (11)
49、其中，pk(t)为气顶压力，pi(t)为油体压力，pw(t)为井底压力。
50、本申请还公开了一种确定盐穴储油库油气界面的系统，所述系统包括：
51、数学模型构建模块，用于基于真实气体状态方程，确定注油过程前后气顶压力与油气界面深度的第一关系式；
52、数学模型构建模块，还用于确定油气界面深度与注入时间的第二关系式；
53、数据获取模块，用于基于第一关系式和第二关系式求解获得气顶压力；
54、数据获取模块，还用于根据气顶压力获得油气界面深度、油体压力和井底压力。
55、优选地，所述系统还包括设置在盐穴储油库侧壁的多组光纤传感器和声波传感器。
56、本申请中，基于真实气体状态方程，确定注油过程前后气顶压力与油气界面深度的第一关系式；确定油气界面深度与注入时间的第二关系式，然后基于第一关系式和第二关系式求解获得气顶压力，根据气顶压力获得油气界面深度、油体压力和井底压力。本申请中的方法能够实时精确地监测盐穴储油库气顶压力和油体压力变化，获取油面参数，从而有效判断油气界面的深度变化，为盐穴储油库的油气分布和注入过程提供可靠的数据支持，且监测成本低。该方法还可以对盐穴储油库的气顶压力和油体压力进行实时监测，能够更安全、直观地了解盐穴内部可能发生的泄漏问题。
57、本申请附加的方面和优点将在下面的描述部分中给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述第一关系式为：
3.根据权利要求2所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述确定油气界面深度与注入时间的第二关系式，包括：
4.根据权利要求3所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述基于所述第一关系式和所述第二关系式求解获得气顶压力，包括：
5.根据权利要求4所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，对所述求解方程，采用迭代x求解计算任意t0时刻气顶压力pk(t0)，包括：
6.根据权利要求4所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述根据所述气顶压力获得油气界面深度、油体压力和井底压力，包括：
7.根据权利要求6所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述根据所述油气界面深度计算所述油体压力，包括：
8.根据权利要求1或7所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述根据所述气顶压力和所述油体压力计算所述井底压力
9.一种确定盐穴储油库油气界面的系统，其特征在于，所述系统包括：
10.根据权利要求1所述的确定盐穴储油库油气界面的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在盐穴储油库侧壁的多组光纤传感器和声波传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述第一关系式为：
3.根据权利要求2所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述确定油气界面深度与注入时间的第二关系式，包括：
4.根据权利要求3所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，所述基于所述第一关系式和所述第二关系式求解获得气顶压力，包括：
5.根据权利要求4所述的确定盐穴储油库油气界面的方法，其特征在于，对所述求解方程，采用迭代x求解计算任意t0时刻气顶压力pk(t0)，包括：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：史文洋，宫云鹏，许智豪，王晨伟，陶磊，白佳佳，徐正晓，朱庆杰，张娜，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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