一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，包括如下步驟：首先確立該油井需要進(jìn)行施工且具有施工價值，獲取相關(guān)施工參數(shù)；然后分析計算稠油油藏啟動壓力梯度導(dǎo)致的流動阻力與油藏生產(chǎn)的壓降建立的驅(qū)替壓力，最后通過計算(驅(qū)替壓力減去流動阻力小于零)確定當(dāng)前油井生產(chǎn)條件下的油藏不可動油范圍，最終求取降粘劑最遠(yuǎn)有效施工半徑，并進(jìn)一步通過室內(nèi)降粘劑注入梯度分析，判斷是否需要氮?dú)廨o助降粘技術(shù)，且注入的有效半徑與降粘劑最遠(yuǎn)施工半徑一樣。該方法確定了現(xiàn)場是否需要采用氮?dú)廨o助降粘劑施工及其最遠(yuǎn)的施工半徑，降低施工風(fēng)險，能夠給予降粘施工措施一定的指導(dǎo)。
【專利說明】
-種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及石油工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施 工半徑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 稠油冷采化學(xué)降粘開發(fā)是近年來國內(nèi)外發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù)，其基本原理是通過 生產(chǎn)井井底注入表面活性物質(zhì)，大幅度降低原油粘度(降低幅度可W達(dá)到90% W上），從而 提高原油的流度能力，達(dá)到降粘減阻的目的。該項(xiàng)工藝施工簡單，便于生產(chǎn)管理，已逐步形 成為改善稠油、超稠油開采效果的一項(xiàng)重要技術(shù)。
[0003] 而氮?dú)廨o助降粘作為化學(xué)降粘的配套技術(shù)，在部分油藏已開展相關(guān)應(yīng)用。其主要 作用包括:①氮?dú)庾⑷氲貙雍螅岣吡私貛У牡貙訅毫?，延長了吞吐周期，減緩了吞吐 過程中地層能量遞減;②氮?dú)庠谟秃退卸加幸欢ǖ娜芙舛?，降低由分子間作用力而產(chǎn)生 的界面張力。運(yùn)樣使油水相對滲透率發(fā)生改變，即油相相對滲透率提高，水相相對滲透率降 低，使更多的油被采出，運(yùn)有利于原油回采，提高吞吐效果;③原油溶解氮?dú)夂篌w積膨脹，主 要表現(xiàn)在=個方面:一是原油體積增大，為原油在孔隙介質(zhì)中滲流提供了有利條件;二是不 可動油隨氮?dú)馊芙馀蛎?，擠出孔道中，殘余油飽和度變小;=是膨脹的油滴將水?dāng)D出孔隙空 間，使水濕系統(tǒng)形成一種排水而不是吸水過程，發(fā)生相滲透率轉(zhuǎn)換，形成了一種在任何飽和 度條件下都適合油流動的有利環(huán)境;④注入到油藏中的氮?dú)獬糠秩芙庥谠屯?，其余?W氣態(tài)形式存在，壓縮后的化在回采時由于壓力的降低，氣體體積膨脹，加速地層中原油的 返排，提高采液速度;⑤隨著氮?dú)獾淖⑷?，對已注入的降粘劑具有推動作用，使其向更深?油層推動，從而擴(kuò)大了降粘劑的波及范圍，使其作用半徑增大，形成的泄油半徑增大，提高 降粘劑吞吐效果。
[0004] 氮?dú)獾妮o助作用效果，能夠提高了化學(xué)冷采降粘效果，對化學(xué)降粘劑注入地層有 "助推，助排"的作用，合理的應(yīng)用氮?dú)廨o助降粘技術(shù)能夠增強(qiáng)化學(xué)降粘的施工成功性;并且 合理的注入量，能夠經(jīng)濟(jì)實(shí)惠達(dá)到其施工作用效果。但是對于是否采用氮?dú)廨o助降粘施工 技術(shù)，在礦場上多是采用經(jīng)驗(yàn)判斷，而且對于注入量的確定基本是針對特定的油藏開展室 內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，該過程費(fèi)時費(fèi)力，延誤施工時機(jī);或者采取經(jīng)驗(yàn)設(shè)計，運(yùn)容易給施工帶來風(fēng)險。 現(xiàn)缺少一種確定是否采用氮?dú)廨o助降粘技術(shù)并且確定其作用施工半徑的方法，即可降低施 工風(fēng)險，又可快速做出施工判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，為油田現(xiàn)場化學(xué) 降粘過程中，確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及其施工量的大小給予指導(dǎo)，降低施工風(fēng)險，提高 施工效率。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的 方法，包括如下步驟：
[0007] 步驟I、選擇適宜施工的油井；
[000引步驟2、確定油井地質(zhì)的相關(guān)參數(shù)；
[0009] 步驟3、通過油井壓降漏斗公式，確定不同半徑內(nèi)油井的驅(qū)動壓力，計算得到當(dāng)前 半徑內(nèi)油井生產(chǎn)的驅(qū)動壓差A(yù)P;確定稠油油藏地層流體的啟動壓力梯度，計算原油流動阻 力；當(dāng)前生產(chǎn)條件下的可動原油范圍半徑r應(yīng)該等于驅(qū)替壓差/啟動壓力梯度，該半徑范圍 即是油藏化學(xué)降粘的最遠(yuǎn)施工半徑；
[0010] 步驟4、通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲取降粘劑注入壓力梯度；
[0011] 步驟5、注入壓力梯度X施工半徑二注入壓力《地層破裂壓力；當(dāng)注入壓力高于地 層破裂壓力的80%，就應(yīng)該采用氮?dú)廨o助降粘施工。
[0012] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟1中選擇具有開發(fā)價值的油井包括：
[0013] ①油井生產(chǎn)過程中具有一定的產(chǎn)量，不能沒有產(chǎn)量，否則失去
[0014] 施工價值;②常規(guī)化學(xué)降粘劑注入到設(shè)計施工半徑范圍，相對
[0015] 困難；
[0016] ③地層壓力較低，吞吐過程中返排動力不足。
[0017] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟2所述的油井地質(zhì)的相關(guān)參數(shù)包括地層壓力、井底 流壓、地層溫度、地下原油粘度、油藏滲透率、泄油半徑和井筒半徑。
[0018] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟3所述的油藏驅(qū)動壓力計算方法，油藏生產(chǎn)的驅(qū)動 壓力等于當(dāng)前半徑地層壓力Pr(油藏壓降公式）減去生產(chǎn)油井的井底流壓Pwf,可A P = Pr- Pwf;稠油油藏因原油黏滯力的影響而產(chǎn)生的流動阻力-即啟動壓力梯度，可通過測井資料、 室內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)獲得或已有相關(guān)類似油藏的經(jīng)驗(yàn)公式替代；當(dāng)前生產(chǎn)條件下的可動原油范圍 是驅(qū)動壓力 >流動阻力，當(dāng)驅(qū)動壓力 < 流動壓力時，該區(qū)域的原油屬于當(dāng)前生產(chǎn)條件下的 不可動原油。
[0019] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟4臨界條件是當(dāng)前生產(chǎn)條件下，地層原油的驅(qū)動壓 力不能夠克服地層原油流動阻力，即需要開展冷采化學(xué)降粘最遠(yuǎn)施工半徑，但是通過對降 粘劑注入壓力梯度的分析，確定是否需要采取氮?dú)廨o助降粘。
[0020] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟4所述的降粘劑注入壓力梯度，是采用地層真實(shí)巖 屯、，開展注入壓力實(shí)驗(yàn)計算獲得。
[0021] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟5中依據(jù)室內(nèi)降粘劑注入過程中壓力梯度變化分 析是否注入困難。
[0022] 作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟5所述的注入壓力高于地層破裂壓力80% (即需考 慮表皮因子的影響，會降低注入性），開展氮?dú)廨o助降粘措施。
[0023] 采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明首先確立該油井需要進(jìn)行施 工且具有施工價值，獲取相關(guān)施工參數(shù);然后分析計算稠油油藏"啟動壓力梯度"導(dǎo)致的流 動阻力與油藏生產(chǎn)的壓降建立的驅(qū)替壓力，最后通過計算(驅(qū)替壓力減去流動阻力小于等 于零)確定當(dāng)前油井生產(chǎn)條件下的油藏不可動油范圍，最終求取降粘劑最遠(yuǎn)有效施工半徑， 并進(jìn)一步通過室內(nèi)降粘劑注入梯度分析，判斷是否需要氮?dú)廨o助降粘技術(shù)，且注入的有效 半徑與降粘劑最遠(yuǎn)施工半徑一樣。本發(fā)明確定了現(xiàn)場是否需要采用氮?dú)廨o助降粘劑施工及 其最遠(yuǎn)的施工半徑，降低施工風(fēng)險，能夠指導(dǎo)降粘施工措施。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明不同半徑下的地層壓力圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明氮?dú)饨嫡匙钸h(yuǎn)施工半徑的分析圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明降粘劑注入性壓力分析圖；
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] -種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，包括如下步驟：
[0030] 步驟（1):該油井在過去5年時間內(nèi)，開井生產(chǎn)的日產(chǎn)油量ImVd左右，生產(chǎn)動態(tài)顯 示:油井具有一定的生產(chǎn)油流，井下原油儲量具有開采價值。
[0031 ]步驟(2):某井的基本地質(zhì)情況如表1:
[0032] 表1油井的基本參數(shù)
[0033]
[0034] 步驟(3):
[0035] ①將表1中相關(guān)參數(shù)代入油井壓降漏斗公式(見式1)，
[0036] 式1
[0037] 確定不同半徑內(nèi)油井的地層壓力如圖1所示，油藏生產(chǎn)的驅(qū)動壓力（AP = Pr-Pwf), 不同半徑條件下的驅(qū)動壓力見表2
[0038] 表2不同半徑條件下的驅(qū)動壓力
[0040]②根據(jù)區(qū)塊的特征屬于低滲低孔油藏，油藏平均滲透率低，地面脫氣原油粘度在 150m化? S，通過調(diào)研類似油藏條件(曹立迎等.低滲碳酸鹽巖稠油油藏啟動壓力梯度研究
[J].科學(xué)技術(shù)與工程），選用了式2的啟動壓力梯度公式
[0041 ] 式2
[0042] 根據(jù)啟動壓力梯度公式，計算獲得油藏的啟動壓力梯度為0.0449MPa/m
[0043] ③當(dāng)驅(qū)動壓力不足W克服啟動壓力梯度，在泄油半徑范圍存在驅(qū)動壓差為0的區(qū) 域，即式3所示，如圖2所示:該部分區(qū)塊內(nèi)的原油是屬于不可動油。設(shè)定rmax為未知函數(shù)，帶 入式1，獲得相應(yīng)條件下的Prmax = armax+b，將rmax，Prmax，noS數(shù)值代入式2，即獲得等式rmax的 值為 20.41m。
[0044]
巧 3
[0045] 步驟(4):通過室內(nèi)注入性實(shí)驗(yàn)研究，巖屯、長度為8畑1，直徑2.5cm，注入性數(shù)據(jù)見圖 3，注入壓力梯度為0.89MPa/m;
[0046] 步驟(5):計算可得施工半徑下注入壓力為18.13MPa，而地層破裂壓力為16. IMPa。 要達(dá)到施工半徑會超過破裂壓力，采用氮?dú)廨o助降粘是十分必要的。且根據(jù)降粘劑的最遠(yuǎn) 施工半徑可知，超過該范圍的原油在當(dāng)前條件下是不可動油，所W氮?dú)廨o助降粘的有效施 工半徑也是rmax。
[0047] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1、選擇適宜施工的油井； 步驟2、確定油井地質(zhì)的相關(guān)參數(shù)； 步驟3、通過油井壓降漏斗公式，確定不同半徑內(nèi)油井的驅(qū)動壓力，計算得到當(dāng)前半徑 內(nèi)油井生產(chǎn)的驅(qū)動壓差A(yù) P;確定稠油油藏地層流體的啟動壓力梯度，計算原油流動阻力； 當(dāng)前生產(chǎn)條件下的可動原油范圍半徑r應(yīng)該等于驅(qū)替壓差/啟動壓力梯度，該半徑范圍即是 油藏化學(xué)降粘的最遠(yuǎn)施工半徑； 步驟4、通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲取降粘劑注入壓力梯度； 步驟5、注入壓力梯度X施工半徑=注入壓力<地層破裂壓力；當(dāng)注入壓力高于地層破 裂壓力的80%，就應(yīng)該采用氮?dú)廨o助降粘施工。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，其特征 在于，步驟1中選擇具有開發(fā)價值的油井包括： ①油井生產(chǎn)過程中具有一定的產(chǎn)量，不能沒有產(chǎn)量，否則失去施工價值;②常規(guī)化學(xué)降 粘劑注入到設(shè)計施工半徑范圍，相對困難； ③地層壓力較低，吞吐過程中返排動力不足。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，其特征 在于，步驟3所述的油藏驅(qū)動壓力計算方法，油藏生產(chǎn)的驅(qū)動壓力等于當(dāng)前半徑地層壓力P r (油藏壓降公式)減去生產(chǎn)油井的井底流壓Pwf，可APzPr-Pwf;稠油油藏因原油黏滯力的影 響而產(chǎn)生的流動阻力，即啟動壓力梯度，可通過測井資料、室內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)獲得或已有相關(guān)類 似油藏的經(jīng)驗(yàn)公式替代；當(dāng)前生產(chǎn)條件下的可動原油范圍是驅(qū)動壓力>流動阻力，當(dāng)驅(qū)動 壓力 < 流動壓力時，該區(qū)域的原油屬于當(dāng)前生產(chǎn)條件下的不可動原油。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定是否開展氮?dú)廨o助降粘及施工半徑的方法，其特征 在于，步驟5中依據(jù)室內(nèi)降粘劑注入過程中壓力梯度變化分析是否注入困難，注入壓力高于 地層破裂壓力80%，需要開展氮?dú)廨o助降粘。
【文檔編號】E21B43/16GK106014361SQ201610574502
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】舒政, 陶剛, 葉仲斌, 劉堯波, 王瑤, 鮮繼, 陳蕾
【申請人】西南石油大學(xué)