CN107247816A - 一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，包括如下步骤：首先确立该油井需要进行施工且具有施工价值，获取相关施工参数；然后分析计算稠油油藏“启动压力梯度”导致的流动阻力与油藏生产的压降建立的驱替压力，最后通过计算(驱替压力减去流动阻力小于零)确定当前油井生产条件下的油藏不可动油半径范围，最终求取降粘剂最远施工半径。本发明通过现场化学降粘确定施工范围，施工方法更加合理，大大降低了施工风险。
Description
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域，尤其是涉及一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法。
背景技术
稠油“冷采”是相对于稠油“热采”而言，不通过升温的方式来降低原油的粘度，而是通过不涉及升温的方法，利用其它手段达到降粘开采的目的。
其中化学降粘开发是近年来国内外发展起来的一项技术，其基本原理是通过生产井井底注入表面活性物质，大幅度降低原油粘度(降低幅度可以达到90％以上)，从而提高原油的流度能力，达到降粘减阻的目的。该项工艺施工简单，便于生产管理，已逐步形成为改善稠油、超稠油开采效果的一项重要技术。
在我国辽河、新疆、河南、胜利等油田的稠油区块开始了相关实用。对于稠油冷采技术中地层吞吐降粘技术，国内主要开展了以研制适合不同油藏特性的高效化学降粘剂，形成了多个稠油区块相适宜的化学降粘剂，包括应用于渤海南堡35-2油田B1井(史斌.南堡35-2油田稠油化学吞吐降粘技术研究应用[J].创新技术，2009)；应用于克拉玛依油田(尚思贤.克拉玛依浅层稠油油藏化学降粘辅助吞吐技术的应用[J].石油钻采工艺，2001)；能够广泛应用的“原油高温化学降粘剂”(陈国华.原油高温化学降粘剂.CN1204680A)。
但是对于施工效果的好坏，经济效益的高低而言，降粘剂的研发只是一个方面，合理的施工设计也是重要的一个方面。而施工设计中降粘剂的注入量相关研究相对较少，现目前主要形成一套注入量计算公式(尚思贤.克拉玛依浅层稠油油藏化学降粘辅助吞吐技术的应用[J].石油钻采工艺，2001)，见式1
Q＝Aπr2hφλ 式1
其中孔隙度φ，油层厚度h，降粘剂浓度λ，试验系数A都是定值，可以根据降粘剂的类型通过室内实验确定相关参数数据，而注入量的确定依赖于施工半径r。往往施工半径的确定是通过室内实验和数值模拟进行确定的，该过程费时费力，延误施工时机；或者采取经验设计，这容易给施工带来风险。过远的施工半径，不仅会带入高成本的投入，而且会导致施工难度变大，所以需要一种确定化学降粘的最远施工半径方法，在最远施工半径范围设计施工半径，可根据需要进行生产设计，降低施工风险。
发明内容
本发明提出一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，现场化学降粘确定施工范围，施工方法更加合理，大大降低了施工风险。
本发明的技术方案是这样实现的：一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，包括如下步骤：
步骤1、选择适宜施工的油井并确定油井地质的相关参数；
步骤2、确定驱替动力，利用径向流压降漏斗公式，确定不同半径位置条件下地层能力提供的原油驱动能力；
步骤3、确定流动阻力，因稠油流动特性而存在的启动压力梯度是稠油的流动阻力；
步骤4、分析判断驱替动力与流动阻力的关系，在当前生产条件下形成的驱动压力与流动阻力在一定范围内是相等的，该区域内的原油不可流动，进而确定最远施工半径。
作为一种优选的技术方案，所述步骤1中，适宜施工井包括油井具有一定产量，以及降粘剂注入油井不存在注入性问题；油井地质的相关参数包括地层温度、地层压力、井底流压、泄油半径、油藏渗透率和地层温度下地面脱气原油粘度。
作为一种优选的技术方案，所述步骤2中，径向流压降漏斗公式如式2：
其中，Pr-当前半径内的地层压力；Pe-地层压力；Pwf-井底流压；re-泄油半径；rw-井筒半径；r-当前的半径。
作为一种优选的技术方案，步骤3中，流动阻力是依据油藏特征开展室内实验、现场测井或类似的经验公式获得启动梯度压力公式。
作为一种优选的技术方案，步骤4临界条件是地层原油驱动压力不能够克服地层原油流动阻力的距离，即冷采化学降粘最远施工半径，
其公式3为：
其中，Prmax是半径rmax对应条件下的地层压力。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明首先确立该油井需要进行施工且具有施工价值，获取相关施工参数；然后分析计算稠油油藏“启动压力梯度”导致的流动阻力与油藏生产的压降建立的驱替压力，最后通过计算(驱替压力减去流动阻力小于零)确定当前油井生产条件下的油藏不可动油半径范围，最终求取降粘剂最远施工半径。本发明帮助了现场化学降粘剂确定施工范围，大大降低了施工风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明不同半径下的地层压力图；
图2为本发明稠油冷采化学降粘最远施工半径的分析图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，包括如下步骤：
步骤(1)：以某油田某油井A为例：
根据具有施工的价值原则，确定了油井A，油井A在过去5年时间内，开井生产的日产油量1m3/d左右，生产动态显示：油井具有一定的生产油流，井下原油储量具有开采价值。某井的基本地质情况如表1：
表1油井的基本参数
步骤(2)：将表1中相关参数代入油井压降漏斗公式(见式2)，
其中，Pr-当前半径内的地层压力；Pe-地层压力，MPa；Pwf-井底流压，MPa；re-泄油半径，m；rw-井筒半径，m；r-当前的半径。
确定不同半径内油井的地层压力如图1所示，油藏生产的驱动压力(ΔP＝Pr-Pwf)，不同半径条件下的驱动压力见表2：
表2不同半径条件下的驱动压力
| 半径，m | 1 | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 | 150 | 200 |
| 驱动压力，MPa | 4.85 | 7.45 | 8.58 | 9.7 | 11.18 | 12.3 | 12.9 | 13.4 |
步骤(3)：根据区块的特征属于低渗低孔油藏，油藏平均渗透率低，地面脱气原油粘度在150mPa·s，通过调研类似油藏条件经验公式的方法(曹立迎等.低渗碳酸盐岩稠油油藏启动压力梯度研究[J].科学技术与工程)，选用了式3的启动压力梯度公式
其中，式2中的η0-启动压力梯度，MPa/m；K-渗透率，mD
根据式3的启动压力梯度公式，计算获得该油井的启动压力梯度为0.0449MPa/m，不同半径范围内的流动阻力＝半径r×启动压力梯度。
步骤(4)：当驱动压力不足以克服启动压力梯度，在泄油半径范围存在驱动压差为0的区域，即式4所示：
其中：式4中Prmax是半径rmax对应条件下的地层压力。
如图2所示：该部分区块内的原油是属于不可动油。设定rmax为未知函数，带入式1，获得相应条件下的Prmax＝armax+b，将rmax，Prmax，η0三数值代入式3，即获得等式rmax的值为20.41m。即冷采化学降粘的最远施工半径为rmax＝20.41m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、选择适宜施工的油井，并确定油井地质的相关参数；
步骤2、确定驱替动力，利用径向流压降漏斗公式，确定不同半径位置条件下地层能力提供的原油驱动能力；
步骤3、确定流动阻力，因稠油流动特性而存在的启动压力梯度是稠油的流动阻力；
步骤4、分析判断驱替动力与流动阻力的关系，在当前生产条件下形成的驱动压力与流动阻力在一定范围内是相等的，该区域内的原油不可流动，进而确定最远施工半径。
2.根据权利要求1所述的一种稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，其特征在于，所述步骤1中，适宜施工井包括油井具有一定产量，以及降粘剂注入油井不存在注入性问题；油井地质的相关参数包括地层温度、地层压力、井底流压、泄油半径、油藏渗透率和地层温度下地面脱气原油粘度。
3.根据权利要求1至2任一所述的稠油油藏开展冷采化学降粘最远施工半径的判定方法，其特征在于，步骤4临界条件是地层原油驱动压力不能够克服地层原油流动阻力的距离，即冷采化学降粘最远施工半径，
其公式为：
其中，Prmax是半径rmax对应条件下的地层压力。
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