CN107654221B - 储层选择性酸化的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种储层选择性酸化的方法及装置，该方法包括：获取油藏的地质连通图。根据地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。拾取油层的标准注气强度，并在待选油层中获取油层参数，根据油层参数获得各待选油层的吸气百分比。根据各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度。求取各待选油层的注气强度与油层的标准注气强度的差值。将差值与油层的标准注气强度相比得到比值。根据比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层。对第三目标油层封堵，对第一目标油层、以及第二目标油层酸化。在对第一目标油层、以及第二目标油层酸化结束后，对第三目标油层解堵。本发明的方法及装置可以提高储层的酸化效果。

Description

储层选择性酸化的方法及装置

技术领域

本申请属于石油开采技术领域，具体涉及一种储层选择性酸化的方法及装置。

背景技术

在石油开采过程中，无论注水开采还是注气开采，如果注入井与生产井之间的油层不连通，则注入井无论采取何种措施调堵，生产井的采油效果都达不到理想的状态。

若注入井的油层厚度较厚，是开发的主力油层，连通至生产井对应的油层是差油层甚至是干层。由于储层不连通，注入井原油的驱替效果会很差。在此种情况下，注入井和生产井可以通过酸化的方式进行沟通。但是在笼统式酸化中，酸液会进入较好的层位而减低了酸化效果，对于选层酸化可以采用封隔器进行分层酸化，但封隔器分层酸化时通常需要起管柱作业，作业时间长，费用高。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种储层选择性酸化的方法及装置，其可以解决笼统酸化和封隔器分层酸化的技术问题。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供一种储层选择性酸化的方法，包括：

获取油藏的地质连通图；

根据所述地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；

拾取油层的标准注气强度，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的吸气百分比；

根据所述各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度；

求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值；

将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值；

根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层；

对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化；

在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。

在一个实施方式中，对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及第二目标油层酸化，包括：

在油井的套管内下入酸化管柱，在预定时间内，向所述酸化管柱内注入带有调堵球的液体，以使所述调堵球封堵第三目标油层对应的所述套管的射孔；

向所述酸化管柱内注入酸液，以使所述酸液流入所述第一目标油层、以及第二目标油层，并对所述第一目标油层、以及第二目标油层酸化。

在一个实施方式中，对所述第三目标油层解堵，包括：

向所述套管和所述酸化管柱之间的环形空间内注入流体，以使所述流体将所述调堵球从所述酸化管柱内返出井筒。

在一个实施方式中，对所述第三目标油层解堵后，上提所述酸化管柱，下入生产管柱进行采油。

在一个实施方式中，按照以下公式计算所述各待选油层的理论吸气百分比：

其中，θ_i表示第i个油层的理论吸气百分比；m表示油层个数；a_i表示第i个油层的厚度；b_i表示第i个油层的孔隙度；c_i表示第i个油层的渗透率；d_i表示第i个油层的深度。

在一个实施方式中，按照以下公式计算所述各待选油层的注气强度：

其中，Q_i表示第i个油层的注气强度；Q_b表示油层的标准注气强度。

在一个实施方式中，按照以下公式确定酸液中酸的用量：

其中，S表示酸液中酸的用量；π表示圆周率；r_s表示需要酸化油藏的半径；a_s表示需要酸化油藏的厚度；b_s表示需要酸化油藏的孔隙度；x表示需要酸化油藏中原始黏土的含量；t表示酸化的时间；V_sh表示酸化后黏土的含量。

在一个实施方式中，按照以下公式确定酸化后黏土的含量：

其中，c_s表示需要酸化油藏的渗透率；e，f均为经验系数，e＝15.8287，f＝4.28435。

在一个实施方式中，所述第一预定规则为将自注入井向生产井逐渐尖灭的油层，和/或自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层确定为第一目标油层；将其余油层确定为待选油层。

在一个实施方式中，所述第二预定规则为将所述比值大于10％的油层确定为第三目标油层，以及将所述比值小于-10％的油层确定为第二目标油层。

另外，本发明还提供一种储层选择性酸化的装置，包括：

获取模块，被配置为获取油藏的地质连通图；

第一确定模块，被配置为根据所述地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；

拾取模块，被配置为拾取油层的标准注气强度，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的吸气百分比；

第二确定模块，被配置为根据所述各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度；

第一计算模块，被配置为求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值；

第二计算模块，被配置为将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值；

第三确定模块，被配置为根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层；

第一结果模块，被配置为对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化；

第二结果模块，在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。

借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：本发明的储层选择性酸化的方法及装置可以通过对不同油层厚度、孔隙度、渗透率、以及深度的油层进行筛选，对筛选目的层进行选择性酸化，提高储层酸化的效果，减少作业费用，提高经济效益。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的储层选择性酸化的方法流程图；

图2为本申请实施方式的储层选择性酸化的装置模块图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本申请提供一种储层选择性酸化的方法，包括如下步骤：

S1：获取油藏的地质连通图。

S2：根据所述地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。

S3：拾取油层的标准注气强度，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的吸气百分比。

S4：根据所述各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度。

S5：求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值。

S6：将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值。

S7：根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层。

S8：对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化。

S9：在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。

在上述实施方式中，首先获取油藏的地质连通图，根据该地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。其中，第一预定规则指将自注入井向生产井逐渐尖灭的油层，和/或自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层确定为第一目标油层(自注入井向生产井连通性不好的油层)；将其余油层确定为待选油层(自注入井向生产井连通性较好的油层)。注入井向生产井发育过程中，如果油层发育为尖灭，那么油层即使点燃也无法向前推进，最终会导致油层无法动用。连通性不好的油层还包括自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层。据此选出的连通性不好的油层可以作为第一目标油层。其余没有选出的油层则为连通性较好的油层，将这些连通性较好的油层可以作为待选油层。

然后获取油层的标准注气强度。并且根据各待选油层的油层参数获得各待选油层的吸气百分比，根据各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度。据此求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值，然后将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值。根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层。其中，第二预定规则指将所述比值大于10％的油层(吸气能力极好的油层)确定为第三目标油层，以及将所述比值小于-10％的油层(吸气能力相对不好的油层)确定为第二目标油层。然后对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化，在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。

在具体的酸化过程中，首先在油井的套管内下入酸化管柱，向酸化管柱中注入携球液，并投入调堵球。因油层吸气能力的差异性，油层的吸液量也会有所差异，吸气能力较高的油层会大量吸入携球液，调堵球就会跟随液流进入较高吸气能力的油层(第三目标油层)附近射孔炮眼，在地层吸液压力与井筒内液体压力的作用下，调堵球将通过液流自动封堵第三目标油层套管的射孔炮眼，形成暂堵。较佳地，该调堵球尺寸应与油层射孔炮眼尺寸相同或略大于射孔炮眼尺寸，调堵球的投入数量应比油层射孔炮眼数量略多10％。投入调堵球预定时间后，大约为3min～5min停止向酸化管柱内泵入携球液。

然后，向所述酸化管柱内正循环注入酸液，该酸液通过酸化管柱流进第一目标油层和第二目标油层，进而酸化压裂第一目标油层和第二目标油层。对第一目标油层和第二目标油层酸压后，可以通过反洗车组反循环洗井，使洗井液从酸化管柱返出地面。通过洗井液反洗油井可以将封堵第三目标油层的调堵球反洗出至地面。待井筒的返出液不带调堵球时可以停止反洗。最后，待所述第三目标油层反洗解堵后，可以上提所述酸化管柱，下入生产管柱进行采油。

本发明的储层选择性酸化的方法及装置可以通过对不同油层厚度、孔隙度、渗透率、以及深度的油层进行筛选，对筛选目的层进行选择性酸化，提高储层酸化的效果，减少作业费用，提高经济效益。

在一个实施方式中，按照以下公式计算所述各待选油层的理论吸气百分比：

其中，θ_i表示第i个油层的理论吸气百分比；m表示油层个数；a_i表示第i个油层的厚度；b_i表示第i个油层的孔隙度；c_i表示第i个油层的渗透率；d_i表示第i个油层的深度。

然后，利用各待选油层的理论吸气百分比计算所述各待选油层的注气强度：

其中，Q_i表示第i个油层的注气强度；Q_b表示油层的标准注气强度。

在另一个实施方式中，按照以下公式确定酸液中酸的用量：

其中，S表示酸液中酸的用量；π表示圆周率；r_s表示需要酸化油藏的半径；a_s表示需要酸化油藏的厚度；b_s表示需要酸化油藏的孔隙度；x表示需要酸化油藏中原始黏土的含量；t表示酸化的时间；V_sh表示酸化后黏土的含量。

而酸化后黏土的含量按照以下公式确定：

其中，c_s表示需要酸化油藏的渗透率；e，f均为经验系数，e＝15.8287，f＝4.28435。

需要说明的是，本实施例提供的注入井以及生产井可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种储层选择性酸化的装置，如下面的实施例所述。由于一种储层选择性酸化的装置解决问题的原理与一种储层选择性酸化的方法相似，因此储层选择性酸化的装置的实施可以参见储层选择性酸化的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

如图2所示，本发明还提供一种储层选择性酸化的装置，包括：

获取模块101，被配置为获取油藏的地质连通图；

第一确定模块102，被配置为根据所述地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；

拾取模块103，被配置为拾取油层的标准注气强度，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的吸气百分比；

第二确定模块104，被配置为根据所述各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度；

第一计算模块105，被配置为求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值；

第二计算模块106，被配置为将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值；

第三确定模块107，被配置为根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层；

第一结果模块108，被配置为对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化。

第二结果模块109，在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。

在另外一个实施方式中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施方式中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种储层选择性酸化的方法，其特征在于，包括：

获取油藏的地质连通图；

根据所述地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；

拾取油层的标准注气强度，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的吸气百分比；

根据所述各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度；

求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值；

将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值；

根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层；

对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化；

在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。

2.根据权利要求1所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及第二目标油层酸化，包括：

在油井的套管内下入酸化管柱，在预定时间内，向所述酸化管柱内注入带有调堵球的液体，以使所述调堵球封堵第三目标油层对应的所述套管的射孔；

向所述酸化管柱内注入酸液，以使所述酸液流入所述第一目标油层、以及第二目标油层，并对所述第一目标油层、以及第二目标油层酸化。

3.根据权利要求2所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，对所述第三目标油层解堵，包括：

向所述套管和所述酸化管柱之间的环形空间内注入流体，以使所述流体将所述调堵球从所述酸化管柱内返出井筒。

4.根据权利要求3所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，对所述第三目标油层解堵后，上提所述酸化管柱，下入生产管柱进行采油。

5.根据权利要求1所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述各待选油层的理论吸气百分比：

其中，θ_i表示第i个油层的理论吸气百分比；m表示油层个数；a_i表示第i个油层的厚度；b_i表示第i个油层的孔隙度；c_i表示第i个油层的渗透率；d_i表示第i个油层的深度。

6.根据权利要求5所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述各待选油层的注气强度：

其中，Q_i表示第i个油层的注气强度；Q_b表示油层的标准注气强度。

7.根据权利要求1所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，按照以下公式确定酸化后黏土的含量：

其中，c_s表示需要酸化油藏的渗透率；e，f均为经验系数，e＝15.8287，f＝4.28435；b_s表示需要酸化油藏的孔隙度；V_sh表示酸化后黏土的含量。

8.根据权利要求1所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，所述第一预定规则为将自注入井向生产井逐渐尖灭的油层，和/或自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层确定为第一目标油层；将其余油层确定为待选油层。

9.根据权利要求1所述的储层选择性酸化的方法，其特征在于，所述第二预定规则为将所述比值大于10％的油层确定为第三目标油层，以及将所述比值小于-10％的油层确定为第二目标油层。

10.一种储层选择性酸化的装置，其特征在于，包括：

获取模块，被配置为获取油藏的地质连通图；

第一确定模块，被配置为根据所述地质连通图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；

拾取模块，被配置为拾取油层的标准注气强度，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的吸气百分比；

第二确定模块，被配置为根据所述各待选油层的吸气百分比确定各待选油层的注气强度；

第一计算模块，被配置为求取所述各待选油层的注气强度与所述油层的标准注气强度的差值；

第二计算模块，被配置为将所述差值与所述油层的标准注气强度相比得到比值；

第三确定模块，被配置为根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层和第三目标油层；

第一结果模块，被配置为对所述第三目标油层封堵，对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化；

第二结果模块，在对所述第一目标油层、以及所述第二目标油层酸化结束后，对所述第三目标油层解堵。