CN108049841A - 利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气井试油试采技术领域，是一种利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，包括第一步，根据试油阶段单井的日采量计算油嘴系数；第二步，根据油嘴系数计算油嘴系数曲线斜率；第三步，根据计算出的油嘴系数曲线斜率，将油嘴系数曲线设置为上翘型、水平型和下掉型；第四步，计算间隔1天后的油嘴系数曲线斜率；第五步，返回第三步继续进行分析。本发明改变了根据现场主观经验选择油嘴的方式，解决了多年来选择油嘴的难题，缩短压裂液排采时间，节约排采费用，保护了储层及油井安全。
Description
技术领域
本发明涉及油气井试油试采技术领域，是一种利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法。
背景技术
油气井试油试采过程中要达到持续高产、稳产的效果，选择合理的工作制度至关重要。高渗储层可采用系统试井方法确定合理制度，但针对低渗储层压后排采阶段，主要是依靠经验法选择排采制度，目前国内外尚无成熟的、科学的方法选择合理制度，如果制度选择不合理，有时会导致压差过大，可能出砂堵塞工具，严重时地层垮塌，油井报废；有时遇到压敏或复杂地层，易伤害储层，影响油井产量。油嘴系数是指产量与油嘴截面积、压力的比值，对于未压裂的高渗储层，油嘴系数为一固定值，它反映了地层的导压、导流能力是稳定的。但压裂后的低渗储层，排采过程中油、水不断变化，不断影响了地层导压、导流能力，油嘴系数是变化的。因此亟待研究一种新的适用性强的优选排采的方法。
发明内容
本发明提供了一种利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的油气井因排采制度选择不合理，存在压差过大，易造成出砂堵塞工具，严重时会造成地层垮塌，油井报废的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，包括以下步骤：
第一步，根据试油阶段单井的日采量计算油嘴系数；油嘴系数计算公式如下：
其中，Q为日产量；D为油嘴直径；p为油压值；x为油嘴系数；之后进入第二步；
第二步，根据油嘴系数计算油嘴系数曲线的斜率，计算公式如下：
之后进入第三步；
第三步，根据计算出的油嘴系数曲线斜率，设定油嘴系数曲线类型，即若斜率K>0，设置为油嘴系数曲线上翘型；若斜率K＝0，设置为油嘴系数曲线水平型；若斜率K<0，设置为油嘴系数曲线下掉型；对三种曲线类型的分析如下：
(1)油嘴系数曲线上翘型，说明压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，需及时调整更换小油嘴；
(2)油嘴系数曲线水平型，说明压力的变化率等于产量的变化率，表明当前使用的油嘴合适；
(3)油嘴系数曲线下掉型，说明压力的变化率小于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏小；之后进入第四步；
第四步，再次计算24小时后的油嘴系数曲线斜率，计算公式如下:
即设置t2-t1＝1，则：
之后进入第五步；
第五步，返回第三步对第四步计算出的油嘴系数曲线斜率继续进行分析。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述第三步中，根据计算出的上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，分别设置第一安全阈值K1、第二安全阈值K2、第三安全阈值K3和第四安全阈值K4；当K1＞1.19时，则及时更换小油嘴。
上述根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K2＞1.0时，则及时更换小油嘴。
上述根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K3＞0.58时，则及时更换小油嘴。
上述根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K4＞0.36时，则及时更换小油嘴。
上述第三步中，根据计算出的水平型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，退液时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，不更换油嘴。
上述第三步中，根据计算出的下掉型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔1.0mm作为一个调整档位或大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位。
本发明根据油嘴系数的变化特征，评价目前油嘴制度是否合理，以及下步更换排采制度的潜力。通过计算出的油嘴系数曲线斜率，满足了在安全排采、保护储层的条件下，实现加速压裂液的返排及后期生产。本发明改变了根据现场主观经验选择油嘴的方式，解决了多年来选择油嘴的难题，缩短压裂液排采时间，节约排采费用，保护了储层及油井安全。
附图说明
附图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，包括以下步骤：
第一步，根据试油阶段单井的日采量计算油嘴系数；油嘴系数计算公式如下：
其中，Q为日产量；D为油嘴直径；p为油压值；x为油嘴系数；之后进入第二步；
第二步，根据油嘴系数计算油嘴系数曲线的斜率，计算公式如下：
之后进入第三步；
第三步，根据计算出的油嘴系数曲线斜率，设定油嘴系数曲线类型，即若斜率K>0，设置为油嘴系数曲线上翘型；若斜率K＝0，设置为油嘴系数曲线水平型；若斜率K<0，设置为油嘴系数曲线下掉型；对三种曲线类型的分析如下：
(1)油嘴系数曲线上翘型，说明压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，需及时调整更换小油嘴；这里的油嘴系数曲线上翘型反映地层导压能力差，压降较快，出现于低渗、高压低渗储层。
(2)油嘴系数曲线水平型，说明压力的变化率等于产量的变化率，表明当前使用的油嘴合适；这里的油嘴系数曲线水平型反映目前使用的油嘴与地层的导压能力、供液能力相匹配。
(3)油嘴系数曲线下掉型，说明压力的变化率小于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏小；之后进入第四步；这里的油嘴系数曲线下掉型反映地层的导压能力较好，多出现在物性好或裂缝发育的储层。
第四步，再次计算24小时后的油嘴系数曲线斜率，计算公式如下:
即设置t2-t1＝1，则：
之后进入第五步；
第五步，返回第三步对第四步计算出的油嘴系数曲线斜率继续进行分析。
本发明提出了“油嘴系数斜率”的概念，通过对油嘴系数的变化特征，揭示了地层导压能力、导流能力与油嘴的匹配关系，评价油嘴是否合理。油嘴系数曲线的斜率k，反映了地层的供液、导压能力与制度的匹配关系，利用斜率k的变化情况优选合理的工作制度。本发明是以地层的供给能力强弱为依据进行优选制度的方法。
本发明可以作为指导合理的退液制度的方法，对于供液好的储层，选择大油嘴，加快返排，减少压裂液对地层的影响，保护储层；对于供液差的储层，选择小油嘴，减少压力敏感性，延迟自喷试产时间，节约大量开采费用。
可根据实际需要，对上述利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，第三步中，根据计算出的上翘型的油嘴系数曲线斜率，分别设置第一安全阈值K1、第二安全阈值K2、第三安全阈值K3和第四安全阈值K4；当K1＞1.19时，则及时更换小油嘴。根据压力液的反弹程度，同时稳定产量，更换油嘴合适的油嘴直径。
如附图1所示，根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K2＞1.0时，则及时更换小油嘴。
如附图1所示，根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K3＞0.58时，则及时更换小油嘴。
如附图1所示，根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K4＞0.36时，则及时更换小油嘴。
如附图1所示，第三步中，根据计算出的水平型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，退液时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，不更换油嘴。
如附图1所示，第三步中，根据计算出的下掉型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔1.0mm作为一个调整档位或大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位。
实施例2：如表1所示，以新疆准格尔盆地的不同区块的排采制度的方法为例，油气井优选排采的方法如下：
一、中拐石炭系火山岩的油气井优选排采的方法：根据计算出的油嘴系数曲线斜率，将油嘴系数曲线设置为三种类型进行分析：
(1)油嘴系数曲线上翘型
若斜率K>1.19，则压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，以生产时间为X轴，油嘴系数斜率为Y轴建立坐标轴，根据计算可得出，直线与X轴的角度在50°内为安全区，直线与X轴的角度在50°至90°之间为风险区，需及时调整更换小油嘴；油嘴系数曲线上翘型反映地层导压能力差，压降较快，出现于低渗、高压低渗储层。
(2)油嘴系数曲线水平型
当退液时，即排液过程中，24小时之后再检测一次，为确保压力的变化率与产量的变化率的稳定性，且每隔0.5mm作为一个调整档位更换大油嘴；当试产时，不更换油嘴。
(3)油嘴系数曲线下掉型
当退液时，即排液过程中，24小时之后再检测一次，且每隔1.0mm作为一个调整档位更换大油嘴；当试产时每隔0.5mm作为一个调整档位更换油嘴。
二、呼玛湖三叠系砂砾岩油气井优选排采的方法：根据计算出的油嘴系数曲线斜率，将油嘴系数曲线设置为三种类型进行分析：
(1)油嘴系数曲线上翘型
若斜率K>1.0，则压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，以生产时间为X轴，油嘴系数斜率为Y轴建立坐标轴，根据计算可得出，直线与X轴的角度在45°内为安全区，直线与X轴的角度在45°至90°之间为风险区，需及时调整更换小油嘴；油嘴系数曲线上翘型反映地层导压能力差，压降较快，出现于低渗、高压低渗储层。
(2)油嘴系数曲线水平型
当退液时，即排液过程中，24小时之后再检测一次，且每隔0.5mm作为一个调整档位更换大油嘴；当试产时，不更换油嘴。
(3)油嘴系数曲线下掉型
当退液时，即排液过程中，24小时之后再检测一次，且每隔1.0mm作为一个调整档位更换大油嘴更换大油嘴；当试产时，每隔0.5mm作为一个调整档位更换油嘴。
三、吉木萨尔致密油油气井优选排采的方法：根据计算出的油嘴系数曲线斜率，将油嘴系数曲线设置为三种类型进行分析：
(1)油嘴系数曲线上翘型
若斜率K>0.58，则压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，以生产时间为X轴，油嘴系数斜率为Y轴建立坐标轴，根据计算可得出，直线与X轴的角度在30°内为安全区，直线与X轴的角度在30°至90°之间为风险区，需及时调整更换小油嘴；油嘴系数曲线上翘型反映地层导压能力差，压降较快，出现于低渗、高压低渗储层。
(2)油嘴系数曲线水平型
当退液时，即排液过程中和试产时，24小时之后再检测一次，均不更换大油嘴。
(3)油嘴系数曲线下掉型
当退液时，即排液过程中和试产时，24小时之后再检测一次，且每隔0.5mm作为一个调整档位更换大油嘴；
四、腹部八达松三叠系砂岩油气井优选排采的方法：根据计算出的油嘴系数曲线斜率，将油嘴系数曲线设置为三种类型进行分析：
(1)油嘴系数曲线上翘型
若斜率K>0.36，则压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，以生产时间为X轴，油嘴系数斜率为Y轴建立坐标轴，根据计算可得出，直线与X轴的角度在20°内为安全区，直线与X轴的角度在20°至90°之间为风险区，需及时调整更换小油嘴；油嘴系数曲线上翘型反映地层导压能力差，压降较快，出现于低渗、高压低渗储层。
(2)油嘴系数曲线水平型
当退液时，即排液过程中和试产时，24小时之后再检测一次，若压力的变化率等于产量的变化率，则均不更换大油嘴。
(3)油嘴系数曲线下掉型
当退液时，即排液过程中和试产时，24小时之后再检测一次，则需更换大油嘴；每隔0.5mm作为一个调整档位更换大油嘴。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，根据试油阶段单井的日采量计算油嘴系数；油嘴系数计算公式如下：
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其中，Q为日产量；D为油嘴直径；p为油压值；x为油嘴系数；之后进入第二步；
第二步，根据油嘴系数计算油嘴系数曲线的斜率，计算公式如下：
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之后进入第三步；
第三步，根据计算出的油嘴系数曲线斜率，设定油嘴系数曲线类型，即若斜率K>0，设置为油嘴系数曲线上翘型；若斜率K＝0，设置为油嘴系数曲线水平型；若斜率K<0，设置为油嘴系数曲线下掉型；对三种曲线类型的分析如下：
(1)油嘴系数曲线上翘型，说明压力的变化率大于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏大，存在风险，需及时调整更换小油嘴；
(2)油嘴系数曲线水平型，说明压力的变化率等于产量的变化率，表明当前使用的油嘴合适；
(3)油嘴系数曲线下掉型，说明压力的变化率小于产量的变化率，表明当前使用的油嘴偏小；之后进入第四步；
第四步，再次计算24小时后的油嘴系数曲线斜率，计算公式如下:
即设置t2-t1＝1，则：
<mrow>
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<mi>K</mi>
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之后进入第五步；
第五步，返回第三步对第四步计算出的油嘴系数曲线斜率继续进行分析。
2.根据权利要求1所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于第三步中，根据计算出的上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，分别设置第一安全阈值K1、第二安全阈值K2、第三安全阈值K3和第四安全阈值K4；当K1＞1.19时，则及时更换小油嘴。
3.根据权利要求2所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K2＞1.0时，则及时更换小油嘴。
4.根据权利要求2或3所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K3＞0.58时，则及时更换小油嘴。
5.根据权利要求2或3所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K4＞0.36时，则及时更换小油嘴。
6.根据权利要求4所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于根据上翘型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，当K4＞0.36时，则及时更换小油嘴。
7.根据权利要求1或2或3所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于第三步中，根据计算出的水平型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，退液时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，不更换油嘴。
8.根据权利要求4所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于第三步中，根据计算出的水平型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，退液时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，不更换油嘴。
9.根据权利要求4所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于第三步中，根据计算出的水平型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，退液时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，不更换油嘴。
10.根据权利要求7所述的利用油嘴系数进行油气井优选排采制度的方法，其特征在于第三步中，根据计算出的水平型曲线所对应的油嘴系数曲线斜率，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔1.0mm作为一个调整档位或大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位；试产时，每间隔24小时后需更换大油嘴，且更换大油嘴时，大油嘴的直径每隔0.5mm作为一个调整档位。
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| US3954365A (en) * | 1973-11-28 | 1976-05-04 | Wacker Chemie Gmbh | Apparatus for the preparation of foamed thermoplastic extruded profiles |
| US20150218939A1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-06 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Graphical method for assisting multi-zones commingling decision |
| CN105134180A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种分层采油井下油嘴直径的确定方法 |
-
2017
- 2017-12-06 CN CN201711277719.XA patent/CN108049841B/zh active Active
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN111396003A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种常压页岩气水平井压裂后排液测试油嘴调整方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| CN108049841B (zh) | 2020-05-12 |
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