CN109403934B - 一种储层酸化半径的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储层酸化半径的确定方法，包括以下步骤：S1.根据地质资料获取注水井井筒半径rw、油藏注水单元半径re、储层原始渗透率K0、储层原始孔隙度φ0、原始油藏开发层位有效厚度h0及目前油藏开发层位有效厚度hi；S2.测定注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2；S3.计算注水井增注倍数Z；S4.计算注水井酸化后的表皮系数S；S5.测注水井酸化后井口压降曲线，计算IPI值；S6.根据IPI值计算储层伤害渗透率Ks；S7.通过注水井酸化后的表皮系数S和储层伤害渗透率Ks，计算储层酸化半径rs；S8.确定不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，并根据储层酸化半径，进一步确定现场酸液用量，为酸化后注水井配注量的确定提供依据，提高油田采收率。
Description
技术领域
本发明属于注水井酸化解堵技术领域，具体涉及一种储层酸化半径的确定方法。
背景技术
注水井正常注水是保证油田开发生产的重要手段，酸化是水井常用的增注措施之一，对油田稳产和提高采收率有重要作用。
目前在酸化中由于没有弄清酸化半径与地层吸水参数(酸化前后视吸水指数，酸化前后水井压降曲线变化规律)，酸化半径的不确定不能为酸化后注水井配注量的确定提供参考，致使配注量的确定易受主观或客观因素的影响，若是配注量定地太高，致使储层发生速敏反应，严重影响了酸化效果和注水效果。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种储层酸化半径的确定方法。
本发明的目的一是可计算不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，为酸化后注水井配注量的确定提供依据，改善注水开发效果，提高油田采收率；目的二是降低成本；目的三是简化操作步骤。
本发明的技术方案如下：
一种储层酸化半径的确定方法，包括如下步骤：
S1.根据地质资料获取注水井井筒半径rw、油藏注水单元半径re、储层原始渗透率K0、储层原始孔隙度φ0、原始油藏开发层位有效厚度h0及目前油藏开发层位有效厚度hi；
S2.测定注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2；
S3.根据注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2，计算注水井增注倍数Z；
S4.根据注水井增注倍数Z和达西定律的公式，计算注水井酸化后的表皮系数S；
S5.测注水井酸化后井口压降曲线，并根据注水井酸化后井口压降曲线，确定注水井的IPI值，所述IPI值为注水井的压力指数；
S6.根据注水井的IPI值计算储层伤害渗透率Ks，所述储层伤害渗透率Ks的计算公式为：
式中：IPI为注水井的压力指数，单位为MPa；
K0为储层原始渗透率，单位为10-3μm2；
h0为原始油藏开发层位有效厚度，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
c为储层压缩系数，单位为MPa-1；
t为测压降曲线时的关井时间，单位为h；
S7.通过步骤S4所得注水井酸化后的表皮系数S和步骤S6所得储层伤害渗透率Ks，计算储层酸化半径rs；
S8.确定不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，并根据不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，进一步确定现场酸化施工时加入地层的酸液用量。
所述步骤S2中，注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2均为单位压差下的日注水量，可用视吸水指数代替，通过观察井口压力随日注水量的变化曲线，视吸水指数为该曲线斜率的导数，只需通过计算日注水量与井口压力关系就可得到。
所述步骤S3中，注水井增注倍数Z的计算公式为：
式中：Iw1为注水井酸化前的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
所述步骤S4中，达西定律的计算公式为：
由达西定律的计算公式可得注水井酸化后的表皮系数S的计算公式为：
式中：Q1为注水井酸化前的注水量，单位为m3/d；
Q2为注水井酸化后的注水量，单位为m3/d；
K为储层渗透率，单位为10-3μm2；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
Pwf为注水井的井底流压，单位为MPa；
Pe为注水井注水单元边界压力，单位为MPa；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
B为油藏的体积系数；
rw为井筒半径，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
Iw1为注水井酸化前的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)。
所述步骤S5中，注水井酸化后井口压降曲线采用井口自动压力记录仪测定。
所述储层酸化半径rs的计算公式为：
式中，A为与IPI相关的系数，其计算公式为：
所述的酸液用量的计算公式为
式中：V为酸液用量，单位为L；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
rs为储层伤害半径，即酸化半径，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m。
所述的一种储层酸化半径的确定方法，只需要确定原始地层参数、酸化后的压降曲线IPI值、关井时间t和酸化前后的吸水指数，就可以确定储层的伤害半径。该方法简单方便，可计算不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，为酸化后注水井配注量的确定提供依据，改善注水开发效果，提高油田采收率。
本发明的有益效果：
本发明的这种计算储层酸化半径的方法具有成本低、安全风险低、操作简单的优点，解决了测井解释操作繁琐和占井时间长的问题，为储层伤害半径的确定提供了一种的方法，同时考虑了地层吸水参数(酸化前后视吸水指数，酸化前后水井压降曲线变化规律)和注水量的影响，避免日注水量过大引发速敏效应，再次伤害储层。本方法可计算不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，能够实现科学指导多层注水井酸化措施，改善注水开发效果，提高油田采收率。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为H1井酸化前后注水井指示曲线。
图2为H1井酸化后井口压降曲线。
具体实施方式
实施例1
一种储层酸化半径的确定方法，包括如下步骤：
S1.根据地质资料获取注水井井筒半径rw、油藏注水单元半径re、储层原始渗透率K0、储层原始孔隙度φ0、原始油藏开发层位有效厚度h0及目前油藏开发层位有效厚度hi；
S2.测定注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2；
S3.根据注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2，计算注水井增注倍数Z；
S4.根据注水井增注倍数Z和达西定律的公式，计算注水井酸化后的表皮系数S；
S5.测注水井酸化后井口压降曲线，并根据注水井酸化后井口压降曲线，确定注水井的IPI值，所述IPI值为注水井的压力指数；
S6.根据注水井的IPI值计算储层伤害渗透率Ks，所述储层伤害渗透率Ks的计算公式为：
式中：IPI为注水井的压力指数，单位为MPa；
K0为储层原始渗透率，单位为10-3μm2；
h0为原始油藏开发层位有效厚度，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
c为储层压缩系数，单位为MPa-1；
t为测压降曲线时的关井时间，单位为h；
S7.通过步骤S4所得注水井酸化后的表皮系数S和步骤S6所得储层伤害渗透率Ks，计算储层酸化半径rs；
S8.确定不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，并根据储层酸化半径，进一步确定现场酸化施工时加入地层的酸液用量，避免酸液加入过多导致过度溶蚀骨架而造成地层坍塌，同时避免酸液加入过少造成酸化解堵无效，并且为酸化后注水井配注量的确定提供依据。
本发明所述的一种储层酸化半径的确定方法，只需要确定原始地层参数、酸化后的压降曲线IPI值、关井时间t和酸化前后的吸水指数，就可以确定储层的伤害半径。该方法简单方便，可计算不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，为酸化后注水井配注量的确定提供依据，改善注水开发效果，提高油田采收率。
实施例2
在实施例1的基础上，所述步骤S2中，注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2均为单位压差下的日注水量，可用视吸水指数代替，通过观察井口压力随日注水量的变化曲线，视吸水指数为该曲线斜率的导数，只需通过计算日注水量与井口压力关系就可得到。
所述步骤S3中，注水井增注倍数Z的计算公式为：
式中：Iw1为注水井酸化前的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
所述步骤S4中，达西定律的计算公式为：
由达西定律的计算公式可得注水井酸化后的表皮系数S的计算公式为：
式中：Q1为注水井酸化前的注水量，单位为m3/d；
Q2为注水井酸化后的注水量，单位为m3/d；
K为储层渗透率，单位为10-3μm2；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
Pwf为注水井的井底流压，单位为MPa；
Pe为注水井注水单元边界压力，单位为MPa；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
B为油藏的体积系数；
rw为井筒半径，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
Iw1为注水井酸化前的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)。
注水井酸化前的注水量Q1及注水井酸化后的注水量Q2这两个数据直接可以在注水井井口流量计上读取或者直接在油田数字化管理平台RDMS上看到。
所述步骤S5中，注水井酸化后井口压降曲线采用井口自动压力记录仪测定；所述井口自动压力记录仪为现有技术，其主要由工作筒、压力传感器、测量短节和电池短节等组成，井口自动压力记录仪的外径Φ19mm，长度430mm，温度测量范围-10～90℃，压力测量范围0～80MPa，最大测量间隔18小时，最小测量间隔1秒。
所述储层伤害渗透率Ks的计算公式为：
式中：IPI为注水井的压力指数，单位为MPa；
K0为储层原始渗透率，单位为10-3μm2；
h0为原始油藏开发层位有效厚度，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
c为储层压缩系数，单位为MPa-1；
t为测压降曲线时的关井时间，单位为h。
式中：φ0、μw、c其可在油田开采前的最初开发方案中可以查询到或者测井资料中得到；t为测压降曲线时的关井时间，也就是所述测井口压降曲线的时间。
所述储层酸化半径rs的计算公式为：
式中，A为与IPI相关的系数，其计算公式为：
根据不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，进一步确定现场酸化施工时加入地层的酸液用量，所述酸液用量的计算公式为
式中：V为酸液用量，单位为L；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
rs为储层伤害半径，即酸化半径，单位为m
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m。
所述注水井酸化后的表皮系数S的计算公式为：
式中：rw为井筒半径，单位为m；
K0为储层原始渗透率，单位为10-3μm2；
Ks为储层伤害渗透率，单位为10-3μm2；
rs为储层伤害半径，即储层酸化半径，单位为m。
本发明的这种计算储层酸化半径的方法具有成本低、安全风险低、操作简单的优点，解决了测井解释操作繁琐和占井时间长的问题，为储层伤害半径的确定提供了一种的方法，同时考虑了地层吸水参数(酸化前后视吸水指数，酸化前后水井压降曲线变化规律)和注水量的影响，避免日注水量过大引发速敏效应，再次伤害储层。本方法可计算不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，能够实现科学指导多层注水井酸化措施，改善注水开发效果，提高油田采收率。
实施例3
为了现有技术所需资料多，现场录取难度大的问题，本实施例提供了一种储层酸化半径的确定方法，包括如下步骤：
(1)根据地质设计，确定井筒半径rw、注水单元半径re、储层原始渗透率K0、原始油藏开发层位有效厚度h0和目前油藏开发层位有效厚度hi等基本参数；
(2)参考《QSHSLJ0980-2002注水井指示曲线测试规程》测试方法,通过调节井口流量计大小观察井口油压变化情况，测定酸化前后井口压力随日注水量的变化曲线，视吸水指数为该曲线斜率的导数，从而计算注水井酸化前的视吸水指数Iw1和注水井酸化后的视吸水指数Iw2；
(3)根据注水井酸化前的视吸水指数Iw1和注水井酸化后的视吸水指数Iw2计算注水井的增注倍数Z；
注水井的增注倍数Z的计算公式为：
式中：Z为注水井的增注倍数；
Iw1为注水井酸化前的视吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的视吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
(4)根据达西定律和增注倍数，计算井底附近储层受污染后的表皮系数(即注水井酸化后的表皮系数S)；
达西定律的计算公式为：
式中：Q1为注水井酸化前的注水量，单位为m3/d；
Q2为注水井酸化后的注水量，单位为m3/d；
K为储层渗透率，单位为10-3μm2；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
Pwf为水井的井底流压，单位为MPa；
Pe为水井注水单元边界压力，单位为MPa；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
B为油藏的体积系数；
rw为井筒半径，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
S为井底附近储层受污染后的表皮系数。
对达西公式两边注入压力求导，表皮系数S的计算公式为：
(4)采用井口自动压力记录仪(井口自动压力记录仪主要由工作筒、压力传感器、测量短节和电池短节等组成，其外径Φ19mm，长度430mm，温度测量范围-10～90℃，压力测量范围0～80MPa，最大测量间隔18小时，最小测量间隔1秒)测注水井酸化后井口压降曲线，并根据注水井酸化后井口压降曲线，确定注水井的IPI值,再根据注水井的IPI值计算储层伤害渗透率Ks；
储层伤害渗透率Ks的计算公式为：
式中：IPI为注水井的压力指数，单位为MPa，通过注水井关井后测得的井口压力随时间变化的曲线计算得出；
K0为储层原始渗透率，单位为10-3μm2；
Ks为储层伤害渗透率，单位为10-3μm2；
h0为原始油藏开发层位有效厚度，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
c为储层压缩系数，单位为MPa-1；
t为测压降曲线时的关井时间，单位为h。
(5)根据注水井的表皮系数S和储层伤害渗透率Ks，计算储层伤害半径rs；
储层伤害半径rs的计算公式为：
(6)确定不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，并根据不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，进一步确定现场酸化施工时加入地层的酸液用量，所述酸液用量的计算公式为
式中：V为酸液用量，单位为L；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
rs为储层伤害半径，即酸化半径，单位为m
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m。
本发明的这种计算储层酸化半径的方法只需要确定原始地层参数、酸化后的压降曲线IPI值、关井时间t和酸化前后的吸水指数，就可以确定储层的伤害半径。该方法简单方便，可计算不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，为酸化后注水井配注量的确定提供依据，改善注水开发效果，提高油田采收率。
实施例4
以H1井酸化为例，H1井为姬塬油田一口超低渗欠注井，油层中部深度2860m，主力层原始孔隙度8.55％，储层原始渗透率0.50×10-3μm2，原始油藏开发层位有效厚度15.5m，油藏开发层位有效厚度15.5m，油藏注水单元半径200m，井筒半径0.06m，注入水的粘度1.0mPa·s；储层压缩系数1.3×10-3为MPa-1；测压降曲线时的关井时间，单位为h，如图1、图2所示，并根据图1所示的H1井酸化前后注水井指示曲线及图2所示的H1井酸化后井口压降曲线计算Iw1、Iw2和IPI值分别为36.101m3/(d·MPa)、91.743m3/(d·MPa)、25.381MPa，最终确定储层酸化半径为3.341m，根据酸液用量的计算公式为
计算现场酸液用量为46.45方。
综上所述，本发明能有效解决酸化后注水井伤害半径确定难的问题，该方法简单方便、作业成本低、安全风险低，并能为酸化方案的设计与配注量的确定提供指导，适合用于指导注水井酸化。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.根据地质资料获取注水井井筒半径rw、油藏注水单元半径re、储层原始渗透率K0、储层原始孔隙度φ0、原始油藏开发层位有效厚度h0及目前油藏开发层位有效厚度hi；
S2.测定注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2；
S3.根据注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2，计算注水井增注倍数Z；
S4.根据注水井增注倍数Z和达西定律的公式，计算注水井酸化后的表皮系数S；
S5.测注水井酸化后井口压降曲线，并根据注水井酸化后井口压降曲线，确定注水井的IPI值，所述IPI值为注水井的压力指数；
S6.根据注水井的IPI值计算储层伤害渗透率Ks，所述储层伤害渗透率Ks的计算公式为：
式中：IPI为注水井的压力指数，单位为MPa；
K0为储层原始渗透率，单位为10-3μm2；
h0为原始油藏开发层位有效厚度，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
c为储层压缩系数，单位为MPa-1；
t为测压降曲线时的关井时间，单位为h；
S7.通过步骤S4所得注水井酸化后的表皮系数S和步骤S6所得储层伤害渗透率Ks，计算储层酸化半径rs；
S8.确定不同时期不同次数水井酸化措施后的酸化半径，并根据储层酸化半径，进一步确定现场酸化施工时加入地层的酸液用量。
2.根据权利要求1所述的一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于：所述步骤S2中，注水井酸化前的吸水指数Iw1和注水井酸化后的吸水指数Iw2均为单位压差下的日注水量，可通过井口压力随日注水量的变化曲线求得。
3.根据权利要求1所述的一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于，所述步骤S3中，注水井增注倍数Z的计算公式为：
式中：Iw1为注水井酸化前的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)。
4.根据权利要求1所述的一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于，所述步骤S4中，达西定律的计算公式为：
由达西定律的计算公式可得注水井酸化后的表皮系数S的计算公式为：
式中：Q1为注水井酸化前的注水量，单位为m3/d；
Q2为注水井酸化后的注水量，单位为m3/d；
K为储层渗透率，单位为10-3μm2；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m；
Pwf为注水井的井底流压，单位为MPa；
Pe为注水井注水单元边界压力，单位为MPa；
μw为注入水的粘度，单位为mPa·s；
B为油藏的体积系数；
rw为井筒半径，单位为m；
re为油藏注水单元半径，单位为m；
Iw1为注水井酸化前的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)；
Iw2为注水井酸化后的吸水指数，单位为m3/(d·MPa)。
5.根据权利要求1所述的一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于：所述步骤S5中，注水井酸化后井口压降曲线采用井口自动压力记录仪测定。
6.根据权利要求1所述的一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于：所述储层酸化半径rs的计算公式为：
式中，A为与IPI相关的系数，其计算公式为：
7.根据权利要求6所述的一种储层酸化半径的确定方法，其特征在于：所述步骤S8中，酸液用量的计算公式为
式中：V为酸液用量，单位为L；
φ0为储层原始孔隙度，单位为％；
rs为储层伤害半径，即酸化半径，单位为m；
hi为油藏开发层位有效厚度，单位为m。
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