CN109695440A - 一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,包括如下步骤:步骤S1、在室内分析评价油溶性降黏剂的降黏方式对原油降黏效果的影响,确定降黏剂的注入方式;步骤S2、确定油溶性降黏剂注入量;步骤S3、根据注入流体在储层中的渗流特征理论确定闷井时间;步骤S4、综合步骤S1‑S3确定的各个施工参数,即形成油溶性降黏剂的施工参数。本发明是针对化学降黏技术中的油溶性降黏剂,围绕其施工工艺技术手段建立的一套作用方法,将理论与实际相结合,用于指导矿场的化学降黏技术的施工应用,填补了矿场化学降黏技术施工工艺设计中缺少的理论基础。

Description

一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域,特别涉及一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法。
背景技术
油田的生产开发中,化学降黏技术可以应用于稠油油藏冷采吞吐生产、可以应用于油管降黏举升、可以应用于油管降黏运输,可以说是一门应用很广的技术手段。
对于降黏剂的施工应用中,包括注入方式、注入浓度、注入半径、闷井时间等参数都是影响工艺效果的重要参数。不同参数对降黏剂作用效果影响不容:(1)注入方式的影响,主要有恒速注入和恒压注入,不同的注入速度/压力对其降黏剂在地层中的渗流影响显著,过快的注入速度导致降黏剂体系容易往高渗区域窜流,过低的注入速度难以促使降黏剂与原油的有效混合;(2)注入浓度的影响,降黏剂的应用浓度直接影响降黏效果;(3)注入半径就是降黏剂地层的降黏范围,根据其作用不同降黏半径范围不同,在常规的施工应用中为了控制作用效果,往往不会太长,都是控制在近井范围内;(4)闷井时间的影响,闷井主要是为保证降黏剂与原油的有效混合降黏,矿场应用中通常1-5天的一个范围。
这些应用参数均是在该项技术的应用初期,工程师凭借经验开展的试验性研究获得的相关应用参数,以后各大油田矿场借鉴相关经验技术,进行自己目标矿场的施工工艺设计,并没有太多的理论基础奠定施工工艺技术。
发明内容
本发明的目的是针对化学降黏技术中的油溶性降黏剂,提供一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,将理论与实际相结合,用于指导矿场的化学降黏技术的施工应用。
本发明的油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,包括如下步骤:
步骤S1、在室内分析评价油溶性降黏剂的降黏方式对原油降黏效果的影响,确定降黏剂的注入方式。降黏方式是指降黏剂与原油接触的作用方式和作用强度对降黏效果的影响,如果降黏剂的降黏效果需要搅动混合才能有效降黏,那么注入方式应该采用高压恒压注入;如果降黏剂的降黏效果无需搅动就能够快速降黏,那么注入方式可采用较缓和的恒速注入。具体实验操作步骤为:S11、S11、将从待施工油藏取得的脱气脱水后原油样品放入黏度计的盛装罐中,并将原油温度预热至与待施工油藏温度相同,然后测定原油黏度,待黏度稳定不变后滴加入油溶性降黏剂,无需搅动使降黏剂与原油自然接触混合反应,每间隔数分钟后测定原油的黏度值,记录原油黏度随时间的变化;S12、另取一份相同量的原油放入黏度计的盛装罐中进行预热至与待施工油藏温度相同,然后测定原油黏度,待黏度稳定不变后,取出原油,向原油中加入油溶性降黏剂,开启搅拌,每间隔1分钟测定原油黏度,记录原油黏度随搅拌时间的变化;S13、对比步骤S11和S12得出的原油黏度变化情况,选取降黏效果好的降黏方式,即确定降黏剂的注入方式
步骤S2、确定油溶性降黏剂注入量:包括如下步骤:
S21、计算施工半径R
通过稠油储层渗流原理分析其地层在未降黏前的原油流动阻力建立压力梯度公式,通过非稳态法获得目标区块的压力梯度公式(1),
式中,K是渗透率、μ是黏度;
根据降黏前原油的渗透率K1和黏度μ1,计算出压力梯度根据降黏后原油的渗透率K2和黏度μ2,计算出压力梯度然后根据公式(2)计算出R;
S22、计算油溶性降黏剂注入量V,计算公式(3)如下,式中φ是测得的油藏孔隙率,
V=πR2φ (3)。
步骤S3、根据注入流体在储层中的渗流特征理论确定闷井时间。通过监控井底流压的变化来确定闷井时间,当降黏剂注入地层后开始闷井,井底压力在趋于平稳后闷井结束,即为闷井时间。
步骤S4、综合步骤S1-S3确定的各个施工参数,即形成油溶性降黏剂的施工参数。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明的油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,填补了矿场化学降黏技术施工工艺设计中缺少的理论基础,针对化学降黏技术中的油溶性降黏剂,围绕其施工工艺技术手段建立的一套作用方法,将理论与实际相结合,用于指导矿场的化学降黏技术的施工应用。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1、油溶性降黏剂点滴接触的降黏作用曲线。
图2、不同搅拌时间后的油溶性降黏效果曲线。
图3、原油黏度对其在地层条件下的流动阻力影响.
图4、闷井过程的井底流压变化。
图5、降黏剂注入前后两次施工的注入压力对比。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明方法以某油田区块的应用油溶性降黏剂为蒸汽吞吐施工降低注入压力的实际应用作为实施应用例。其包括以下步骤:
步骤S1、对于矿场需求应用的油溶性降黏剂在室内进行降黏方式对降黏效果分析评价。降黏方式的研究是通过室内实验完成,油溶性降黏剂采用的是由原料α-烯烃和丙烯酸酯合成的共聚物。具体实验步骤如下:(1)将约57mL的原油放入Blookfield黏度计的盛装罐中进行预热至52℃,然后采用32#转子测定原油黏度,待黏度稳定不变后滴加7ml的降黏剂,无需搅动使降黏剂与原油自然接触混合反应,分别在加入降黏剂后3min、5min、10min、15min、20min时测定原油的黏度值,记录原油黏度随时间的变化,绘制粘度随时间的变化曲线图,见图1。(2)将约57mL的原油放入Blookfield黏度计的盛装罐中进行预热至52℃,然后采用32#转子测定原油黏度,待黏度稳定不变后,取出原油,向原油中加入7ml的降黏剂,开启搅拌,搅拌1min时测定原油黏度,后续每间隔1min测定一次原油黏度,然后绘制原油粘度随搅拌时间的变化曲线图,见图2。由图1和图2可以看出,油溶性降黏剂通过接触就可以改性原油黏度,从而达到降黏原油的目的;通过一定搅拌以后降黏效果进一步增强,但是增强幅度并不明显,也就是说油溶性降黏剂对原油的降黏不需要多大的注入速度,因此,可以采用常规的恒定8-12m3/h的速度平稳注入降黏剂。
步骤S2、具体包括如下步骤:
S21、计算施工半径R
通过稠油储层渗流原理分析其地层在未降黏前的原油流动阻力建立压力梯度公式,通过非稳态法获得目标区块的压力梯度公式(1),
式中,K是渗透率、μ是黏度,
在目前的油藏条件下,渗透率K1=3800mD,原油黏度μ1=6000mPa·s,计算得出即每一米会有0.2MPa的流动阻力(见图3);降黏后原油黏度降低90%,即降黏后的黏度600mPa·s,计算出降黏后的流动阻力梯度为有效降低后续蒸汽的注入压力1MPa,施工半径R应该为1/(0.2-0.016)=5m;
S22、计算油溶性降黏剂注入量V,将R=5m,测得的油藏孔隙率φ=35%,带入公式(3)中,V=πR2φ=3.14×52×0.35=27m3
由上述计算可以得出降黏剂的用量如表1所示。
表1、降黏剂的用量
处理半径R/m 5
孔隙度φ/% 35
注入量V/m<sup>3</sup> 27
步骤S3、闷井时间的确定,是根据注入流体在储层中的渗流特征理论判断,通过监控井底流压的变化,当降黏剂注入地层后开始闷井,井底压力在趋于平稳后闷井结束,井底流压在降黏剂注入地层后的变化特征见图4。那么降黏剂的闷井时间在20h左右即可。
步骤S4、综合步骤S1、S2、S3得出的施工参数形成的油溶性降黏剂施工应用方法是用恒定速度8-12m3/h注入降黏剂27m3,闷井时间是20h。后续蒸汽注入过程中压力整体下降低1-1.5MPa,见图5。
综上所述,本发明从油溶性的降黏特征及影响因素出发,提供了一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,将理论与实际相结合,指导油溶性降黏剂的矿场实际应用,填补了矿场化学降黏技术施工工艺设计中缺少的理论基础,从而使油溶性降黏剂的应用效果达到最佳。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、在室内分析评价油溶性降黏剂的降黏方式对原油降黏效果的影响,确定降黏剂的注入方式;
步骤S2、确定油溶性降黏剂注入量;
步骤S3、根据注入流体在储层中的渗流特征理论确定闷井时间;
步骤S4、综合步骤S1-S3确定的各个施工参数,即形成油溶性降黏剂的施工参数。
2.如权利要求1所述的油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,其特征在于,所述步骤S1中,降黏方式是指降黏剂与原油接触的作用方式和作用强度对降黏效果的影响,如果降黏剂的降黏效果需要搅动混合才能有效降黏,那么注入方式应该采用高压恒压注入,增强流体与原油的相互作用;如果降黏剂的降黏效果无需搅动就能够快速降黏,那么注入方式可采用较缓和的恒速注入。
3.如权利要求2所述的油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:S11、将从待施工油藏取得的脱气脱水后原油样品放入黏度计的盛装罐中,并将原油温度预热至与待施工油藏温度相同,然后测定原油黏度,待黏度稳定不变后滴加入油溶性降黏剂,无需搅动使降黏剂与原油自然接触混合反应,每间隔数分钟后测定原油的黏度值,记录原油黏度随时间的变化;S12、另取一份相同量的原油放入黏度计的盛装罐中进行预热至与待施工油藏温度相同,然后测定原油黏度,待黏度稳定不变后,取出原油,向原油中加入油溶性降黏剂,开启搅拌,每间隔1分钟测定原油黏度,记录原油黏度随搅拌时间的变化;S13、对比步骤S11和S12得出的原油黏度变化情况,选取降黏效果好的降黏方式,即确定降黏剂的注入方式。
4.如权利要求1所述的油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,其特征在于,所述步骤S2包括如下步骤:
S21、计算施工半径R
通过稠油储层渗流原理分析其地层在未降黏前的原油流动阻力建立压力梯度公式,通过非稳态法获得目标区块的压力梯度公式(1),
式中,K是渗透率、μ是黏度;
根据降黏前原油的渗透率K1和黏度μ1,计算出压力梯度根据降黏后原油的渗透率K2和黏度μ2,计算出压力梯度然后根据公式(2)计算出R;
S22、计算油溶性降黏剂注入量V,计算公式(3)如下,式中φ是测得的油藏孔隙率,
V=πR2φ (3)。
5.如权利要求1所述的油溶性降黏剂矿场施工参数的确定方法,其特征在于,所述步骤S3中,通过监控井底流压的变化来确定闷井时间,当降黏剂注入地层后开始闷井,井底压力在趋于平稳后闷井结束,即为闷井时间。
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