CN111441748B - 一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法 - Google Patents

一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111441748B
CN111441748B CN201811613627.9A CN201811613627A CN111441748B CN 111441748 B CN111441748 B CN 111441748B CN 201811613627 A CN201811613627 A CN 201811613627A CN 111441748 B CN111441748 B CN 111441748B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
value
hco
scaling
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811613627.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111441748A (zh
Inventor
王茜
潘昭才
刘己全
孟祥娟
刘举
张宝
曾努
易俊
秦曼
吴燕
胡超
王宏宇
张宏强
易飞
钟博文
邓川
庹维志
王方智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN201811613627.9A priority Critical patent/CN111441748B/zh
Publication of CN111441748A publication Critical patent/CN111441748A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111441748B publication Critical patent/CN111441748B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/164Injecting CO2 or carbonated water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/166Injecting a gaseous medium; Injecting a gaseous medium and a liquid medium
    • E21B43/168Injecting a gaseous medium
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells

Abstract

本发明提供一种预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法,本方法通过采集水样分析数据,根据井筒温度压力条件和已知离子的浓度依靠Davis‑Stiff饱和指数理论通过试算迭代方法计算该井筒条件下有结垢趋势时CO3 2‑、HCO3 浓度,并绘制该井筒温度压力条件下产生碳酸钙垢时的CO3 2‑、HCO3 浓度曲线,通过对井口产出水中CO3 2‑、HCO3 浓度进行检测,当达到预测值,采取相应的清防垢措施。实现了现有结垢预测方法不能预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的限制,将本方法应用于未结垢井筒内碳酸钙垢的预防和治理,能够准确的预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势,进而制定合理的清防垢方案。

Description

一种预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域,尤其涉及一种预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法。
背景技术
在油田开采过程中,特别是高含水采油期,部分油井会结垢。油井结垢会堵塞管道,造成产量下降,成为困扰油田生产的重要因素之一。碳酸钙垢是大部分区块普遍存在的一种水垢,国内外对碳酸钙结垢机理研究较为深入,其成垢机理是水中的Ca2+与CO3 2-生成CaCO3沉淀。
碳酸钙(CaCO3)垢是油田生产中极为常见的垢。通常,其溶解度随水中矿化度的升高而升高;温度升高,压力下降会降低其溶解度。在油气田生产中,温度、压力的变化,CO2气体的释放,以及不兼容水的混合等,都可能会造成CaCO3结垢。预测CaCO3结垢,不仅要考虑压力、温度和水组成的影响,还要考虑到水中的化学反应,以及CO2在油、水、气三相中的分布等。
目前国内有油田水结垢趋势预测方法,即中国石油天然气行业标准SY/T0600-2009《油田水结垢趋势预测》,该方法通过对水中的各个离子浓度及pH值进行测定后预测是否存在结垢趋势。
然而很多采取CO2气驱的油气井起初并不存在井筒结垢现象,后续CO2气驱开发过程中由于开采方式、工作制度变化,出现井筒、地面设备结垢影响生产的现象时有发生,现有技术中没有预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法,通过采集水样分析数据结合Davis-Stiff饱和指数理论及迭代算法的运用,实现对CO2气驱油气井井筒结垢趋势的预测。
一方面,本发明提供了一种预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法,包括:
取得CO2气驱油井的水样,检测水样pH值及水样中各离子浓度,并根据Davis-Stiff饱和指数理论测算得到第一SI值;
当前述第一SI值小于0,设定不同的HCO3 -浓度值,通过迭代算法计算前述CO2气驱油井存在结垢趋势时所对应CO3 2-浓度的结垢临界浓度值,建立HCO3 -浓度值与CO3 2-浓度的结垢临界浓度值之间的关系;
在前述CO2气驱油井的生产过程中,监测井筒水样的CO3 2-浓度值和HCO3 -浓度值,根据所得到CO3 2-浓度值与对应于相应HCO3 -浓度值的临界结垢浓度的比对,判定前述CO2气驱油井是否存在结垢趋势。
本发明的实施方案,需要首先检测取得水样pH值及该水样中含有的各种离子浓度,一般是在油气水分离器处取得水样,来自不同油井中的水样所包含的离子会有不同,但一般都会含有K+、Na+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、CO3 2-、HCO3 -、Cl-、SO4 2-等,所以,可以采用常规方法检测得到各离子浓度,具体地,采用是石油天然气行业标准《油田水结垢趋势预测》
(SY/T0600-2009)方法。利用Davis-Stiff饱和指数理论进行测算即可得到第一SI值,进而可通过得到的第一SI值判断CO2气驱油井的结垢趋势:SI=0,临界状态;SI>0,有结垢趋势;SI<0,无结垢趋势。
进一步地,所述SI值计算方法采用如下方法:
采用如下公式计算离子强度:
Figure GDA0003340807620000021
其中,u——离子强度;
ci——第i种离子浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
zi——第i种离子价数;
采用如下公式计算总碱度(mol/L)的负对数:
Figure GDA0003340807620000031
其中,pAlK——总碱度(mol/L)的负对数;
采用如下公式计算SI值:
SI=pH-K-pCa-pAlk (公式3)
其中,SI——饱和指数;
pH——水样的pH值;
K——修正系数,通过与离子强度的关系推得;
pCa——Ca2+浓度(mol/L)的负对数。
根据所得到的第一SI值所预期的结果,处于结垢的临界状态和结垢趋势明显的情况,需要及时采用除垢措施。而对于指示尚无明显结垢趋势(SI<0)的油井,则需要进一步验证或预测该油井将产生结垢时的可参照指标,例如,将产生结垢时所对应CO3 2-浓度的结垢临界浓度值。
根据本发明的方案,若预期CO2气驱油井无结垢趋势,通过结合Davis-Stiff饱和指数理论对温度、压力及其他离子浓度处于稳定状态的CO2气驱油井内HCO3 -浓度与CO3 2-浓度进行迭代计算,首先确定不同HCO3 -浓度时CO3 2-浓度的结垢临界浓度值,即,此时待预测CO2气驱油井存在结垢趋势时的CO3 2-浓度。据此建立HCO3 -浓度值与CO3 2-浓度的结垢临界浓度值之间的关系,为进一步的检测提供基础,所以,准确把握结垢临界点时HCO3 -浓度与CO3 2-浓度是关键。
本发明的具体实施方案中,当确定CO2气驱油井无结垢趋势时,设定HCO3 -浓度为Y,分别计算不同HCO3 -浓度为Y时的CO3 2-结垢临界浓度值XY+1,建立HCO3 -浓度Y与CO3 2-浓度XY+1的结垢临界浓度值之间的关系,为便于使用,可以绘制成相应的关系曲线;生产中监测前述CO2气驱油井的井筒水样中CO3 2-浓度值和HCO3 -浓度值,根据上述关系曲线,将所测得CO3 2-浓度值与对应于相应HCO3 -浓度值的CO3 2-浓度临界结垢浓度做比对,以此判定前述CO2气驱油井是否存在结垢趋势。相较于传统预测方法每次都要测定所有离子浓度,本发明所提供的预测方法只需测定CO3 2-浓度和HCO3 -浓度,更简便易行,易于生产。
上述建立HCO3 -浓度值与CO3 2-浓度的结垢临界浓度值之间的关系的过程,主要包括以下步骤:
步骤1、设定HCO3 -浓度为Y=0.1*N mmol/L,其中N为0-1000之间的整数;
步骤2、设定CO3 2-的浓度为X1(X1=0.01mmol/L),pH值为所述初始pH值,除CO3 2-和HCO3 -以外其他离子浓度为所述初始离子浓度,并且设定SI值等于0;
步骤2-1、将设定的CO3 2-和HCO3 -浓度以及所述初始离子浓度代入所述公式(1)中,可得离子强度u,从而通过不同温度时离子强度u与碳酸钙修正系数K1的关系图,可得修正系数K;
步骤2-2、将设定的SI=0、初始pH值、上述所得修正系数K值、pCa值代入所述公式(3)中,可得pAlK值;
步骤2-3、将上述所得pAlK值以及设定的HCO3 -浓度代入所述公式(2)中,可得到一个CO3 2-的临界结垢浓度XY;如果XY与X1的差值∣XY-X1∣>0.01mmol/L,则将XY作为CO3 2-的初始浓度重复步骤2,得到相应的XY+1,直至∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L,其中Y为大于1的自然数;将所得到的XY+1作为与所设定HCO3 -浓度所对应的CO3 2-结垢临界浓度值;
进一步地,假定HCO3 -浓度为Y为0-0.1*N:
假定HCO3 -浓度为Y=0,得到相应的XY+1,且满足∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L;
假定HCO3 -浓度为Y=0.1*N,其中N为1-1000之间的整数,得到相应的XY+1,且满足∣XY+1-X∣≤0.01mmol/L;
进一步地,所述迭代算法采用MATLAB语言编制;
上述判定前述CO2气驱油井是否存在结垢趋势的过程,是通过监测前述CO2气驱油井的生产过程中井筒水样的CO3 2-浓度值和HCO3 -浓度值,并将测得的CO3 2-浓度值与本发明建立的HCO3 -浓度Y与CO3 2-浓度XY+1的结垢临界浓度值之间的关系中所对应的HCO3 -浓度值的临界结垢浓度的比对,以此判定前述CO2气驱油井是否存在结垢趋势。
另一方面,本发明提供一种CO2气驱油气井井筒采取相应的清防垢措施的方法,包括:
若实测CO3 2-浓度值大于上述标定CO3 2-浓度,那么该CO2气驱油井存在结垢趋势;
若测得的CO3 2-浓度值小于或等于上述标定CO3 2-浓度,那么该CO2气驱油井不存在结垢趋势。
根据该方法,可以随时监测获知油井的结垢趋势,当预测为存在结垢趋势,则可及时处理措施,避免或减少油井停产带来的损失。
本发明提供的一种预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法,通过采集水样分析数据,根据井筒温度压力条件和已知离子的浓度依靠Davis-Stiff饱和指数理论通过试算迭代方法计算该井筒条件下有结垢趋势时CO3 2-、HCO3 -浓度,并绘制该井筒温度压力条件下产生碳酸钙垢时的CO3 2-、HCO3 -浓度曲线,通过对井口产出水中CO3 2-、HCO3 -浓度进行检测,当达到预测值,采取相应的清防垢措施。实现了现有结垢预测方法不能预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的限制,将本方法应用于未结垢井筒内碳酸钙垢的预防和治理,能够准确的预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势,进而制定合理的清防垢方案。
附图说明
图1为现有技术中采用Davis-Stiff饱和指数法预测井筒结垢趋势的方法流程图;
图2为一种不同温度时离子强度u与碳酸钙修正系数K1的关系图;
图3为本发明提供的迭代试算不同[HCO3 -]浓度时[CO3 2-]临界结垢浓度值的方法流程图;
图4为本发明提供的预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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做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。
图1为本发明实施例提供的现有技术中采用Davis-Stiff饱和指数法预测井筒结垢趋势的方法流程图。如图1所示,该方法包括:
S101,在井筒中采集水样,并检测水样的温度和pH值;
S102,分别检测水样中各种离子的浓度,包括K+、Na+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、CO3 2-、HCO3 -、Cl-、SO4 2-等;
S103,根据如下公式(1)计算水样的离子强度μ,
Figure GDA0003340807620000061
其中,μ为水样的离子强度、ci为第i种离子浓度、zi为第i种离子价数;
S104,根据水样温度、离子强度μ在如图2所示的曲线图中查值获得修正系数K;
S105,根据如下公式(2)、公式(3)计算饱和系数SI,
SI=pH-K-pCa-pAlk(公式2)
Figure GDA0003340807620000071
其中,SI为饱和指数、pH为水样的pH值、K为查得的修正系数、pCa为Ca2+浓度(mol/L)的负对数、pAlK为总碱度(mol/L)的负对数;
S106、根据计算得到的Davis-Stiff饱和系数SI值判定采样的井筒是否存在结垢趋势,其中SI>0判定该井筒存在结垢趋势,SI=0判定该井筒处于临界状态,SI<0判定该井筒不存在结垢趋势。
通过上述方法流程可以看出,为了判定井筒是否存在结垢趋势,需要检测水样的pH值、各离子的浓度值,还需要查询图2中的离子强度u与碳酸钙修正系数K1的关系图并进行数值计算,操作非常繁琐,影响了井筒结垢趋势预测和判定的效率。实际上CO2气驱油井在长期作业过程中,由于CO2气体注入的影响,井筒水样中HCO3 -和CO3 2-离子的浓度变化较为显著,而其他离子浓度变化相对不显著。为了解决提升结垢趋势预测效率的问题,本发明提供了一种简便的方法。
图2为不同温度时离子强度u与碳酸钙修正系数K1的关系图,该关系曲线为油井水结垢趋势预测中通用关系图。
图3为本发明实施例提供的迭代试算不同HCO3 -浓度时CO3 2-临界结垢浓度值的方法流程图。如图3所示,该方法包括:
S301、采用如前述步骤S1~S6所述的方法计算Davis-Stiff饱和系数SI值。
如果计算得到的SI值不小于0,针对该井筒采取清防垢措施;
如果计算得到的SI值小于0,选择该井筒并标记该井筒,同时记录步骤S1和S2中检测得到的温度、pH值、各离子浓度等数值。
S302、采用迭代试算不同HCO3 -浓度时CO3 2-临界结垢浓度值。
S302-1、设定HCO3 -浓度为Y=0.1*N mmol/L,其中N为0-1000之间的整数,设定CO3 2-的初始浓度XY为X1为0.01mmol/L,结合第一部分中检测得到的温度、pH值以及除HCO3 -、CO3 2-之外的其他离子浓度值,通过前述公式(1)计算离子强度u,并在图2中查询得到修正系数K;
S8-2、假定该井筒存在结垢趋势,即假定SI=0,将初始pH值、上述所得修正系数K值、pCa值代入所述公式(3)中,可得pAlK值;将上述所得pAlK值以及设定的HCO3 -浓度代入所述公式(2)中,可得到一个CO3 2-的临界结垢浓度XY
S8-3、如果XY与X1的差值∣XY-X1∣≤0.01mmol/L,则迭代终止,将XY作为HCO3 -浓度为Y时的CO3 2-的临界结垢浓度值,如果XY与X1的差值
∣XY-X1∣>0.01mmol/L,则将XY作为步骤S302-1中的CO3 2-的初始浓度,重复执行S8-1和S8-2,直到XY+1与XY的差值∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L,迭代终止,将XY+1作为[HCO3 -]浓度为Ymmol/L时的CO3 2-的临界结垢浓度值;
S9、举例来说,首先设定HCO3 -浓度为Y=0mmol/L,得到相应的XY+1(即,X1),若满足∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L,则(0,X1)为HCO3-浓度为0mmol/L时HCO3 -、CO3 2-临界结垢的浓度;
继续设定HCO3 -浓度为Y=0.1*N mmol/L,其中N为1-1000之间的整数,得到相应的XY+1,直至满足∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L,则(Y,XY+1)为HCO3 -浓度为Y mmol/L时HCO3 -、CO3 2-临界结垢的浓度。
上述步骤S302~S9中的迭代计算,可以采用MATLAB程序语言编程实现,并迅速得到CO3 2-的临界结垢浓度值。
图4为本发明提供的预测CO2气驱油气井井筒结垢趋势的方法流程图。如图4所示,该方法包括:
S401、绘制不同HCO3 -浓度下CO3 2-的临界结垢浓度值的曲线图
参照前述,针对S8~S9中得到的数据,以HCO3 -浓度0~100mmol/L作为横坐标,以计算得到的CO3 2-的临界结垢浓度值作为纵坐标,绘制曲线。
S402、检测实施CO2气驱的油气井井筒温度压力条件下井口水样CO3 2-、HCO3 -浓度,并通过所述步骤S401所绘制曲线确定该HCO3 -浓度所对应的标定CO3 2-浓度,进而与实测CO3 2-浓度做比对:
若实测CO3 2-浓度值大于上述标定CO3 2-浓度,那么该CO2气驱油井存在结垢趋势;
若测得的CO3 2-浓度值小于或等于上述标定CO3 2-浓度,那么该CO2气驱油井不存在结垢趋势。
根据该方法,可以随时监测获知油井的结垢趋势,当预测为存在结垢趋势,则可及时处理措施,避免或减少油井停产带来的损失。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、基于路径的浏览处理设备或数据中心通过有线(例如,同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如,红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、基于路径的浏览处理设备或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的基于路径的浏览处理设备、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (8)

1.一种预测CO2气驱油井结垢趋势的方法,其特征在于,包括如下步骤:
取得CO2气驱油井的水样,检测水样的初始pH值及水样中各离子初始离子浓度,并根据Davis-Stiff饱和指数理论测算得到第一SI值;
当前述第一SI值小于0,设定不同的HCO3 -浓度值,通过迭代算法得到所述CO2气驱油井存在结垢趋势时所对应CO3 2-浓度的结垢临界浓度值,建立HCO3 -浓度值与CO3 2-浓度的结垢临界浓度值之间的关系;
在前述CO2气驱油井的生产过程中,监测井筒水样的CO3 2-浓度值和HCO3 -浓度值,根据所得到CO3 2-浓度值与对应于相应HCO3 -浓度值的CO3 2-临界结垢浓度的比对,判定所述CO2气驱油井的结垢趋势;
当前述第一SI值小于0,设定不同的HCO3 -浓度值,通过迭代算法得到所述CO2气驱油井存在结垢趋势时所对应CO3 2-浓度的结垢临界浓度值的过程包括:
设定HCO3 -浓度为Y=0.1*N mmol/L,其中N为0-1000之间的整数,设定CO3 2-的浓度为X1,且X1=0.01mmol/L,pH值为所述初始pH值,除CO3 2-和HCO3 -以外其他离子浓度为所述初始离子浓度,并且设定SI值等于0,采用迭代算法计算井筒结构临界点时的CO3 2-的临界结垢浓度XY
如果前述XY与X1的差值∣XY-X1∣>0.01mmol/L,则将XY作为CO3 2-浓度,重复上述步骤,得到相应的XY+1,直至∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L,其中Y为大于1的自然数;
将所得到的XY+1作为与所设定HCO3 -浓度所对应的CO3 2-结垢临界浓度值;
所述建立HCO3 -浓度值与CO3 2-浓度的结垢临界浓度值之间的关系,包括:
设定HCO3 -浓度为Y=0,得到相应的XY+1,使满足∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L;
设定HCO3 -浓度为Y=0.1*N,其中N为1-1000之间的整数,得到相应的XY+1,使满足∣XY+1-XY∣≤0.01mmol/L。
2.根据权利要求1所述的预测CO2气驱油井结垢趋势的方法,其特征在于,所述取得CO2气驱油井的水样是在油气水分离器处取得水样,检测水样的各离子浓度,包括检测K+、Na+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、CO3 2-、HCO3 -、Cl-或SO4 2-的浓度。
3.根据权利要求1所述的预测CO2气驱油井结垢趋势的方法,其特征在于,所述根据Davis-Stiff饱和指数理论测算得到第一SI值,包括:
采用如下公式计算离子强度:
Figure FDA0003349250220000021
其中,u——离子强度;
ci——第i种离子浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
zi——第i种离子价数;
采用如下公式计算总碱度(mol/L)的负对数:
Figure FDA0003349250220000022
其中,pAlK——总碱度(mol/L)的负对数;
采用如下公式计算SI值:
SI=pH-K-pCa-pAlk (公式3)
其中,SI——饱和指数;
pH——水样的pH值;
K——修正系数,通过与离子强度的关系推得;
pCa——Ca2+浓度(mol/L)的负对数。
4.根据权利要求1所述的预测CO2气驱油井结垢趋势的方法,其特征在于,所述采用迭代算法计算井筒结构临界点时的CO3 2-的临界结垢浓度XY的方法包括:
将设定的CO3 2-和HCO3 -浓度以及所述初始其他离子浓度利用公式(1),得到离子强度u,从而通过不同温度时离子强度u与碳酸钙修正系数K1的关系,得到修正系数K;
继续将设定的SI=0、初始pH值、所述修正系数K值、pCa值代入所述公式(3)中,可得pAlK值;
将所得pAlK值以及设定的HCO3 -浓度利用公式(2),得到CO3 2-的临界结垢浓度XY
5.根据权利要求1-3任一项中所述的预测CO2气驱油井结垢趋势的方法,其特征在于,利用得到的CO3 2-浓度XY+1和HCO3 -浓度Y绘制关系曲线。
6.根据权利要求1-3任一项中所述的预测CO2气驱油井结垢趋势的方法,其特征在于,所述迭代算法采用MATLAB语言编制。
7.一种检测并清除CO2气驱油井结垢的方法,其特征在于,包括:
按照权利要求1至6任一项所述的方法判定前述CO2气驱油井是否存在结垢趋势;
如果CO3 2-的浓度值大于对应于相应HCO3 -浓度值的临界结垢浓度,则对该CO2气驱油井实施清防结垢措施。
8.根据权利要求7所述的检测并清除CO2气驱油井结垢的方法其特征在于,所述方法进一步包括:监测水样CO3 2-、HCO3 -浓度,如果CO3 2-的浓度值大于对应于相应HCO3 -浓度值的临界结垢浓度,采取相应的清防垢措施。
CN201811613627.9A 2018-12-27 2018-12-27 一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法 Active CN111441748B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811613627.9A CN111441748B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811613627.9A CN111441748B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111441748A CN111441748A (zh) 2020-07-24
CN111441748B true CN111441748B (zh) 2022-03-01

Family

ID=71648420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811613627.9A Active CN111441748B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111441748B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115060870B (zh) * 2022-08-11 2022-11-29 中国长江三峡集团有限公司 一种地热流体结垢预测方法、装置和实验室反应设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101148986A (zh) * 2007-10-31 2008-03-26 大庆油田有限责任公司 一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法
CN104343428A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 中国石油天然气股份有限公司 一种注水井地层结垢验证方法
CN104343427A (zh) * 2013-07-24 2015-02-11 中国石油化工股份有限公司 一种预测co2驱油藏无机结垢趋势的方法
WO2016182542A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Halliburton Energy Services, Inc. Carbon dioxide-viscosifiable compositions for subterranean treatment
CN108804862A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种用于碳酸钙结垢趋势的预测方法
CN108802019A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种用于油气田水结垢趋势的预测系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060272816A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Willberg Dean M Proppants Useful for Prevention of Scale Deposition
US20090191113A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. Method for removing ammonia from a methanol containing stream
US9297767B2 (en) * 2011-10-05 2016-03-29 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole species selective optical fiber sensor systems and methods
BR102014029770B1 (pt) * 2014-11-28 2020-11-24 Petroleo Brasileiro S/A - Petrobras Metodo de extraqao de acidos precursores de depositos de naftenatos de calcio
CN104925968B (zh) * 2015-07-07 2017-03-01 西南石油大学 一种耐盐耐高温阻垢剂及其制备方法
CN105181908A (zh) * 2015-10-19 2015-12-23 陕西省石油化工研究设计院 一种油田水结垢因素的判断方法及其应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101148986A (zh) * 2007-10-31 2008-03-26 大庆油田有限责任公司 一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法
CN104343427A (zh) * 2013-07-24 2015-02-11 中国石油化工股份有限公司 一种预测co2驱油藏无机结垢趋势的方法
CN104343428A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 中国石油天然气股份有限公司 一种注水井地层结垢验证方法
WO2016182542A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Halliburton Energy Services, Inc. Carbon dioxide-viscosifiable compositions for subterranean treatment
CN108804862A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种用于碳酸钙结垢趋势的预测方法
CN108802019A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 中国石油化工股份有限公司 一种用于油气田水结垢趋势的预测系统及方法

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Analysis of Deposition Mechanism of Mineral Scales Precipitating in the Sandface and Production Strings of Gas-Condensate Wells;C.A.. A. Franco等;《SPE Production & Operations》;20091217;第25卷(第2期);第161-171页 *
Assessment of Scaling Tendency of Campos Basin Fields Based on the Characterization of Formation Waters;Maria C.M. Bezerra等;《Society of Petroleum Engineers (SPE)》;20040527;第1-7页 *
CO2驱结垢趋势及防治技术研究;马锋;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》;20160415(第4期);第51-55页 *
On the Hydrodynamic Aspects of the Carbonate Scale Formation Process in High Flow Rate Wells;R. S. Maciel等;《Offshore Technology Conference》;20171026;第1-15页 *
川西北气矿天然气集输管道结垢机理与防垢技术对策研究;杜强;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)工程科技Ⅰ辑》;20170515(第5期);第21-42页 *
油水井近井带无机结垢动态预测数学模型;罗明良等;《石油学报》;20020125(第1期);第61-66 页 *
油田水结垢及其预测软件的应用;陈志刚等;《石油仪器》;20010430;第15卷(第2期);第25-28页 *
油田采出水结垢预测方法研究进展;王军等;《石油工程建设》;20151031;第41卷(第5期);第1-4页 *
油田集输管网结垢监测与预测技术进展;袁杰等;《腐蚀科学与防护技术》;20180915;第30卷(第5期);第534-542页 *
长庆油田多层系集输系统结垢预测;陈海阳等;《油气田地面工程》;20111020;第30卷(第10期);第6-7页 *
高温下高盐油田污水脱盐处理阻垢技术的研究;李晓辰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑)》;20160215(第2期);第48-51页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111441748A (zh) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150211350A1 (en) Method for Monitoring and Controlling Drilling Fluids Process
EP2739816A2 (en) Methods for monitoring the formation and transport of a treatment fluid using opticoanalytical devices
NO20160191A1 (en) Average/initial reservoir pressure and wellbore efficiency analysis from rates and downhole pressures
CN111441748B (zh) 一种预测co2气驱油气井井筒结垢趋势的方法
CN111382486B (zh) 一种基于稳定指数预测co2气驱井筒结垢趋势的方法
US11460464B2 (en) Methods for quantifying nitrogen-containing compounds in subterranean treatment fluids
US5253719A (en) Process for diagnosing formation damage mechanism through the use of radially oriented core samples cut from the wellbore wall
Bryant et al. Experimental investigation on the injectivity of phenol-formaldehyde/polymer gels
CN110821473A (zh) 一种井筒管柱损伤评价方法
RU2619613C2 (ru) Системы и способы оптимизации анализа подземных скважин и текучих сред с помощью инертных газов
CN107605477B (zh) 一种确定井下泵抽取样油气突破和含水率稳定时间的方法
CN109856126B (zh) 一种快速检测螯合酸腐蚀速率的方法
Eseosa et al. Prediction and monitoring of oilfield carbonate scales using scale check©
WO2020081825A1 (en) System and method for contamination monitoring
CN110905486B (zh) 高导电指示性添加剂随钻检测井漏的方法
RU2593287C1 (ru) Способ пошагового регулирования добычи газа
CN110322362B (zh) 一种聚合物驱早期窜流识别方法及装置
CN110924926B (zh) 基于井筒的离子浓度确定方法和装置
AU2021284169A1 (en) Flow rate optimizer
CN108169068B (zh) 含水50%以上油井化学清蜡降黏效果的确定方法及应用
CN112986162B (zh) 钻井液抑制性的判断方法及装置
Kariyawasam et al. Learning from multiple corrosion growth rate (run-comparison) studies
US20230132935A1 (en) Method for quantification of loss of injectivity associated with corrosion products
Roddirguez et al. Nonlinear Regression Algorithm for Uncertainty Analysis in Production Data Measurements, Estancia Cholita, Santa Cruz, Argentina
CN115841008A (zh) 一种用于计算厚层轻质油藏流体参数的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant