CN114059988B - 一种裸眼水平井的分段酸化方法及分段酸化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种裸眼水平井的分段酸化方法及分段酸化系统,获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;以渗透率两倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段;以储层系数两倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段;分别计算所述第二子水平段在酸化时的用酸量,在基于该用酸量对相应的第二子水平段进行酸化;本发明的有益效果为考虑了水平井段渗透率与储层系数的非均质特征,使得水平井分段酸化段数更为明确;其次,考虑了酸岩反应焓控制的综合溶蚀系数和非均匀泥浆伤害程度,使得分段酸化每一段的用酸量更为准确。
Description
技术领域
本发明涉及碳酸盐岩储层水平井酸化改造领域,具体而言,涉及一种裸眼水平井的分段酸化方法及分段酸化系统。
背景技术
长井段裸眼水平井是高效、低成本开发低渗碳酸盐岩储层的最有效手段之一,钻井过程的适当正压差是保障正常钻进和井壁稳定性的有效措施,这往往导致整个裸眼水平井段存在一定程度的泥浆伤害。酸化则是低渗碳酸盐岩储层解除泥浆伤害,降表皮系数和恢复产能的最有效手段之一。裸眼水平段在地质特征上存在着渗透率和储层系数的非均质性,正压差钻井又将导致水平段泥浆伤害程度的非均匀性,为达到整个水平井段的均匀酸化,必须对水平井段的不同物性和伤害程度进行差异化布酸。
目前,裸眼水平井主要采用笼统酸化技术,用酸量则通过储层一定范围内的总孔隙体积代替,该方法仅仅考虑储层孔隙被酸液完全填充,不仅忽略了泥浆侵入的滤液和固体伤害,也无法针对物性非均质进行精细化布酸,这将导致小部分井段大量吸酸而过度溶蚀,大部分伤害井段无法吸酸而达不到酸化目的,使得优化设计的用酸量小于伤害储层的实际需求。
有鉴于此,特提出本申请。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中,采用笼统酸化技术,使得在对水平段进行酸化的时候,忽略了泥浆侵入的滤液和固体伤害,同时也无法针对物性非均质进行精细化布酸,目的在于提供一种裸眼水平井的分段酸化方法及分段酸化系统,能够通过对水平段进行分段酸化,达到酸化目的。
本发明通过下述技术方案实现:
一种裸眼水平井的分段酸化方法,方法步骤包括:
步骤S1:获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;所述第一测井解释参数包括所述水平段的长度、储层厚度、孔隙度以及渗透率;
步骤S2:以渗透率两倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段;
步骤S3:以储层系数两倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段;
步骤S4:分别计算所述第二子水平段在酸化时的用酸量,在基于该用酸量对相应的第二子水平段进行酸化。
传统的在对水平段进行酸化过程中,采用笼统酸化技术,用酸量则通过储层一定范围内的总孔隙体积代替,该方法仅仅考虑储层孔隙被酸液完全填充,不仅忽略了泥浆侵入的滤液和固体伤害,也无法针对物性非均质进行精细化布酸,这将导致小部分井段大量吸酸而过度溶蚀,大部分伤害井段无法吸酸而达不到酸化目的;本发明提供了一种裸眼水平井的分段酸化方法,将水平段划分为若干段,并分别计算划分后的第二子水平段的用酸量,在将计算之后的用酸量来酸化水平井的水平段,考虑了水平井段渗透率与储层系数的非均质特征,增强了对水平井的分段酸化目的。
优选地,所述步骤S2的子步骤包括:
S21:以渗透率2倍差异为边界,从跟部到趾部,以第i=1段开始,计算相邻离散段的渗透率差异Pi,i=1,2,3,······,n:
ki为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
S22:若0.5<Pi<2,则该离散段向前合并,向前合并离散段后,令j=j+1,返回步骤S21,直到不满足条件0.5<Pi<2或j=n-1为止,合并后的离散段划分为第一子水平段;若Pi≥2或Pi≤0.5,则令i=i+1,返回步骤S21,直到i=n-1或j=n-1为止,获得第一子水平段;
S23:当i=n-1且完成最后一次合并计算后,将所述水平段划分为m段所述第一子水平段。
优选地,所述步骤S3的子步骤包括:
S31:从跟部到趾部,以a=1段开始,计算相邻段的储层差异ba,a=1,2,3,······,m;
Na为第一子水平段的储层厚度,m;ka为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
S32:若0.5<ba<2,向前合并所述第一子水平段,向前合并后,令j=j+1,返回步骤S31,直到不满足条件0.5<ba<2或j=m-1为止,合并后的所述第一子水平段为第二子水平段;若ba≥2或ba≤0.5,则令a=a+1,返回步骤S31,直到a=m-1或j=m-1为止,获得第二子水平段;
S33:当a=m-1且完成最后一次合并计算后,将m段所述第一子水平段划分为c段所述第二子水平段。
优选地,所述步骤S4的子步骤包括:
步骤S41:获取所述待酸化裸眼水平井的钻井参数,所述钻井参数包括水平段钻井时间、裸眼水平井井径以及钻井泥浆粘度;
步骤S42:选择任意一段所述第二子水平段,并获取所述第二子水平段的第二测井解释参数,并结合所述钻井参数,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度de;
步骤S43:获取所述待酸化裸眼水平井在酸化时的高温高压参数,并基于所述高温高压参数计算所述待酸化裸眼水平井的综合溶蚀系数Spt,所述高温高压参数包括储层温度、储层压力以及泥浆酸液溶蚀率;
步骤S44:基于参数所述泥浆伤害深度de与所述综合溶蚀系数Spt,计算获得所述第二子水平段的用酸量Vacid;
步骤S45:遍历c段所述第二子水平段,获得c个用酸量,并将所述用酸量酸化对应的所述第二子水平段。
优选地,所述步骤S42的具体子步骤包括:
基于参数水平段钻井时间、储层厚度以及第二子水平段的长度,计算获得第二子水平段的泥浆浸泡平均时间;
基于泥浆浸泡平均时间,计算获得钻井泥浆侵入后的伤害渗透率;
基于裸眼水平井井径、第二测井解释参数以及伤害渗透率,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度。
优选地,所述步骤S43的子步骤包括:
根据碳酸盐岩储层灰岩等压摩尔热熔值,计算第二子水平段进行酸化时,所述第二子水平段的酸岩反应摩尔反应焓;
根据石灰岩与盐酸标准反应方程式,利用各物质的标准摩尔生成焓值,获得在T=298.15K下,酸岩反应标准摩尔生成焓之差为:ΔHm(298.15K,1atm)=-15.31kJ/mol;
基于参数摩尔反应焓、标准摩尔生成焓之差以及泥浆酸液溶蚀率,计算获得综合溶蚀系数Spt。
优选地,所述综合溶蚀系数Spt的具体表达式为:
rmud为泥浆酸液溶蚀率,无因次;racid为酸液浓度,无因次;ΔHm(298.15K,1atm)为T=298.15K酸岩反应标准摩尔生成焓之差,ΔHm(Tr,p)为酸岩反应摩尔反应焓,kJ/mol。
优选地,所述用酸量的具体表达式为:
本发明还提供了一种裸眼水平井的分段酸化系统,包括数据获取模块、第一分段模块、第二分段模块以及第一酸化模块;
所述数据获取模块,用于获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;所述第一测井解释参数包括所述水平段的长度、储层厚度、孔隙度以及渗透率;
所述第一分段模块,用于以渗透率两倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段;
所述第二分段模块,用于以储层系数两倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段;
所述第一酸化模块,用于分别对所述第二子水平段进行分段酸化。
优选地,所述第一酸化模块还包括参数获取模块、泥浆伤害深度计算模块、综合溶蚀系数计算模块、酸量计算模块以及第二酸化模块。
所述参数获取模块,用于获取所述待酸化裸眼水平井的钻井参数,所述钻井参数包括水平段钻井时间、裸眼水平井井径以及钻井泥浆粘度;
所述泥浆伤害深度计算模块,用于选择任意一段所述第二子水平段,并获取所述第二子水平段的第二测井解释参数,并结合所述钻井参数,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度de;
所述综合溶蚀系数计算模块,用于获取所述待酸化裸眼水平井在酸化时的高温高压参数,并基于所述高温高压参数计算所述待酸化裸眼水平井的综合溶蚀系数Spt,所述高温高压参数包括储层温度、储层压力以及泥浆酸液溶蚀率;
所述酸量计算模块,用于基于参数所述泥浆伤害深度de与所述综合溶蚀系数Spt,计算获得所述第二子水平段的用酸量Vacid;
所述第二酸化模块,用于遍历c段所述第二子水平段,获得c个用酸量,并将所述用酸量酸化对应的所述第二子水平段。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明实施例提供的一种裸眼水平井的分段酸化方法及分段酸化系统,考虑了水平井段渗透率与储层系数的非均质特征,使得水平井分段酸化段数更为明确;其次,考虑了酸岩反应焓控制的综合溶蚀系数和非均匀泥浆伤害程度,使得分段酸化每一段的用酸量更为准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为分段酸化方法示意图
图2为分段酸化系统示意图
图3为第一酸化模块具体结构示意图
图4为水平段上的渗透率和孔隙度分布示意图
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中,为了避免混淆本本发明,未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例一
本实施例公开了一种裸眼水平井的分段酸化方法,本实施例是通过对水平井的水平段进行两次分段之后,获得若干个第二子水平段,在在考虑高温高压的情况下对水平段进行酸化的参数,分别计算第二子水平段的用酸量,在将计算出来的用酸量来对对应的第二子水平段进行酸化,采用分段酸化的目的,增加了对水平段的酸化强度,且能够基于泥浆伤害程度和高温、高压酸岩反应焓,准确计算每一段需要的用酸量,实现了对水平段的精准酸化。如图1所示,方法步骤包括:
S1:获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,从水平段跟部到趾部,以每一个测井解释长度为基础对水平段进行离散,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;所述第一测井解释参数包括所述水平段的长度、储层厚度、孔隙度以及渗透率;
S2:以渗透率两倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段;
所述步骤S2的子步骤包括:
S21:以渗透率2倍差异为边界,从跟部到趾部,以第i=1段开始,计算相邻离散段的渗透率差异Pi,i=1,2,3,······,n;
ki为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
S22:若0.5<Pi<2,则该离散段向前合并,向前合并离散段后,令j=j+1,返回步骤S21,直到不满足条件0.5<Pi<2或j=n-1为止,合并后的离散段划分为第一子水平段;若Pi≥2或Pi≤0.5,则令i=i+1,返回步骤S21,直到i=n-1或j=n-1为止,获得第一子水平段;
在将离散段进行合并后,合并后的离散段物性的参数为:
S23:当i=n-1且完成最后一次合并计算后,将所述水平段划分为m段所述第一子水平段。
S3:以储层系数两倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段;
所述步骤S3的子步骤包括:
S31:从跟部到趾部,以a=1段开始,计算相邻段的储层差异ba,a=1,2,3,······,m;
Na为第一子水平段的储层厚度,m;ka为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
S32:若0.5<ba<2,向前合并所述第一子水平段,向前合并后,令j=j+1,返回步骤S31,直到不满足条件0.5<ba<2或j=m-1为止,合并后的所述第一子水平段为第二子水平段;若ba≥2或ba≤0.5,则令a=a+1,返回步骤S31,直到a=m-1或j=m-1为止,获得第二子水平段;
S33:当a=m-1且完成最后一次合并计算后,将m段所述第一子水平段划分为c段所述第二子水平段。
S4:分别计算所述第二子水平段在酸化时的用酸量,在基于该用酸量对相应的第二子水平段进行酸化。
所述步骤S4的子步骤包括:
S41:获取所述待酸化裸眼水平井的钻井参数,所述钻井参数包括水平段钻井时间T、裸眼水平井井径rw、钻井泥浆粘度μ;
S42:选择任意一段所述第二子水平段,并获取所述第二子水平段的第二测井解释参数,并结合所述钻井参数,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度de;
所述步骤S42的具体子步骤包括:
基于参数水平段钻井时间、储层厚度以及第二子水平段的长度,计算获得第二子水平段的泥浆浸泡平均时间;
按照公式(4),计算每一段的泥浆浸泡平均时间ti:
基于泥浆浸泡平均时间,计算获得钻井泥浆侵入后的伤害渗透率;
按照公式(5),计算钻井泥浆侵入后的伤害渗透率Kde:
式中:T为水平井水平段钻井时间,day;ti为水平段第i段的泥浆浸泡平均时间,day;Kde为水平段第i段的伤害渗透率,mD。
基于裸眼水平井井径、第二测井解释参数以及伤害渗透率,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度。
按照公式(6),计算每一段的钻井泥浆伤害深度de,m:
式中:rw为裸眼水平井井径,m;ΔP为钻井正压差,MPa;μ为泥浆粘度,mPa·s。
S43:获取所述待酸化裸眼水平井在酸化时的高温高压参数,并基于所述高温高压参数计算所述待酸化裸眼水平井的综合溶蚀系数Spt,所述高温高压参数包括储层温度、储层压力以及泥浆酸液溶蚀率;
所述步骤S43的子步骤包括:
根据碳酸盐岩储层灰岩等压摩尔热熔值,计算第二子水平段进行酸化时,所述第二子水平段的酸岩反应摩尔反应焓;
根据碳酸盐岩储层灰岩等压摩尔热熔值,按照公式(7)计算酸化过程储层温度条件下的标准反应焓:
式中:Tr为裸眼水平井储层温度,K。
根据石灰岩与盐酸标准反应方程式,利用各物质的标准摩尔生成焓值,获得在T=298.15K下,酸岩反应标准摩尔生成焓之差为:ΔHm(298.15K,1atm)=-15.31kJ/mol;
裸眼水平井酸化过程中,酸岩反应处于几十兆帕的高压环境,反应过程中CO2为游离态,其余反应物为凝聚态,忽略反应前后凝聚态物质的体积变化,考虑游离态CO2对酸岩反应焓的影响,按照公式(8)计算高温、高压条件下的酸岩反应摩尔反应焓:
公式(8)中,fg为游离态CO2的摩尔分数,表示为:
公式(9)中,Vacid为1molCO2生成时产生的残酸体积,L;酸岩反应前后溶液残酸的体积约等于鲜酸的体积,按照公式(10)计算残酸体积:
式中,racid为酸液浓度,小数。
采用复化辛普森求积公式,对公式(8)右边进行积分求解,得到:
式中,f(p)为各压力节点的辛普森积分函数。
根据石灰岩与盐酸标准反应方程式,查询化学手册,利用各物质的标准摩尔生成焓值,得到T=298.15K酸岩反应标准摩尔生成焓之差为:ΔHm(298.15K,1atm)=-15.31kJ/mol。
基于参数摩尔反应焓、标准摩尔生成焓之差以及泥浆酸液溶蚀率,计算获得综合溶蚀系数Spt。
按照公式(13),计算裸眼水平井酸化过程中,高温高压环境影响下的综合溶蚀系数Spt:
rmud为泥浆酸液溶蚀率,无因次;racid为酸液浓度,无因次;ΔHm(298.15K,1atm)为T=298.15K酸岩反应标准摩尔生成焓之差,ΔHm(Tr,p)为酸岩反应摩尔反应焓,KJ/mol。
S44:基于参数所述泥浆伤害深度de与所述综合溶蚀系数Spt,计算获得所述第二子水平段的用酸量Vacid;
假设钻井泥浆完全占据伤害深度范围内的储层孔隙,酸液完全与可溶物发生接触并反应,按照公式(14)计算最终分段后每一段的酸化用酸量Vacid:
S45:遍历c段所述第二子水平段,获得c个用酸量,并将所述用酸量酸化对应的所述第二子水平段。
具体的实施方式如下:
步骤S1,获取需要开展酸化作业的裸眼水平井水平段测井参数,参数必须包括:渗透率、孔隙度和水平段长度。本实例水平段测深为2000~3000m,长度为1000m,测井解释的间隔为10m,水平段上的渗透率和孔隙度分布如图4所示。
利用公式(1)、(2),以离散段渗透率2倍差异为边界,完成水平段的第一次分段,裸眼水平井被分为6段,分段后的长度、渗透率和孔隙度如表1所示:
表1裸眼水平井第一次分段后的每段长度、渗透率和孔隙度
编号 | 一次分段 | 每段长度,m | 渗透率,mD | 孔隙度,小数 |
1 | 2000-2260 | 260 | 0.52 | 0.24 |
2 | 2270-2450 | 190 | 3.31 | 0.25 |
3 | 2460-2530 | 80 | 12.38 | 0.27 |
4 | 2540-2740 | 210 | 5.64 | 0.30 |
5 | 2750-2930 | 190 | 1.30 | 0.26 |
6 | 2940-3000 | 70 | 7.10 | 0.25 |
步骤S2与步骤S3,利用公式(3)、(1),以离散段储层系数2倍差异为边界,完成水平段的最终分段,裸眼水平井被分为5段,分段后的长度、渗透率和孔隙度如表2所示:
表2裸眼水平井最终分段后的每段长度、渗透率和孔隙度
编号 | 最终分段 | 每段长度,m | 渗透率,mD | 孔隙度,小数 |
1 | 2000-2260 | 260 | 0.52 | 0.24 |
2 | 2270-2530 | 270 | 6.00 | 0.25 |
3 | 2540-2740 | 210 | 5.64 | 0.30 |
4 | 2750-2930 | 190 | 1.30 | 0.26 |
5 | 2940-3000 | 70 | 7.10 | 0.25 |
步骤S4中的S41与S42,获取需要开展酸化作业的裸眼水平井钻井参数如下:水平段钻井时间T=20day、裸眼水平井井径rw=0.1524m、钻井泥浆粘度μ=26mPa·s,钻井正压差ΔP=5MPa。按照公式(4)~(6)计算得到最终分段后每一段的钻井泥浆侵入后的钻井泥浆伤害深度如表3所示。
表3裸眼水平井最终分段后每一段的钻井泥浆伤害深度
编号 | 最终分段 | 每段长度,m | 钻井泥浆伤害深度,m |
1 | 2000-2260 | 260 | 0.8741 |
2 | 2270-2530 | 270 | 0.3982 |
3 | 2540-2740 | 210 | 0.4036 |
4 | 2750-2930 | 190 | 0.7139 |
5 | 2940-3000 | 70 | 0.6318 |
步骤S4中的S43,获取需要开展酸化作业的裸眼水平井高温高压参数如下:裸眼水平井储层温度Tr=100℃、裸眼水平井储层压力P=50MPa、泥浆酸液溶蚀率rmud=0.08,根据公式(7),计算得出100℃(373.15K)时灰岩与盐酸反应的标准反应焓为ΔHm(Tr)=-13.255KJ/mol。
根据公式(10)、(11)分别计算出Vacid=0.2297L、代入公式(9)得出游离态CO2的摩尔分数fg=0.938;将储层压力以1MPa为间距离散为50等分即压力区间为[1MPa,50MPa],采用复化辛普森求积公式求取积分函数f(p),按照公式(12)计算得到;
根据公式(8),计算得出酸液在高温、高压条件下(Tr=100℃、P=50MPa)的酸岩反应摩尔反应焓为ΔHm(Tr,p)=-19.23KJ/mol。
根据公式(13),计算得出需要开展酸化作业的裸眼水平井,在高温、高压条件下(Tr=100℃、P=50MPa)的综合溶蚀系数Spt=0.359。
步骤S4中的S44,根据公式(14),计算得出需要开展酸化作业的裸眼水平井,最终分段后每一段的酸化用酸量如表4所示。
表4裸眼水平井最终分段后每一段的酸化用酸量
编号 | 最终分段 | 每段长度,m | 酸化用酸量,m3 |
1 | 2000-2260 | 260 | 504 |
2 | 2270-2530 | 270 | 95 |
3 | 2540-2740 | 210 | 75 |
4 | 2750-2930 | 190 | 240 |
5 | 2940-3000 | 70 | 69 |
合计 | 2000-3000 | 1000 | 983 |
在将计算获得的用酸量,分别去酸化每一个用酸量所对应的第二子水平段,实现对水平井水平段的酸化过程。
实施例二
本实施例提供了一种裸眼水平井的分段酸化系统,如图2与图3所示,本实施例是实现如实施例一中的分段酸化方法包括数据获取模块、第一分段模块、第二分段模块以及第一酸化模块;
所述数据获取模块,用于获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;所述第一测井解释参数包括所述水平段的长度、储层厚度、孔隙度以及渗透率;
所述第一分段模块,用于以渗透率两倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段;
所述第二分段模块,用于以储层系数两倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段;
所述第一酸化模块,用于分别对所述第二子水平段进行分段酸化。
所述第一酸化模块还包括参数获取模块、泥浆伤害深度计算模块、综合溶蚀系数计算模块、酸量计算模块以及第二酸化模块;
所述参数获取模块,用于获取所述待酸化裸眼水平井的钻井参数,所述钻井参数包括水平段钻井时间、裸眼水平井井径以及钻井泥浆粘度;
所述泥浆伤害深度计算模块,用于选择任意一段所述第二子水平段,并获取所述第二子水平段的第二测井解释参数,并结合所述钻井参数,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度de;
所述综合溶蚀系数计算模块,用于获取所述待酸化裸眼水平井在酸化时的高温高压参数,并基于所述高温高压参数计算所述待酸化裸眼水平井的综合溶蚀系数Spt,所述高温高压参数包括储层温度、储层压力以及泥浆酸液溶蚀率;
所述酸量计算模块,用于基于参数所述泥浆伤害深度de与所述综合溶蚀系数Spt,计算获得所述第二子水平段的用酸量Vacid;
所述第二酸化模块,用于遍历c段所述第二子水平段,获得c个用酸量,并将所述用酸量酸化对应的所述第二子水平段。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种裸眼水平井的分段酸化方法,其特征在于,方法步骤包括:
步骤S1:获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;所述第一测井解释参数包括所述水平段的长度、储层厚度、孔隙度以及渗透率;
步骤S2:以渗透率2倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段;
S21:以渗透率2倍差异为边界,从跟部到趾部,以第i=1段开始,计算相邻离散段的渗透率差异Pi,i=1,2,3,······,n:
k i为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
S22:若0.5<Pi<2,则该离散段向前合并,向前合并离散段后,令j=j+1,返回步骤S21,直到不满足条件0.5<Pi<2或j=n-1为止,合并后的离散段划分为第一子水平段;若Pi≥2或Pi≤0.5,则令i=i+1,返回步骤S21,直到i=n-1或j=n-1为止,获得第一子水平段;
S23:当i=n-1且完成最后一次合并计算后,将所述水平段划分为m段所述第一子水平段;
步骤S3:以储层系数2倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段;
S31:从跟部到趾部,以a=1段开始,计算相邻段的储层差异ba,a=1,2,3,······,m;
Na为第一子水平段的储层厚度,m;ka为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
S32:若0.5<ba<2,向前合并所述第一子水平段,向前合并后,令j=j+1,返回步骤S31,直到不满足条件0.5<ba<2或j=m-1为止,合并后的所述第一子水平段为第二子水平段;若ba≥2或ba≤0.5,则令a=a+1,返回步骤S31,直到a=m-1或j=m-1为止,获得第二子水平段;
S33:当a=m-1且完成最后一次合并计算后,将m段所述第一子水平段划分为c段所述第二子水平段;
步骤S4:分别计算所述第二子水平段在酸化时的用酸量,在基于该用酸量对相应的第二子水平段进行酸化。
2.根据权利要求1所述的一种裸眼水平井的分段酸化方法,其特征在于,所述步骤S4的子步骤包括:
步骤S41:获取所述待酸化裸眼水平井的钻井参数,所述钻井参数包括水平段钻井时间、裸眼水平井井径以及钻井泥浆粘度;
步骤S42:选择任意一段所述第二子水平段,并获取所述第二子水平段的第二测井解释参数,并结合所述钻井参数,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度de;
步骤S43:获取所述待酸化裸眼水平井在酸化时的高温高压参数,并基于所述高温高压参数计算所述待酸化裸眼水平井的综合溶蚀系数Spt,所述高温高压参数包括储层温度、储层压力以及泥浆酸液溶蚀率;
步骤S44:基于参数所述泥浆伤害深度de与所述综合溶蚀系数Spt,计算获得所述第二子水平段的用酸量Vacid;
步骤S45:遍历c段所述第二子水平段,获得c个用酸量,并将所述用酸量酸化对应的所述第二子水平段。
3.根据权利要求2所述的一种裸眼水平井的分段酸化方法,其特征在于,所述步骤S42的具体子步骤包括:
基于参数水平段钻井时间、储层厚度以及第二子水平段的长度,计算获得第二子水平段的泥浆浸泡平均时间;
基于泥浆浸泡平均时间,计算获得钻井泥浆侵入后的伤害渗透率;
基于裸眼水平井井径、第二测井解释参数以及伤害渗透率,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度。
4.根据权利要求2所述的一种裸眼水平井的分段酸化方法,其特征在于,所述步骤S43的子步骤包括:
根据碳酸盐岩储层灰岩等压摩尔热熔值,计算第二子水平段进行酸化时,所述第二子水平段的酸岩反应摩尔反应焓;
根据石灰岩与盐酸标准反应方程式,利用各物质的标准摩尔生成焓值,获得在T=298.15K下,酸岩反应标准摩尔生成焓之差为:ΔHm(298.15K,1atm)=-15.31kJ/mol;
基于参数摩尔反应焓、标准摩尔生成焓之差以及泥浆酸液溶蚀率,计算获得综合溶蚀系数Spt。
7.一种裸眼水平井的分段酸化系统,其特征在于,包括数据获取模块、第一分段模块、第二分段模块以及第一酸化模块;
所述数据获取模块,用于获取待酸化裸眼水平井在水平段的第一测井解释参数,以每一个测井解释长度为基础对所述水平段进行离散,获得n段离散段;所述第一测井解释参数包括所述水平段的长度、储层厚度、孔隙度以及渗透率;
所述第一分段模块,用于以渗透率两倍差异为边界,将n段所述离散段划分为m段第一子水平段,所述第一子水平段获取过程如下:
A1:以渗透率2倍差异为边界,从跟部到趾部,以第i=1段开始,计算相邻离散段的渗透率差异Pi,i=1,2,3,······,n:
ki为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
A2:若0.5<Pi<2,则该离散段向前合并,向前合并离散段后,令j=j+1,返回步骤A1,直到不满足条件0.5<Pi<2或j=n-1为止,合并后的离散段划分为第一子水平段;若Pi≥2或Pi≤0.5,则令i=i+1,返回步骤A1,直到i=n-1或j=n-1为止,获得第一子水平段;
A3.当i=n-1且完成最后一次合并计算后,将所述水平段划分为m段所述第一子水平段;
所述第二分段模块,用于以储层系数两倍差异为边界,将m段所述第一子水平段划分为c段第二子水平段,所述第二子水平段获取过程如下:
B1:从跟部到趾部,以a=1段开始,计算相邻段的储层差异ba,a=1,2,3,······,m;
Na为第一子水平段的储层厚度,m;ka为第一子水平段的渗透率,mD;j为计算使用的计数值;
B2:若0.5<ba<2,向前合并所述第一子水平段,向前合并后,令j=j+1,返回步骤B1,直到不满足条件0.5<ba<2或j=m-1为止,合并后的所述第一子水平段为第二子水平段;若ba≥2或ba≤0.5,则令a=a+1,返回步骤B1,直到a=m-1或j=m-1为止,获得第二子水平段;
B3:当a=m-1且完成最后一次合并计算后,将m段所述第一子水平段划分为c段所述第二子水平段;
所述第一酸化模块,用于分别对所述第二子水平段进行分段酸化。
8.根据权利要求7所述的一种裸眼水平井的分段酸化系统,其特征在于,所述第一酸化模块还包括参数获取模块、泥浆伤害深度计算模块、综合溶蚀系数计算模块、酸量计算模块以及第二酸化模块;
所述参数获取模块,用于获取所述待酸化裸眼水平井的钻井参数,所述钻井参数包括水平段钻井时间、裸眼水平井井径以及钻井泥浆粘度;
所述泥浆伤害深度计算模块,用于选择任意一段所述第二子水平段,并获取所述第二子水平段的第二测井解释参数,并结合所述钻井参数,计算获得所述第二子水平段的泥浆伤害深度de;
所述综合溶蚀系数计算模块,用于获取所述待酸化裸眼水平井在酸化时的高温高压参数,并基于所述高温高压参数计算所述待酸化裸眼水平井的综合溶蚀系数Spt,所述高温高压参数包括储层温度、储层压力以及泥浆酸液溶蚀率;
所述酸量计算模块,用于基于参数所述泥浆伤害深度de与所述综合溶蚀系数Spt,计算获得所述第二子水平段的用酸量Vacid;
所述第二酸化模块,用于遍历c段所述第二子水平段,获得c个用酸量,并将所述用酸量酸化对应的所述第二子水平段。
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