CN203420692U - 一种注水井新型深部缓速酸化模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种注水井新型深部缓速酸化模型。主要解决了现有技术中存在的现有多酸液、多段塞酸化过程中存在的酸液分布不均匀的问题。其特征在于：所述的模拟套管（1）及模拟油管（2）上轴向分别开有若干相对应的射孔通道（4），模拟套管（1）外部表面对应射孔通道（4）处固定有圆柱型储层段塞模型体（3），所述的储层段塞模型体（3）为若干个同心圆柱体构成。该注水井新型深部缓速酸化模型，能够实现酸液性能和现场施工工艺的合理匹配，实现不同半径处均匀布酸。

Description

一种注水井新型深部缓速酸化模型

技术领域

本实用新型涉及油田采油领域中一种注水井酸化模型，特别是一种注水井新型深部缓速酸化模型。

背景技术

注水井酸化是解除油层污染的重要措施，常规酸化对于污染半径在3m以内的井，具有一定的解堵作用，酸液具有反应速度快、处理半径小的特点。缓速酸化是一种H⁺缓慢释放的酸化工艺，可以延长酸液的反应时间，扩大酸化半径，解除油层深部的污染问题，其原理是将不同配方不同反应速度的酸液布置在不同的半径处，能够使酸液在井筒周围一定范围内均匀反应，避免酸液处理地层程度不够或过度，但是目前对于缓速酸液性能和酸化注入工艺匹配问题的研究尚处空白，现场试验过程中发现，分段塞注入不同酸液过程中，由于酸液反应速度和注入速度没有很好结合，导致目的层位酸化不均匀，没有达到建立井筒渗流通道的目的，酸化效果不理想。

针对多酸液、多段塞酸化过程中存在的酸液分布不均匀问题，酸液性能与现场施工工艺的不能合理匹配，我们建立注水井深部酸化模型，使酸液性能和注入工艺有机结合起来，实现不同半径处的均匀布酸，使深部酸化工艺在实施过程中可控、可调。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有多酸液、多段塞酸化过程中存在的酸液分布不均匀的问题，而提供一种注水井新型深部缓速酸化模型，该注水井新型深部缓速酸化模型，能够实现酸液性能和现场施工工艺的合理匹配，实现不同半径处均匀布酸。

本实用新型解决其问题可通过如下技术方案来达到：该注水井新型深部缓速酸化模型，包括模拟套管、模拟油管，所述的模拟套管套置于模拟油管外部，所述的模拟套管及模拟油管上轴向分别开有若干相对应的射孔通道，模拟套管外部表面对应射孔通道处固定有圆柱型储层段塞模型体，所述的储层段塞模型体为若干个同心圆柱体构成。

本实用新型与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该注水井新型深部缓速酸化模型由于采用上述结构，将缓速酸通过模拟套管及模拟油管上的射孔通道注入到储层段塞模型体中。根据酸化工艺数学模型，确定不同酸液的注入顺序、注入速度和注入量等参数，实现酸液性能和现场施工工艺的合理匹配，实现不同半径处均匀布酸。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型的纵向剖视图。（图中→指示缓速酸注入方向）

图中：1-模拟套管，2-模拟油管，3-储层段塞模型体，4-射孔通道，5-第一段塞，6-第二段塞，7-第三段塞，8-第四段塞，9-第五段塞，10-第六段塞。

具体实施方式：

下面结合附图将对本实用新型作进一步说明：

附图1结合图2所示，该注水井新型深部缓速酸化模型，包括模拟套管1、模拟油管2，所述的模拟套管1套置于模拟油管2外部，模拟套管1及模拟油管2上轴向分别开有若干相对应的射孔通道4，模拟套管1外部表面对应射孔通道4处固定有圆柱型储层段塞模型体3，所述的储层段塞模型体3为6个同心圆柱体构成。储层段塞模型体3由外向内每个圆环体分别为第一段塞5、第二段塞6、第三段塞7、第四段塞8、第五段塞9、第六段塞10。

该注水井新型深部缓速酸化模型，实现酸液性能和现场施工工艺的合理匹配，实现不同半径处均匀布酸。以地层任意处增渗率相等为目标，通过室内实验得出对应所需H⁺的摩尔浓度，按照每种酸液H⁺反应速度，考虑酸液在沿程反应量的情况下，以不同的速度将A、B、C、D、E、F种酸液布置在不同的半径处，使其流动到第一段塞5、第二段塞6、第三段塞7、第四段塞8、第五段塞9、第六段塞10处。

由室内实验拟合关系曲线可知，酸液H⁺消耗浓度与时间的关系为：y=klnT+b

求导得酸液反应速度为：V=kT^-1

每段塞酸液注入时间为：

因此，在地层的任意半径r+△r处酸液的反应速度为：

对于A酸在沿程的反应规律表达如下：

$\underset{x_{n-1}}{\overset{x_n}{\∫}}{V}_{A}T2\mathrm{\πrh\φdr},\underset{x_{n-2}}{\overset{x_{n-1}}{\∫}}{V}_{A}T2\mathrm{\πrh\φdr},\·\·\·\·\·\·\underset{x_0}{\overset{x_1}{\∫}}{V}_{A}T2\mathrm{\πrh\φdr}$

同样，对于A、B、C、D、E、F种酸液都能采用上式进行表达。

以三种酸液情况下的均匀深部酸化工艺数学模型为例。

根据物质守恒定律，在理想状态下，每种酸液中的H⁺都消耗在地层中，根据试验要求的目的增渗率，求出各段塞处能够达到均匀布酸时所需的H⁺的量。

令G_a=πhφk_a，G_b=πhφk_b，

得到三段塞的酸化工艺数学模型：

其中：h——油层有效厚度，m；φ——油层孔隙度，%；x₀——井筒半径，m。

从模型可以看出，建立了酸液相关参数、处理半径、注入速度等之间的关系式，其中V_A注入和V_B注入在泵车排量的最大和最小速度范围内取值；G_a和G_b与酸液反应速度有关；H⁺的量与增渗率和酸液配方相关。其他段塞以此类推。

Claims (2)

1.一种注水井新型深部缓速酸化模型，包括模拟套管（1）、 模拟油管（2），所述的模拟套管（1）套置于模拟油管（2）外部，其特征在于：所述的模拟套管（1）及模拟油管（2）上轴向分别开有若干相对应的射孔通道（4），模拟套管（1）外部表面对应射孔通道（4）处固定有圆柱型储层段塞模型体（3），所述的储层段塞模型体（3）为若干个同心圆柱体构成。

2.根据权利要求1所述的注水井新型深部缓速酸化模型 ，其特征在于：所述的储层段塞模型体（3）由外向内每个圆环体分别为第一段塞（5）、第二段塞（6）、第三段塞（7）、第四段塞（8）、第五段塞（9）、第六段塞（10）。

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