化学驱注入油管的筛选方法技术

本发明专利技术公开了一种化学驱注入油管的筛选方法，其涉及石油开采领域，该方法包括以下步骤：获取目标区块准备注入聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系；计算井筒内不同位置温度的分布得到井筒内的温度场；根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算得到不同管径油管的最大流速，筛选出满足流速要求的油管；根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算不同管径油管的粘损；根据给定的日注入量、目标井的温度场、聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系得到不同管径油管下流体的流态；根据给定的日注入量、不同管径油管下流体的流态计算不同管径油管的沿程摩阻；等等。

Screening method for the injection of oil pipe by chemical flooding

The invention discloses a screening method for a chemical flooding injection pipe, which involves the following steps: obtaining the relationship between the consistency coefficient of the target block and the temperature of the polymer solution, the relationship between the rheological index and the temperature, and calculating the distribution of the different location temperature in the wellbore to get the inside of the wellbore. On the basis of the given daily injection, the relationship between the rheological index and the temperature and the temperature field in the wellbore, the maximum flow velocity of the tubing of different pipe diameter is calculated, and the oil pipe is selected to meet the requirement of the flow rate. Under the given daily injection, the temperature field of the target well, the relationship between the consistency coefficient of the polymer solution and the temperature, the relationship between the rheological index and the temperature, the flow state of the fluid under the tubing of different pipe diameter is obtained. Wait.

【技术实现步骤摘要】
化学驱注入油管的筛选方法
本专利技术涉及石油开采领域，特别涉及一种化学驱注入油管的筛选方法。
技术介绍
化学驱开采技术是主要的三次采油技术，它是中高渗水驱油藏开发中后期主要的提高采收率的手段，一般可在水驱基础上提高采收率5％-15％。化学驱开采技术中主要分为聚合物驱、聚表二元复合驱、聚表碱三元复合驱等，其一般采用的主要注入介质为聚丙烯酰胺。该物质具有遇铁离子降解和高剪切速率下剪切的特性，给化学驱开采注入带来了较大的困难。因此如何降低注入过程中聚合物的降解和剪切是注入工艺技术最关心的问题，这与注入油管的管径和表处理方式有着密不可分的关系。然而目前的注入油管的选择方法是一种偏于理论的方法，通过管材挂片等室内实验定性对比优劣性，但是这种方式不适用于现场实际，因为实验室内无法模拟现场条件；而另一种方法则完全通过现场应用总结规律，该种方法投资较大，科学性较差，不利于推广。因此，急需一种提出一种化学驱注入油管的筛选方法以克服上述问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例所要解决的技术问题是提供了一种化学驱注入油管的筛选方法，其能够通过理论分析和现场实际实验模拟的方式定量给出不同油管的技术适用性，从而达到科学优选注入油管的目的。本专利技术实施例的具体技术方案是：一种化学驱注入油管的筛选方法，所述化学驱注入油管的筛选方法包括以下步骤：获取目标区块准备注入聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系；计算井筒内不同位置温度的分布得到井筒内的温度场；根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算得到不同管径油管的最大流速，筛选出满足流速要求的油管；根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算得到不同管径油管的粘损；根据给定的日注入量、目标井的温度场、聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系得到不同管径油管下流体的流态；根据给定的日注入量、不同管径油管下流体的流态计算得到不同管径油管的沿程摩阻；对相同管径、不同表面处理方式的油管进行实验得到不同表面处理方式的油管的粘损；根据注入井条件对油管柱强度进行计算以确定油管材料；根据不同表面处理方式的油管的粘损、油管材料、不同管径油管的沿程摩阻确定注入油管的规格。在一种优选的实施方式中，在所述获取目标区块准备注入聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系的步骤中，具体为对一种分子量下所述聚合物溶液在不同浓度、不同温度下的稠度系数K和流变指数n进行实验获取，通过最小二乘法拟合在预设浓度下的稠度系数与温度、流变指数与温度的关系曲线。在一种优选的实施方式中，在所述计算井筒内不同位置温度的分布得到井筒内的温度场的步骤中，具体为通过计算井筒内不同位置温度的分布，进而对所述聚合物溶液流经每个位置的稠度系数和流变指数值进行约束。在一种优选的实施方式中，计算井筒内不同位置温度的分布的公式如下：其中：Ti表示第i个计算步长对应的流聚合物溶液温度，单位为℃；K1表示油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，单位为W/(m·℃)；T0表示为原始地层温度，单位为℃；m表示地温梯度，单位为℃；q1表示内热源，单位为W/m；W表示水当量，单位为W/℃。在一种优选的实施方式中，在所述根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算得到不同管径油管的最大流速，以对满足流速要求的不同管径油管进行筛选的步骤中，计算同管径油管在第i个计算步长时的最大流速，然后筛选出满足流速要求的油管，最大流速具体的计算公式如下：其中：umaxi表示第i个计算步长对应的截面最大流速，单位为m/s；Vi表示第i个计算步长对应的截面平均流速，单位为m/s；di表示第i个计算步长对应的油管管径，单位为m；Q表示日注入量，单位为m3/d；l表示计算步长，单位为m，ni表示第i个计算步长对应的流变指数。在一种优选的实施方式中，在所述根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算得到不同管径油管的粘损的步骤中，具体的计算公式如下：其中：Δμ表示某一管径下，垂直管流过程的总粘损，单位为mPa·s；B表示粘损系数，表示总粘损与管壁处剪切速率的关系，由大量实验数据拟合得到；表示第i个计算步长对应的管壁处剪切速率，单位为s-1；Ri表示油管半径，单位为m；ni表示第i个计算步长对应温度下的流变指数；Vi表示第i个计算步长对应的截面平均流速，单位为m/s。在一种优选的实施方式中，在所述根据给定的日注入量、目标井的温度场、聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系得到不同管径油管下流体的流态的步骤中，根据给定的日注入量、注入聚合物溶液的稠度系数K和流变指数n计算得到垂直管流中不同位置的流态判别值，再判断出不同管径油管下流体的流态，其中流态判别值的计算过程如下：其中，Zi表示第i个计算步长对应的流态判别值；Ki表示第i个计算步长对应温度下的稠度系数，单位为mPa·sn；ni表示第i个计算步长对应温度下的流变指数；Rei表示第i个计算步长对应的雷诺数；ρ表示流体密度，单位为g/cm3。在一种优选的实施方式中，在所述根据给定的日注入量、不同管径油管下流体的流态计算得到不同管径油管的沿程摩阻的步骤中，若油管内流体的流态为层流，则计算公式如下：若油管内流体的流态为紊流，则计算公式如下：a＝0.2343+0.1533n-0.097n2+0.022n3b＝0.3955-0.2762n+0.1652n2-3·6402n3其中，a、b表示经验系数，ρ表示流体密度，单位为g/cm3；Pf表示摩阻压力，单位为MPa；Ki表示第i个计算步长对应的稠度系数，单位为mPa·sn；ni表示第i个计算步长对应的流变指数；l表示计算步长，单位为m；Vi表示第i个计算步长对应的截面平均流速，单位为m/s；Ri表示油管半径，单位为m。在一种优选的实施方式中，在所述对相同管径、不同表面处理方式的油管进行实验得到不同表面处理方式的油管的粘损的步骤中，进行实验的装置包括：储液罐，与所述储液罐相连接的泵体，能与柱塞泵的出口端相连通的第一压力计、第一取样器和流量计，回液罐、与所述回液罐相连通的第二压力计和第二取样器，所述第二压力计和所述第一压力计之间用于安装相同管径、不同表面处理方式的油管。在一种优选的实施方式中，进行实验的步骤具体包括：将所需进行实验的油管安装至第二压力计和所述第一压力计之间；所述储液罐中充入所述聚合物溶液，开启所述柱塞泵，并通过所述流量计监测泵体泵注过程中的流量；通过所述第一压力计和所述第二压力计获取油管前后的压降数据；当所述回液罐中出现聚合物溶液时，所述第一取样器和所述第二取样器中分别充满聚合物溶液，通过聚合物流变实验获得油管前后聚合物溶液的粘损。本专利技术的技术方案具有以下显著有益效果：本申请中的化学驱注入油管的筛选方法通过理论分析和实验模拟现场实际的方式，定量给出不同油管的技术适用性，达到科学优选注入油管的目的，从而能够提高化学驱的效果。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，所述化学驱注入油管的筛选方法包括以下步骤：获取目标区块准备注入聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系；计算井筒内不同位置温度的分布得到井筒内的温度场；根据给定的日注入量、所述流变指数与温度的关系、所述井筒内的温度场计算得到不同管径油管的最大流速，筛选出满足流速要求的油管；根据给定的日注入量、所述流变指数与温度的关系、所述井筒内的温度场计算得到不同管径油管的粘损；根据给定的日注入量、所述目标井的温度场、所述聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、所述流变指数与温度的关系得到不同管径油管下流体的流态；根据给定的日注入量、不同管径油管下流体的流态计算得到不同管径油管的沿程摩阻；对相同管径、不同表面处理方式的油管进行实验得到不同表面处理方式的油管的粘损；根据注入井条件对油管柱强度进行计算以确定油管材料；根据不同表面处理方式的油管的粘损、油管材料、不同管径油管的沿程摩阻确定注入油管的规格。

【技术特征摘要】
1.一种化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，所述化学驱注入油管的筛选方法包括以下步骤：获取目标区块准备注入聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系；计算井筒内不同位置温度的分布得到井筒内的温度场；根据给定的日注入量、所述流变指数与温度的关系、所述井筒内的温度场计算得到不同管径油管的最大流速，筛选出满足流速要求的油管；根据给定的日注入量、所述流变指数与温度的关系、所述井筒内的温度场计算得到不同管径油管的粘损；根据给定的日注入量、所述目标井的温度场、所述聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、所述流变指数与温度的关系得到不同管径油管下流体的流态；根据给定的日注入量、不同管径油管下流体的流态计算得到不同管径油管的沿程摩阻；对相同管径、不同表面处理方式的油管进行实验得到不同表面处理方式的油管的粘损；根据注入井条件对油管柱强度进行计算以确定油管材料；根据不同表面处理方式的油管的粘损、油管材料、不同管径油管的沿程摩阻确定注入油管的规格。2.根据权利要求1中所述的化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，在所述获取目标区块准备注入聚合物溶液的稠度系数与温度的关系、流变指数与温度的关系的步骤中，具体为对一种分子量下所述聚合物溶液在不同浓度、不同温度下的稠度系数K和流变指数n进行实验获取，通过最小二乘法拟合在预设浓度下的稠度系数与温度、流变指数与温度的关系曲线。3.根据权利要求1中所述的化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，在所述计算井筒内不同位置温度的分布得到井筒内的温度场的步骤中，具体为通过计算井筒内不同位置温度的分布，进而对所述聚合物溶液流经每个位置的稠度系数和流变指数值进行约束。4.根据权利要求3中所述的化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，计算井筒内不同位置温度的分布的公式如下：其中：Ti表示第i个计算步长对应的流聚合物溶液温度，单位为℃；K1表示油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，单位为W/(m·℃)；T0表示为原始地层温度，单位为℃；m表示地温梯度，单位为℃；q1表示内热源，单位为W/m；W表示水当量，单位为W/℃。5.根据权利要求1中所述的化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，在所述根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场计算得到不同管径油管的最大流速，以对满足流速要求的不同管径油管进行筛选的步骤中，计算同管径油管在第i个计算步长时的最大流速，然后筛选出满足流速要求的油管，最大流速具体的计算公式如下：其中：umaxi表示第i个计算步长对应的截面最大流速，单位为m/s；Vi表示第i个计算步长对应的截面平均流速，单位为m/s；di表示第i个计算步长对应的油管管径，单位为m；Q表示日注入量，单位为m3/d；l表示计算步长，单位为m，ni表示第i个计算步长对应的流变指数。6.根据权利要求1中所述的化学驱注入油管的筛选方法，其特征在于，在所述根据给定的日注入量、流变指数与温度的关系、井筒内的温度场...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋阳，寇微，曲绍刚，何传兴，王昕，刘畅，马振，李楠，陈鹏，王智博，张成博，马薇，孙绪昌，周培杰，肖家宏，鲍红，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11