非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法及系统，该方法包括如下步骤，获取该水平井的产液剖面和沿井筒的储层渗透率分布；基于产液剖面和预设的油藏井筒耦合模型计算各分段表皮系数；根据储层渗透率分布、钻井时的井底压力、储层压力以及钻速，计算各分段的伤害带半径；利用计算得到的各分段表皮系数和伤害带半径确定各分段的注酸量。本发明专利技术在估算水平井伤害带半径上充分考虑了钻井过程中井底压力、钻井液浸泡时间和储层渗透率等因素的影响，基于油藏井筒耦合模型与现场实测的产液剖面来计算各段伤害带渗透率，进而给出各段注酸量。该方法相较于传统的全井段椭圆锥台体的伤害模型，在计算上更具真实性与可靠性。

Determination method and system of acid injection quantity for staged acidizing of Heterogeneous Carbonate horizontal well

【技术实现步骤摘要】
非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法和系统
本专利技术属于石油工程油田开发
，尤其涉及一种用于非均质碳酸盐岩油藏水平井的分段酸化的注酸量优化(确定)方法和系统。
技术介绍
针对非均质碳酸盐岩水平井的酸化改造往往需要使用分段酸化方法。如何合理设计各段的注酸量是分段酸化的关键问题之一，而注酸量的确定主要取决于各段的伤害程度。近井地带伤害带半径和伤害带渗透率是描述伤害程度的主要参数。目前指导水平段酸化设计的伤害带半径模型主要采用的是全井段椭圆锥台体的伤害模型，该模型仅以钻井液与地层接触时间为依据，认为靠近跟端的井段，钻井液与地层接触时间长，伤害半径较大，其余井段以此半径为基础逐渐递减，并未考虑沿水平井筒渗透率非均质的特性，因此采用该方法估算水平井伤害带半径并指导酸化设计容易对各段伤害程度估计不准确，导致布酸量不合理等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是需要提供一种用于非均质碳酸盐岩油藏水平井的分段酸化的注酸量优化(确定)方法，其针对非均质碳酸盐岩水平井的酸化改造过程中，能够更加准确可靠地计算各分段伤害程度，进而能够合理布设酸液量。为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法，该方法包括如下步骤，实测数据获取步骤，获取该水平井的产液剖面和沿井筒的储层渗透率分布；表皮系数计算步骤，基于所述产液剖面和预设的油藏井筒耦合模型计算各分段表皮系数，所述预设的油藏井筒耦合模型是基于势的叠加原理和镜像反射原理得到的；伤害带半径计算步骤，根据所述储层渗透率分布、钻井时的井底压力、储层压力以及钻速，计算各分段的伤害带半径；注酸量确定步骤，利用计算得到的各分段表皮系数和伤害带半径确定各分段的注酸量。在一个实施例中，在注酸量确定步骤中，进一步包括：利用各分段表皮系数和伤害带半径计算各分段的伤害带渗透率分布；给定酸化后各分段目标表皮系数，利用各分段伤害带半径和伤害带渗透率分布计算各分段酸化半径；根据酸化蚯孔数学模型和各分段酸化半径计算各分段的注酸量。在一个实施例中，通过下式计算各分段的伤害带渗透率分布Kd：其中，K为储层渗透率；Sa为各段表皮系数分布；rd为伤害带半径；rw为井筒半径。在一个实施例中，利用下式计算各分段酸化半径rwh：若rwh<rd：若rwh>rd：其中，S为给定酸化后各段的目标表皮系数。在一个实施例中，利用下式计算各段注酸量其中，φ是孔隙度；是表示使蚓孔延伸一定长度所需要的酸液体积的参数，为一无量纲数；rwh为酸化半径，m；rw为井筒半径。在一个实施例中，在伤害带半径计算步骤中，利用下式计算伤害带半径rd：rd＝rw+ΔL式中，rw为井筒半径，ΔL为钻井液侵入地层的深度，其可表示为：式中，ΔP为井底与地层压差；K为储层渗透率；μ为钻井液黏度；C为钻井液滤失系数，t为滤失时间。在一个实施例中，在表皮系数计算步骤中，所述预设的油藏井筒耦合模型的表达式如下：AX＝b其中：N为进行水平段酸化设计的分段数量，Saj为第j段表皮系数；φi,j为各段势的叠加值；qin,j为第j段水平段入流量，m3/s/m；Pe为油层边界或泄油边界压力，Pa；pwb,j为第j段水平段井壁处压力值，Pa，并且式中，fj为第j段水平段摩擦系数；ρ为酸液的密度，kg/m3；dw为井筒直径，m；qw,j为第j段井筒内流量，m3/s；Lj为第j段井筒长度，m。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定系统，该系统包括：实测数据获取单元，其获取该水平井的产液剖面和沿井筒的储层渗透率分布；表皮系数计算单元，其基于所述产液剖面和预设的油藏井筒耦合模型计算各分段表皮系数，所述预设的油藏井筒耦合模型是基于势的叠加原理和镜像反射原理得到的；伤害带半径计算单元，其根据所述储层渗透率分布、钻井时的井底压力、储层压力以及钻速，计算各分段的伤害带半径；注酸量确定单元，其利用计算得到的各分段表皮系数和伤害带半径确定各分段的注酸量。在一个实施例中，所述注酸量确定单元，进一步包括：第一计算子单元，其利用各分段表皮系数和伤害带半径计算各分段的伤害带渗透率分布；第二计算子单元，其给定酸化后各分段目标表皮系数，利用各分段伤害带半径和伤害带渗透率分布计算各分段酸化半径；第三计算子单元，其根据酸化蚯孔数学模型和各分段酸化半径计算各分段的注酸量。在一个实施例中，所述伤害带半径计算单元利用下式计算伤害带半径rd：rd＝rw+ΔL式中，rw为井筒半径，ΔL为钻井液侵入地层的深度，其可表示为：式中，ΔP为井底与地层压差；K为储层渗透率；μ为钻井液黏度；C为钻井液滤失系数，t为滤失时间。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术实施例提出的方法，在估算水平井伤害带半径上充分考虑了钻井过程中井底压力、钻井液浸泡时间(后文也可称“钻井液与地层接触时间”)和储层渗透率(后文也可称“地层渗透率”)等因素的影响，而且基于油藏井筒耦合模型与现场实测的产液剖面来计算各段伤害带渗透率，进而给出进行水平井分段酸化解除近井污染时的各段注酸量。该方法相较于传统的全井段椭圆锥台体的伤害模型，在计算上更具真实性与可靠性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术的技术方案而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例的非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法的流程示意图。图2为本申请实施例的非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定系统的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。实施例一图1为本申请实施例的非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法的流程示意图。下面参考图1来说明该方法的各个具体步骤。首先，在步骤S110(实测数据获取步骤)中，获取该水平井的产液剖面及沿井筒的储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法，该方法包括如下步骤，/n实测数据获取步骤，获取该水平井的产液剖面和沿井筒的储层渗透率分布；/n表皮系数计算步骤，基于所述产液剖面和预设的油藏井筒耦合模型计算各分段表皮系数，所述预设的油藏井筒耦合模型是基于势的叠加原理和镜像反射原理得到的；/n伤害带半径计算步骤，根据所述储层渗透率分布、钻井时的井底压力、储层压力以及钻速，计算各分段的伤害带半径；/n注酸量确定步骤，利用计算得到的各分段表皮系数和伤害带半径确定各分段的注酸量。/n

【技术特征摘要】
1.一种非均质碳酸盐岩水平井分段酸化的注酸量确定方法，该方法包括如下步骤，
实测数据获取步骤，获取该水平井的产液剖面和沿井筒的储层渗透率分布；
表皮系数计算步骤，基于所述产液剖面和预设的油藏井筒耦合模型计算各分段表皮系数，所述预设的油藏井筒耦合模型是基于势的叠加原理和镜像反射原理得到的；
伤害带半径计算步骤，根据所述储层渗透率分布、钻井时的井底压力、储层压力以及钻速，计算各分段的伤害带半径；
注酸量确定步骤，利用计算得到的各分段表皮系数和伤害带半径确定各分段的注酸量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在注酸量确定步骤中，进一步包括：
利用各分段表皮系数和伤害带半径计算各分段的伤害带渗透率分布；
给定酸化后各分段目标表皮系数，利用各分段伤害带半径和伤害带渗透率分布计算各分段酸化半径；
根据酸化蚯孔数学模型和各分段酸化半径计算各分段的注酸量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下式计算各分段的伤害带渗透率分布Kd：



其中，K为储层渗透率；Sa为各段表皮系数分布；rd为伤害带半径；rw为井筒半径。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，利用下式计算各分段酸化半径rwh：
若rwh<rd：



若rwh>rd：



其中，S为给定酸化后各段的目标表皮系数。


5.根据权利要求2～4中任一项所述的方法，其特征在于，利用下式计算各段注酸量



其中，φ是孔隙度；是表示使蚓孔延伸一定长度所需要的酸液体积的参数，为一无量纲数；rwh为酸化半径，m；rw为井筒半径。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，在伤害带半径计算步骤中，利用下式计算伤害带半径rd：
rd＝rw+ΔL
式中，rw为井筒半径，ΔL为钻井液侵入地层的深度，其可表示为：



式中，ΔP为井底与地层压差；K为储层渗透率；μ为钻井液...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宣，杨传书，张好林，徐术国，李昌盛，段继男，孙旭，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11