一种分层采油井下油嘴直径的确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油工业采油工程领域，特别涉及一种分层采油井下油嘴直径的确定 方法。
【背景技术】
[0002] 多层非均质油藏在纵向上压力和渗透率差异较大，产液能力也不一样，为解决层 间矛盾，调整油层平面上产液不均匀的状况，控制油井含水上升和油田综合含水率的上升 速度，提高油田开发效果，技术人员采用分层采油提高其采收率。
[0003] 李大建等人发表在2014年5月第36卷第3期《石油钻采工艺》杂志上的"桥式 分采器的研制与应用"一文在油井两层分采技术原理基础上，提出了"产层单向过流进入油 管、油管内层间产液桥式多级过流、封隔器层间封隔、普通抽油栗举升"三层分采技术思路， 通过对单流阀结构的改进，研制形成双通桥式流道、阀球扶正单向流道结构特点的桥式分 采器，设计了"桥式分采器+Y211封隔器+Ylll封隔器+普通管式抽油栗"三层分采技术管 柱。2013年在长庆油田首次成功开展2 口井现场试验，效果明显，为长庆油田多层系开发区 块油井多层分采提供了新的技术手段。
[0004] 中国发明专利201410852171. 7提供了一种两层自控分层采油的方法。确定不同 油层的产液情况，给地质滚动开发提供技术依据，同时，达到控水增油的目的，减轻地面处 理工艺的压力。
[0005] 虽然，许多分层采油技术取得了较好的效果，但是不同的油层产液量如何控制是 技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确 定方法，技术方案如下：
[0007] -方面，本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，所述方法 包括：
[0008] (1)分层采油各油层产液量的确定：
[0009] 所建模的油藏分为两层，油层的渗透率、有效厚度、产液量都是变化的，在两层之 间的分采控制器上装有油嘴，油井总的产液量Q为两层产液量之和，即Q=QdQ2;
[0010]
[0012] Q=QfQ2......(3);
[0013](I)、（2)、⑶式中A1，第一层油层产液量，m3/d;Q2，第二层油层产液量，m3/d;Q， 两个油层总产液量，m3/d屯，第一层油层渗透率，mD;k2，第二层油层渗透率，mD九，第一层 油层有效厚度，m;h2，第二层油层有效厚度，m; AP，两个油层的生产压差，MPa ; APs，油嘴前 后的压差，MPa;y，地层原油粘度，mPa.s;B。，原油体积系数；油井泄油边缘半径，m;rw， 油井井眼半径，m;a，单位换算系数；B= 0. 6511d 其中，d为油嘴的直径，mm;
[0014] (2)油嘴压差的确定：
[0015] 对于某一固定孔口尺寸的油嘴，其阻力系数为定值；但是，不同的产注液量油嘴的 过流面积是变化的，其摩阻因数也是变化的，因此，油嘴的压差可表示为：
[0017](4)式中=Q1，第一层油层产液量，m3/d;APs，油嘴前后的压差，MPa;P，原油的相 对密度；d为油嘴的直径，mm;f(d)，油嘴流量系数；
[0018] (3)生产压差的确定：
[0020] (5)式中A1，第一层油层产液量，m3/d;Q2，第二层油层产液量，m3/d;AP，两个 油层的生产压差，MPa;P，原油的相对密度；g，重力加速度；H，两个油层之间的距离，m; A，两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素，因油管内壁光滑，当雷诺数Re多2000时，
D，油管内直径，m;d为油嘴的直径，mm;f(d)，油嘴流量系数；
[0021] (4)油嘴直径的确定：
[0022] 依据油田地质开发方案，油井不同油层需要的产液量由方案确定，即QpQ2为已 知，通过计算机编程或人工求解方程（1)、（2)、（4)、（5)得到AP、APs、f(d)、d四个参数， 其中的d即油嘴的直径，方程（1)、（2)、（4)、（5)中的其他参数均可通过实际测得。
[0023] 另一方面，本发明实施例还提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，所述 方法包括：
[0024] 获取油井参数；
[0025] 采用所述油井参数分别表示所述两个油层的产液量，所述两个油层间设有分采控 制器，所述分采控制器上装有油嘴；
[0026] 采用所述油井参数表示所述油嘴的压差；
[0027] 采用所述油井参数表示所述两个油层的生产压差；
[0028] 根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量；
[0029] 根据所述两个油层的产液量、所述油嘴的压差及所述两个油层的生产压差，确定 所述油嘴的直径。
[0030] 在本发明实施例的一种实现方式中，所述油井参数包括第一层油层的渗透率Iq、 第二层油层的渗透率k2、第一层油层的有效厚度Ill、第二层油层的有效厚度h2、油井泄油边 缘半径油井井眼半径rw、所述两个油层之间的距离H、所述两个油层间原油在油管内流 动的摩阻因素A和所述油管的内直径D。
[0031] 在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用油井参数分别表示所述两个油层 的产液量，包括：
[0032] 采用下述公式下表示所述两个油层的生产压差：
[0035] 其中，y为地层原油粘度，B。为原油体积系数，a为单位换算系数，B= 0? 6511d3.778。
[0036] 在本发明实施例的另一种实现方式中，所述两个油层包括第一层油层和处于所述 第一油层下方的第二层油层，所述采用所述油井参数表示所述油嘴的压差，包括：采用下述 公式表示所述油嘴的压差：
[0038] 其中，Q1为第一层油层的产液量，APs为所述油嘴的压差，p为原油的相对密度， d为所述油嘴的直径，f(d)为所述油嘴的流量系数。
[0039] 在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用所述油井参数表示所述两个油层 的生产压差，包括：采用下述公式表示所述两个油层的生产压差：
[0041] 其中，Q2为第二层油层的产液量，AP为所述两个油层的生产压差，g为重力加速 度。
[0042] 本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：
[0043] 本发明通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水增油的 目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3. 6t，含水平均下降22. 1个百分点。
【附图说明】
[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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 的附图。
[0045] 图1是本发明实施例一提供的一种分层采油井下油嘴直径的确定方法流程图；
[0046] 图2是本发明实施例二提供的一种分层采油井下油嘴直径的确定方法流程图。
【具体实施方式】
[0047] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0048] 实施例一
[0049] 本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，参见图1，该方法包 括：
[0050] 步骤101 :获取油井参数。
[0051] 具体地，油井参数可以通过测量获得。
[0052] 步骤102 :采用油井参数分别表示两个油层的产液量，两个油层间设有分采控制 器，分采控制器上装有油嘴。
[0053] 步骤103 :采用油井参数表示油嘴的压差。
[0054] 步骤104 :采用油井参数表示两个油层的生产压差。
[0055] 步骤105 :根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量。
[0056] 步骤106 :根据两个油层的产液量、油嘴的压差及两个油层的生产压差，确定油嘴 的直径。
[0057] 本发明实施例通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水 增油的目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3. 6t，含水平均下降22. 1个百 分点。
[0058] 实施例二
[0059] 本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，参见图2,该方法包 括：
[0060] 步骤201 :获取油井参数。
[0061] 具体地，油井参数可以通过测量获得。油井参数包括第一层油层的渗透率匕、第二 层油层的渗透率k2、第一层油层的有效厚度hi、第二层油层的有效厚度h2、油井泄油边缘半 径油井井眼半径rw、两个油层之间的距离H、两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素 入和油管的内直径D。
[0062] 油井参数是钻井时测井数据，通常存储在地质资料库中。故，步骤201具体可以 为：从地质资料库中获取油井参数。
[0063] 步骤202 :采用油井参数分别表示两个油层的产液量，两个油层间设有分采控制 器，分采控制器上装有油嘴。
[0064] 其中，油井可以包括多个油层，上述两个油层可以为任意相邻的两层。
[0065] 具体地，采用下述公式下表示两个油层的产液量：
[0068] 其中，Ic1为第一层油层的渗透率、k2为第二层油层的渗透率、Ill为第一层油层的有 效厚度、h2为第二层油层的有效厚度、rj%油井泄油边缘半径、rw为油井井眼半径，y为地 层原油粘度，B。为原油体积系数，a为单位换算系数，B= 0. 6511d&778。单位换算系数用 于统一公式中的单位，例如进行厘米cm和米m之间的转换。
[0069] 步骤203 :采用油井参数表示油嘴的压差。
[0070] 具体地，两个油层包括第一层油层和处于第一油层下方的第二层油层，采用下述 公式表示油嘴的压差：
[0072] 其中，Q1为第一层油层的产液量，AP力油嘴的压差，p为原油的相对密度，d为 油嘴的直径，f(d)为油嘴的流量系数。
[0073] 步骤204 :采用油井参数表示两个油层的生产压差。
[0074] 具体地，采用下