从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法

文档序号:9613058阅读:281来源:国知局
从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油藏数值模拟理论研究、技术应用及油气田开发提高油藏采收率领域,具体地说是一种应用于非均相复合驱油体系的化学驱油藏模拟方法与井筒内化学剂浓度分配方法。
【背景技术】
[0002]在化学驱数值模拟软件中,对于直井井筒在垂向的各个数值模拟小层静态注入量分配主要是根据渗透率、小层厚度、液体粘度来确定,既通过各个小层的流度比分配各层的液量。在流体流动的过程中,再通过井筒所在网格的油藏压力与井底流压的压差动态分配各层产量。数值模拟软件在模拟传统的聚合物驱、表面活性剂驱等驱替方式时,均将化学剂考虑为水相中的均匀分散剂,在水中均匀分布,因此在从井筒注入油藏时,在垂向上仅考虑各个层的液量分配,而不考虑浓度变化,既认为垂向上各层聚合物、表面活性剂从井筒进入油藏的浓度是一样的。对于以预交联凝胶颗粒为主要驱替剂的非均相复合驱体系来说,由于凝胶颗粒在水相中是非均相的悬浮液,并不与水完全相溶,因此在从井筒到地层中流动时,在不同的渗透率区域浓度会发生变化。从室内非均质双管实验的结果来看,注入非均相体系后,高渗管的分流量大幅度降低,低渗管的分流量大幅度提升,表明凝胶颗粒主要进入了高渗管,而对低渗管的渗透率伤害较小。在注入端口位置,凝胶颗粒对高渗管的封堵性远高于对低渗管的封堵性。实验表明,非均相体系阻力系数随浓度升高而增大,而其阻力系数对注入井在油藏垂向上的流量分配具有重要影响。因此,考虑凝胶颗粒从井筒中到地层中的浓度分配方法,对于认清非均相体系的驱替机理,确定矿场试验过程中的凝胶颗粒注入浓度与注入量,指导开发方案的优化调整具有重要的意义。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种预交联凝胶颗粒在井筒中到地层中流动时的浓度分配方法。
[0004]本发明的目的可通过如下技术措施来实现:从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法,该从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法包括:步骤1,测量凝胶颗粒浓度分配系数随地层渗透率的变化关系,凝胶颗粒浓度分配系数为凝胶颗粒注入地层后的浓度与注入浓度的比值;步骤2,测量凝胶颗粒浓度分配系数随压差的变化关系;步骤3,确定凝胶颗粒浓度分配系数实验图版;步骤4,数值模拟计算时,根据凝胶颗粒浓度分配系数确定从井筒到地层的凝胶颗粒浓度值;以及步骤5,进行聚合物凝胶颗粒数值模拟研究。
[0005]本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
[0006]在步骤1中,通过填砂管驱替实验,测量聚合物凝胶颗粒溶液从井筒到地层的凝胶颗粒浓度分配系数,凝胶颗粒浓度分配系数与填砂管的渗透率有关,固定注采压差,改变填砂管的渗透率,得到凝胶颗粒浓度分配系数与渗透率定量函数关系。
[0007]在步骤2中,通过填砂管驱替实验,固填砂管的渗透率,改变注采压差,测量聚合物凝胶颗粒溶液从井筒到地层的浓度分配系数与压差的定量函数关系。
[0008]在步骤3中,通过步骤1和步骤2的实验结果,采用多参数插值或回归分析得到聚合物凝胶颗粒溶液浓度分配系数与渗透率、压差的定量函数关系图版。
[0009],在步骤4中,在数值模拟计算时,在通过渗透率分配系数曲线插值计算相邻网格的凝胶颗粒浓度分配系数时,渗透率值取井筒渗透率与井筒所在网格渗透率的调和平均,以更准确地描述颗粒在相邻网格之间的传输。
[0010]在步骤4中,在数值模拟计算时,在确定井筒中垂向上各个数值模拟层的颗粒初始浓度或上一时间步的浓度时,用颗粒注入浓度乘以颗粒浓度分配系数,以此表示初始进入地层的颗粒浓度或者上一时间步的聚合物凝胶颗粒浓度内边界条件。
[0011]在步骤4中,根据凝胶颗粒浓度分配系数的定义,高渗区域的凝胶颗粒浓度分配系数较大,从而凝胶颗粒初始浓度高,水相粘度、渗透率下降系数高,封堵性能好,液量分配减少;低渗区域凝胶颗粒浓度分配系数较小,凝胶颗粒浓度分配较低,阻力系数小,封堵性能差,分流量较高;随着井底压力和油藏压力的变化,凝胶颗粒浓度分配系数随压差的变化而变化。
[0012]在步骤4中,将通过步骤4确定的聚合物凝胶颗粒浓度内边界条件,代入油藏模拟的各个方程进行计算,在整个目的地层中开展聚合物凝胶颗粒驱油的数值模拟研究。
[0013]本发明中的从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法,根据非均相驱油体系在注入端垂向上的液量分配规律,定义了凝胶颗粒浓度分配系数,表征这一新型驱油体系对垂向液量分配的影响规律,完善了非均相复合驱数值模拟方法,为深入认识其驱油机理以及开展矿场应用提供了进一步的理论依据和应用手段。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法的一具体实施例的流程图;
[0015]图2是本发明一具体实施例的模拟区域网格及井位设置示意图;
[0016]图3是本发明一具体实施例的预交联凝胶颗粒浓度与残余阻力系数相互关系示意图;
[0017]图4是本发明一具体实施例的注入预交联凝胶颗粒后高、低渗管颗粒浓度分配系数变化情况示意图;
[0018]图5是本发明一具体实施例的聚合物驱与凝胶颗粒驱高、低渗管产液百分数对比示意图。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
[0020]如图1所示,图1为本发明的从井筒到地层注入化学剂的浓度分配方法的流程图。
[0021]在步骤101,通过填砂管驱替实验,测量聚合物凝胶颗粒溶液从井筒到地层的浓度分配系数。将凝胶颗粒注入地层后的浓度与注入浓度的比值定义为凝胶颗粒浓度分配系数,凝胶颗粒浓度分配系数与填砂管的渗透率有关,固定注采压差,改变填砂管的渗透率,得到凝胶颗粒浓度分配系数与渗透率定量函数关系。
[0022]在步骤102,通过填砂管驱替实验,固填砂管的渗透率,改变注采压差,测量聚合物凝胶颗粒溶液从井筒到地层的浓度分配系数与压差的定量函数关系。
[0023]在步骤103,通过步骤101和步骤102的实验结果,采用多参数插值或回归分析得到聚合物凝胶颗粒溶液浓度分配系数与渗透率、压差的定量函数关系图版。
[0024]在步骤104,在数值模拟软件中,在通过渗透率分配系数曲线插值计算相邻网格的凝胶颗粒浓度分配系数时,渗透率值取井筒渗透率与井筒所在网格渗透率的调和平均,以更准确地描述颗粒在相邻网格
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