一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法技术

本发明专利技术提出了一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法，包括如下步骤：首先确立该油井需要进行施工且具有施工价值，获取相关施工参数；然后分析计算稠油油藏启动压力梯度导致的流动阻力与油藏生产的压降建立的驱替压力，最后通过计算(驱替压力减去流动阻力小于零)确定当前油井生产条件下的油藏不可动油范围，最终求取降粘剂最远有效施工半径，并进一步通过室内降粘剂注入梯度分析，判断是否需要氮气辅助降粘技术，且注入的有效半径与降粘剂最远施工半径一样。该方法确定了现场是否需要采用氮气辅助降粘剂施工及其最远的施工半径，降低施工风险，能够给予降粘施工措施一定的指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油工程
，尤其是涉及一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法。
技术介绍
稠油冷采化学降粘开发是近年来国内外发展起来的一项技术，其基本原理是通过生产井井底注入表面活性物质，大幅度降低原油粘度(降低幅度可以达到90％以上)，从而提高原油的流度能力，达到降粘减阻的目的。该项工艺施工简单，便于生产管理，已逐步形成为改善稠油、超稠油开采效果的一项重要技术。而氮气辅助降粘作为化学降粘的配套技术，在部分油藏已开展相关应用。其主要作用包括：①氮气注入地层后，提高了近井地带的地层压力，延长了吞吐周期，减缓了吞吐过程中地层能量递减；②氮气在油和水中都有一定的溶解度，降低由分子间作用力而产生的界面张力。这样使油水相对渗透率发生改变，即油相相对渗透率提高，水相相对渗透率降低，使更多的油被采出，这有利于原油回采，提高吞吐效果；③原油溶解氮气后体积膨胀，主要表现在三个方面：一是原油体积增大，为原油在孔隙介质中渗流提供了有利条件；二是不可动油随氮气溶解膨胀，挤出孔道中，残余油饱和度变小；三是膨胀的油滴将水挤出孔隙空间，使水湿系统形成一种排水
而不是吸水过程，发生相渗透率转换，形成了一种在任何饱和度条件下都适合油流动的有利环境；④注入到油藏中的氮气除部分溶解于原油外，其余的以气态形式存在，压缩后的N2在回采时由于压力的降低，气体体积膨胀，加速地层中原油的返排，提高采液速度；⑤随着氮气的注入，对已注入的降粘剂具有推动作用，使其向更深的油层推动，从而扩大了降粘剂的波及范围，使其作用半径增大，形成的泄油半径增大，提高降粘剂吞吐效果。氮气的辅助作用效果，能够提高了化学冷采降粘效果，对化学降粘剂注入地层有“助推，助排”的作用，合理的应用氮气辅助降粘技术能够增强化学降粘的施工成功性；并且合理的注入量，能够经济实惠达到其施工作用效果。但是对于是否采用氮气辅助降粘施工技术，在矿场上多是采用经验判断，而且对于注入量的确定基本是针对特定的油藏开展室内实验研究，该过程费时费力，延误施工时机；或者采取经验设计，这容易给施工带来风险。现缺少一种确定是否采用氮气辅助降粘技术并且确定其作用施工半径的方法，即可降低施工风险，又可快速做出施工判断。
技术实现思路
本专利技术提出一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法，为油田现场化学降粘过程中，确定是否开展氮气辅助降粘及其施工量的大小给予指导，降低施工风险，提高施工效率。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种确定是否开展氮气辅助
降粘及施工半径的方法，包括如下步骤：步骤1、选择适宜施工的油井；步骤2、确定油井地质的相关参数；步骤3、通过油井压降漏斗公式，确定不同半径内油井的驱动压力，计算得到当前半径内油井生产的驱动压差ΔP；确定稠油油藏地层流体的启动压力梯度，计算原油流动阻力；当前生产条件下的可动原油范围半径r应该等于驱替压差/启动压力梯度，该半径范围即是油藏化学降粘的最远施工半径；步骤4、通过室内实验获取降粘剂注入压力梯度；步骤5、注入压力梯度×施工半径＝注入压力≤地层破裂压力；当注入压力高于地层破裂压力的80％，就应该采用氮气辅助降粘施工。作为一种优选的技术方案，步骤1中选择具有开发价值的油井包括：①油井生产过程中具有一定的产量，不能没有产量，否则失去施工价值；②常规化学降粘剂注入到设计施工半径范围，相对困难；③地层压力较低，吞吐过程中返排动力不足。作为一种优选的技术方案，步骤2所述的油井地质的相关参数包括地层压力、井底流压、地层温度、地下原油粘度、油藏渗透率、泄油半径和井筒半径。作为一种优选的技术方案，步骤3所述的油藏驱动压力计算方
法，油藏生产的驱动压力等于当前半径地层压力Pr(油藏压降公式)减去生产油井的井底流压Pwf，可ΔP＝Pr-Pwf；稠油油藏因原油黏滞力的影响而产生的流动阻力-即启动压力梯度，可通过测井资料、室内物理实验获得或已有相关类似油藏的经验公式替代；当前生产条件下的可动原油范围是驱动压力＞流动阻力，当驱动压力＜流动压力时，该区域的原油属于当前生产条件下的不可动原油。作为一种优选的技术方案，步骤4临界条件是当前生产条件下，地层原油的驱动压力不能够克服地层原油流动阻力，即需要开展冷采化学降粘最远施工半径，但是通过对降粘剂注入压力梯度的分析，确定是否需要采取氮气辅助降粘。作为一种优选的技术方案，步骤4所述的降粘剂注入压力梯度，是采用地层真实岩心，开展注入压力实验计算获得。作为一种优选的技术方案，步骤5中依据室内降粘剂注入过程中压力梯度变化分析是否注入困难。作为一种优选的技术方案，步骤5所述的注入压力高于地层破裂压力80％(即需考虑表皮因子的影响，会降低注入性)，开展氮气辅助降粘措施。采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果为：本专利技术首先确立该油井需要进行施工且具有施工价值，获取相关施工参数；然后分析计算稠油油藏“启动压力梯度”导致的流动阻力与油藏生产的压降建立的驱替压力，最后通过计算(驱替压力减去流动阻力小于等于零)确定当前油井生产条件下的油藏不可动油范围，最终求取降
粘剂最远有效施工半径，并进一步通过室内降粘剂注入梯度分析，判断是否需要氮气辅助降粘技术，且注入的有效半径与降粘剂最远施工半径一样。本专利技术确定了现场是否需要采用氮气辅助降粘剂施工及其最远的施工半径，降低施工风险，能够指导降粘施工措施。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术不同半径下的地层压力图；图2为本专利技术氮气降粘最远施工半径的分析图；图3为本专利技术降粘剂注入性压力分析图；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法，包括如下步骤：步骤(1)：该油井在过去5年时间内，开井生产的日产油量1m3/d左右，生产动态显示：油井具有一定的生产油流，井下原油储量具有开采价值。步骤(2)：某井的基本地质情况如表1：表1油井的基本参数步骤(3)：①将表1中相关参数代入油井压降漏斗公式(见式1)，确定不同半径内油井的地层压力如图1所示，油藏生产的驱动压力(ΔP＝Pr-Pwf)，不同半径条件下的驱动压力见表2表2不同半径条件下的驱动压力半径，m15102050100150200驱动压力，MPa4.857.458.589.711.1812.312.913.4②根据区块的特征属于低渗低孔油藏，油藏平均渗透率低，地面脱气原油粘度在150mPa·s，通过调研类似油藏条件(曹立迎等.低渗碳酸盐岩稠油油藏启动压力梯度研究[J].科学技术与工程)，选用了式2的启动压力梯度公式根据启动压力梯度公式，计算获得油藏的启动压力梯度为0.0449MPa/m③当驱动压力不足以克服启动压力梯度，在泄油半径范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、选择适宜施工的油井；步骤2、确定油井地质的相关参数；步骤3、通过油井压降漏斗公式，确定不同半径内油井的驱动压力，计算得到当前半径内油井生产的驱动压差ΔP；确定稠油油藏地层流体的启动压力梯度，计算原油流动阻力；当前生产条件下的可动原油范围半径r应该等于驱替压差/启动压力梯度，该半径范围即是油藏化学降粘的最远施工半径；步骤4、通过室内实验获取降粘剂注入压力梯度；步骤5、注入压力梯度×施工半径＝注入压力≤地层破裂压力；当注入压力高于地层破裂压力的80％，就应该采用氮气辅助降粘施工。

【技术特征摘要】
1.一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、选择适宜施工的油井；步骤2、确定油井地质的相关参数；步骤3、通过油井压降漏斗公式，确定不同半径内油井的驱动压力，计算得到当前半径内油井生产的驱动压差ΔP；确定稠油油藏地层流体的启动压力梯度，计算原油流动阻力；当前生产条件下的可动原油范围半径r应该等于驱替压差/启动压力梯度，该半径范围即是油藏化学降粘的最远施工半径；步骤4、通过室内实验获取降粘剂注入压力梯度；步骤5、注入压力梯度×施工半径＝注入压力≤地层破裂压力；当注入压力高于地层破裂压力的80％，就应该采用氮气辅助降粘施工。2.根据权利要求1所述的一种确定是否开展氮气辅助降粘及施工半径的方法，其特征在于，步骤1中选择具有开发价值的油井包括：①油井生产过程中具有一定的产量，不能没有产量，否则失去施工价值；②常规化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒政，陶刚，叶仲斌，刘尧波，王瑶，鲜继，陈蕾，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51