一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法及系统，所述方法的具体步骤如下：获取水平井部署区域的油藏地质特征；确定矿场条件下泡沫油冷采的压降速度；获取泡沫油物性参数；获取泡沫油在水平井筒流动的摩擦系数f、泡沫油中分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；根据泡沫油物性参数、f、F1和F2建立泡沫油数值模拟模型；采用泡沫油数值模拟模型模拟不同水平段长度下泡沫油水平井冷采累产油量，根据累产油量与不同水平段长度的关系判定最优水平段长度。本发明专利技术通过建立泡沫油数值模拟模型，模拟不同水平段长度水平井在不同储层条件下的冷采开采，从而可以得到最优水平段长度。到最优水平段长度。到最优水平段长度。

【技术实现步骤摘要】
一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法及系统


[0001]本专利技术涉及石油天然气开发
，具体是一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法及系统。

技术介绍

[0002]“泡沫油”是在特定条件下特殊原油溶解气驱过程中形成的一种现象。在具有一定溶解气的常规油藏中，当油藏压力低于泡点压力时，溶解气开始从原油中分离，微观观察发现，气体首先在原油流体中生成微气泡，然后逐渐长大。如果原油中的这些气泡不断长大，形成连续气体，相对于原油单独流动，就成为常规的溶解气驱，其主要特点有：泡点压力以后，生产气油比快速上升，采收率相对较低时，油藏能量已经衰竭。在“泡沫油”溶解气驱中，当压力下降到泡点压力以后，初期与常规溶解气驱发生的现象相同，溶解气从原油中分离后形成微小的气泡，不同的是，这些小气泡不是很快长大并单独流动，而是受到原油粘度及操作条件的影响，小气泡被滞留在原油中，呈分散状，随原油一起流动，流动过程中虽然有一定数量气泡融合，但随原油流动还有很多气泡不断发生分裂，产生大量新的小气泡；当压力下降到低于泡点压力很多时，达到所谓拟泡点压力，原油中的气体饱和度高于临界气饱和度，气泡大量融合，形成单独的气相流动，生产气油比才开始迅速增加，原油产量大幅下降。
[0003]泡沫油冷采是一种非常规的溶解气驱开发方式，冷采过程中，泡沫油具有特殊的PVT特征、流变特征和油气相渗特征：1)泡沫油PVT特征：常规溶解气驱过程中，气体在压力达到泡点以后将迅速聚集、合并，形成连续气相。而在泡沫油PVT实验中，气体的分散流动在达到某一临界压力点时会维持相对较长的一段时间，该临界压力即拟泡点压力。可以定义为：泡沫油流动过程中，微气泡开始大量聚并，产生连续气相的压力点。拟泡点压力是区分泡沫油与普通溶解气驱的一个重要概念。另外与常规溶解气驱相比，在压力低于泡点压力时，泡沫油的体积系数和溶解气油比会显著增加、原油密度会明显降低。2)泡沫油流变特征：在一定的温度和压力下，泡沫油黏度随剪切速率的增大而逐渐降低，表现出明显的剪切变稀特性。这是因为泡沫油的黏度来源于相对移动的分散介质(活油)液层的内摩擦和分散相(气泡)的碰撞和挤压，并且分散气泡的碰撞和挤压起着重要作用。随着剪切速率的增大，气泡会因变形过大而破裂形成小气泡，使得气泡在分散介质内的分布更为均匀，气泡相互接触的机会减少，碰撞与挤压作用有限，因此泡沫油黏度降低。3)泡沫油油气相渗特征：泡沫油的油气相对渗透率关系显示出其独特性，含气饱和度低；气相相对渗透率值很低；气相相对渗透率值比油相相对渗透率低2
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3个数量级，油气两相曲线没有交点，在测试结束点，气相相对渗透率值会迅速增长。泡沫油所具有的特殊的PVT特征、流变特征和油气相渗特征又受到油藏地质特征和开发因素的影响。
[0004]泡沫油水平井冷采过程中，流体在井筒内产生的摩阻和压降受储层物性、泡沫油物性和流速的影响。如果流体在井筒产生摩阻引起的压降接近生产压差，再增加水平段长度，产量增加幅度会降低；如果水平井钻遇泥岩段，这部分水平段对产量的贡献也会大幅降
低。因此对于泡沫油水平井冷采开发，存在最优的水平段长度，提供一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，对泡沫油水平井冷采开发是十分重要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：为了解决现有泡沫油水平井冷采水平段长度适应性差的问题，提供一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法及系统。
[0006]本专利技术公开了一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，具体步骤如下：
[0007]S1获取水平井部署区域的油藏地质特征；
[0008]S2确定矿场条件下泡沫油冷采的压降速度；
[0009]S3根据该区域油层油藏地质特征建立室内物理模拟模型，开展不同压降速度下泡沫油PVT实验、泡沫油流变性实验和泡沫油油气相渗实验，获取泡沫油物性参数；
[0010]S4获取泡沫油在水平井筒流动的摩擦系数f以及泡沫油中分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；
[0011]S5根据泡沫油物性参数、摩擦系数f、分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2建立泡沫油数值模拟模型；
[0012]S6采用泡沫油数值模拟模型模拟不同水平段长度下泡沫油水平井冷采累产油量，根据累产油量与不同水平段长度的关系判定最优水平段长度。
[0013]优选地，步骤S2中确定矿场条件下泡沫油冷采的压降速度的方法如下：通过水平井部署区域的油藏地质特征和油藏原始地层压力，确定生产压差，根据生产压差确定泡沫油冷采开发的压降速度。
[0014]优选地，泡沫油冷采过程中，预定生产压差需要适时调整。
[0015]优选地，所述的步骤S5和步骤S6之间还包括如下步骤：
[0016]通过已有生产井的生产数据对所建立的泡沫油数值模拟模型进行历史拟合，优化泡沫油数值模拟模型中泡沫油生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；
[0017]其中，已有生产井为与该区域油藏具有相似油藏地质特征的已投产生产井。
[0018]优选地，步骤S6中的根据累产油量与不同水平段长度的关系判定最优水平段长度的具体过程如下：绘制水平段长度与累产油量之间的曲线图，当累产油量与水平段长度关系偏离线性关系时，此时的水平段长度为最优水平段长度。
[0019]本专利技术还公开了一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的系统，具体包括：
[0020]第一获取单元：用于获取水平井部署区域的油藏地质特征；
[0021]确定单元：用于确定矿场条件下泡沫油冷采的压降速度；
[0022]第二获取单元：用于根据该区域油层油藏地质特征建立室内物理模拟模型，开展不同压降速度下泡沫油PVT实验、泡沫油流变性实验和泡沫油油气相渗实验，获取泡沫油物性参数；
[0023]第三获取单元：用于获取泡沫油在水平井筒流动的摩擦系数f以及泡沫油中分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；
[0024]建模单元：用于根据泡沫油物性参数、摩擦系数f、分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2建立泡沫油数值模拟模型；
[0025]判定单元：用于采用泡沫油数值模拟模型模拟不同水平段长度下泡沫油水平井冷采累产油量，根据累产油量与不同水平段长度的关系判定最优水平段长度。
[0026]优选地，所述的确定单元具体用于：通过水平井部署区域的油藏地质特征和油藏原始地层压力，确定生产压差，根据生产压差确定泡沫油冷采开发的压降速度。
[0027]优选地，所述的确定单元中，泡沫油冷采过程中，预定生产压差需要适时调整。
[0028]优选地，本专利技术的系统还包括优化单元，所述的优化单元用于通过已有生产井的生产数据对所建立的数泡沫油数值模拟模型进行历史拟合，优化泡沫油数值模拟模型中泡沫油生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；
[0029]其中，已有生产井为与该区域油藏具有相似油藏地质特征的已投产生产井。
[0030]优选地，所述的判定单元具体用于：采用泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，其特征在于：具体步骤如下：S1获取水平井部署区域的油藏地质特征；S2确定矿场条件下泡沫油冷采的压降速度；S3根据该区域油层油藏地质特征建立室内物理模拟模型，开展不同压降速度下泡沫油PVT实验、泡沫油流变性实验和泡沫油油气相渗实验，获取泡沫油物性参数；S4获取泡沫油在水平井筒流动的摩擦系数f以及泡沫油中分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；S5根据泡沫油物性参数、摩擦系数f、分散气泡生成反应速度F1和破裂的反应速度F2建立泡沫油数值模拟模型；S6采用泡沫油数值模拟模型模拟不同水平段长度下泡沫油水平井冷采累产油量，根据累产油量与不同水平段长度的关系判定最优水平段长度。2.根据权利要求1所述的一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，其特征在于：步骤S2中确定矿场条件下泡沫油冷采的压降速度的方法如下：通过水平井部署区域的油藏地质特征和油藏原始地层压力，确定生产压差，根据生产压差确定泡沫油冷采开发的压降速度。3.根据权利要求2所述的一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，其特征在于：泡沫油冷采过程中，预定生产压差需要适时调整。4.根据权利要求1所述的一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，其特征在于：步骤S5和步骤S6之间还包括如下步骤：通过已有生产井的生产数据对所建立的泡沫油数值模拟模型进行历史拟合，优化泡沫油数值模拟模型中泡沫油生成反应速度F1和破裂的反应速度F2；其中，已有生产井为与该区域油藏具有相似油藏地质特征的已投产生产井。5.根据权利要求1所述的一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的方法，其特征在于：步骤S6中的根据累产油量与不同水平段长度的关系判定最优水平段长度的具体过程如下：绘制水平段长度与累产油量之间的曲线图，当累产油量与水平段长度关系偏离线性关系时，此时的水平段长度为最优水平段长度。6.一种确定泡沫油水平井冷采最优水平段长度的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝蓬，李星民，包宇，沈杨，史晓星，刘章聪，陈长春，韩彬，孟征，
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：