【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田开发，更具体地说，是涉及一种油水井结垢趋势与结垢量的系统预测方法及应用。
技术介绍
1、油田生产井在采出过程中，因近井范围和井筒中温度压力变化而影响地层水原本的化学平衡，从而使得地层水在生产井的近井范围油藏与井筒等中发生结垢现象，不仅造成储层伤害，并且井筒结垢还会导致油管腐蚀、卡泵等，严重影响油井生产，增加设备损害与成本，降低经济效益。此外，在二次、三次采油阶段，油井为补充能量、提高动用范围和采收率而采取注水或注化学剂水溶液等措施，也会导致地层水化学平衡改变而造成结垢现象。因而，准确地进行结垢趋势和结垢量的预测是油水井生产保障的关键。
2、在实际生产中，全流程多位置节点的结垢趋势和结垢量预测系统研究方法对油水井的正常生产注入流程具有重要的意义。尽管目前已有诸多结垢预测方法或模型，但全流程的系统结垢预测研究方法鲜有报道。由于油水井生产或注入过程中，在近井范围和井筒中随着流体的流动中传热传质，压力和温度发生变化，不同位置的结垢趋势和结垢量均不同，该化学热动力学与传热传质耦合的结垢过程，受地层的性质温度压力、流体组成性质与流动速度、井筒参数与结构等影响。准确预测这些结垢情况则可针对性地根据其位置、结垢趋势而选择适宜的井下设备或应对措施以保障正常生产。因而，全流程的系统结垢预测可准确预估不同位置的结垢趋势与结垢量，可预先对有结垢趋势的位置选择适宜的井下设备或应对措施，有效保障了油水井的正常生产、注入，避免不必要的经济损失。
3、一般测定油田水结垢趋势是根据石油与天然气行业标准《sy/t0600
4、其中，碳酸钙结垢趋势预测方法有：
5、(1)davis-stiff饱和指数法和ryznar稳定指数法，基于沉淀溶解平衡和现场经验，考虑了水溶液中离子浓度的影响和不同温度下离子强度的经验矫正，建立结垢判断公式，预测结垢趋势。
6、(2)oddo-tomson饱和指数法，在结合沉淀溶解平衡和现场经验的基础上，考虑了压力、温度、流量、气相co2分压的影响，建立结垢判断公式。
7、(3)侵蚀性二氧化碳测定法，通过酸滴定法的分析化学方法判定结垢趋势。
8、在现场实践过程中，尽管结垢判断公式方法需要参数少，计算简单，但预测准确度不足，与实际情况有差距，甚至出现部分实际结垢井却预测无结垢趋势的情况。而化学滴定的方法只考虑了常压常温下的地层水结垢情况，判定地下或井筒生产过程中的结垢情况存在误差。这主要是因为地层水的结垢现象是化学动力学、热力学、渗流过程相互耦合的复杂过程，地层水的化学平衡受地层水中所有离子以及气相组分中co2等分压、温度、压力、产液速度与含水率等因素影响，需考虑化学平衡下各因素耦合的综合作用结果。而经验公式忽略了多种因素对化学平衡的综合影响，导致预测结果与实际情况存在差距，尤其是对于caco3、mgco3等对压力、温度均敏感的化学平衡体系。
9、因此，电解质体系的热力学模型被提出，目前主要的电解质热力学模型包括：bromley-zemaitis模型、pitzer模型、mse(mixed solvent electrolyte)模型、mse-srk(soave-redlich-kwong)模型、uniquac及其扩展模型等。每种模型的假设、适用条件和所需参数各有不同，导致解决实际问题时存在误差。如何在实际使用中结合具体情况(如电解质浓度、相互作用电解质种类、单相或多相、温度压力范围、溶剂等)，平衡预测的准确性与便捷性，准确快捷地预测实际流程各位置节点的结垢趋势和结垢量是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种油水井结垢趋势与结垢量的系统预测方法，以解决现有的测定油田水结垢趋势的方法中未考虑油水井中不同位置节点的差异以及预测结果不够准确的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术提供了一种油水井结垢趋势与结垢量的系统预测方法，包括：
4、s1.收集油水井及地层基础资料，所述油水井及地层基础资料包括流出物组成与性质；
5、s2.获取油藏内部、近井范围和井筒内多个位置节点的温度与压力分布；
6、s3.根据步骤s2得到的油藏内部、近井范围和井筒内多个位置节点的温度与压力分布和步骤s1中的流出物组成与性质，选择结垢预测模型，并计算油藏内部、近井范围和井筒内每一个位置节点的各种离子的活度系数；
7、s4.根据步骤s3中计算所得每一个位置节点的各种离子的活度系数，并根据水溶液体系中可能存在的沉淀反应的反应平衡常数，计算得到油藏内部、近井范围和井筒内每一个位置节点的各种离子的结垢趋势st、结垢指数si和结垢量；
8、s5.根据步骤s4中计算所得的油藏内部、近井范围和井筒内每一个位置节点的各种离子的结垢趋势st、结垢指数si和结垢量，对油藏内部、近井范围和井筒内全流程不同位置节点的结垢趋势与结垢量进行预测。
9、本专利技术提供的油水井结垢趋势与结垢量的系统预测方法能够基于多因素的化学热力学平衡，系统性地预测油水井生产或注入过程中近井范围与井筒不同位置的结垢趋势和结垢量，可以结合现场实际情况准确预测结垢情况，对优选适宜的设备与措施、降低生产成本具有十分重要的意义。
10、在本专利技术中，获取油藏内部、近井范围和井筒内多个位置节点的温度与压力分布可以采用本领域常用的各种方法进行测量或计算。例如可以采用测井方法来测量井筒中多个位置节点的温度与压力数据，再根据井筒中多个位置节点的温度与压力数据计算油藏中多个位置节点的温度，近井范围的多个位置节点的压力可以通过油藏数值模拟计算获得。
11、根据本专利技术的一些实施方式，所述流出物组成与性质包括流出物油气水组成、水相离子组成与浓度、气相中可与地层水中组分反应生成沉淀的组分分压。
12、根据本专利技术的一些实施方式，所述油水井及地层基础资料还包括地层参数、井筒参数及生产或注入数据。
13、在本专利技术中，可通过地层参数、井筒参数及生产或注入数据来直接获取或间接计算获得油藏内部、近井范围和井筒内多个位置节点的温度与压力分布。
14、根据本专利技术的一些实施方式，所述地层参数包括地层的温度、流压和静压。
15、根据本专利技术的一些实施方式，所述井筒参数包括井深、井筒不同位置的温度和压力。
16、根据本专利技术的一些实施方式，所述生产或注入数据包括生产井的日产液量、日产油量、日产气量以及注入井的日注入介质与注入量。
17、根据本专利技术的一些实施方式，所述结垢预测模型的选择方法如下：
18、当电解质浓度＜5mol/l，钙、镁、锌离子浓度均≤0.1mol/l，温度≤150℃，压力≤30mpa，总碱度/硫酸盐≤0，无醇类溶剂，无气液固多相组分多相共存，无气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油水井结垢趋势与结垢量的系统预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流出物组成与性质包括流出物油气水组成、水相离子组成与浓度、气相中可与地层水中组分反应生成沉淀的组分分压；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述地层参数包括地层的温度、流压和静压；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述结垢预测模型的选择方法如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Bromley-Zemaitis Model的公式如下：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述Extended UNIQUAC Model的公式如下：
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述MSE model的公式如下：
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，结垢趋势ST和结垢指数SI的计算公式如下：
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，当结垢指数SI>1时，生成沉淀；当结垢指数SI＝
10.权利要求1-9中任一项所述方法在预测油水井结垢趋势与结垢量中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种油水井结垢趋势与结垢量的系统预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流出物组成与性质包括流出物油气水组成、水相离子组成与浓度、气相中可与地层水中组分反应生成沉淀的组分分压；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述地层参数包括地层的温度、流压和静压；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述结垢预测模型的选择方法如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述bromley-zemaitis model的公式如下：
6.根据权利要求4或5...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷夏，苟斐斐，蒲军，秦学杰，方文超，宋文芳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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