模型對(duì)某油田稠油熱采生產(chǎn)井A3井進(jìn)行封堵施工前的室內(nèi)模 擬實(shí)驗(yàn)和施工設(shè)計(jì),待施工A3井的儲(chǔ)層最大滲透率為800血、最小滲透率為100血,已生產(chǎn)2 輪次,W送口井的施工設(shè)計(jì)與實(shí)施效果為例來(lái)說(shuō)明利用本發(fā)明的物理模型及模擬實(shí)驗(yàn)方法 進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的方法,具體過(guò)程如下:
[019引 (1)建立稠油熱采待施工井的單通道儲(chǔ)層物理模型
[0199] 采用A3井產(chǎn)出的地層砂、原油和地層水樣品建立稠油熱采封竄堵水施工井的儲(chǔ) 層物理模型,制作出高、中、低H個(gè)滲透率范圍的填充通道,并分別用原油、地層水完全充 滿,H個(gè)填充通道的詳細(xì)數(shù)據(jù)如下:
[0200] 高滲透率填充通道;長(zhǎng)度200mm,內(nèi)直徑50mm,外部材質(zhì)為不鎊鋼,滲透率為 840血,孔隙體積28cm3,100%地層水。
[020。 中滲透率填充通道;長(zhǎng)度200mm,內(nèi)直徑50mm,外部材質(zhì)為不鎊鋼,滲透率為 640血,孔隙體積20cm3,其中流體,40 %為地層水、60 %為原油。
[0202] 低滲透率填充通道;長(zhǎng)度200mm,內(nèi)直徑50mm,外部材質(zhì)為不鎊鋼,滲透率為50血, 孔隙體積8cm3,100%原油。
[0203] (2)對(duì)所建立的稠油熱采待施工井的儲(chǔ)層物理模型進(jìn)行封堵劑注入模擬試驗(yàn),求 取施工設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
[0204] (i)上述儲(chǔ)層物理模型中的堵劑實(shí)驗(yàn)實(shí)際注入量高滲透率填充通道孔隙體積與 50%中滲透率填充通道孔隙體積之和,即38cm3。
[0205] (ii)按公式(IV)計(jì)算A3井封堵水竄通道需要封堵劑施工設(shè)計(jì)注入量:
[0206] ^品餅游-/'X死X底f x^k&:)x《翻始奪!說(shuō)沿0 UV ')
[0207]公式(IV)中:
[020引 V,;高滲流通道體積,m3;
[020引 M。。;油井累積產(chǎn)油量,m3 ;
[0210]L;直井為油層厚度,水平井為油層水平段長(zhǎng)度,m;
[0211] 31 :3, 14 ;
[0212] Theat;僅依靠熱傳導(dǎo),蒸汽熱效應(yīng)的覆蓋半徑,m;
[0213]斬rhwt所覆蓋井筒儲(chǔ)層的平均孔隙度,%;
[0214] ScJhegt所覆蓋井筒儲(chǔ)層的平均含油飽和度,%;
[021引Kchannel:高滲流通道系數(shù),取值范圍:0. 01-30% ; 郵1引A3井計(jì)算數(shù)據(jù)取值,油井累積產(chǎn)油量3000m3,油層有效厚度L取5m,Theat= 20m, 孔隙度<r30?;,,平均含油飽和度P= 50%,氏4。。。。1取值為I. 9%,則計(jì)算出Vx(即堵劑的施 工設(shè)計(jì)用量)為W40m3。
[0217](化)開(kāi)啟注入泉,W-定的注入速度將封堵劑注入并聯(lián)的H根填充通道,并收 集、計(jì)量高、中、低H根不同滲透率填充通道出口端的出液情況,當(dāng)中滲透率填充通道出口 端的出液量達(dá)到其孔隙體積的45% -55%時(shí),即可視為封堵劑已到達(dá)中滲透率填充通道的 中部。反復(fù)試驗(yàn),不斷調(diào)整堵劑實(shí)驗(yàn)表觀黏度和堵劑實(shí)驗(yàn)注入速度,使堵劑實(shí)驗(yàn)實(shí)際注入量 達(dá)到堵劑實(shí)驗(yàn)理論注入量時(shí),注入封堵劑的前緣到達(dá)中滲透率填充通道的中部,并記錄相 關(guān)數(shù)據(jù)如下:
[0引引堵劑實(shí)驗(yàn)表觀黏度;22mPa. S;
[0219]堵劑實(shí)驗(yàn)注入速度;0. 60ml/min;
[0220] 堵劑實(shí)驗(yàn)初始注入壓力;0.OMPa;
[0221] 堵劑實(shí)驗(yàn)流動(dòng)壓力梯度;0. 015MPa/ml ;
[0222] 堵劑實(shí)驗(yàn)封堵壓力;6.OMPa;
[022引實(shí)驗(yàn)稠油相啟動(dòng)壓力:10.OMPa。
[0224] (3)根據(jù)試驗(yàn)和油井資料,完成耐封堵劑性能優(yōu)化設(shè)計(jì)
[0225] 由于室內(nèi)試驗(yàn)儀器的尺度與現(xiàn)場(chǎng)注入設(shè)備和儲(chǔ)層尺度差別很大,經(jīng)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)評(píng)價(jià)取得堵劑實(shí)驗(yàn)注入速度和堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度之間的換算系數(shù)n為15.OX104, 計(jì)算得到相應(yīng)的堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度為90L/min。
[0226] 根據(jù)A3井資料和實(shí)驗(yàn)參數(shù)確定的堵劑施工設(shè)計(jì)用量和堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度計(jì) 算,W90L/min速度完成40m3堵劑施工設(shè)計(jì)注入時(shí)間為7. 4小時(shí),則堵劑的施工設(shè)計(jì)常溫 固結(jié)時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)大于60小時(shí),W保障施工安全。
[0227] 根據(jù)物模實(shí)驗(yàn)確定的封堵施工參數(shù)為:
[022引堵劑施工設(shè)計(jì)表觀黏度;22mPa.S;
[0229] 堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度;9化/min;
[0230] 堵劑施工設(shè)計(jì)初始注入壓力;0.0 MPa ;
[0231] 施工設(shè)計(jì)最高壓力:10MPa〇
[0232] 實(shí)施例4:
[0233] 利用本發(fā)明的物理模型對(duì)某油田稠油熱采生產(chǎn)井A4井進(jìn)行封堵施工前的室內(nèi)模 擬實(shí)驗(yàn)和施工設(shè)計(jì),待施工A4井的儲(chǔ)層最大滲透率為2000血、最小滲透率為500血,已生產(chǎn) 8輪次,W送口井的施工設(shè)計(jì)與實(shí)施效果為例來(lái)說(shuō)明利用本發(fā)明的物理模型及模擬實(shí)驗(yàn)方 法進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的方法,具體過(guò)程如下:
[0234] (1)建立稠油熱采待施工井的單通道儲(chǔ)層物理模型
[0235] 采用A4井產(chǎn)出的地層砂、原油和地層水樣品建立稠油熱采封竄堵水施工井的儲(chǔ) 層物理模型,制作出高、中、低H個(gè)滲透率范圍的填充通道,并分別用原油、地層水完全充 滿,H個(gè)填充通道的詳細(xì)數(shù)據(jù)如下:
[023引高滲透率填充通道;長(zhǎng)度400mm,內(nèi)直徑20mm,外部材質(zhì)為高分子量聚己帰,滲透 率為3000血,孔隙體積112cm3,100%地層水。
[0237] 中滲透率填充通道;長(zhǎng)度400mm,內(nèi)直徑20mm,外部材質(zhì)為高分子量聚己帰,滲透 率為1980血,孔隙體積lOOcm",其中流體,40%為地層水、60%為原油。
[023引低滲透率填充通道;長(zhǎng)度400mm,內(nèi)直徑20mm,外部材質(zhì)為高分子量聚己帰,滲透 率為300血,孔隙體積60cm3,100%原油。
[0239](2)對(duì)所建立的稠油熱采待施工井的儲(chǔ)層物理模型進(jìn)行封堵劑注入模擬試驗(yàn),求 取施工設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
[0240] (i)上述儲(chǔ)層物理模型中的堵劑實(shí)驗(yàn)實(shí)際注入量為高滲透率填充通道孔隙體積 與50%中滲透率填充通道孔隙體積之和,即162cm3。
[0241] (ii)按公式(IV)計(jì)算A4井封堵水竄通道需要封堵劑施工設(shè)計(jì)注入量:
[0242] 二、M心….巧乂 吃.。1/杳乂5。) 乂H、.細(xì)。沾.';.\0000 (IV)
[0243]公式(IV)中:
[0244]Vx:高滲流通道體積,m3 ;
[024引 1。11;油井累積產(chǎn)油量,1113;
[0246] L;直井為油層厚度,水平井為油層水平段長(zhǎng)度,m;
[0247] 31 :3, 14 ;
[024引 Theat;僅依靠熱傳導(dǎo),蒸汽熱效應(yīng)的覆蓋半徑,m;
[0249] 譚:rhegt所覆蓋井筒儲(chǔ)層的平均孔隙度,% ;
[0250] ScJhegt所覆蓋井筒儲(chǔ)層的平均含油飽和度,% ; 。巧1] Kchannel:高滲流通道系數(shù),取值范圍:〇. 01-30% ;
[0巧引 A4井計(jì)算數(shù)據(jù)取值,油井累積產(chǎn)油量7600m3,油層有效厚度L取20m,Theat= 20m, 孔隙度(內(nèi),平均含油飽和度P= 35%,Kch。。。。!取值為15%,則計(jì)算出Vx(即堵劑的施 工設(shè)計(jì)用量)為W690m3。
[0巧3](化)開(kāi)啟注入泉,W-定的注入速度將封堵劑注入并聯(lián)的H根填充通道,并收 集、計(jì)量高、中、低H根不同滲透率填充通道出口端的出液情況,當(dāng)中滲透率填充通道出口 端的出液量達(dá)到其孔隙體積的45% -55%時(shí),即可視為封堵劑已到達(dá)中滲透率填充通道的 中部。反復(fù)試驗(yàn),不斷調(diào)整堵劑實(shí)驗(yàn)表觀黏度和堵劑實(shí)驗(yàn)注入速度,使堵劑實(shí)驗(yàn)實(shí)際注入量 達(dá)到堵劑實(shí)驗(yàn)理論注入量時(shí),注入封堵劑的前緣到達(dá)中滲透率填充通道的中部,并記錄相 關(guān)數(shù)據(jù)如下:
[0巧4] 堵劑實(shí)驗(yàn)表觀黏度;20mPa.S;
[0巧引堵劑實(shí)驗(yàn)注入速度;140ml/min;
[0巧引堵劑實(shí)驗(yàn)初始注入壓力;0.OMPa;
[0巧7] 堵劑實(shí)驗(yàn)流動(dòng)壓力梯度;0. 018MPa/ml;
[0巧8] 堵劑實(shí)驗(yàn)封堵壓力;5.OMPa;
[0259] 實(shí)驗(yàn)稠油相啟動(dòng)壓力;6.OMPa。
[0260] (3)根據(jù)試驗(yàn)和油井資料,完成耐封堵劑性能優(yōu)化設(shè)計(jì)
[0261] 由于室內(nèi)試驗(yàn)儀器的尺度與現(xiàn)場(chǎng)注入設(shè)備和儲(chǔ)層尺度差別很大,經(jīng)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)評(píng)價(jià)取得堵劑實(shí)驗(yàn)注入速度和堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度之間的換算系數(shù)n為15. 7X104, 計(jì)算得到相應(yīng)的堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度為22化/min。
[0262] 根據(jù)A4井資料和實(shí)驗(yàn)參數(shù)確定的堵劑施工設(shè)計(jì)用量和堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度計(jì) 算,W22化/min速度完成690m3堵劑的施工設(shè)計(jì)注入時(shí)間為52小時(shí),則堵劑的施工設(shè)計(jì)常 溫固結(jié)時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)大于60小時(shí),W保障施工安全。
[0263] 根據(jù)物模實(shí)驗(yàn)確定的封堵施工參數(shù)為:
[0264] 堵劑施工設(shè)計(jì)表觀黏度;20mPa.S;
[026引堵劑施工設(shè)計(jì)注入速度;220L/min;
[0266] 堵劑施工設(shè)計(jì)初始注入壓力;0.OMPa;
[0267] 施工設(shè)計(jì)最高壓力;6.OMPa。
[026引 實(shí)施例5 :
[0269] 利用本發(fā)明的物理模型對(duì)某油田稠油熱采生產(chǎn)井B井進(jìn)行封堵施工前的室內(nèi)模 擬實(shí)驗(yàn)和施工設(shè)計(jì),待施工B井的儲(chǔ)層最大滲透率為2000血、最小滲透率為500血,已生產(chǎn) 10輪次,W送口井的施工設(shè)計(jì)與實(shí)施效果為例來(lái)說(shuō)明利用本發(fā)明的物理模型及模擬實(shí)驗(yàn)方 法進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的方法,具體過(guò)程如下:
[0270] (I)建立稠油熱采待施工井的單通道儲(chǔ)層物理模型
[0271] 由于B井為長(zhǎng)期停產(chǎn)井,不能收集到該井產(chǎn)出的地層砂樣品、原油樣品和地層水 樣品。因此根據(jù)該井的有關(guān)資料和相臨井情況,選擇粒徑為10-40范圍的玻璃珠作為模擬 地層砂,WB井周邊生產(chǎn)井產(chǎn)出的稠油為模擬油,W室內(nèi)配制的2萬(wàn)礦化度水為模擬地層 水,制作出高、中、低H個(gè)滲透率范圍的填充通道,并分別用模擬油、水完全充滿,H個(gè)填充 通道的詳細(xì)數(shù)據(jù)如下:
[0272] 高滲透率填充通道;長(zhǎng)度0. 5米,內(nèi)直徑2. 54mm,滲透率為450血,孔隙體積 102cm3,100 %模擬地層水。
[0273] 中滲透率填充通道;長(zhǎng)度0. 5米,內(nèi)直徑2. 54mm,滲透率為295血,孔隙體積96cm3, 其中流體,40 %為模擬地層水、60 %為模擬原油。
[0274] 低滲透率填充通道;長(zhǎng)度0. 5米,內(nèi)直徑2. 54mm,滲透率為118血,孔隙體積90cm3, 100 %模擬原油。
[0275] (2)對(duì)建立的稠油熱采待施工井的儲(chǔ)層物理模型進(jìn)行封堵劑注入模擬試驗(yàn),求取 施工設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
[0276] (i)上述儲(chǔ)層物理模型中的堵劑實(shí)驗(yàn)實(shí)際注入量為高滲透率填充通道孔隙體積 與50%中滲透率填充通道孔隙體積之和,即150cm3。
[0277] (ii)按公式(IV)計(jì)算B井封堵水竄通道需要注入的封堵劑體積:
[027引 (私.,…丘X方X記^X巧>裝濁。,"WiOOOO ( W)
[027引 公式(IV)中:
[0280]Vx;局滲流通道體積,m3 ;
[0281] ;油井累積產(chǎn)油量,m3 ;
[0282]L ;直井為油層厚度,水平井為油層水平段長(zhǎng)度,m ;
[0283] 31 :3, 14;
[0284]Theat;僅依靠熱傳導(dǎo),蒸汽熱效應(yīng)的覆蓋半徑,m ;
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