水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法，包括以下步驟：S11)當(dāng)τe,i≤Δt時，在Δt時步中流體界面穿過本網(wǎng)格，轉(zhuǎn)S13)；S12)當(dāng)τe,i＞Δt時，在Δt時步中流體界面未穿過本網(wǎng)格，界面的移動距離為S13)時步Δt內(nèi)流體界面穿過多網(wǎng)格，消耗τe,i時間流體界面正好移動到網(wǎng)格i的出口，再以剩余時間(Δt-τe,i)作為新的觀察時步Δt*，界面從下一個網(wǎng)格入口開始，轉(zhuǎn)入步驟S11)繼續(xù)跟蹤。本發(fā)明的有益效果是：建立跟蹤井筒中液體界面移動速度位置方法，根據(jù)流體對井段的占用時間和占用長度，提出確定不同流體漏失量的計算方法；在單一界面跟蹤基礎(chǔ)上，建立井筒多流體移動界面的跟蹤算法、多段流體漏失量的計算方法，有效解決水平井酸化模擬中流體分布預(yù)測難題。
【專利說明】水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鉆水平井能夠增加油藏接觸面積、實現(xiàn)高產(chǎn)量、緩解水錐，酸化是提高碳酸鹽巖水 平井產(chǎn)能經(jīng)濟有效方法，酸液的注入可以采用很多布酸方法，包括從生產(chǎn)油管正向擠入、連 續(xù)油管注入、混合或后注轉(zhuǎn)向劑、封隔器分段注入、噴射注酸，有效的處理要求有充足的酸 液量植入目的段，因此，模型建立的目標(biāo)是針對長水平井，預(yù)測各種布酸方式下進酸分布和 增產(chǎn)效果。
[0003] ECkerfield(2000)等指出酸與完井液之間的移動界面明顯地受非均勻分布的油 藏流動影響，最終導(dǎo)致非均勻的地層進酸量，而井筒水力學(xué)特性影響較小，因為井筒體積遠(yuǎn) 小于注酸量。Gdanski (2005)總結(jié)了最近在碳酸巖酸化方面的進展，指出長碳酸巖段酸化所 存在的挑戰(zhàn)，大多數(shù)的酸化方案基于過去的經(jīng)驗規(guī)則設(shè)計。
[0004] Davies&Jones(1996)提出了一個水平井布酸模型，該模型針對砂巖地層的裸眼完 井，用擬穩(wěn)態(tài)油藏模型作模擬器，計算表明酸化段油藏參數(shù)的變化顯著影響進酸分布，也強 調(diào)需要考慮井筒流動的影響。
[0005] 典型的基質(zhì)酸化過程中，通過生產(chǎn)油管、連續(xù)油管或鉆柱注入酸液，酸從油管（及 其他類型）或滑套流出，頂替井筒內(nèi)的殘余流體，在兩種流體之間產(chǎn)生一個或兩個界面，前 緣過后的酸進入地層，在巖體內(nèi)產(chǎn)生溶蝕蚯蚓孔，從而增加與地層接觸部分的注入能力，在 措施井段的任意位置，酸對地層注入能力的影響綜合為局部的變表皮系數(shù)，并且隨該處的 注酸量變化，局部注入能力同時還受不穩(wěn)定過程影響，任何注入流體將引起多孔介質(zhì)中孔 隙壓力的上升，注入產(chǎn)生不穩(wěn)定壓力上升與酸化增加注入指數(shù)導(dǎo)致的壓力下降趨勢相互抵 消，在布酸預(yù)測中都需要適當(dāng)考慮這種競爭效應(yīng)。
[0006] 不同井段儲層物性的差異導(dǎo)致水平井段吸酸指數(shù)變化，影響注酸改造段井筒中流 速分布，施工過程可能注入多段性質(zhì)不同的流體，使管柱內(nèi)和管外吸酸地層中同時存在多 個變化的流體帶，導(dǎo)致內(nèi)外邊界的復(fù)雜化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供水平井酸化過程中井筒多段流體移 動界面跟蹤方法。
[0008] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：水平井酸化過程中井筒多段流體移動界 面跟蹤方法，設(shè)定酸化段井筒長度為L，將酸化段井筒劃分為（η 2-ηι+1)個網(wǎng)格節(jié)點，設(shè)定井 筒網(wǎng)格i的注入流率為qK(i)，網(wǎng)格i單元長度為AL(i)，網(wǎng)格i流入端流量為q w(i)，從網(wǎng) 格i流入端到流出端的飛行時間為Ti，兩種種流體A與B的初始界面在網(wǎng)格i內(nèi)的X處， 界面從網(wǎng)格i內(nèi)界面X位置移動到出口端的有效飛行時間，則在時間步 長為Δ t后，流體A與B的界面的跟蹤算法包括以下步驟：
[0009] S11)當(dāng)At時，在At時步中流體界面穿過本網(wǎng)格，
[0010] 前進流體B的入地液量為：
[0011] Nb= [(At-τ Μ/2) · (AL「X) + At · X] · qKi;
[0012] 退出流體A的入地液量為：
[0013] Na= (τ e i/2) · (ALi-X) · qEi；
[0014] 轉(zhuǎn) S13)步驟；
[0015] S12)當(dāng)τΜ> At時，在At時步中流體界面未穿過本網(wǎng)格，
[0016] 界面的移動距離為
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法，其特征在于： 設(shè)定酸化段井筒長度為L，將酸化段井筒劃分為（n2-ni+l)個網(wǎng)格節(jié)點，設(shè)定井筒網(wǎng)格i的注入流率為qK(i)，網(wǎng)格i單元長度為AL(i)，網(wǎng)格i流入端流量為qw(i)，從網(wǎng)格i流 入端到流出端的飛行時間為Ti,兩種種流體A與B的初始界面在網(wǎng)格i內(nèi)的X處，界面從
后，流體A與B的界面的跟蹤算法包括以下步驟： 511) 當(dāng)Tu彡At時，在At時步中流體界面穿過本網(wǎng)格， 前進流體B的入地液量為： Nb=[(At-Tei/2)?(ALj-x) +At?x] ?qEi； 退出流體A的入地液量為： Na= (T e,i/2) * (ALi-X) ? qEi； 轉(zhuǎn)S13)步驟； 512) 當(dāng)TeAt時，在At時步中流體界面未穿過本網(wǎng)格， 界面的移動距離為
前進流體B的流動時間為At，占用時間At/2,入地液量為Nb=[At?x+(At/2) ? (x*-x)] ?qEi； 退出流體A的流動時間為At，占用時間At/2，入地液量為Na= [(At/2) (x*-x) + At* (ALi-X*)] ? qEi； 513) 時步At內(nèi)流體界面穿過多網(wǎng)格 消耗\^時間流體界面正好移動到網(wǎng)格i的出口，再以剩余時間（At-TU)作為新的 觀察時步At%界面從下一個網(wǎng)格（i+1)入口開始，轉(zhuǎn)入步驟S11)繼續(xù)跟蹤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法，其特征 在于：當(dāng)酸化段井筒內(nèi)注入多段流體時，多界面跟蹤算法包括以下步驟： 521) 按照流體注入順序掃描出現(xiàn)的界面，對于到頂或消失的界面則跳過； 522) 計算界面K后虛擬占用下的K段流體漏失體積； 523) 計算界面K移動區(qū)內(nèi)的K段流體漏失體積并校正虛擬占用； 524) 條件標(biāo)記到頂或消失的界面，重復(fù)界面掃描過程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井酸化過程中井筒多段流體移動界面跟蹤方法，其特征 在于：所述的虛擬占用是指：設(shè)定當(dāng)流體K界面后端"沒有"其他流體界面，界面K后端由 被第K段流體"完全占用"，僅當(dāng)流體K為最末段時該設(shè)定才成立，其他情況下視為"虛擬占 用"，處理方法為： 531) 界面K后端的所有網(wǎng)格，視為虛擬占用情況，在第K段流體累積體積中累加上該網(wǎng) 格本時步的入地體積； 532) 界面K移動區(qū)內(nèi)的網(wǎng)格，界面K移動區(qū)間內(nèi)被第K段流體與第K-I段流體部分占 用，按所述的網(wǎng)格的飛行時間計算流體本網(wǎng)格的占用時間及該時步的入地體積Vf; 533) 對界面移動區(qū)內(nèi)的網(wǎng)格，在前進的第K段流體累積體積中累加Vf，同時在后退的 第（K-I)段流體累積體積中減去Vf，校正第（K-I)段虛擬占用產(chǎn)生的多余漏失量，將虛擬占 用轉(zhuǎn)換為真實占用； 534) 當(dāng)界面K移動到井筒末端時，第K段之前的流體段已完全漏失，標(biāo)記界面K為到頂 界面； 535) 當(dāng)界面K移動到達或超過之前的界面P的位置時（K>P)，則第P段流體已完全漏 失，界面P已被界面K覆蓋，標(biāo)記界面P消失。
【文檔編號】E21B47/047GK104500040SQ201410549464
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】陳偉, 劉義軍, 歐家強, 袁權(quán), 陳理捷, 蔣紅 申請人:西南石油大學(xué)