實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法技術

本發明專利技術公開了實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法。該方法包括：采用酸壓模擬器?FracproPT?模擬酸壓過程中井下酸壓裂縫延伸擴展、酸刻蝕過程，獲取沿著水力縫長方向的縫寬分布、縫高分布、溫度分布、酸液質量濃度分布數據；在水力裂縫縫長方向選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%共10個特征點的縫寬、縫高、溫度數據；將油田現場尺度的注酸排量轉換為實驗室尺度的注酸排量；按照10個特征點的酸液質量濃度數據配置實驗所用的酸液；模擬酸刻蝕過程，實驗測試儲層閉合壓力條件下的導流能力，繪制儲層條件下酸蝕裂縫導流能力沿縫長方向的分布圖。本發明專利技術原理可靠，操作簡便，具有廣闊的市場前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油工程領域實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法，通過實驗測試地下酸壓裂縫沿縫長方向的導流能力分布，準確評價地下酸壓裂縫的導流能力，提高碳酸鹽巖油氣藏酸壓增產效果。
技術介紹
我國海相碳酸鹽巖油氣藏分布范圍較廣，海相盆地50個，勘探面積約455×104km2，油氣資源量為380×108t油當量。近年來先后在四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地相繼發現了大型——中型海相碳酸鹽巖油氣田，截止“十一五”末，累計探明率僅為15％，展現了巨大的勘探開發前景(趙文智,胡素云,劉偉,等.再論中國陸上深層海相碳酸鹽巖油氣地質特征與勘探前景[J].天然氣工業,2014,34(4):1-9)。我國海相碳酸鹽巖儲層非均質性極強，富油氣儲集體發育不連續，井眼直接溝通富油氣儲集體幾率小，酸壓是勘探開發不可或缺的技術手段(何春明,才博,唐邦忠,等.裂縫性碳酸鹽巖儲層體積酸壓技術精細化研究[J].石油與天然氣化工,2014:534-538)。酸壓是指在高于儲層破裂壓力下將酸液注入儲層，在儲層中形成酸蝕裂縫的增產技術。油田現場通常先用粘性前置液(非反應性液體，如壓裂液)將儲層壓開，形成水力裂縫，然后注入酸液。酸液與水力裂縫壁面巖石反應，由于酸巖反應的非均質性，在水力裂縫不同的位置反應程度存在差異，裂縫閉合后，未反應區將作為支撐點保持裂縫張開，從而使酸蝕裂縫具有一定的導流能力。酸壓工程設計的焦點在于：確定沿著水力裂縫縫長方向酸液的有效作用距離和酸刻蝕形成的導流能力分布(MJEconomides，ADHill，CEhlig-Economides，DingZhu.Petroleumproductionsystems[M].NewYork:PearsonEducationInternational,553-554)。由于酸刻蝕水力裂縫固有的非均質性，導致確定酸蝕裂縫的導流能力非常困難。確定導流能力方法包括：數值模擬方法和實驗評價方法。數值模擬方法采用經驗公式修正，具有很大的不確定性，準確度低。實驗方法是獲取酸蝕裂縫導流能力最直接的方法，然受目前實驗巖樣尺度的限制(目前實驗巖樣：長(140-180)mm×寬38mm×厚(15～50)mm)，實驗結果僅僅反應近井筒附近的導流能力，難以反應沿著整個縫長方向的導流能力。目前國內外還沒有實驗方法評價酸蝕裂縫導流能力沿水力裂縫縫長方向分布，這直接導致碳酸鹽巖儲層酸壓工藝措施選擇、酸壓參數選擇具有盲目性，影響酸壓效果，增加了酸壓經濟成本。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法，該方法原理可靠，操作簡便，實現了在整個縫長方向的酸蝕裂縫導流能力測試，有利于真實評價地下酸壓裂縫的導流能力分布，提高碳酸鹽巖油氣藏的酸壓改造效果，具有廣闊的市場前景。為達到以上技術目的，本專利技術提供以下技術方案。本專利技術首先采用常用的酸壓模擬器FracproPT模擬酸壓過程中井下酸壓裂縫延伸擴展、酸刻蝕過程，獲取沿著水力縫長方向的縫寬分布、縫高分布、溫度分布、酸液質量濃度分布數據；并在水力裂縫縫長方向選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的縫寬、縫高、溫度數據；然后根據流體力學雷洛數相似準則將油田現場尺度的注酸排量轉換為實驗室尺度的注酸排量；再按照10個特征點的酸液質量濃度數據配置實驗所用的酸液；最后根據10個特征點的實驗條件參數，按照專利ZL201010203373.0所述流程模擬酸刻蝕過程，并實驗測試儲層閉合壓力條件下的導流能力，繪制儲層條件下酸蝕裂縫導流能力沿縫長方向的分布圖。實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法，依次包括下列步驟：(1)采用常用的酸壓模擬器FracproPT模擬酸壓過程中井下酸壓裂縫延伸擴展、酸刻蝕過程，獲取沿著水力縫長方向的縫寬分布、縫高分布、溫度分布、酸液質量濃度分布數據；在水力裂縫縫長方向選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的縫寬、縫高、溫度數據；(2)根據流體力學雷洛數相似準則，結合步驟(1)中10個特征點的縫高數據，將油田現場尺度的注酸排量轉換為實驗室尺度的注酸排量；(3)根據步驟(1)中的10個特征點的酸液質量濃度數據，配置實驗所用10個特征點的酸液；(4)根據步驟(1)中10個特征點對應的溫度、縫寬，步驟(2)中10個特征點的注酸排量，使用步驟(3)中配置的酸液，按照專利ZL201010203373.0所述流程實驗模擬酸刻蝕過程，并實驗測試儲層閉合壓力條件下的導流能力，繪制儲層條件下酸蝕裂縫導流能力沿縫長方向的分布圖。在本專利技術中，所述步驟(1)中采用常用的酸壓模擬器FracproPT模擬酸壓過程中井下酸壓裂縫延伸擴展、酸刻蝕過程，獲取沿著水力縫長方向的縫寬分布、縫高分布、溫度分布、酸液質量濃度分布數據；在水力裂縫縫長方向選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的縫寬、縫高、溫度數據，包括下列步驟：1)將待酸壓井層的井筒資料、儲層地質資料、酸壓裂的液體資料及施工參數導入到酸壓模擬器FracproPT中，數值計算水力裂縫擴展，獲取注入前置液后沿著水力縫長方向的縫寬、縫高、溫度數據，并繪制縫寬、縫高、溫度分布圖。即：在酸壓模擬器FracproPT“WellboreConfiguration”模塊中輸入井筒資料；“ReservoirParameters”模塊中輸入儲層地層參數；“Fluid&ProppantSelection”模塊中輸入酸壓裂的液體資料；在“TreatmentSchedule”輸入前置液(壓裂液)的泵注程序；數值模擬計算注入壓裂液后水力裂縫縫長方向的溫度分布、縫寬分布、縫高分布，并繪制沿縫長方向的分布圖。2)基于步驟1)的模型，在“TreatmentSchedule”添加酸液泵注程序，數值模擬計算酸刻蝕水力裂縫過程，獲取酸液質量濃度沿著縫長方向的分布，并繪制酸液質量濃度分布圖。3)在步驟2)的酸液質量濃度分布圖上，選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的對應的縫長，并根據對應的縫長在步驟1)中的溫度分布圖、縫寬分布圖、縫高分布圖中讀取縫寬、縫高、溫度數據。在本專利技術中，所述步驟(2)中根據流體力學雷洛數相似準則，結合步驟(1)中10個特征點的縫高數據，將油田現場尺度的注酸排量轉換為實驗室尺度的注酸排量，包括下列內容：水力裂縫在縫長任意位置i的流速為(李穎川，采油工程(第二版)[M]，北京：石油工業出版社，278-279)：根據流體力學，水力裂縫中的雷洛數為：將(1)式代入(2)式可得，水力裂縫中的雷洛數：同理，可得實驗室尺度的水力裂縫中的雷洛數：根據雷諾數相似，既有：nRe,i＝NRe,i(5)實驗所用的酸液體系即油田現場所用的酸液體系，所以密度、粘度相等，結合(3)-(5)式可得實驗室尺度的注酸排量q為：式中：Q為現場注酸排量，m3/min；U本文檔來自技高網...

【技術保護點】
實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法，依次包括下列步驟：(1)采用酸壓模擬器FracproPT模擬酸壓過程中井下酸壓裂縫延伸擴展、酸刻蝕過程，獲取沿著水力縫長方向的縫寬分布、縫高分布、溫度分布、酸液質量濃度分布數據；在水力裂縫縫長方向選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的縫寬、縫高、溫度數據；(2)根據流體力學雷洛數相似準則，結合步驟(1)中10個特征點的縫高數據，將油田現場尺度的注酸排量轉換為實驗室尺度的注酸排量；(3)根據步驟(1)中的10個特征點的酸液質量濃度數據，配置實驗所用10個特征點的酸液；(4)根據步驟(1)中10個特征點對應的溫度、縫寬，步驟(2)中10個特征點的注酸排量，使用步驟(3)中配置的酸液，模擬酸刻蝕過程，并測試儲層閉合壓力條件下的導流能力，繪制儲層條件下酸蝕裂縫導流能力沿縫長方向的分布圖。

【技術特征摘要】
1.實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法，依次包括下列步驟：(1)采用酸壓模擬器FracproPT模擬酸壓過程中井下酸壓裂縫延伸擴展、酸刻蝕過程，獲取沿著水力縫長方向的縫寬分布、縫高分布、溫度分布、酸液質量濃度分布數據；在水力裂縫縫長方向選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的縫寬、縫高、溫度數據；(2)根據流體力學雷洛數相似準則，結合步驟(1)中10個特征點的縫高數據，將油田現場尺度的注酸排量轉換為實驗室尺度的注酸排量；(3)根據步驟(1)中的10個特征點的酸液質量濃度數據，配置實驗所用10個特征點的酸液；(4)根據步驟(1)中10個特征點對應的溫度、縫寬，步驟(2)中10個特征點的注酸排量，使用步驟(3)中配置的酸液，模擬酸刻蝕過程，并測試儲層閉合壓力條件下的導流能力，繪制儲層條件下酸蝕裂縫導流能力沿縫長方向的分布圖。2.如權利要求1所述的實驗確定碳酸鹽巖油氣藏酸壓裂縫導流能力分布的方法，其特征在于，所述步驟(1)包括：1)將待酸壓井層的井筒資料、儲層地質資料、酸壓裂的液體資料及施工參數導入到酸壓模擬器FracproPT中，數值計算水力裂縫擴展，獲取注入前置液后沿著水力縫長方向的縫寬、縫高、溫度數據，并繪制縫寬、縫高、溫度分布圖；2)添加酸液泵注程序，數值模擬計算酸刻蝕水力裂縫過程，獲取酸液質量濃度沿著縫長方向的分布，并繪制酸液質量濃度分布圖；3)選取酸液質量濃度為初始質量濃度的100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％共10個特征點的對應的縫長，并根據對應的縫長在步驟1)中的溫度分布圖、縫寬分布圖、縫高分布圖中讀取縫寬、縫高、溫度數據。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：茍波，郭建春，陳遲，任冀川，賴杰，李驍，楊波，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：四川;51