從井筒到地層注入化學(xué)劑的濃度分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油藏?cái)?shù)值模擬理論研究、技術(shù)應(yīng)用及油氣田開(kāi)發(fā)提高油藏采收率領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種應(yīng)用于非均相復(fù)合驅(qū)油體系的化學(xué)驅(qū)油藏模擬方法與井筒內(nèi)化學(xué)劑濃度分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在化學(xué)驅(qū)數(shù)值模擬軟件中，對(duì)于直井井筒在垂向的各個(gè)數(shù)值模擬小層靜態(tài)注入量分配主要是根據(jù)滲透率、小層厚度、液體粘度來(lái)確定，既通過(guò)各個(gè)小層的流度比分配各層的液量。在流體流動(dòng)的過(guò)程中，再通過(guò)井筒所在網(wǎng)格的油藏壓力與井底流壓的壓差動(dòng)態(tài)分配各層產(chǎn)量。數(shù)值模擬軟件在模擬傳統(tǒng)的聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)等驅(qū)替方式時(shí)，均將化學(xué)劑考慮為水相中的均勻分散劑，在水中均勻分布，因此在從井筒注入油藏時(shí)，在垂向上僅考慮各個(gè)層的液量分配，而不考慮濃度變化，既認(rèn)為垂向上各層聚合物、表面活性劑從井筒進(jìn)入油藏的濃度是一樣的。對(duì)于以預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒為主要驅(qū)替劑的非均相復(fù)合驅(qū)體系來(lái)說(shuō)，由于凝膠顆粒在水相中是非均相的懸浮液，并不與水完全相溶，因此在從井筒到地層中流動(dòng)時(shí)，在不同的滲透率區(qū)域濃度會(huì)發(fā)生變化。從室內(nèi)非均質(zhì)雙管實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，注入非均相體系后，高滲管的分流量大幅度降低，低滲管的分流量大幅度提升，表明凝膠顆粒主要進(jìn)入了高滲管，而對(duì)低滲管的滲透率傷害較小。在注入端口位置，凝膠顆粒對(duì)高滲管的封堵性遠(yuǎn)高于對(duì)低滲管的封堵性。實(shí)驗(yàn)表明，非均相體系阻力系數(shù)隨濃度升高而增大，而其阻力系數(shù)對(duì)注入井在油藏垂向上的流量分配具有重要影響。因此，考慮凝膠顆粒從井筒中到地層中的濃度分配方法，對(duì)于認(rèn)清非均相體系的驅(qū)替機(jī)理，確定礦場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中的凝膠顆粒注入濃度與注入量，指導(dǎo)開(kāi)發(fā)方案的優(yōu)化調(diào)整具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒在井筒中到地層中流動(dòng)時(shí)的濃度分配方法。
[0004]本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):從井筒到地層注入化學(xué)劑的濃度分配方法，該從井筒到地層注入化學(xué)劑的濃度分配方法包括:步驟1，測(cè)量凝膠顆粒濃度分配系數(shù)隨地層滲透率的變化關(guān)系，凝膠顆粒濃度分配系數(shù)為凝膠顆粒注入地層后的濃度與注入濃度的比值；步驟2，測(cè)量凝膠顆粒濃度分配系數(shù)隨壓差的變化關(guān)系；步驟3，確定凝膠顆粒濃度分配系數(shù)實(shí)驗(yàn)圖版；步驟4，數(shù)值模擬計(jì)算時(shí)，根據(jù)凝膠顆粒濃度分配系數(shù)確定從井筒到地層的凝膠顆粒濃度值；以及步驟5，進(jìn)行聚合物凝膠顆粒數(shù)值模擬研究。
[0005]本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]在步驟1中，通過(guò)填砂管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，測(cè)量聚合物凝膠顆粒溶液從井筒到地層的凝膠顆粒濃度分配系數(shù)，凝膠顆粒濃度分配系數(shù)與填砂管的滲透率有關(guān)，固定注采壓差，改變填砂管的滲透率，得到凝膠顆粒濃度分配系數(shù)與滲透率定量函數(shù)關(guān)系。
[0007]在步驟2中，通過(guò)填砂管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，固填砂管的滲透率，改變注采壓差，測(cè)量聚合物凝膠顆粒溶液從井筒到地層的濃度分配系數(shù)與壓差的定量函數(shù)關(guān)系。
[0008]在步驟3中，通過(guò)步驟1和步驟2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用多參數(shù)插值或回歸分析得到聚合物凝膠顆粒溶液濃度分配系數(shù)與滲透率、壓差的定量函數(shù)關(guān)系圖版。
[0009]，在步驟4中，在數(shù)值模擬計(jì)算時(shí)，在通過(guò)滲透率分配系數(shù)曲線插值計(jì)算相鄰網(wǎng)格的凝膠顆粒濃度分配系數(shù)時(shí)，滲透率值取井筒滲透率與井筒所在網(wǎng)格滲透率的調(diào)和平均，以更準(zhǔn)確地描述顆粒在相鄰網(wǎng)格之間的傳輸。
[0010]在步驟4中，在數(shù)值模擬計(jì)算時(shí)，在確定井筒中垂向上各個(gè)數(shù)值模擬層的顆粒初始濃度或上一時(shí)間步的濃度時(shí)，用顆粒注入濃度乘以顆粒濃度分配系數(shù)，以此表示初始進(jìn)入地層的顆粒濃度或者上一時(shí)間步的聚合物凝膠顆粒濃度內(nèi)邊界條件。
[0011]在步驟4中，根據(jù)凝膠顆粒濃度分配系數(shù)的定義，高滲區(qū)域的凝膠顆粒濃度分配系數(shù)較大，從而凝膠顆粒初始濃度高，水相粘度、滲透率下降系數(shù)高，封堵性能好，液量分配減少；低滲區(qū)域凝膠顆粒濃度分配系數(shù)較小，凝膠顆粒濃度分配較低，阻力系數(shù)小，封堵性能差，分流量較高；隨著井底壓力和油藏壓力的變化，凝膠顆粒濃度分配系數(shù)隨壓差的變化而變化。
[0012]在步驟4中，將通過(guò)步驟4確定的聚合物凝膠顆粒濃度內(nèi)邊界條件，代入油藏模擬的各個(gè)方程進(jìn)行計(jì)算，在整個(gè)目的地層中開(kāi)展聚合物凝膠顆粒驅(qū)油的數(shù)值模擬研究。
[0013]本發(fā)明中的從井筒到地層注入化學(xué)劑的濃度分配方法，根據(jù)非均相驅(qū)油體系在注入端垂向上的液量分配規(guī)律，定義了凝膠顆粒濃度分配系數(shù)，表征這一新型驅(qū)油體系對(duì)垂向液量分配的影響規(guī)律，完善了非均相復(fù)合驅(qū)數(shù)值模擬方法，為深入認(rèn)識(shí)其驅(qū)油機(jī)理以及開(kāi)展礦場(chǎng)應(yīng)用提供了進(jìn)一步的理論依據(jù)和應(yīng)用手段。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的從井筒到地層注入化學(xué)劑的濃度分配方法的一具體實(shí)施例的流程圖；
[0015]圖2是本發(fā)明一具體實(shí)施例的模擬區(qū)域網(wǎng)格及井位設(shè)置示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明一具體實(shí)施例的預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒濃度與殘余阻力系數(shù)相互關(guān)系示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明一具體實(shí)施例的注入預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒后高、低滲管顆粒濃度分配系數(shù)變化情況示意圖；
[0018]圖5是本發(fā)明一具體實(shí)施例的聚合物驅(qū)與凝膠顆粒驅(qū)高、低滲管產(chǎn)液百分?jǐn)?shù)對(duì)比示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0020]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的從井筒到地層注入化學(xué)劑的濃度分配方法的流程圖。
[0021]在步驟101，通過(guò)填砂管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，測(cè)量聚合物凝膠顆粒溶液從井筒到地層的濃度分配系數(shù)。將凝膠顆粒注入地層后的濃度與注入濃度的比值定義為凝膠顆粒濃度分配系數(shù)，凝膠顆粒濃度分配系數(shù)與填砂管的滲透率有關(guān)，固定注采壓差，改變填砂管的滲透率，得到凝膠顆粒濃度分配系數(shù)與滲透率定量函數(shù)關(guān)系。
[0022]在步驟102，通過(guò)填砂管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，固填砂管的滲透率，改變注采壓差，測(cè)量聚合物凝膠顆粒溶液從井筒到地層的濃度分配系數(shù)與壓差的定量函數(shù)關(guān)系。
[0023]在步驟103，通過(guò)步驟101和步驟102的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用多參數(shù)插值或回歸分析得到聚合物凝膠顆粒溶液濃度分配系數(shù)與滲透率、壓差的定量函數(shù)關(guān)系圖版。
[0024]在步驟104，在數(shù)值模擬軟件中，在通過(guò)滲透率分配系數(shù)曲線插值計(jì)算相鄰網(wǎng)格的凝膠顆粒濃度分配系數(shù)時(shí)，滲透率值取井筒滲透率與井筒所在網(wǎng)格滲透率的調(diào)和平均，以更準(zhǔn)確地描述顆粒在相鄰網(wǎng)格