[發明專利]油氣藏物理模擬井筒半徑處理方法

有效

• 申請號: 201010560622.1
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102031965A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 丁祖鵬;劉月田;屈亞光;涂彬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明屬于油氣藏開發物理模擬研究的一種新型物理實驗方法，同時適用于其它與多孔介質內井筒滲流現象有關的研究領域。

背景技術

在油藏物理模擬研究中，人們一直嘗試用實驗室模型按照一定相似關系模擬油藏。實驗室模型首先應該滿足幾何相似，即模型在幾何形狀上與實際油藏相似。實際油藏布井開發時，面積注采單元往往大于10×10⁴m²，井筒半徑約為5～10cm。然而，實驗室模型面積注采單元一般不超過2m²，根據幾何相似，其井筒半徑不超過0.5mm。如此小的井徑，摩阻效應將嚴重阻礙流體在其中的流動，因而大大影響模擬結果的精度和可靠性。

為解決這些問題，先前人們把注采井當作點源點匯，視注采井為無限小的點(與注采單元相比)，同時將油藏物理模擬限定為只研究注采井定產的情況。這樣便可放松井徑的幾何相似，只要井徑相對注采單元充分小且注采井定產即可。但實際油藏開發中，由于受礦場機械(如注水泵和抽油泵)限制，注采井通常定壓生產。目前，對于注采井定壓生產的油藏開發過程的物理模擬，尚未發現行之有效的井筒半徑處理方法。

發明內容

本發明解決的技術問題是：提供一種油氣藏物理模擬井筒半徑處理方法，可方便地解決注采井定壓生產時油藏物理模擬中井徑的限制問題，并為所有與多孔介質內井筒滲流現象有關的研究領域提供技術支持。

本發明的技術解決方案是：一種油氣藏物理模擬井筒半徑處理方法，所述方法是利用近井滲流壓降漏斗原理和等壓等液量原則實現井筒半徑的等價處理，在物理模型中用較大半徑的井筒代替小半徑井筒，同時選擇合適的注采壓差，使實驗模型既能解決井筒半徑過小引起的問題，又能符合油藏內流場特性及規律。

本發明的特點和優點如下：

(1)本發明提供了一套技術方法，使油藏多井定壓開采物理模擬中，模型與油藏井徑的相似成為可能。

(2)利用近井滲流壓降漏斗原理和等壓等液量原則實現了井徑的相似性等價處理。

(3)本方法適用于所有井網類型。

(4)本發明給出了定量化、可操作的技術方法和實施步驟，并給出了五點注采井網實例。

(5)本發明不僅適用于油田開發研究領域，還適用于所有與多孔介質內井筒滲流現象有關的研究領域。

附圖說明

圖1為不同井徑與壓力的關系。

圖2為五點注采井網單元中等效供給邊界示意圖。

圖3為注采井間壓力分布示意圖。

具體實施方式

方法原理

本發明的主要思想是依照滲流力學原理，在物理模型中用較大半徑的井筒代替小半徑井筒，同時選擇合適的注采壓差，使實驗模型既能解決井筒半徑過小引起的問題，又能符合油藏內流場特性及規律。

如圖1所示，根據近井滲流壓降漏斗原理，圓形定壓供給邊界中心一口井定壓生產時，各等壓線均為圓形，井筒本身也是一圈等壓線。在相同的滲流介質中，根據圓形供給邊界壓力和井筒壓力，便可確定供給邊界到井筒間的壓力分布。井筒半徑由小變大時，大井筒位置必然與采用小井筒時的一條等壓線重合。變化井徑時，通過相應地變化井筒處壓力，便可保持供給邊界和井筒間壓力分布不變。進而，采用兩種不同半徑井筒時的產量變化規律完全相同。

本發明提出的方法可以給出多井注采開發時，為保持壓力分布和產量變化規律不變，井徑變化與井筒壓力變化的定量關系。

實現過程

為了滿足井筒半徑的幾何相似，設計模型中的井筒與實際油藏井筒保持幾何相似，也就是使物理模型和油藏中井筒與外部邊界尺度之間的比例相同，二者的井筒半徑r_w與x方向特征尺度L_X之比需滿足如下關系：

(r_w/L_x)|_模型＝(r_w/L_x)|_油藏

但是，如果直接按照上述要求設計物理模型井筒，物理模型內的井徑r_w模型一般在1mm以下(記作r_w小)；如此小的井徑，會使得井筒中的摩阻效應非常明顯，從而顯著影響流體在其中的流動，降低實驗測試的可靠性。