[發(fā)明專利]一種預測CO2驅(qū)油藏無機結垢趨勢的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310314197.1
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104343427B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 賈紅育;趙淑霞;李遠欽;馬濤
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;G01N33/26
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 劉明華

技術領域

本發(fā)明涉及石油開采技術領域，尤其涉及一種預測CO₂驅(qū)油藏無機結垢趨勢的方法。

背景技術

目前，我國難動用儲量的開采不斷增加，CO₂驅(qū)規(guī)模也隨之不斷擴大，CO₂驅(qū)作為一項提高采收率的有效技術已為國內(nèi)外許多油田采用，但是對于富鈣礦物含量較高的陸相儲層而言，例如方解石、斜長石、蒙脫石等，CO₂驅(qū)過程中水相中溶解CO₂的增加往往會引發(fā)以富鈣礦物溶解為主的水巖反應，導致地層水中Ca²⁺、CO₃^2-等成垢離子含量的增大，這種飽含成垢離子的地層水流經(jīng)生產(chǎn)井近井地帶和井筒時，由于壓力的大幅降低可能引起難溶無機鹽過飽和而結垢,例如碳酸鈣和硫酸鈣等，結垢往往造成油井近井地層堵塞，井筒阻流，設備損壞，嚴重影響油田開發(fā)。

關于油氣藏開發(fā)過程中的無機結垢問題，國內(nèi)外已開展了大量研究，提出了多種結垢趨勢預測方法，這些方法大體可以分為兩類。

其一為化學計算法，以化學平衡理論及有關平衡常數(shù)和溶解度測定數(shù)據(jù)為基礎建立簡單的計算公式來預測結垢趨勢，為實現(xiàn)簡單計算的目的，計算公式中常忽略某些因素的影響作用；目前常用的方法有朗格利爾Langelier飽和指數(shù)法、斯蒂夫－戴維斯Stiff－Davis飽和指數(shù)法、斯克爾曼Skillman熱力學溶解度法、Ryznar穩(wěn)定指數(shù)SAI法、Oddo－Tomson飽和指數(shù)法、Vetter飽和指數(shù)法、Toddo－Yuan飽和指數(shù)法。

其二為軟件預測方法，根據(jù)化學平衡原理及大量有關平衡常數(shù)和溶解度測定數(shù)據(jù)建立綜合考慮各種影響因素的數(shù)學模型，編制軟件實現(xiàn)復雜的數(shù)值計算來預測結垢趨勢；目前常用的軟件有OFISTP、ScaleChem3、MultiSCALE、SCALEUP?、SDCQPC、?PIOS1.0、JHCPS。

目前，上述兩種結垢趨勢預測方法已經(jīng)應用于許多實際油氣藏的無機結垢趨勢預測，預測天然能量開發(fā)和注水開發(fā)過程中的結垢趨勢效果良好。但是，這些方法都不能直接預測CO₂驅(qū)過程中的無機結垢趨勢，要預測CO₂驅(qū)油藏的結垢趨勢尚有兩個關鍵問題需要解決。

其一為CO₂驅(qū)過程中的水—巖反應模擬計算，根據(jù)化學平衡理論，建立考慮主要化學反應過程的水—巖反應熱力學計算模型，即碳酸的兩級電離反應、碳酸鈣的沉淀-溶解反應，可以計算不同水相溶解CO₂含量條件下水巖反應后的成垢離子含量，進而即可預測CO₂驅(qū)油藏的結垢趨勢。

其二為水相溶解CO₂含量的擬合，水相溶解CO₂含量是水巖反應計算必需的參數(shù)，這一參數(shù)無法直接測定得到，只有通過CO₂驅(qū)過程中產(chǎn)出水的成分變化來擬合求取。

目前，關于CO₂驅(qū)過程中的水巖反應模擬計算和水相溶解CO₂含量的擬合，國內(nèi)外未見相關研究報道，CO₂驅(qū)油藏的結垢趨勢預測也未見文獻和專利報道。中國專利CN101148986提出了一種預測強堿三元復合驅(qū)機采井結垢趨勢的方法，但強堿三元復合驅(qū)機采井結垢為硅垢，而CO₂驅(qū)油藏的結垢為鈣垢，這一方法也不能用于預測CO₂驅(qū)油藏的結垢趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是在解決上述兩個關鍵問題的基礎上而提出的一種預測CO₂驅(qū)油藏結垢趨勢的方法，本方法能夠準確預測CO₂驅(qū)油藏無機結垢趨勢，進而采取相應的防治措施可以減輕或消除由于結垢造成的不利影響，對改善CO₂驅(qū)油藏開發(fā)效果具有重要意義。

本發(fā)明的一種預測CO₂驅(qū)油藏無機結垢趨勢的方法，所述分析方法是采集油藏分析數(shù)據(jù)，根據(jù)高溫高壓下的地層水樣品的組分含量，建立水-巖反應熱力學計算模型，得到CO₂驅(qū)過程中的水-巖反應后的成垢離子含量；對水相溶解CO₂含量的擬合過程，即通過CO₂驅(qū)過程中產(chǎn)出水的組分變化來擬合求取水相溶解CO₂含量，并計算水-巖反應后高溫高壓地層水相關組份的含量，最后進行結垢分析。

所述方法的步驟為，

步驟1，采集油藏分析數(shù)據(jù)；