[發明專利]一種獲取碳酸鹽巖油藏中井鉆遇溶洞的體積的方法

有效

• 申請號: 201810091350.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN110107277B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 龐偉;杜娟;張同義
• 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工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/06;G06Q50/02
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟;朱繪

1.一種獲取碳酸鹽巖油藏中井鉆遇溶洞的體積的方法，其特征在于，所述方法包括：

建立耦合井筒—溶洞—地層流動的試井分析模型，其中，所述試井分析模型考慮基巖的滲流，基巖向溶洞的竄流，溶洞內的管流和波動；

基于所述試井分析模型根據實測的井底壓力數據計算井鉆遇溶洞的體積，所述試井分析模型依次包括井筒外的地層滲流表達式、溶洞外的地層滲流表達式、井筒內流動表達式、溶洞內流動表達式、內邊界表達式和外邊界表達式，其中，對于非圓形封閉邊界類型的試井模型，在建立模型時直接修改外邊界條件，其他過程相同，其中，以地層邊界為圓形封閉邊界的情況，所述試井分析模型為：

式中：μ為流體的粘度，Pa·s；t為時間，hr；C_w和C_v分別為井筒及溶洞存儲常數，m³/Pa；s_w和s_v分布為井筒和溶洞的表皮系數；Q為日產量，m³/s；B為流體體積系數；r_e為地層外邊界半徑，m；r為與井筒中心或溶洞中心的距離，m；r_v為溶洞半徑，m；r_w為井筒半徑，m；h₁為井筒位置對應的基巖儲層厚度，m；h₂為溶洞位置對應的基巖儲層厚度，m。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，建立耦合井筒—溶洞—地層流動的試井分析模型，包括：

針對流體從溶洞流入井筒，再由井筒流出地面的流體流動過程建立井—溶洞中流動模型，其中，所述流體流動過程滿足質量守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程；

將地層基巖中的流體流動引入所述井—溶洞中流動模型，建立所述試井分析模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，建立耦合井筒—溶洞—地層流動的試井分析模型，其中，所述試井分析模型包括以下模型假設：

碳酸鹽巖儲層由基巖、微裂縫及溶洞組成；

基巖作為流體儲集空間不參與滲流，但通過竄流方式向溶洞及裂縫間提供流量；

裂縫作為主要的滲流通道，滿足達西定律，不僅將基巖及溶洞和裂縫進行溝通，而且向井提供流量；

地層為各向同性圓形油藏，圓心處有一定產量生產的油井；

地層外部為單一均勻介質；

考慮流體的微可壓縮性，假設流體壓縮系數相對較小，運動過程中流體的速度相對較小；

溶洞為圓柱形，并且與井筒同心，溶洞內部考慮垂直方向的流動。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述流體流動過程滿足的質量守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程為：

其中：

ρ為流體密度，kg/m³；

v為流體流動速度，m/s；

x軸為由井筒圓心向下建立的一維坐標軸；

p為壓力，Pa；

f為流體受到的摩擦系數，無量綱；

D為井筒的直徑，m；

p_wf和p_v分別為井筒和溶洞中的壓力，Pa；

v_wf為井筒和溶洞連接處流體的速度，m/s。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，井筒中的壓力為：

其中：

D為油管直徑，m；

C為油管及流體系統中的波速，m/s；

C_v為溶洞的存儲常數，m³/MPa；

v₀為初始時刻的速度，m/s；

r_v為溶洞半徑，m。