[發明專利]化學驅注入油管的篩選方法

有效

• 申請號: 201711442521.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108252696B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 宋陽;寇微;曲紹剛;何傳興;王昕;劉暢;馬振;李楠;陳鵬;王智博;張成博;馬薇;孫緒昌;周培杰;肖家宏;鮑紅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;錢能

1.一種化學驅注入油管的篩選方法，其特征在于，所述化學驅注入油管的篩選方法包括以下步驟：

獲取目標區塊準備注入聚合物溶液的稠度系數與溫度的關系、流變指數與溫度的關系；

計算井筒內不同位置溫度的分布得到井筒內的溫度場，具體為通過計算井筒內不同位置溫度的分布，進而對所述聚合物溶液流經每個位置的稠度系數和流變指數值進行約束，計算井筒內不同位置溫度的分布的公式如下：

其中：T_i表示第i個計算步長對應的流聚合物溶液溫度，單位為℃；K₁表示油管中的流體至地層間單位管長的傳熱系數，單位為W/(m·℃)；T₀表示為原始地層溫度，單位為℃；ml表示地溫梯度，單位為℃；q₁表示內熱源，單位為W/m；W表示水當量，單位為W/℃；l表示計算步長，單位為m；

根據給定的日注入量、所述流變指數與溫度的關系、所述井筒內的溫度場計算得到不同管徑油管的最大流速，篩選出滿足流速要求的油管；

根據給定的日注入量、所述流變指數與溫度的關系、所述井筒內的溫度場計算得到不同管徑油管的粘損，具體的計算公式如下：

其中：Δμ表示某一管徑下，垂直管流過程的總粘損，單位為mPa·s；B表示粘損系數，表示總粘損與管壁處剪切速率的關系，由大量實驗數據擬合得到；表示第i個計算步長對應的管壁處剪切速率，單位為s^-1；Ri表示油管半徑，單位為m；ni表示第i個計算步長對應溫度下的流變指數；V_i表示第i個計算步長對應的截面平均流速，單位為m/s；l表示計算步長，單位為m；

根據給定的日注入量、目標井的溫度場、所述聚合物溶液的稠度系數與溫度的關系、所述流變指數與溫度的關系得到不同管徑油管下流體的流態，根據給定的日注入量、注入聚合物溶液的稠度系數K和流變指數n計算得到垂直管流中不同位置的流態判別值，再判斷出不同管徑油管下流體的流態，其中流態判別值的計算過程如下：

其中，Zi表示第i個計算步長對應的流態判別值；Ki表示第i個計算步長對應溫度下的稠度系數，單位為mPa·sn；ni表示第i個計算步長對應溫度下的流變指數；Rei表示第i個計算步長對應的雷諾數；ρ表示流體密度，單位為g/cm³；

根據給定的日注入量、不同管徑油管下流體的流態計算得到不同管徑油管的沿程摩阻，若油管內流體的流態為層流，則計算公式如下：

若油管內流體的流態為紊流，則計算公式如下：

a＝0.2343+0.1533n-0.097n²+0.022n³

b＝0.3955-0.2762n+0.1652n²-3.6402n³

其中，a、b表示經驗系數，ρ表示流體密度，單位為g/cm³；Pf表示摩阻壓力，單位為MPa；Ki表示第i個計算步長對應的稠度系數，單位為mPa·sn；ni表示第i個計算步長對應的流變指數；1表示計算步長，單位為m；V_i表示第i個計算步長對應的截面平均流速，單位為m/s；Ri表示油管半徑，單位為m；n表示流變指數；

對相同管徑、不同表面處理方式的油管進行實驗得到不同表面處理方式的油管的粘損；

根據注入井條件對油管柱強度進行計算以確定油管材料；

根據不同表面處理方式的油管的粘損、油管材料、不同管徑油管的沿程摩阻確定注入油管的規格。

2.根據權利要求1中所述的化學驅注入油管的篩選方法，其特征在于，在所述獲取目標區塊準備注入聚合物溶液的稠度系數與溫度的關系、流變指數與溫度的關系的步驟中，具體為對一種分子量下所述聚合物溶液在不同濃度、不同溫度下的稠度系數K和流變指數n進行實驗獲取，通過最小二乘法擬合在預設濃度下的稠度系數與溫度、流變指數與溫度的關系曲線。