[發明專利]一種獲取碳酸鹽巖油藏中溶洞的體積的方法

有效

• 申請號: 201810090712.5
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN110096718B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 龐偉;李冬梅;張同義;徐艷東;杜娟;陶杉;艾爽
• 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: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 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計算井鉆遇溶洞和/或非井鉆遇溶洞的體積；

在建立耦合井筒—溶洞—地層流動的試井分析模型的過程中，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；

在基于所述試井分析模型計算井鉆遇溶洞和/或非井鉆遇溶洞的體積的過程中，包括：

計算溶洞向井筒提供的產量，根據實測數據與理論數據擬合，采用物質平衡法得到非井鉆遇溶洞的體積；通過以下操作基于所述試井分析模型計算非井鉆遇溶洞的體積：

根據溶洞向井筒提供的產量，計算溶洞壓力分布；

根據所述溶洞壓力分布計算溶洞的理論壓力數據，擬合實測壓力數據與理論壓力數據，確定非井鉆遇溶洞的體積；

通過以下操作基于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：

將試井分析模型進行無量綱化；

對無量綱化的模型進行拉普拉斯變換并獲取Laplace空間上的解；

根據Laplace空間上的解計算真實空間下的井底壓力解；

將真實空間下的井底壓力解與實測井底壓力數據進行擬合，求得井鉆遇溶洞的體積。

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，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，圓心處有生產產量達到設定要求的油井；

地層外部為單一均勻介質；

考慮流體的微可壓縮性，假設流體壓縮系數近似為零，運動過程中流體的加速度近似為零；

溶洞為圓柱形，并且與井筒同心，溶洞內考慮垂直方向的流動。

3.根據權利要求2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；

t為時間，hr；

g為重力加速度；

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為井筒內油管的直徑，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。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，井筒中的壓力為：

其中：

D為井筒內油管的直徑，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。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，將地層基巖中的流體流動引入所述井—溶洞中流動模型，其中：

對于地層基巖中的流體流動，采用滲流方程

式中：

k為基巖滲透率，md；

p₁為井筒位置對應的基巖中的壓力，Pa；

p₂為溶洞位置對應的基巖中的壓力，Pa；

μ為流體粘度，Pa·s；

C_t為基巖綜合壓縮系數，1/Pa；

φ為基巖孔隙度，無量綱。