[發(fā)明專利]一種CO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810384777.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108590600B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐志慶;王國峰;周萬富;姚洪田;王鑫;劉向斌;竇淑萍;李國;劉珂君;李金禹;王海靜;韓重蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16
• 代理公司: 大慶知文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

本發(fā)明涉及油田采油工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于一種CO2驅(qū)注采井壓井系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法，該發(fā)明有效的解決了CO2驅(qū)注采井無固相壓井液漏失量大、成本居高不下的問題。本發(fā)明主要是通過以下步驟來實現(xiàn)的：計算不同的泵注壓力P_b，泵注流量Q條件下的漏失量V_f，比較V_f的值，V_f最小時的注入?yún)?shù)P_b、Q取值即為最優(yōu)參數(shù)組合。該方法能指導(dǎo)現(xiàn)場根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行及時調(diào)整，具有操作性強(qiáng)，為現(xiàn)場作業(yè)提供了重要的理論參考，大幅度降低了CO₂驅(qū)注采井壓井作業(yè)成本等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及油田采油工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于一種CO₂驅(qū)注采井壓井系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

CO₂驅(qū)注采井壓井作業(yè)由于高壓油氣的影響,壓力一般較高，對壓井施工作業(yè)的過程控制要求高。為確保安全施工，日常作業(yè)通常采用壓井液循環(huán)壓井法來平衡地層壓力。CO₂驅(qū)注采井循環(huán)作業(yè)通常采用無固相高密度壓井液，在此發(fā)明之前，即現(xiàn)場沒有優(yōu)化設(shè)計方法時的漏失量達(dá)到5～10m³/h，對于無固相壓井液損失較大，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供可以通過優(yōu)化計算能夠?qū)崿F(xiàn)漏失量最小，實現(xiàn)參數(shù)控制的優(yōu)化組合，降低施工作業(yè)成本的一種CO₂驅(qū)注采井壓井系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法。

一種CO₂驅(qū)注采井壓井系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法，采用的技術(shù)方案為：

a.計算環(huán)形管流空間當(dāng)量直徑D：

D＝4×[1/4×π×(d₂²-d₁²)/(πd₂+πd₁)]＝(d₂-d₁)；

其中：d₂——套管內(nèi)徑，mm；

d₁——油管外徑，mm；

b.計算管壁相對粗糙度ε：

其中：k′——油管絕對粗糙度常數(shù)0.014；

c.計算紊流系數(shù)λ：

其中：Q——壓井時的泵注流量，m/s；

ρ——首次取水的密度1000kg/m³，第二次取壓井液的密度，kg/m³；

μ——首次取水的粘度1.3mPa.s，第二次取壓井液的粘度， mPa.s；

d.計算流速ν：

e.計算紊流狀態(tài)下考慮管壁粗糙程度影響時,摩擦帶來的壓頭損失H_r：

其中：g——重力加速度，9.8N/kg；

H——油層中部深度，m；

f.計算紊流狀態(tài)下的油套環(huán)空部分的摩擦阻力產(chǎn)生的折算壓力損失P_f：

P_f＝H_r×ρ×g

g.根據(jù)地層靜壓P₀，壓井壓力P,重新計算壓井液密度ρ'

P＝P₀-P_f