[發明專利]基于沖刷溶解的固體防垢塊井下投放壽命預測方法

在審

• 申請號: 202010894176.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111985114A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 張亮;李楊;王志遠;宋浩俊;吳紹偉;程利民;鄭華安;楊紅斌;任韶然
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;E21B37/06;G06F119/04;G06F111/10;G06F113/08
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 徐艷艷

本發明涉及一種基于沖刷溶解的固體防垢塊井下投放壽命預測方法，其具體步驟為：S1、開展固體防垢塊沖刷動態溶解實驗，根據沖刷動態溶解實驗結果建立固體防垢塊溶解速率模型，得到固體防垢塊日溶解速率；S2、根據固體防垢塊日溶解速率計算生產井產出水中溶解的防垢劑的有效濃度；S3、根據固體防垢塊日溶解速率或防垢劑的有效濃度計算投放到井下的固體防垢塊的使用壽命。本發明應用范圍廣，使用靈活，能夠提高固體防垢塊的施工效率，降低成本，提高經濟效率。

技術領域

本發明屬于油氣勘探技術領域，涉及油氣井防垢技術，具體地說，涉及了一種基于沖刷溶解的固體防垢塊井下投放壽命預測方法。

背景技術

結垢是油氣田開發過程中的常見問題，會對井筒流動造成嚴重影響，影響產量。油氣田結垢主要有兩大原因：一是地層水中含有高濃度易結垢離子，在生產過程中，因壓力、溫度或水成分變化改變了原先的化學平衡而產生垢，以碳酸鈣垢為主；二是兩種或兩種以上不配伍的水混合后而生成垢，最常見的有硫酸鋇和硫酸鍶垢，特別是海上油田注海水開發過程中，地層水常含有鋇鍶離子，而海水含有大量的硫酸根離子，兩者混合容易產生難溶的硫酸鹽垢。油氣井防垢方法有很多種，可分為化學方法、物理方法和工藝方法。向井下投放防垢劑具有效果好、應用范圍廣、使用靈活等優點，是目前國內外油氣田主要的防垢方法，防垢劑的投放方法包括向井下滴注防垢劑、擠注防垢劑及投放固體防垢塊等。

向井下投放固體防垢塊時，可以把固體防垢塊裝入工作容器，安置在井下某一位置，當液體流經時，沖刷防垢塊，防垢劑緩慢溶釋于水中，達到長時間防垢的效果；也可以把防垢塊投放到油層下的口袋內，通過向上溶解擴散與產出水混合達到防垢效果。固體防垢劑的有效作用范圍為投放位置以上井筒及地面管線；有效期限視固體防垢塊溶解擴散性能、產液量、最低有效濃度等因素而定，一般在1-12個月；對固體防垢塊性能要求包括防垢劑含量高、溶解擴散速率適中、防垢率高、C_MIC低、易檢測、長期穩定性、耐高溫等。

與其他防垢劑投放工藝相比，投放固體防垢塊具有操作方便、工藝簡單、成本低的優點，適用于操作空間有限的工況條件，如海上平臺。由于投放固體防垢塊是定期投放，不像井下滴注那樣能確保水中防垢劑濃度長期穩定有效，因此預測固體防垢塊的投放壽命，設計合理的固體防垢塊投放量至關重要。目前關于固體防垢塊投放壽命的評估主要依靠現場監測，針對固體防垢塊投放壽命的預測方法較少，固體防垢塊的施工效率低，成本高。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述問題，提供一種基于沖刷溶解的固體防垢塊井下投放壽命預測方法，能夠預測固體防垢塊的井下投放壽命，提高固體防垢塊的施工效率，降低成本。

為了達到上述目的，本發明提供了一種基于沖刷溶解的固體防垢塊井下投放壽命預測方法，其具體步驟為：

S1、開展固體防垢塊沖刷動態溶解實驗，根據沖刷動態溶解實驗結果建立固體防垢塊溶解速率模型，得到固體防垢塊日溶解速率；

S2、根據固體防垢塊日溶解速率計算生產井產出水中溶解的防垢劑的有效濃度；

S3、根據固體防垢塊日溶解速率或防垢劑的有效濃度計算投放到井下的固體防垢塊的使用壽命。

優選的，步驟S1中，建立固體防垢塊溶解速率模型的具體步驟為：

S11、模擬產層附近生產井筒流動條件，開展固體防垢塊沖刷動態溶解實驗，測試不同固體防垢塊表面積、不同固體防垢塊中防垢劑有效含量、不同固體防垢塊表面水流速、不同環境溫度下的固體防垢塊溶解速率；

S12、分析固體防垢塊溶解速率與固體防垢塊表面積、固體防垢塊中防垢劑有效含量、固體防垢塊表面水流速、環境溫度的相關性，建立固體防垢塊溶解速率模型，表示為：