一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法与流程

1.本发明涉及属于低渗油田储层改造和完井技术领域，具体涉及低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法。


背景技术：

2.深部基质酸化是低渗砂岩油藏储层改造和油井增产的关键技术之一，对平台空间狭小、施工安全风险高的海洋低渗油田经济高效开采潜力巨大。基质酸化高效增产的关键：一是优选与储层配伍的高溶蚀率酸液体系，二是提高酸化有效作用距离并尽可能实现均匀布酸。然而，受油田内各区块和油组储层岩石物性、储层非均质性、流体性质和粘土矿物含量等因素综合影响，导致酸液体系优选和酸化工艺的适用性评价难度极大。现场实践表明，同油田不同油区即使采用同种酸液体系、相同的酸化工艺施工后油井增产效果差异有时十分明显。因此，一套可快速经济可靠预测和调控低渗储层油井酸化增产效果的方法对于优选酸液体系、优化施工工艺、快速识别油田酸化有利区块至关重要。
3.目前主要是采用酸液岩心流动室内实验获得酸化前后渗透率改善比值来间接评估低渗砂岩油藏基质酸化增产效果并优选酸液，但采用该方法需要获取油井大量岩心、成本高，酸液岩心流动试验易发生样品损坏、对酸化效果预测可靠性不高，实验复杂且耗时耗力。同时，采用数值模拟也可预测油井酸化效果，但该方法因参数设置受人为影响因素大，且模型理论与实际储层酸化改造物理过程往往存在较大差异，导致其预测结果与实际情况差异较大。因此，现有方法均难以快速经济可靠实现油井酸化增产效果预测和调控，无法适应低渗油田酸液体系高效优选、酸化工艺优化和油田酸化有利区块快速识别。


技术实现要素：

4.本发明提供一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，解决了现有基于酸液岩心流动室内实验评估油井酸化效果实验复杂、成本高、效率低、可靠性不高的问题，可实现酸液体系高效优选、酸化工艺优化和油田酸化有利区块快速识别。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，包括以下步骤：
6.s1：选取待酸化油田区块储层的岩心，利用岩心开展酸岩溶蚀实验获得不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η；
7.s2：计算待酸化油田区块储层平均原始孔隙度φ0和大于平均原始孔隙度φ0的平均孔隙度φh；
8.s3：根据步骤s2得到的平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φh计算各区块考虑储层非均质性导致非均匀布酸时酸液有效平均酸化半径r
ef
；
9.s4：计算酸化增产倍比，根据溶蚀率η、有效平均酸化半径r
ef
以及酸化增产倍比绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版；
10.s5：利用三维模型图版并结合步骤s1得到的不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η，
获得不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图，快速识别油田酸化有利区块并推荐酸液体系。
11.优选地，在所述步骤s2中，获取待酸化油田区块储层原始孔隙度数据分布，然后根据下述公式计算平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φh[0012][0013][0014]
其中，a为孔隙度数据点总个数，单位为整数；b为大于平均原始孔隙度φ0的孔隙度数据点总个数，单位为整数；i＝1,2,
…
,a，单位为整数；j＝1,2,
…
,b，单位为整数；φi、φj为原始孔隙度数据点，单位为无量纲。
[0015]
优选地，获取待酸化油田区块储层原始孔隙度数据分布至少包括以下两种方法：测井获取每个深度的储层岩石孔隙度；在不同井深位置取岩心后，然后测试孔隙度。
[0016]
优选地，在所述步骤s3中，有效平均酸化半径r
ef
的计算公式如下：
[0017]ref
＝r
efd
(φh/φ0)5[0018]
其中，r
efd
为设计酸液平均作用半径，单位为m。
[0019]
优选地，在所述步骤s4中，计算酸化增产倍比的公式如下：
[0020][0021]
式中，j0、j分别为油井酸化前后采油指数，单位为m3/d
·
mpa-1；re为油井供油边缘半径，m；rw为井眼半径，m；η为酸液对岩石的溶蚀率，单位为无量纲。
[0022]
优选地，在所述步骤s4中，以溶蚀率η为x轴、有效平均酸化半径r
ef
为y轴以及酸化增产倍比为z轴绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版。
[0023]
优选地，在所述步骤s5中，在已知溶蚀率和设计酸化半径的前提下，若z轴对应值高于油田公司要求的最小酸化增产倍比要求值rj，那么该区域就是就此酸液体系而言为油田酸化有利区块。
[0024]
优选地，在所述步骤s5中，若酸液对目标储层溶蚀率η、目标储层的平均酸化半径所对应的增产倍比大于最小增产倍比，那么该酸液体系针对该目标储层而言为推荐酸液体系。
[0025]
优选地，在所述步骤s1中，依据《qsyxj0040-2001-油田用酸化液性能评价方法》开展酸岩溶蚀实验。
[0026]
优选地，还包括步骤s6：获取油田最小酸化增产倍比要求值rj，针对步骤s5中酸化增产倍比小于最小酸化增产倍比要求值rj的区块，利用步骤s4中三维模型图版得到不同酸液体系下满足最小酸化增产倍比要求值rj的设计酸液平均最小酸化半径r
efdm
[0027]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明克服了现有基于酸液岩心流动室内实验评估油井酸化效果实验复杂、成本高、效率低、可靠性不高而基于数值模拟预测油井酸化效果与实际情况差异较大的局限性，本发明基于酸液对岩石溶蚀率和岩石孔隙度参数计算油井酸化增产倍比并绘制低渗储层油井酸化增产效果预测和调控图版，通过酸液对岩
石溶蚀率实验数据即可快速经济实现低渗油田酸液体系高效优选、酸化工艺优化和油田酸化有利区块识别，可靠性高。
附图说明
[0028]
图1是本发明低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法的流程图；
[0029]
图2是待酸化油田区块储层原始孔隙度数据；
[0030]
图3是l1区块油井酸化增产效果预测和调控图版；
[0031]
图4是l2区块油井酸化增产效果预测和调控图版；
[0032]
图5是l3区块油井酸化增产效果预测和调控图版；
[0033]
图6是不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图。
具体实施方式
[0034]
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0035]
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0036]
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
[0037]
实施例1
[0038]
如图1所示，一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，包括以下步骤：
[0039]
s1：选取待酸化油田区块储层的岩心，利用岩心开展酸岩溶蚀实验获得不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η；
[0040]
s2：计算待酸化油田区块储层平均原始孔隙度φ0和大于平均原始孔隙度φ0的平均孔隙度φh；
[0041]
s3：根据步骤s2得到的平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φh计算各区块考虑储层非均质性导致非均匀布酸时酸液有效平均酸化半径r
ef
；
[0042]
s4：计算酸化增产倍比，根据溶蚀率η、有效平均酸化半径r
ef
以及酸化增产倍比绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版；
[0043]
s5：利用三维模型图版并结合步骤s1得到的不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η，获得不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图，快速识别油田酸化有利区块并推荐酸液体系。
[0044]
实施例2
[0045]
与实施例1不同之处在于，在实施例1的基础上，还包括步骤s6，更具体地，一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，包括以下步骤：
[0046]
s1：选取待酸化油田区块储层的岩心，利用岩心开展酸岩溶蚀实验获得不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η；
[0047]
s2：计算待酸化油田区块储层平均原始孔隙度φ0和大于平均原始孔隙度φ0的平均孔隙度φh；
[0048]
s3：根据步骤s2得到的平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φh计算各区块考虑储层非均质性导致非均匀布酸时酸液有效平均酸化半径r
ef
；
[0049]
s4：计算酸化增产倍比，根据溶蚀率η、有效平均酸化半径r
ef
以及酸化增产倍比绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版；
[0050]
s5：利用三维模型图版并结合步骤s1得到的不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η，获得不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图，快速识别油田酸化有利区块并推荐酸液体系；
[0051]
s6：获取油田最小酸化增产倍比要求值rj，针对步骤s5中酸化增产倍比小于最小酸化增产倍比要求值rj的区块，利用步骤s4中三维模型图版得到不同酸液体系下满足最小酸化增产倍比要求值rj的设计酸液平均最小酸化半径r
efdm
。
[0052]
实施例3
[0053]
与实施例1、2不同之处在于，在所述步骤s2中，获取待酸化油田区块储层原始孔隙度数据分布，然后根据下述公式计算平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φh[0054][0055][0056]
其中，a为孔隙度数据点总个数，单位为整数；b为大于平均原始孔隙度φ0的孔隙度数据点总个数，单位为整数；i＝1,2,
…
,a，单位为整数；j＝1,2,
…
,b，单位为整数；φi、φj为原始孔隙度数据点，单位为无量纲。
[0057]
其中，获取待酸化油田区块储层原始孔隙度数据分布至少包括以下两种方法：测井获取每个深度的储层岩石孔隙度；在不同井深位置取岩心后，然后测试孔隙度。
[0058]
另外，在所述步骤s3中，有效平均酸化半径r
ef
的计算公式如下：
[0059]ref
＝r
efd
(φh/φ0)5[0060]
其中，r
efd
为设计酸液平均作用半径，单位为m。
[0061]
其中，在所述步骤s4中，计算酸化增产倍比的公式如下：
[0062][0063]
式中，j0、j分别为油井酸化前后采油指数，单位为m3/d
·
mpa-1；re为油井供油边缘半径，m；rw为井眼半径，m；η为酸液对岩石的溶蚀率，单位为无量纲。
[0064]
另外，在所述步骤s4中，以溶蚀率η为x轴、有效平均酸化半径r
ef
为y轴以及酸化增产倍比为z轴绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版。
[0065]
其中，在所述步骤s5中，在已知溶蚀率和设计酸化半径的前提下，若z轴对应值高于油田公司要求的最小酸化增产倍比要求值rj，那么该区域就是就此酸液体系而言为油田
酸化有利区块。
[0066]
另外，在所述步骤s5中，若酸液对目标储层溶蚀率η、目标储层的平均酸化半径所对应的增产倍比大于最小增产倍比，那么该酸液体系针对该目标储层而言为推荐酸液体系。
[0067]
其中，在所述步骤s1中，依据《qsyxj0040-2001-油田用酸化液性能评价方法》开展酸岩溶蚀实验。
[0068]
实施例4
[0069]
在该实施例中，通过一个实施例说明低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法的过程，某油田待酸化区块l1、l2、l3，待评价酸液体系s1、s2。通过查阅相关技术资料获取待酸化区块l1、l2、l3的储层原始孔隙度数据，如图2所示。区块l1、l2、l3的原始孔隙度数据a值分别为31、31、25，b值分别为18、13、10。设计酸液平均作用半径r
efd
为0.5m；油井供油边缘半径为200m；井眼半径rw为0.10795m；油田最小增产倍比要求值rj为1.5。
[0070]
a1：依据《qsyxj0040-2001-油田用酸化液性能评价方法》，通过酸液溶蚀实验测试获得酸液体系s1对区块l1、l2、l3储层岩石平均溶蚀率η分别为12.5％、12.6％和12.2％，酸液体系s2对区块l1、l2、l3储层岩石平均溶蚀率η分别为26.5％、26.7％和26.1％。
[0071]
a2：由式(1)其中a为孔隙度数据点总个数，单位为整数；b为大于平均原始孔隙度φ0的孔隙度数据点总个数，单位为整数；i＝1,2,
…
,a，单位为整数；j＝1,2,
…
,b，单位为整数；φi、φj为原始孔隙度数据点，单位为无量纲。区块l1、l2、l3储层平均原始孔隙度φ0分别为13.8％、13.8％、5.1％，大于φ0的孔隙度数据点平均值φh分别为16.2％、18.5％、6.8％。a3：由式(2)r
ef
＝r
efd
(φh/φ0)5计算各区块考虑储层非均质性导致非均匀布酸时酸液有效平均酸化半径r
ef
分别为1.11m、2.16m、2.10m。
[0072]
s4：式(3)式中，j0、j分别为油井酸化前后采油指数，单位为m3/d
·
mpa-1；re为油井供油边缘半径，m；rw为井眼半径，m；η为酸液对岩石的溶蚀率，单位为无量纲。根据式(3)计算酸化增产倍比，绘制区块l1、区块l2和区块l3油井酸化增产效果预测和调控图版，结果分别见图3、图4和图5。
[0073]
a5：利用步骤a4中图版并结合a1中酸岩溶蚀实验结果，获得不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图，如图6所示。由图6可快速识别出l2和l3区块为油田酸化有利区块，l2推荐酸液体系s2，l3推荐酸液体系s1或s2。
[0074]
a6：针对步骤a5中酸化增产倍比小于1.5的区块l1，利用图3获得满足rj≥1.5时，酸液体系s1和s2对应的设计酸液平均最小作用半径r
efdm
分别为1.03m和0.69m。
[0075]
上述各实施例是基于酸液对岩石溶蚀率和岩石孔隙度参数计算油井酸化增产倍比的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，深部基质酸化是低渗砂岩油藏储层改造和油井增产的关键技术之一，对平台空间狭小、施工安全风险高的海洋低渗油田经济高效开采潜力巨大。因油田内各区块和油组储层岩石物性、储层非均质性、流体性质和粘土矿物
含量等因素往往差异较大，导致同种酸液体系、相同的酸化工艺施工后不同区块油井增产效果差异有时十分明显。因此，建立一套可快速经济可靠预测和调控低渗储层油井酸化增产效果的方法对于优选酸液体系、优化施工工艺、快速识别油田酸化有利区块至关重要。现有方法主要基于酸液岩心流动室内实验间接评估油井酸化效果，该方法存在实验复杂、成本高、效率低、可靠性不高的问题，而现有基于数值模拟预测油井酸化效果因参数设置受人为因素影响较大且理论模型局限性导致其预测结果与实际情况差异较大。本实施例基于酸液对岩石溶蚀率和岩石孔隙度参数计算油井酸化增产倍比并绘制低渗储层油井酸化增产效果预测和调控图版，提出了一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，通过酸液对岩石溶蚀率实验数据即可准确评估酸化增产效果，快速经济实现低渗油田酸液体系高效优选、酸化工艺优化和油田酸化有利区块识别，可靠性高。
[0076]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：选取待酸化油田区块储层的岩心，利用岩心开展酸岩溶蚀实验获得不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η；s2：计算待酸化油田区块储层平均原始孔隙度φ0和大于平均原始孔隙度φ0的平均孔隙度φ
h
；s3：根据步骤s2得到的平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φ
h
计算各区块考虑储层非均质性导致非均匀布酸时酸液有效平均酸化半径r
ef
；s4：计算酸化增产倍比，根据溶蚀率η、有效平均酸化半径r
ef
以及酸化增产倍比绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版；s5：利用三维模型图版并结合步骤s1得到的不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η，获得不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图，快速识别油田酸化有利区块并推荐酸液体系。2.根据权利要求1所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s2中，获取待酸化油田区块储层原始孔隙度数据分布，然后根据下述公式计算平均原始孔隙度φ0和平均孔隙度φ
hh
其中，a为孔隙度数据点总个数，单位为整数；b为大于平均原始孔隙度φ0的孔隙度数据点总个数，单位为整数；i＝1,2,
…
,a，单位为整数；j＝1,2,
…
,b，单位为整数；φ
i
、φ
j
为原始孔隙度数据点，单位为无量纲。3.根据权利要求2所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，获取待酸化油田区块储层原始孔隙度数据分布至少包括以下两种方法：测井获取每个深度的储层岩石孔隙度；在不同井深位置取岩心后，然后测试孔隙度。4.根据权利要求2所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s3中，有效平均酸化半径r
ef
的计算公式如下：r
ef
＝r
efd
(φ
h
/φ0)5其中，r
efd
为设计酸液平均作用半径，单位为m。5.根据权利要求2所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s4中，计算酸化增产倍比的公式如下：式中，j0、j分别为油井酸化前后采油指数，单位为m3/d
·
mpa-1；re为油井供油边缘半径，m；rw为井眼半径，m；η为酸液对岩石的溶蚀率，单位为无量纲。6.根据权利要求2所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s4中，以溶蚀率η为x轴、有效平均酸化半径r
ef
为y轴以及酸化增产倍比为z轴绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版。
7.根据权利要求1所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s5中，在已知溶蚀率和设计酸化半径的前提下，若z轴对应值高于油田公司要求的最小酸化增产倍比要求值r
j
，那么该区域就是就此酸液体系而言为油田酸化有利区块。8.根据权利要求1所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s5中，若酸液对目标储层溶蚀率η、目标储层的平均酸化半径所对应的增产倍比大于最小增产倍比，那么该酸液体系针对该目标储层而言为推荐酸液体系。9.根据权利要求1所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，在所述步骤s1中，依据《qsyxj0040-2001-油田用酸化液性能评价方法》开展酸岩溶蚀实验。10.根据权利要求1至9任一项所述的低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，其特征在于，还包括步骤s6：获取油田最小酸化增产倍比要求值r
j
，针对步骤s5中酸化增产倍比小于最小酸化增产倍比要求值r
j
的区块，利用步骤s4中三维模型图版得到不同酸液体系下满足最小酸化增产倍比要求值r
j
的设计酸液平均最小酸化半径r
efdm
。

技术总结
本发明公开了低渗储层油井酸化增产效果预测和调控方法，包括：S1：利用岩心开展酸岩溶蚀实验获得不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率η；S2：计算待酸化油田区块储层平均原始孔隙度和平均孔隙度；S3：计算各区块考虑储层非均质性导致非均匀布酸时酸液有效平均酸化半径ref；S4：计算酸化增产倍比，根据溶蚀率η、有效平均酸化半径ref以及酸化增产倍比绘制油田不同区块油井酸化增产效果预测和调控的三维模型图版；S5：利用三维模型图版并结合步骤S1得到的不同酸液体系对储层岩石的溶蚀率，获得不同酸液体系对不同区块的增产效果对比图，快速识别油田酸化有利区块并推荐酸液体系。本发明可实现酸液体系高效优选、酸化工艺优化和油田酸化有利区块快速识别。酸化有利区块快速识别。酸化有利区块快速识别。


技术研发人员：简成 黄熠 孟文波 余定泽 严荆 余意 秦天军 马磊 徐靖 黄飞明 李广 陈才 郭浩 王超宇 郭宇堃 梁玉斌 赵亮 孙照涵 陈力 张国超 李海彬
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司湛江分公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/8/4