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油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法

阅读：1016发布：2020-06-10

专利汇可以提供油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，包括：计算等产量一源一汇油藏任意一点的速度；计算等产量一源一汇油藏任意一点的压力；求取速度关于距离的一阶导数- 加速度，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；求取速度关于距离的二阶导数-加速度变化率，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；求取压力关于距离r的一阶导数，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；求取压力关于距离r的二阶导数，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；根据确定的各个临界点，取最大值即为最后确定的临界点。该方法可以为室内研究、现场施工提供依据，指导油田的开发决策。，下面是油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，该油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法包括：
步骤1，根据速度的叠加原理，计算等产量一源一汇油藏任意一点的速度；
步骤2，根据势的叠加原理，计算等产量一源一汇油藏任意一点的压力；
步骤3，求取速度关于距离的一阶导数-加速度，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；
步骤4，求取速度关于距离的二阶导数-加速度变化率，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；
步骤5，求取压力关于距离r的一阶导数，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；
步骤6，求取压力关于距离r的二阶导数，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；
步骤7，根据步骤3到步骤6中确定的各个临界点，取最大值即为最后确定的临界点。
2.根据权利要求1所述的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，在步骤1中，计算等产量一源一汇油藏任意一点的速度的公式为：
其中，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。
3.根据权利要求1所述的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，在步骤2中，计算等产量一源一汇油藏任意一点的压力的公式为：
其中，P为一源一汇油藏任意一点压力，MPa；Pi为供给边缘压力，MPa；Q为注入量，m3/s；μ为粘度，mPa·s；k为渗透率，μm2；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m；rw为井眼半径，m。
4.根据权利要求1所述的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，在步骤3中，速度关于距离的一阶导数-加速度的具体公式为：
其中，v为流体的渗流，m/s；Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。
5.根据权利要求1所述的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，在步骤4中，速度关于距离的二阶导数-加速度变化率的公式为：
其中，v为流体的渗流，m/s；Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。
6.根据权利要求1所述的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，在步骤5中，压力关于距离r的一阶导数的公式为：
其中，P为一源一汇油藏任意一点压力，MPa；μ为粘度，mPa·s；k为渗透率，μm2，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。
7.根据权利要求1所述的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，其特征在于，在步骤6中，压力关于距离r的二阶导数的公式为：
其中，P为一源一汇油藏任意一点压力，MPa；μ为粘度，mPa·s；k为渗透率，μm2，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；
r为距注入井井筒的距离，m。

说明书全文

油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油气田开发领域，特别是涉及到一种油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法。

背景技术

[0002] 油田在开发生产过程中，由于近井地带剪切作用强,流态变化快，导致近井地带速度降落较快，驱替剂无法建立良好的驱替阻力优势，采收率无法大幅度提高，因此在近井地带采取压裂酸化的措施改变近井地带的强剪切性能。近井地带由于具有较强的剪切作用，因此流速、流态变化复杂，处于紊流状态；近井地带之外的注采井间由于流动为稳定的平面径向流，处于层流状态。为针对性的采取措施，指导油田开发决策，需明确地层中不同位置的流速分布,对油藏近井地带紊流与平面径向流层流界限进行划分。为此我们发明了一种新的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，解决了以上技术问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种求取一源一汇油藏近井地带紊流与平面径向流层流界限的方法，该方法能够有效的确定临界半径的位置，为现场施工、室内研究近井地带剪切作用提供理论依据。

[0004] 本发明的目的可通过如下技术措施来实现：油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，该油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法包括：步骤1，根据速度的叠加原理，计算等产量一源一汇油藏任意一点的速度；步骤2，根据势的叠加原理，计算等产量一源一汇油藏任意一点的压力；步骤3，求取速度关于距离的一阶导数-加速度，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；步骤4，求取速度关于距离的二阶导数-加速度变化率，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；步骤5，求取压力关于距离r的一阶导数，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；步骤6，求取压力关于距离r的二阶导数，近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点；步骤7，根据步骤3到步骤6中确定的各个临界点，取最大值即为最后确定的临界点。

[0005] 本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

[0006] 在步骤1中，计算等产量一源一汇油藏任意一点的速度的公式为：

[0007]

[0008] 其中，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。

[0009] 在步骤2中，计算等产量一源一汇油藏任意一点的压力的公式为：

[0010]

[0011] 其中，P为一源一汇油藏任意一点压力，MPa；Pi为供给边缘压力，MPa；μ为粘度，mPa·s；k为渗透率，μm2，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m；rw为井眼半径，m。

[0012] 在步骤3中，速度关于距离的一阶导数-加速度的具体公式为：

[0013]

[0014] 其中，v为流体的渗流，m/s；Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。

[0015] 在步骤4中，速度关于距离的二阶导数-加速度变化率的公式为：

[0016]

[0017] 其中，v为流体的渗流，m/s；Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。

[0018] 在步骤5中，压力关于距离r的一阶导数的公式为：

[0019]

[0020] 其中，P为一源一汇油藏任意一点压力，MPa；μ粘度，mPa·s；k渗透率，μm2，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。

[0021] 在步骤6中，压力关于距离r的二阶导数的公式为：

[0022]

[0023] 其中，P为一源一汇油藏任意一点压力，MPa；μ粘度，mPa·s；k渗透率，μm2，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。

[0024] 本发明中的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法，利用速度变化进行划分，近井地带由于具有较强的剪切作用，近井地带压力降落较快，而平面径向流压力降落缓慢，压力值保持平稳下降，研究压力降落变化规律，临界值点即为近井地带与平面径向流的分界点，可以为室内研究、现场施工提供依据，指导油田的开发决策。附图说明

[0025] 图1为本发明的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法的一具体实施例的流程图；

[0026] 图2为本发明的一具体实施例中一源一汇油藏注采井间速度分布图；

[0027] 图3为本发明的一具体实施例中一源一汇油藏注采井间压力分布图；

[0028] 图4为本发明的一具体实施例中一源一汇油藏流体运动速度一阶导数分布图；

[0029] 图5为本发明的一具体实施例中为一源一汇油藏流体运动速度二阶导数分布图；

[0030] 图6为本发明的一具体实施例中为一源一汇油藏压力一阶导数分布图；

[0031] 图7为本发明的一具体实施例中一源一汇油藏压力二阶导数分布图。

具体实施方式

[0032] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

[0033] 如图1所示，图1为本发明的油藏近井地带紊流与层流分区界限的计算方法的流程图。

[0034] 步骤101，根据速度的叠加原理，叠加得到计算等产量一源一汇油藏任意一点的速度,具体公式为：

[0035]

[0036] 其中，Q为注入量，m3/s；h为含油层厚度，m；L为井间距，m；r为距注入井井筒的距离，m。

[0037] 步骤103，同样根据势的叠加原理，叠加得到计算等产量一源一汇油藏任意一点的压力，具体公式为：

[0038]

[0039] 其中，μ粘度，mPa·s；k渗透率，μm2。

[0040] 步骤105，对公式1中的速度，求取速度关于距离的一阶导数-加速度，并画图。图中近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点。即具体公式为：

[0041]

[0042] 步骤107，对公式1中的速度，求取速度关于距离的二阶导数-加速度变化率，并画图，图中近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点。

[0043] 具体公式为：

[0044]

[0045] 步骤109，对公式2中的压力，求取压力关于距离r的一阶导数，并画图，图中近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点。具体公式为：

[0046]

[0047] 步骤111，对公式2中的压力，求取压力关于距离r的二阶导数，并画图，图中近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点。具体公式为：

[0048]

[0049] 步骤113，根据步骤101到步骤103中确定的各个临界点，取最大值即为最后确定的临界点。

[0050] 利用发明的等产量一源一汇油藏近井地带与平面径向流临界半径的判断方法，应用于某油田等产量一源一汇油藏。该油藏含油层厚度17.5m，渗透率1.8μm2，井间距100m，孔隙度0.28，井间考虑混合流体作用粘度15mPa·s，注入量等于产出量0.0041m3/s，即350m3/d。

[0051] 在步骤1中，根据相关参数，根据公式，计算等产量一源一汇油藏以注入井为起始点任意一点的速度，见图2；

[0052] 在步骤2中，根据相关参数，计算等产量一源一汇油藏以注入井为起始点任意一点的压力，见图3；；

[0053] 在步骤3中，根据相关参数，求取速度关于半径的一阶导数-加速度，并画图，图中近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点，读取得临界点为0.4m，见图4；

[0054] 在步骤4中，求取速度关于半径的二阶导数-加速度变化率，画图，图中近井地带曲率变化最快的点即为一个可能的临界点，读取得临界点为0.3m，见图5；

[0055] 在步骤5中，求取压力关于半径的一阶导数-压力降落速率，画图，图中近井地带压力降落速率曲率变化最快的点即为一个可能的临界点，读取得临界点为0.6m，见图6；

[0056] 在步骤6中，求取压力关于半径的二阶导数-压力降落速率变化率，画图，图中近井地带压力降落速率变化率曲率变化最快的点即为一个可能的临界点，读取得临界点为0.6m；见图7；

[0057] 在步骤7中，根据不同方式计算的临界点，取最大值，即0.6米，即为油藏近井地带的临界点。

[0058] 本发明提供的提供一种求取一源一汇油藏近井地带和平面径向流临界点的方法，能够快速有效的获得近井地带与平面径向流的临界半径，进一步指导油藏近井地带的开发研究。

[0059] 以上所述仅作为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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