一种缝洞型油藏裂缝颗粒运移平衡高度预测方法

技术领域

本发明涉及油藏注水开发技术领域，特别涉及一种缝洞型油藏裂缝颗粒运移平衡高度预测方法。

背景技术

注水开发已成为缝洞型油藏稳产及提高采收率最重要开发方式，其通过实施颗粒流道调整措施，缝洞型油藏中流动特征发生了明显的改变，现场反馈得到了良好的增产效果。由于缝洞型油藏中溶洞、裂缝及其之间连接关系的复杂性，不同井况的流道调整现场实施对工艺参数要求差别较大，从而成为制约颗粒流道调整技术的推广应用。

所以对管道中颗粒的运输规律的预测在压裂工艺中具有重要意义，如支撑剂在裂缝中的最终铺置形态，钻孔岩屑的清除等。目前预测支撑剂铺置平衡高度的方法是用双幂律关系，但是在双幂律关系中以颗粒直径为变量的无量纲参数没有在幂律公式中体现，进而计算得到的平衡高度与实际的平衡高度存在较大的差异。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种缝洞型油藏裂缝颗粒运移平衡高度预测方法，结合量纲分析，获得更准确的颗粒运移平衡高度。

本发明的技术方案如下：

一种缝洞型油藏裂缝颗粒运移平衡高度预测方法，包括以下步骤：

获取目标工区的施工参数、颗粒的物理特性参数以及裂缝的基本参数；

计算重力雷诺数、流体重力雷诺数、流体雷诺数、颗粒雷诺数；

利用双幂律理论建立颗粒运移平衡高度预测模型；

根据计算得到的各个雷诺数以及所述颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离；

根据所述缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，结合裂缝宽度，计算得到颗粒运移平衡高度。

作为优选，所述施工参数包括流体密度、流体粘度、流体注入速度；所述物理特性参数包括颗粒粒径、颗粒密度、颗粒浓度；所述基本参数包括裂缝宽度。

作为优选，各个雷诺数的计算公式如下：

式中：R

作为优选，所述颗粒运移平衡高度预测模型为：

m

n

式中：H为缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，m；w为裂缝宽度，m；c

作为优选，所述颗粒运移平衡高度的计算公式如下：

h＝w-H (9)

式中：h为颗粒运移平衡高度，m；w为裂缝宽度，m；H为缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，m。

本发明的有益效果是：

本发明结合量纲分析和相应的数学方法，能够获得更加准确的颗粒运移平衡高度，为调流工艺技术规模化推广提供技术支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1不同颗粒粒径的本发明预测值与实验值结果对比示意图；

图2为实施例1不同流体粘度的本发明预测值与实验值结果对比示意图；

图3为实施例1不同颗粒浓度的本发明预测值与实验值结果对比示意图；

图4为实施例1不同线速度的本发明预测值与实验值结果对比示意图；

图5为实施例1不同颗粒密度的本发明预测值与实验值结果对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明提供一种缝洞型油藏裂缝颗粒运移平衡高度预测方法，包括以下步骤：

S1：获取目标工区的施工参数、颗粒的物理特性参数以及裂缝的基本参数；所述施工参数包括流体密度、流体粘度、流体注入速度；所述物理特性参数包括颗粒粒径、颗粒密度、颗粒浓度；所述基本参数包括裂缝宽度。

S2：计算重力雷诺数、流体重力雷诺数、流体雷诺数、颗粒雷诺数；各个雷诺数的计算公式如下：

式中：R

S3：利用双幂律理论建立颗粒运移平衡高度预测模型，所述颗粒运移平衡高度预测模型为：

m

n

式中：H为缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，m；w为裂缝宽度，m；c

S4：根据计算得到的各个雷诺数以及所述颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离；

S5：根据所述缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，结合裂缝宽度，计算得到颗粒运移平衡高度，所述颗粒运移平衡高度的计算公式如下：

h＝w-H (9)

式中：h为颗粒运移平衡高度，m；w为裂缝宽度，m；H为缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，m。

实施例1

采用五种不同粒径的颗粒进行颗粒运移平衡高度预测并进行实际颗粒运移实验测试，各颗粒参数如表1所示：

表1不同粒径的颗粒参数

利用公式(5)-(8)所示的颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，其计算结果以及实验结果如表2所示：

表2不同粒径的颗粒H预测及实验结果

从表2可以看出，各种不同粒径的颗粒预测结果与实验结果的误差在10％以内，0.0015粒径时，误差甚至在0.5％以内。另外，将表2中的数据绘制在图1中，从图1可以看出，所有的点都几乎在直线y＝x上。综上说明了预测值和实验值能够良好的吻合，说明本发明能够获得准确的颗粒运移平衡高度。

实施例2

采用五种不同的流体粘度，粒径d＝0.002m的颗粒进行颗粒运移平衡高度预测并进行实际颗粒运移实验测试，各流体粘度参数如表3所示：

表3不同流体粘度的参数

利用公式(5)-(8)所示的颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，其计算结果以及实验结果如表4所示：

表4不同流体粘度的颗粒H预测及实验结果

将表4中的数据结果绘制在图2中，从图2可以看出，预测值的趋势与实验值的趋势相同，且流体粘度小于0.004pa·s时，误差在10％以内，流体粘度为0.001pa·s时，误差甚至在0.1％以内，流体粘度大于0.004pa·s时，误差大于10％，这是由于在粒径0.002m时，颗粒运移更适宜的流体粘度在0.004pa·s以下。综上说明预测值和实验值能够良好的吻合，说明本发明能够获得准确的颗粒运移平衡高度。

实施例3

采用五种不同的颗粒浓度进行颗粒运移平衡高度预测并进行实际颗粒运移实验测试，各颗粒浓度参数如表5所示：

表5不同颗粒浓度的参数

利用公式(5)-(8)所示的颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，其计算结果以及实验结果如表6所示：

表6不同颗粒浓度的颗粒H预测及实验结果

从表6可以看出，各种不同颗粒浓度的颗粒预测结果与实验结果的误差在6％以内，0.03颗粒浓度时，误差甚至在0.2％以内。另外，将表6中的数据结果绘制在图3中，从图3可以看出，预测值的趋势与实验值的趋势相同。综上说明预测值和实验值能够良好的吻合，说明本发明能够获得准确的颗粒运移平衡高度。

实施例4

采用五种不同的线速度进行颗粒运移平衡高度预测并进行实际颗粒运移实验测试，各线速度参数如表7所示：

表7不同线速度的参数

利用公式(5)-(8)所示的颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，其计算结果以及实验结果如表8所示：

表8不同线速度的颗粒H预测及实验结果

从表8可以看出，各种不同线速度的颗粒预测结果与实验结果的误差在6％以内，0.88线速度时，误差甚至在1％以内。另外，将表8中的数据结果绘制在图4中，从图4可以看出，预测值的趋势与实验值的趋势相同。综上说明预测值和实验值能够良好的吻合，说明本发明能够获得准确的颗粒运移平衡高度。

实施例5

采用五种不同的颗粒密度进行颗粒运移平衡高度预测并进行实际颗粒运移实验测试，各颗粒密度参数如表9所示：

表9不同颗粒密度的参数

利用公式(5)-(8)所示的颗粒运移平衡高度预测模型，计算得到缝洞顶部距颗粒平衡后堆积顶部的距离，其计算结果以及实验结果如表10所示：

表10不同颗粒密度的颗粒H预测及实验结果

从表10可以看出，各种不同颗粒密度的颗粒预测结果与实验结果的误差在6％以内，颗粒密度大于1250时，误差甚至在2％以内。另外，将表10中的数据结果绘制在图5中，从图5可以看出，预测值的趋势与实验值的趋势相同。综上说明预测值和实验值能够良好的吻合，说明本发明能够获得准确的颗粒运移平衡高度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。