一种用于长井段的裂缝性储层的吸酸剖面预测方法与流程

本发明属于石油工程领域，尤其是涉及一种用于长井段的裂缝性储层的吸酸剖面预测方法。

背景技术：

1、裂缝性碳酸盐岩气藏是国内当前和未来天然气开发的主阵地，酸化是实现该类油气藏高效开发的主要手段之一。随着勘探开发的进步，长水平井已经成为开发此类储层的主要井型之一。受制于现有工具及井筒条件，长水平井段内封隔器下入困难，相较于直井酸化改造段长大大提高(≥300m，最长达1000m)。为了预测长井段水平井改造效果，需要预测酸化过程中水平井吸酸剖面，从而指导长水平井酸化设计、施工优化。

2、现今，施工参数优化设计依赖于酸化模型，在实现本发明的过程中，发明人发现，现有技术针对水平井酸化物理化学过程已经构建了较为完备的数值模型。但是，此类模型多为耦合双尺度蚓孔扩展模型的数值模型，求解较为复杂、耗时长，且难以考虑大型天然裂缝存在条件下的酸液流动反应过程。然而，天然裂缝系统发育是裂缝性碳酸盐岩储层的重要特征，裂缝系统是酸液流动的主要通道，其流动机理与基质中酸液流动不同。据此，目前缺乏直接、简便的方法计算长水平井裂缝性碳酸盐岩酸化注酸参数，难以通过计算注酸参数为长水平井酸化设计、施工优化提供依据。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种用于长井段的裂缝性储层的吸酸剖面预测方法，包括：建立待预测储层的地质模型；利用所述地质模型，获取上一时间步的储层酸液压力和储层参数，并通过分析上一时间步结束时的储层酸液分布来获得当前时间步的储层酸液压力，以及获取上一时间步的井筒酸液压力，并通过分析上一时间步结束时的井筒酸液分布来获得当前时间步的井筒酸液压力，进而得到当前时间步酸液从井筒流入储层的第一流量和井筒内酸液的第二流量；根据所述第二流量，确定井筒内酸液的浓度分布，以获得当前时间步的初始储层吸酸剖面；根据所述浓度分布，确定井筒壁面的酸蚀蚓孔长度，从而对基质渗透率进行预测，以及获取当前时间步储层内裂缝溶蚀后的宽度，预测裂缝渗透率，而后利用各预测渗透率更新下一时间步的所述储层参数并更新所述初始储层吸酸剖面。

2、优选地，在建立待预测储层的地质模型的步骤中，包括：按照所述待预测储层的实际特征参数为所述地质模型进行赋值，并将所述地质模型划分为若干个网格，其中，所述特征参数包括但不限于：储层孔隙度、渗透率和地层压力。

3、优选地，利用如下表达式计算所述上一时间步结束时的储层酸液分布：

4、

5、其中，ρ表示酸液密度，kx、ky表示上一时间步每个网格x、y方向的平均渗透率，p表示上一时间步每个网格内的酸液压力，μ表示酸液粘度，φ表示每个网格内的平均孔隙度，cl表示酸液压缩系数，t表示注酸时间，x、y分别表示储层中酸液分布位置的横、纵坐标。

6、优选地，在得到酸液从井筒流入储层的第一流量的步骤中，包括：利用每个网格与井筒边缘的重合边的两侧的储层酸液压力和井筒酸液压力之间的压差，获得相应网格对应的酸液从井筒流入储层的流量，通过累加每个网格的流入流量，得到所述第一流量。

7、优选地，利用如下表达式计算所述第一流量：

8、

9、

10、其中，i表示沿井筒边缘分布的网格的序号，m表示沿井筒边缘分布的的网格的数量，qout，i表示第i个网格对应的酸液从井筒流入储层的流量，△x、△y分别表示沿井筒边缘分布的网格中基质网格在x、y方向的长度，pwell，i表示第i个网格所对应的井筒酸液压力，pr，i表示第i个网格所对应的储层酸液压力，ky，i表示第i个网格沿y方向的渗透率，qout表示第一流量。

11、优选地，在得到井筒内酸液的第二流量的步骤中，包括：沿垂直于井筒轴线且穿过入酸口的方向将井筒分为两部分，并将其中一部分作为注酸上游，另一部分作为注酸下游，其中，所述入酸口位于井筒内部；利用沿注酸上游、下游方向分布的网格所对应的酸液从井筒流入储层的流量，获得注酸上游、下游的井筒内酸液流量，将上游井筒内酸液流量与下游井筒内酸液流量之和作为所述第二流量。

12、优选地，在确定井筒内酸液的浓度分布的步骤中，包括：利用所述上游井筒内酸液流量和所述下游井筒内酸液流量，分别计算酸液在井筒内的第一流动速度和第二流动速度，基于此，获得酸液在井筒内的流动速度；利用所述第一流量计算酸液从井筒流入储层的流动速度；通过分析酸液在井筒内的流动速度和酸液从井筒流入储层的流动速度的组合与井筒内酸液的浓度分布之间的相关关系，确定井筒内酸液的浓度分布。

13、优选地，利用如下表达式确定井筒内酸液的浓度分布：

14、

15、其中，d表示井筒直径，c表示井筒内酸液浓度，t表示注酸时间，ux表示酸液在井筒内的流动速度，vl表示酸液从井筒流入储层的流动速度，kc表示平衡常数。

16、优选地，在根据所述浓度分布，确定井筒壁面的酸蚀蚓孔长度的步骤中，包括：根据酸液黏度，获取当前时间步酸液在井筒内的平均滤失速度，进一步结合所述酸液浓度分布，计算从井筒壁面延伸出的酸蚀蚓孔的扩展速率，从而确定下一时间步的酸蚀蚓孔长度。

17、优选地，所述基质渗透率包括在储层蚓孔区域中非蚓孔尖端区域的第一基质渗透率和蚓孔尖端所在的区域内的第二基质渗透率。

18、优选地，在获取当前时间步的储层内裂缝溶蚀后的宽度的步骤中，包括：利用注酸体积计算储层内的岩石溶蚀体积，进而利用岩石溶蚀体积、储层厚度和裂缝尺寸三者之间的相关关系，获得当前裂缝的溶蚀宽度，基于此，得到裂缝溶蚀后的宽度。

19、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

20、本发明提供了一种用于长井段的裂缝性储层的吸酸剖面预测方法。该方法通过建立待预测储层的地质模型，基于物质守恒快速模拟酸液在井筒内的流动过程，并将天然裂缝作为酸化过程酸液的流动通道，来获取上一时间步的储层酸液压力和储层参数，以获得当前时间步的储层酸液压力，同时获取上一时间步的井筒酸液压力，以获得当前时间步的井筒酸液压力，进而得到当前时间步酸液从井筒流入储层的第一流量和井筒内酸液的第二流量。之后，根据第二流量，确定井筒内酸液的浓度分布，以获得当前时间步的初始储层吸酸剖面。最后，考虑酸液在天然裂缝壁面改变裂缝宽度，以及考虑酸化过程中井筒壁面酸蚀蚓孔生长状态及生长过程对基质渗透率的影响，来实时更新初始储层吸酸剖面。本发明实现了对长井段裂缝性储层定点分流酸化吸酸剖面的快速计算，能够直接、简便的计算长水平井裂缝性碳酸盐岩酸化注酸参数。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

1.一种用于长井段的裂缝性储层的吸酸剖面预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，在建立待预测储层的地质模型的步骤中，包括：

3.根据权利要求2所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，利用如下表达式计算所述上一时间步结束时的储层酸液分布：

4.根据权利要求2或3所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，在得到酸液从井筒流入储层的第一流量的步骤中，包括：

5.根据权利要求4所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，利用如下表达式计算所述第一流量：

6.根据权利要求4或5所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，在得到井筒内酸液的第二流量的步骤中，包括：

7.根据权利要求6所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，在确定井筒内酸液的浓度分布的步骤中，包括：

8.根据权利要求7所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，利用如下表达式确定井筒内酸液的浓度分布：

9.根据权利要求1～8中任一项所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，在根据所述浓度分布，确定井筒壁面的酸蚀蚓孔长度的步骤中，包括：

10.根据权利要求1～9中任一项所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，所述基质渗透率包括在储层蚓孔区域中非蚓孔尖端区域的第一基质渗透率和蚓孔尖端所在的区域内的第二基质渗透率。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的吸酸剖面预测方法，其特征在于，在获取当前时间步的储层内裂缝溶蚀后的宽度的步骤中，包括：