[发明专利]优化液体驱油体系中的注入井的流量控制装置性质

说明书

发明背景

1.发明领域

本公开一般来说涉及地下矿床的采收，且更具体地说涉及用于优化沿着液体注入井的一个或多个流量控制装置的放置和其它性质以用于改进来自储层的采收率的目的的方法和系统。

2.背景技术

液体注入指石油工业中的方法，其中将流体(通常是水)注入至储层中以增大压力并模拟生产。举例来说，在某些例子中，水替换已取走的油，因而长期地维持生产率和压力。另外，在某些情形中，水取代或扫除来自储层的油并将其朝井推动。可在陆上和海上发现液体注入井以增大来自现有储层的石油采收率。

附图简述

下文参考附图详细描述本发明的说明性实施方案，附图以引用的方式并入本文中，且其中：

图1是描绘根据公开的实施方案的在注入井上使用流量控制装置的液体注入方法的图；

图2是指示根据公开的实施方案的邻近注入井和生产井对的储层区域的截面的示意图；

图3是描绘根据公开的实施方案的用于确定注入井上的流量控制装置的产生朝着生产井的均匀的驱替前缘的最佳性质的计算机实现的方法的实例的流程图；

图4是说明根据公开的实施方案的描绘在具有均匀性质的地层的情况下的公开的过程的收敛的图表的实例的图；

图5是说明根据公开的实施方案的描绘针对具有均匀性质的地层和具有渗透率的逐步改变的地层的流量控制装置分布函数的图表的实例的图；

图6是说明根据公开的实施方案的描绘针对具有均匀性质的地层和具有渗透率的逐步改变的地层的流量控制装置直径的最佳分布的图表的实例的图；

图7是说明根据公开的实施方案的描绘具有逐步改变的孔隙度的分布的图表的实例的图；以及

图8是说明用于实现公开的实施方案的系统的一个实施方案的框图。

具体实施方式

如上文所陈述，水注入是提供储层压力支持的广泛使用的方法，储层压力支持显著增大从储层采收的石油的量。水注入用于垂直井和水平井中。所注入的水，有时具有化学添加剂，有助于增大储层中的耗尽压力且使石油在生产井的方向上移动。然而，因为沿着井的摩擦压降和储层渗透率变化，所以沿着井长度通常存在不均匀的流体通量。举例来说，通常较高注入和生产流速在井的踵部发生，这增大所注入的液体在此区域中突破的可能性。

根据公开的实施方案，对抗此不平衡的一种方法是沿着注入井100使用一个或多个流量控制装置(FCD)102来平衡或均衡流体被注入至地层104中的流速，如图1中所示。如本文中所提到，流量控制装置(FCD)是耦合至井筒的包括流入控制装置(ICD)的任何装置，其引起井筒与储层之间的压降以减少井筒与在流量控制装置的位置处的储层之间的流动。根据公开的实施方案的FCD的非限制性真实实例包括都可从购得的注入系统和流入控制装置(ICD)。

为了优化通过液体驱油辅助的井的生产，FCD设计必须考虑从踵部到趾端的高水位下降和储层不均匀性。为了实现最佳注入，FCD放置需要连接至储层和井筒的详细的物理特性。然而，到目前为止，尚未开发用于确定FCD的恰当的放置或其它性质的容易的方法。实情是，当前方法依赖于手动试错过程，其中使用模拟软件(诸如可从LandmarkGraphicsCorporation购得的NETool^TM)沿着水平井模拟FCD的各种大小/类型和放置。

因此，公开的实施方案呈现用于计算注入井的沿着井筒产生均匀的驱油前缘以用于最大化石油的总采收率的最佳FCD放置和其它参数(例如，孔的数目和孔的大小，和/或FCD的数目和类型)的数值算法和模拟方法。

公开的实施方案将通过利用简化的耦合的储层-井筒流体动力学模型的几个实例来进行说明，该模型考虑FCD对注入和生产井筒中的流动和驱油动力学的影响。然而，公开的实施方案和方法可应用于复杂程度不同的耦合的储层-井筒模型。

通过参看附图的图1至图8来最好地理解公开的实施方案和其优点，相同数字用于各附图中的相同和对应的部分。在审查以下图式和具体实施方式后，本公开的实施方案的其它特征和优点对于本领域技术人员来说将是或将变成显而易见的。旨在将所有此类额外特征和优点包括在公开的实施方案的范围内。另外，所示的图式仅仅是示例性的且无意声称或暗示关于可实现不同实施方案的环境、架构、设计或过程的任何限制。