[发明专利]一种考虑聚合物粘弹性的注聚井注入能力评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注聚井注入能力评价方法，尤其涉及一种使用聚合物驱开发油田过程中考虑聚合物粘弹性的注聚井注入能力评价方法。

背景技术

目前，聚合物驱已经成为陆上高含水期油田提高采收率的主要技术，同时也成为海上油田提高采收率的重要手段。在聚合物驱大规模工业化应用过程中，逐渐暴露出一些技术问题，其中突出的一个问题是：注聚井严重堵塞，致使注入压力不合理地急剧上升，导致注入能力严重下降，注聚井无法按配注比完成配注，甚至停注。因此，如何准确地评估注聚井注入压力和注入能力，是影响聚合物驱开发效果和整体经济效益的关键问题之一，在保证渤海稠油油田早期聚合物驱的实施方面尤为重要。

应用于聚合物驱的聚合物溶液属于非牛顿流体，油层属于岩石多孔介质，在研究非牛顿流体在多孔介质内的流变行为时，一般将非牛顿流体假定为幂率流体。但近年来的研究发现，聚合物溶液在地下岩石多孔介质中流动时表现出了复杂的流变行为，随着流动速率的增加，进行着从牛顿流体到剪切稀化再到剪切增稠流变行为的转变，即不仅表现出粘性效应，还表现出一定的弹性效应。但现有技术中尚未发现考虑聚合物溶液粘弹性效应的注聚井注入能力评价方法，导致不能对注聚井的注入压力和注入能力做出准确评估。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种考虑聚合物粘弹性的注聚井注入能力评价方法，可快速准确评价注聚井注入能力，指导注聚井合理配注，防止地层堵塞和停注等问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种考虑聚合物粘弹性的注聚井注入能力评价方法，其包括以下步骤：

1)建立聚合物溶液在岩石多孔介质内渗流时的有效剪切速率模型；

2)建立聚合物溶液粘弹性视粘度模型；

3)给出注聚井聚合物驱注入能力评价模型的建立条件；

4)根据步骤3)给出的模型建立条件，建立用于评价注聚井注入能力的单油层注聚井地质模型，并给出其模型参数；

5)根据步骤3)给出的模型建立条件以及步骤4)给出的单油层注聚井地质模型，建立注聚井的流动控制方程、油层的渗流控制方程和注聚井与油层接触面连续性方程；

6)根据步骤3)给出的模型建立条件和步骤4)给出的单油层注聚井地质模型，列出注聚井和油层的边界条件；

7)将步骤4)给出的模型参数代入步骤1)和步骤2)得到的有效剪切速率模型和聚合物溶液粘弹性视粘度模型中，将步骤6)的注聚井和油层边界条件代入步骤5)建立的注聚井流动控制方程、油层渗流控制方程和注聚井与油层接触面连续性方程中，联合成立方程组，在不同的注聚井注入压力下求解注聚井内聚合物溶液的流动速度u_well和油层内聚合物溶液的渗流速度u_res；

8)根据步骤7)的求解结果，计算得到注入量Q和注入强度q，由注入强度q评价注聚井的注入能力；注入强度q越大，表示注聚井的注入能力越强。

所述步骤1)中的有效剪切速率模型为：

式中,为聚合物溶液在岩石多孔介质内渗流时的有效剪切速率；c为聚合物溶液有效剪切速率常数，与岩石多孔介质的渗透率和孔隙度相关，取1；n₁为聚合物溶液剪切稀化指数；u_res为聚合物溶液在岩石多孔介质内的渗流速度；k为岩石多孔介质渗透率；k_rw为聚合物溶液相对渗透率；S_w为聚合物溶液饱和度；为岩石多孔介质孔隙度。

所述步骤2)中聚合物溶液粘弹性视粘度模型包括聚合物溶液在注聚井内流动时的剪切稀化视粘度μ_app,well和聚合物流经岩石多孔介质时的粘弹性视粘度μ_app,res，其中：