本发明涉及一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法及装置，属于油气田开发技术领域。本发明首先建立储层地质模型，然后根据所建立的储层地质模型和酸化半径计算酸液用量；再根据水平井井眼距离上覆遮挡层和下覆盖遮挡层的距离计算遮挡层对酸液滤失的屏蔽量；最后将酸液用量减去遮挡层对酸液滤失的屏蔽量作为水平井的实际酸液用量。本发明在常规基质酸化酸液用量计算方法的基础上，综合考虑酸化施工过程中储层上下遮挡层对酸液的屏蔽作用，利用等效计算方法，计算遮挡层对酸液的屏蔽量，从而计算得到酸化施工实际酸液用量，减少了不合理的酸液用量，降低了施工成本。
1.一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，其特征在于，该确定方法包括以下步骤：
2)根据所建立的储层地质模型和酸化半径计算酸液用量；
3)根据水平井井眼距离上覆遮挡层和下覆盖遮挡层的距离计算遮挡层对酸液滤失的屏蔽量；
4)将酸液用量减去遮挡层对酸液滤失的屏蔽量作为水平井的实际酸液用量。
2.根据权利要求1所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，其特征在于，所述步骤3)中屏蔽量所采用的计算公式为：当R≤Min(a，b)时，VZ＝0；
当Min(a，b)＜R≤Max(a，b)时，当R＞Max(a，b)时，
其中，VZ为遮挡层对酸液的屏蔽量；a为水平井井眼距离上覆遮挡层距离；b为水平井井眼距离下覆遮挡层距离；R为酸化半径；L为裸眼酸化水平井段长度；Φ为基质孔隙度。
3.根据权利要求2所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，其特征在于，当水平井井眼位于储层中心部位，与上遮挡层和下遮挡层间的距离相同，即a＝b时，所采用屏蔽量的计算公式为：若 水平井井眼位于储层中心部位，与上下遮挡层间的距离相同，VZ＝0；
4.根据权利要求1所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，其特征在于，所述步骤1)中的储层地层模型是根据储层纵向厚度、孔隙度以及水平井酸化裸眼井段长度、井眼半径以及水平井井眼在储层纵向的位置建立的。
5.根据权利要求2所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，其特征在于，所述步骤2)中酸液用量采用的计算公式为：
6.一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置，其特征在于，该装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
2)根据所建立的储层地质模型和酸化半径计算酸液用量；
3)根据水平井井眼距离上覆遮挡层和下覆盖遮挡层的距离计算遮挡层对酸液滤失的屏蔽量；
4)将酸液用量减去遮挡层对酸液滤失的屏蔽量作为水平井的实际酸液用量。
7.根据权利要求6所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置，其特征在于，所述步骤3)中屏蔽量所采用的计算公式为：当R≤Min(a，b)时，VZ＝0；
当Min(a，b)＜R≤Max(a，b)时，当R＞Max(a，b)时，
其中，VZ为遮挡层对酸液的屏蔽量；a为水平井井眼距离上覆遮挡层距离；
b为水平井井眼距离下覆遮挡层距离；R为酸化半径；L为裸眼酸化水平井段长度；Φ为基质孔隙度。
8.根据权利要求7所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置，其特征在于，当水平井井眼位于储层中心部位，与上遮挡层和下遮挡层间的距离相同，即a＝b时，所采用屏蔽量的计算公式为：若 水平井井眼位于储层中心部位，与上下遮挡层间的距离相同，VZ＝0；
9.根据权利要求6所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置，其特征在于，所述步骤1)中的储层地层模型是根据储层纵向厚度、孔隙度以及水平井酸化裸眼井段长度、井眼半径以及水平井井眼在储层纵向的位置建立的。
10.根据权利要求7所述的裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置，其特征在于，所述步骤2)中酸液用量采用的计算公式为：VR＝π(R2-r2)L·Φ
一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法及装置，属于油气田开发技术领域。
背景技术
[0002] 水平井是致密砂岩和碳酸盐岩油气藏开发的有效手段，水平井裸眼完井具有油气渗流面积大、施工成本低等优势，但是由于钻井液滤液对近井筒基质的伤害，导致大部分水平井无法直接投产，而需要进行酸化解堵作业。合理的酸液用量对储层酸化解堵是油气井初期高产和长期稳产关键，而酸液用量的多少对于酸液改造至关重要，直接影响酸化效果。
[0003] 目前，裸眼水平井酸化施工酸液用量的计算方法仍然是以直井径向滤失为基础，尚未考虑遮挡层对酸液滤失的屏蔽作用，所确定的酸液用量偏大，造成酸液用量不合理使用，使得施工成本提高。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，以解决目前在酸化施工过程中所确定的酸液用量大，导致施工成本高的问题；本发明还提供了一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置。
[0005] 本发明为解决上述技术问题而提供一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定方法，包括以下方案：方法方案一：该确定方法包括以下步骤：
[0006] 1)建立储层地质模型；
[0007] 2)根据所建立的储层地质模型和酸化半径计算酸液用量；
[0008] 3)根据水平井井眼距离上覆遮挡层和下覆盖遮挡层的距离计算遮挡层对酸液滤失的屏蔽量；
[0009] 4)将酸液用量减去遮挡层对酸液滤失的屏蔽量作为水平井的实际酸液用量。
[0010] 本发明考虑了酸化过程中上下遮挡层对酸液的屏蔽作用，通过计算上下遮挡层对酸液滤失的屏蔽量来计算裸眼水平井酸化施工过程中的实际酸液用量，所计算得到的实际酸液用量更加合理，减少了不合理的酸液用量，降低了施工成本。
[0011] 方法方案二：在方法方案一的基础上，所述步骤3)中屏蔽量所采用的计算公式为：
[0012] 当R≤Min(a，b)时，VZ＝0；
[0013] 当Min(a，b)＜R≤Max(a，b)时，
[0014]
[0015] 当R＞Max(a，b)时，
[0016]
[0017] 其中，VZ为遮挡层对酸液的屏蔽量；a为水平井井眼距离上覆遮挡层距离； b为水平井井眼距离下覆遮挡层距离；R为酸化半径；L为裸眼酸化水平井段长度；Φ为基质孔隙度。本发明所采用的酸液的屏蔽量计算方法简单，充分考虑了酸化半径与水平井井眼距离上下覆遮挡层距离间的关系，所得到的酸液的屏蔽量准确，符合实际情况。
[0018] 方法方案三：在方法方案二的基础上，当水平井井眼位于储层中心部位，与上遮挡层和下遮挡层间的距离相同，即a＝b时，所采用屏蔽量的计算公式为：
[0019] 若 水平井井眼位于储层中心部位，与上下遮挡层间的距离相同，VZ＝0；
[0020] 若 酸化半径大于井眼与上遮挡层和下遮挡层的距离，
[0021]
[0022] 方法方案四：在方法方案一的基础上，所述步骤1)中的储层地层模型是根据储层纵向厚度、孔隙度以及水平井酸化裸眼井段长度、井眼半径以及水平井井眼在储层纵向的位置建立的。
[0023] 方法方案五：在方法方案二的基础上，所述步骤2)中酸液用量采用的计算公式为：
[0024] VR＝π(R2-r2)L·Φ
[0025] VR为酸化半径为R的酸液总用量。
[0026] 本发明还提供了一种裸眼水平井基质酸化酸液用量的确定装置，包括以下方案，装置方案一：该装置包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0027] 1)建立储层地质模型；
[0028] 2)根据所建立的储层地质模型和酸化半径计算酸液用量；
[0029] 3)根据水平井井眼距离上覆遮挡层和下覆盖遮挡层的距离计算遮挡层对酸液滤失的屏蔽量；
[0030] 4)将酸液用量减去遮挡层对酸液滤失的屏蔽量作为水平井的实际酸液用量。
[0031] 装置方案二：在装置方案一的基础上，所述步骤3)中屏蔽量所采用的计算公式为：
[0032] 当R≤Min(a，b)时，VZ＝0；
[0033] 当Min(a，b)＜R≤Max(a，b)时，
[0034]
[0035] 当R＞Max(a，b)时，
[0036]
[0037] 其中，VZ为遮挡层对酸液的屏蔽量；a为水平井井眼距离上覆遮挡层距离；
[0038] b为水平井井眼距离下覆遮挡层距离；R为酸化半径；L为裸眼酸化水平井段长度；Φ为基质孔隙度。
[0039] 装置方案三：在装置方案二的基础上，当水平井井眼位于储层中心部位，与上遮挡层和下遮挡层间的距离相同，即a＝b时，所采用屏蔽量的计算公式为：
[0040] 若 水平井井眼位于储层中心部位，与上下遮挡层间的距离相同，VZ＝0；
[0041] 若 酸化半径大于井眼与上遮挡层和下遮挡层的距离，
[0042]
[0043] 装置方案四：在装置方案一的基础上，所述步骤1)中的储层地层模型是根据储层纵向厚度、孔隙度以及水平井酸化裸眼井段长度、井眼半径以及水平井井眼在储层纵向的位置建立的。
[0044] 装置方案五：在装置方案二的基础上，所述步骤2)中酸液用量采用的计算公式为：
[0045] VR＝π(R2-r2)L·Φ
[0046] VR为酸化半径为R的酸液总用量。
附图说明
[0047] 图1是本发明所建储层地质模型示意图；
[0048] 图2是本发明水平井基质酸化酸液用量确定方法的原理示意图。
具体实施方式
[0049] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
[0050] 本发明首先建立储层地质模型，然后根据所建立的储层地质模型和酸化半径计算酸液用量；再根据水平井井眼距离上覆遮挡层和下覆盖遮挡层的距离计算遮挡层对酸液滤失的屏蔽量；最后将酸液用量减去遮挡层对酸液滤失的屏蔽量作为水平井的实际酸液用量。本发明在常规基质酸化酸液用量计算方法的基础上，综合考虑酸化施工过程中储层上下遮挡层对酸液的屏蔽作用，利用等效计算方法，计算遮挡层对酸液的屏蔽量，从而计算得到酸化施工实际酸液用量，减少了不合理的酸液用量。下面以某一具体水平井为例对本发明的具体实施过程进行详细说明。
[0051] 1.建立储层地质模型。
[0052] 本发明的储层地质模型是根据纵向厚度H、平均孔隙度Φ以及水平井酸化裸眼井段长度L、井眼半径r以及水平井井眼在储层纵向的位置(井眼轴距离上覆遮挡层距离a，距离下覆遮挡层距离b)建立的，所建立的储层地质模型如图1 所示。
[0053] 对于本实例而言，水平井X井储层厚度H＝4.0m，平均孔隙度Φ＝10％，酸化井段长度L＝400m，采用三级井身结构裸眼完井，三开井眼2r＝152.4mm，水平井井眼轨迹距离上覆泥岩隔层a＝0.5m。
[0054] 2.计算酸化半径为R的酸液用量。
[0055] 酸液用量是根据裸眼酸化水平井段长度L、基质孔隙度Φ和酸化半径R，采用常规基质酸化酸液用计算方法得到，计算酸化基质区孔隙体积即为酸液用量。具体计算公式为：
[0056] VR＝π(R2-r2)L·Φ
[0057] 式中：VR为酸化半径为R的酸液总用量；π为圆周率；R为基质酸化半径；r 为井眼半径；L为水平井酸化井段长度；Φ为储层基质孔隙度。
[0058] 对本实例的水平井而言，若不考虑遮挡层的影响，采用上述计算公式得到的酸液用量为：
[0059]
[0060] 3.计算上下遮挡层对酸液滤失的屏蔽量。
[0061] 遮挡层对酸液的屏蔽量通过等效计算方法计算。该等效计算方法首先假设遮挡层能够与储层一样滤失酸液，由此计算出遮挡层内酸液滤失量，遮挡层内的酸液滤失量即等效于遮挡层对酸液的屏蔽量，具体计算公式为：
[0062] (1)若a＝b，即当水平井井眼位于储层中心部位，与上下遮挡层间的距离相同：
[0063] ①若 即酸化半径小于井眼与上下遮挡层的距离，此时酸化未受遮挡层影响，所以遮挡层对酸液的屏蔽量：
[0064] VZ＝0
[0065] ②若 即酸化半径大于井眼与上下遮挡层的距离，此时酸化同时受上下遮挡层影响，所以遮挡层对酸液的屏蔽量通过等效计算方法计算，简化后计算公式为：
[0066]
[0067] (2)若a≠b，即当水平井位于储层非中心部位，此时井眼与上下遮挡层间的距离各不相同：
[0068] ①若R≤Min(a，b)，即酸化半径小于井眼与上下遮挡层的距离，此时酸化未受遮挡层影响，所以遮挡层对酸液的屏蔽量：
[0069] VZ＝0
[0070] ②若Min(a，b)＜R≤Max(a，b)，即酸化半径大于井眼与上下遮挡层的最小距离，而小于等于井眼与上下遮挡层的最大距离，此时酸化受距离较近的遮挡层影响，而未受距离较远遮挡层的影响，所以距离较近遮挡层对酸液的屏蔽量通过等效计算方法计算，简化后计算公式为：
[0071]
[0072] ③若R＞Max(a，b)，即酸化半径大于井眼与上下遮挡层的最大距离，此时酸化同时受上下遮挡层影响，所以距离较近遮挡层和距离较远遮挡层对酸液的屏蔽量可以分别通过等效计算方法计算，简化后遮挡层对酸液屏蔽总量的计算公式为：
[0073]
[0074] 式中：VZ为遮挡层对酸液的屏蔽量；a为水平井井眼距离上覆遮挡层距离； b为水平井井眼距离下覆遮挡层距离。
[0075] 对本实例的水平井而言，考虑到酸化半径大于井眼与上覆泥岩隔层的距离 0.5m，而小于井眼与下覆泥岩隔层距离3.5m，因此，本实例中酸液用量的计算需要考虑上覆遮挡层的屏蔽，所计算的上覆遮挡层对酸液的屏蔽量为：
[0076]
[0077] 4.根据屏蔽量计算实际的酸液用量。
[0078] 利用计算得到的酸液用量VR和遮挡层对酸液滤失屏蔽量VZ计算实际酸液用量VS，VS＝VR-VZ。
[0079] (1)若a＝b，即当水平井井眼位于储层中心部位，井眼与上下遮挡层间的距离相同。
[0080] ①若R≤a或b，则：VS＝π(R2-r2)L·Φ
[0081] ②若R＞a或b，则：
[0082] (2)若a≠b，即当水平井位于储层非中心部位，此时井眼与上下遮挡层间的距离各不相同。
[0083] ①若R≤Min(a，b)，则：VS＝π(R2-r2)L·Φ
[0084] ②若Min(a，b)＜R≤Max(a，b)，则：
[0085]
[0086] ③若R＞Max(a，b)，则：
[0087]
[0088] 对本实例的水平井而言，得到实际酸液用量为：
[0089] VS＝VR-VZ＝100.32m3
[0090] 在保证酸化半径为1.0m的情况下，采用本发明酸液用量确定方法得到的用酸量较原酸化方案用酸量减少24.55m3，减少不合理的酸液用量，降低了施工成本。
[0091] 可见，通过上述过程，由于本发明考虑了酸化过程中上下遮挡层对酸液的屏蔽作用，能够合理计算裸眼水平井酸化施工酸液用量，减少不合理的酸液用量，降低施工成本。且该方法基本原理可靠、计算方法简单，适用于工程施工过程中对酸液用量的估算。
[0092] 上述方法可以作为一种计算机程序，存储在裸眼水平井基质酸化酸液用量确定装置中的存储器中并可在裸眼水平井基质酸化酸液用量确定装置中的处理器上运行。
[0093] 最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
