[发明专利]一种预测CO2驱油藏无机结垢趋势的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种预测CO₂驱油藏无机结垢趋势的方法。

背景技术

目前，我国难动用储量的开采不断增加，CO₂驱规模也随之不断扩大，CO₂驱作为一项提高采收率的有效技术已为国内外许多油田采用，但是对于富钙矿物含量较高的陆相储层而言，例如方解石、斜长石、蒙脱石等，CO₂驱过程中水相中溶解CO₂的增加往往会引发以富钙矿物溶解为主的水岩反应，导致地层水中Ca²⁺、CO₃^2-等成垢离子含量的增大，这种饱含成垢离子的地层水流经生产井近井地带和井筒时，由于压力的大幅降低可能引起难溶无机盐过饱和而结垢,例如碳酸钙和硫酸钙等，结垢往往造成油井近井地层堵塞，井筒阻流，设备损坏，严重影响油田开发。

关于油气藏开发过程中的无机结垢问题，国内外已开展了大量研究，提出了多种结垢趋势预测方法，这些方法大体可以分为两类。

其一为化学计算法，以化学平衡理论及有关平衡常数和溶解度测定数据为基础建立简单的计算公式来预测结垢趋势，为实现简单计算的目的，计算公式中常忽略某些因素的影响作用；目前常用的方法有朗格利尔Langelier饱和指数法、斯蒂夫－戴维斯Stiff－Davis饱和指数法、斯克尔曼Skillman热力学溶解度法、Ryznar稳定指数SAI法、Oddo－Tomson饱和指数法、Vetter饱和指数法、Toddo－Yuan饱和指数法。

其二为软件预测方法，根据化学平衡原理及大量有关平衡常数和溶解度测定数据建立综合考虑各种影响因素的数学模型，编制软件实现复杂的数值计算来预测结垢趋势；目前常用的软件有OFISTP、ScaleChem3、MultiSCALE、SCALEUP 、SDCQPC、 PIOS1.0、JHCPS。

目前，上述两种结垢趋势预测方法已经应用于许多实际油气藏的无机结垢趋势预测，预测天然能量开发和注水开发过程中的结垢趋势效果良好。但是，这些方法都不能直接预测CO₂驱过程中的无机结垢趋势，要预测CO₂驱油藏的结垢趋势尚有两个关键问题需要解决。

其一为CO₂驱过程中的水—岩反应模拟计算，根据化学平衡理论，建立考虑主要化学反应过程的水—岩反应热力学计算模型，即碳酸的两级电离反应、碳酸钙的沉淀-溶解反应，可以计算不同水相溶解CO₂含量条件下水岩反应后的成垢离子含量，进而即可预测CO₂驱油藏的结垢趋势。

其二为水相溶解CO₂含量的拟合，水相溶解CO₂含量是水岩反应计算必需的参数，这一参数无法直接测定得到，只有通过CO₂驱过程中产出水的成分变化来拟合求取。

目前，关于CO₂驱过程中的水岩反应模拟计算和水相溶解CO₂含量的拟合，国内外未见相关研究报道，CO₂驱油藏的结垢趋势预测也未见文献和专利报道。中国专利CN101148986提出了一种预测强碱三元复合驱机采井结垢趋势的方法，但强碱三元复合驱机采井结垢为硅垢，而CO₂驱油藏的结垢为钙垢，这一方法也不能用于预测CO₂驱油藏的结垢趋势。

发明内容

本发明是在解决上述两个关键问题的基础上而提出的一种预测CO₂驱油藏结垢趋势的方法，本方法能够准确预测CO₂驱油藏无机结垢趋势，进而采取相应的防治措施可以减轻或消除由于结垢造成的不利影响，对改善CO₂驱油藏开发效果具有重要意义。

本发明的一种预测CO₂驱油藏无机结垢趋势的方法，所述分析方法是采集油藏分析数据，根据高温高压下的地层水样品的组分含量，建立水-岩反应热力学计算模型，得到CO₂驱过程中的水-岩反应后的成垢离子含量；对水相溶解CO₂含量的拟合过程，即通过CO₂驱过程中产出水的组分变化来拟合求取水相溶解CO₂含量，并计算水-岩反应后高温高压地层水相关组份的含量，最后进行结垢分析。

所述方法的步骤为，

步骤1，采集油藏分析数据；