(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210913261.7 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 陈祥　刘平礼　杜娟　赵立强　 娄凤成　王冠　王承杰　刘金明　 李骏　王铭　黄城熹　李策　卢霄　 (51)Int.Cl. G16C 20/10(2019.01) G16C 10/00(2019.01) G06F 30/20(2020.01) E21B 43/16(2006.01) E21B 33/13(2006.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种利用温度响应型暂堵剂暂堵酸化设计 方法 (57)摘要 本发明公开了一种利用温度响应型暂堵剂 暂堵酸化 设计方法， 具体步骤包括： (1)获取基础 数据， 确定分段酸化段数； (2)优选酸液体系及 施 工工艺； (3)计算酸液用量和井筒 ‑地层温度场， 选择温度响应型液体成胶类暂堵剂； (4)计算暂 堵剂用量， 并确定成胶反应动力学方程； (5)计算 井筒‑地层温度场， 优化设计施工参数； (6)重复 步骤S3到步骤S5， 设计每段酸化施工参数。 本发 明提出的设计方法系统全面， 可操作性强； 考虑 多因素影 响， 计算结果更准确； 注入的全 是液体， 施工难度小。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115273997 A 2022.11.01 CN 115273997 A 1.一种利用温度响应型暂堵剂暂堵酸 化设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 获取井身结构和井眼轨迹数据、 地层各层热物性参数及温度梯度 数据、 产层中沿井 筒的孔隙度、 渗透率及表皮系数分布数据， 确定分段酸 化段数； S2： 根据储层岩性选择主体酸液酸型， 根据已选择的主体酸液酸型决定酸液注入工艺， 根据施工目的选择主体酸液体系； S3： 计算酸液用量和考虑酸岩反应热的井筒 ‑地层温度场， 选择温度响应型液体成胶类 暂堵剂， 要求井底温度Tbottom小于但接近温度响应型液体成胶类暂堵剂的成胶温度Tgel， 且 处理层原始地层温度Torigin大于温度响应型 液体成胶类暂堵剂的破胶温度Tbreak； S4： 计算温度响应型 液体成胶类暂堵剂用量， 并确定成胶反应动力学 方程； S5： 计算考虑温度响应型液体成胶类暂堵剂成胶反应热和酸岩反应热的井筒 ‑地层温 度场， 优化设计施工参数； S6： 重复步骤S3到步骤S5， 设计每段酸化施工参数； 当设计最后一段 时， 只需重 复步骤3 即可。 2.如权利要求1所述的一种利用温度响应型暂堵剂暂堵酸化设计方法， 其特征在于， 步 骤S2中， 若储层为砂岩， 则主体酸液酸型应选择含氟酸液体系； 若为碳酸盐岩， 则主体酸液 酸型应选择非含氟酸液体系； 若主体酸液酸型为含氟酸液体系， 则在注入主体酸之前和之 后应分别增加 一道盐酸酸液注入工艺； 若施工目的要求酸液能深穿透， 则主体酸液体系应 选择缓速酸液体系； 若施工目的要求高溶蚀， 则主体酸液体系应选择土酸或盐酸体系。 3.如权利要求1所述的一种利用温度响应型暂堵剂暂堵酸化设计方法， 其特征在于， 步 骤S4中， 温度响应型 液体成胶类暂堵剂用量 Qdiv计算公式为： 式中： Qdiv——温度响应型液体成胶类暂堵剂用量， m3； hi——酸处理单段长， m； ζ3—— 经验系数， 一般大于1； Pn——暂堵强度， MPa； Pb——突破压力梯度， MPa/m； rw——井筒半径， m。 4.如权利要求1所述的一种利用温度响应型暂堵剂暂堵酸化设计方法， 其特征在于， 步 骤S5中， 考虑温度响应型液体成胶类暂堵剂成胶反应热和酸岩反应热的井筒 ‑地层温度场 具体计算如下， 井筒温度场计算公式为： 式中： qj——井筒内单元j处流量， m3/s； Tj,flu——井筒内单元j处流体温度， K； x——井 眼轨迹方向， m； rj——井筒内单元j处管内半径， m； αj——井筒内单元j处流体与管壁的对流 换热系数， W/(m2·K)； Tj,c/s——井筒内单元j处管壁温度， K； ρj——井筒内单元j处流体密 度， kg/m3； Cj——井筒内单元j 处流体比热容， J/(kg ·K)； fj——井筒内单元j处摩阻系数； uj——井筒内单元j处流速， m/s； t——时间， s； ΔH——热量(放热为正， 吸热为负)， J/kg； Vj——井筒内单 元j处体积， m3； 地层温度场计算公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115273997 A 2式中： ρs——岩石密度， kg/m3； CPs——岩石比热容， J/(kg  K)； Ts——岩石温度， K； ρf——流体密度， kg/m3； CPf——流体比热容， J/(kg  K)； Tf——流体温度， K； U——流速， m/s； φ——孔隙度， 小数； kef——流体导热系数， W(/m ·K)； kes——岩石导热系数， W/(m ·K)；△ Hr——酸岩反应焓， J/mol； av——孔隙比表面积， m2/m3； kc——传质速度， m/s； Cf——孔隙中 酸液质量浓度， mol/m3； Cs——孔隙壁面 处酸液质量浓度， mol/m3； 通过改变注入排量qj和注 液时间t调控温度场分布， 使得温度响应型液体成胶类暂堵剂在井筒内不会成胶， 在地层中 能尽快成胶实现暂堵； 优选的注入排 量所对应的井底压力不应大于地层破裂压力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115273997 A 3