CN102080537B - Sagd油藏双水平井汽液界面确定方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法和系统，所述方法包括：测量注汽井压力和生产井压力；根据注汽井压力和生产井压力，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。本发明实施例的方法，研究SAGD开采过程中动液面的变化规律，提供了确定动液面位置的方法，为SAGD技术在石油行业的推广应用提供技术支持。

Description

SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法和系统

技术领域

本发明涉及石油行业中稠油开采过程的参数解释方法，具体地涉SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法和系统。

背景技术

SAGD（蒸汽辅助重力泄油，Steam Assisted Gravity Drainage）技术是开采稠油和超稠油的有效技术，在利用SAGD开发稠油过程中，注汽井与水平生产井之间汽液界面的位置反映了蒸汽对稠油的加热程度以及采出井的产量与蒸汽注入量的匹配关系，SAGD操作的一个关键是保持稳定汽液界面，如果界面过低，会使蒸汽被产出，如果界面过高，会使液体冷凝，不能产出。

发明人在实现本发明的过程中发现，认识该液面的位置及该位置在开采过程中的动态变化，对于优化注入参数及采出井参数十分重要，但目前还没有方法来描述该液面的变化规律。

发明内容

本发明实施例的目的在于，研究SAGD开采过程中动液面的变化规律，给出确定动液面位置的方法，为SAGD技术在石油行业的推广应用提供技术支持。

一方面，本发明实施例提供了一种SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法，所述方法包括：测量注汽井压力和生产井压力；根据注汽井压力和生产井压力，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。

另一方面，本发明实施例提供了一种SAGD油藏双水平井汽液界面确定系统，所述系统包括：压力测量装置，用于测量测量注汽井压力和生产井压力；数据处理装置，与所述压力测量装置相连，用于根据注汽井压力和生产井压力，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。

本发明实施例提供的上述技术方案，提供了在SAGD开采过程中研究水平注汽井及水平生产井之间的动液面的变化规律的方法，提供了确定动液面位置的方法，而且通过实时监测数据，进行实时计算，可以保持SAGD开发过程中存在稳定汽液界面，从而有利于保证SAGD开发的成功实施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的SAGD油藏双水平井开发示意图；

图2为本发明实施例的SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法的流程图；

图3为本发明实施例的汽液界面示意图；

图4为本发明实施例的实测压力曲线示意图；

图5为本发明实施例的液面高度变化规律示意图；

图6为本发明实施例的SAGD油藏双水平井汽液界面确定系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的SAGD油藏双水平井开发示意图。如图1所示，对水平注汽井10注汽，在水平段形成蒸汽腔（Steam Chambers）30，加热油藏，使原油流动，原油在重力作用下流动至下部的水平生产井20，被抽吸至地面，形成SAGD开采技术。

图2为本发明实施例的SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法的流程图。图3为本发明实施例的汽液界面示意图。其中，图3示出了图1中注汽井10与生产井20的横截面。结合参阅图2和图3，该方法包括如下步骤：

步骤100、测量注汽井压力和生产井压力。如图3所示，p₁表示注汽井压力，p₂表示生产井压力。

在步骤100中实时监测注汽井和生产井的压力。图4为本发明实施例的实测压力曲线示意图。图4绘示了实测的注汽井压力p₁和生产井压力p₂随时间变化的曲线。

步骤110、根据注汽井压力p₁和生产井压力p₂，获得注汽井10和生产井20之间的汽液界面40的位置。如图3所示，其中，h₁为汽柱的高度，h₂为液柱的高度，也即汽液界面40的位置。

实际测试时，在注汽井10和生产井20分别测试压力数据，较佳地采用毛细管测压，因为毛细管具有耐高温的特性，所测量到的压力数据输送到地面，根据水动力学原理可以确定液面的高度，也即确定了汽液界面40的位置。较佳地，可以在注汽井与生产井的同一个垂直方向上设置毛细管进行压力监测。

具体地，生产井的压力与注入井的压力之间的关系为：

p₂＝p₁+Δp₁+Δp₂+Δp₁'+Δp'₂    （1）

其中，p₁为注汽井压力，p₂为生产井压力，Δp₁为汽柱产生的压差，Δp₂为液柱产生的压差，Δp₁'为蒸汽渗流阻力，Δp₂'为液体渗流阻力。根据实际情况，可以忽略Δp₁、Δp₁'和Δp₂'的大小，其中，对于Δp₁而言，由于汽柱的密度较小，其所产生的压差也较小，故可以忽略，因此得到如下关系式：

p₂＝p₁+Δp₂，即p₂＝p₁+ρgh₂    （2）

根据式（2）可得出如下关系式： $h_2=\frac{p_2-p_1}{\mathrm{\ρg}}---\left(3\right)$

其中，h₂即为所要获得的汽液界面位置。

由实测的压力资料，经过计算可得到汽液界面位置的变化规律，结果示意图如图5所示，图5为本发明实施例的液面高度变化规律示意图。

在另一可选地实施例中，图1所示方法还可以进一步地包括如下步骤：测量注汽井中的蒸汽渗流阻力Δp₁'；测量生产井中的液体渗流阻力Δp₂'；测量汽柱产生的压差Δp₁；根据注汽井压力p₁、生产井压力p₂、蒸汽渗流阻力Δp₁'、液体渗流阻力Δp₂'和汽柱产生的压差Δp₁，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。其中，在该可选地实施例中，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置h₂是基于以下算法：

$h_2=\frac{p_2-p_1-{\mathrm{\Δp}}_1-{\mathrm{\Δp}}_1^{\′}-\mathrm{\Δ}{p}_2^{\′}}{\mathrm{\ρg}}.$

本发明实施例的有益技术效果在于，提供了在SAGD开采过程中研究水平注汽井及水平生产井之间的动液面的变化规律的方法，通过该方法可以确定动液面位置，而且通过实时监测数据，进行实时计算，可以保持SAGD开发过程中存在稳定汽液界面，从而有利于保证SAGD开发的成功实施。通过调整生产井的产量可以在SAGD开发过程中保持存在稳定的汽液界面。具体地，如果注汽井与生产井之间的汽液界面的位置过高，例如超过预设的高度阈值，可以调高生产井的产量，从而可以降低汽液界面的位置，如果注汽井与生产井之间的汽液界面的位置过低，例如低于预设的高度阈值，可以调低生产井的产量，从而可提升汽液界面的位置。

本发明实施例还提供了一种SAGD油藏双水平井汽液界面确定系统。图6为本发明实施例的SAGD油藏双水平井汽液界面确定系统的结构示意图。如图6所示，该系统包括：

压力测量装置200，用于测量测量注汽井压力和生产井压力；

数据处理装置210，与所述压力测量装置相连，用于根据注汽井压力和生产井压力，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。压力测量装置可选地采用毛细管。

可选地，数据处理装置200，具体可以用于基于以下算法获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置：

其中，h₂为汽液界面位置，p₁为注汽井压力，p₂为生产井压力，ρ为液体密度，g为重力加速度。

可选地，压力测量装置200，还可以用于测量注汽井中的蒸汽渗流阻力Δp₁'；测量生产井中的液体渗流阻力Δp₂'；以及测量汽柱产生的压差Δp₁；

数据处理装置210，还可以用于根据注汽井压力p₁、生产井压力p₂、蒸汽渗流阻力Δp₁'、液体渗流阻力Δp₂'和汽柱产生的压差Δp₁，获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。在该实施例中，数据处理装置200获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置h₂是基于以下算法：

$h_2=\frac{p_2-p_1-{\mathrm{\Δp}}_1-{\mathrm{\Δp}}_1^{\′}-\mathrm{\Δ}{p}_2^{\′}}{\mathrm{\ρg}}.$

该系统的工作过程也在前面的方法实施例中详述，故在此不赘述。

本发明实施例的有益技术效果在于，提供了在SAGD开采过程中研究水平注汽井及水平生产井之间的动液面的变化规律的系统，提供了确定动液面位置的方法，而且通过实时监测数据，进行实时计算，可以保持SAGD开发过程中存在稳定汽液界面，从而有利于保证SAGD开发的成功实施。

以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种SAGD油藏双水平井汽液界面确定方法，其特征在于，所述方法包括：

测量注汽井压力和生产井压力；

测量注汽井中的蒸汽渗流阻力Δp₁'；

测量生产井中的液体渗流阻力Δp₂'；

测量汽柱产生的压差Δp₁；

根据注汽井压力p₁、生产井压力p₂、蒸汽渗流阻力Δp₁′、液体渗流阻力Δp₂′和汽柱产生的压差Δp₁获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据注汽井压力p₁、生产井压力p₂、蒸汽渗流阻力Δp₁′、液体渗流阻力Δp₂′和汽柱产生的压差Δp₁获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置是基于以下算法：

其中，h₂为液汽界面位置，ρ为液体密度，g为重力加速度。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量注汽井压力和生产井压力包括：通过毛细管测量注汽井压力和生产井压力。

4.一种SAGD油藏双水平井汽液界面确定系统，其特征在于，所述系统包括：

压力测量装置，用于测量注汽井压力和生产井压力，还用于测量注汽井中的蒸汽渗流阻力Δp₁′，测量生产井中的液体渗流阻力Δp₂′，测量汽柱产生的压差Δp₁；

数据处理装置，与所述压力测量装置相连，用于根据注汽井压力p₁、生产井压力p₂、蒸汽渗流阻力Δp₁′、液体渗流阻力Δp₂′和汽柱产生的压差Δp₁获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置获得注汽井和生产井之间的汽液界面的位置是基于以下算法：

其中，h₂为液汽界面位置，ρ为液体密度，g为重力加速度。

6.根据权利要求4-5中任一项所述的系统，其特征在于，所述压力测量装置包括：毛细管。

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