CN107832481B - 一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法 - Google Patents
一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,包括:建立稠油油藏蒸汽吞吐井间汽窜的数值模拟模型;计算各项油藏静态参数和开发动态参数与蒸汽吞吐井间汽窜时间的关系;分析各参数对蒸汽吞吐井间汽窜时间影响的显著性,确定影响汽窜时间的主控因素;利用汽窜时间与各单一主控因素间的函数关系,建立多主控因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型;利用研究区块已汽窜井数据回归确定预测模型中的系数;计算研究区块未汽窜井与周围邻井发生汽窜的时间,根据发生汽窜时间的早晚划分汽窜级别,得到研究区块井间汽窜关联状况;根据研究区块井间汽窜关联状况,进行组合吞吐分区。本发明可为矿场实施组合蒸汽吞吐提供坚实的理论指导。
Description
技术领域
本发明涉及稠油油藏热采开发研究领域,特别是涉及稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法。
背景技术
稠油油藏组合蒸汽吞吐技术是将一个组合吞吐区的多口蒸汽吞吐井同时进行注蒸汽,同时开井生产;该技术可有效控制吞吐井间汽窜,改善动用不均,且操作成本低、实用性强,国内外矿场实践取得较好的开发效益。但以往矿场实施组合蒸汽吞吐技术时,均是人为划分组合吞吐区,操作主观性强,应将哪些吞吐井划分为一个组合蒸汽吞吐区缺乏明确、可靠、科学的方法,严重阻碍了该项技术大规模的推广应用。为此我们发明了一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,明确、可靠、科学地解决了组合蒸汽吞吐分区的问题,为矿场实施组合蒸汽吞吐提供了坚实的理论指导。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,解决矿场实施组合蒸汽吞吐技术时缺乏分区方法的问题,实现对稠油油藏组合蒸汽吞吐开发中科学划分组合吞吐区,从而有效控制蒸汽吞吐井间汽窜、动用不均衡的问题。
本发明采用的技术方案如下。
一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,该稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法包括:
步骤1:利用稠油热采数值模拟软件CMG建立模拟稠油油藏蒸汽吞吐井间汽窜过程的数值模拟模型,所述数值模拟模型中采用出砂机理来反映汽窜;
步骤2:利用步骤1中建立的数值模拟模型计算各项油藏静态参数和开发动态参数与蒸汽吞吐井间汽窜时间的关系;
步骤3:分析步骤2中各参数对蒸汽吞吐井间汽窜时间影响的显著性,确定影响汽窜时间的各单一主控因素;
步骤4:利用步骤2中计算的蒸汽吞吐井间汽窜时间与各单一主控因素间的函数关系,建立多主控因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型;
步骤5:利用研究区块已汽窜井数据回归确定步骤4中建立的预测模型中的系数,得到该研究区块蒸汽吞吐井间汽窜时间预测公式;
步骤6:利用步骤5中建立的研究区块蒸汽吞吐井间汽窜时间预测公式,计算研究区块未汽窜井与周围邻井发生汽窜的时间,根据发生汽窜时间的早晚划分汽窜级别,得到该研究区块井间汽窜关联状况;
步骤7:根据步骤6中得到的研究区块井间汽窜关联状况,进行组合吞吐分区。
进一步,步骤3中,油藏静态参数渗透率突进系数是影响汽窜时间的单一主控因素之一。
进一步,步骤2中,渗透率突进系数与汽窜时间满足乘幂函数关系。
进一步,步骤3中,油藏静态参数原油粘度是影响汽窜时间的单一主控因素之一。
进一步,步骤2中,原油粘度与汽窜时间满足线性函数关系。
进一步,步骤3中,开发动态参数井间压力梯度是影响汽窜时间的单一主控因素之一。
进一步,步骤2中,井间压力梯度与汽窜时间满足多项式函数关系。
进一步,蒸汽吞吐井间汽窜时间预测方程可表达为:
蒸汽吞吐井间汽窜时间=Σ各确定的单一主控因素所影响汽窜时间×各确定的单一主控因素的系数+系数,所述的各系数均为回归系数。
进一步,利用研究区块已汽窜井数据分别作出汽窜时间与各单一主控因素的关系曲线,选择相关性好的数据点代入多因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型,可确定出预测模型中的各项系数,从而得到适用于该区块的汽窜时间预测公式
进一步,步骤2中,油藏静态参数包括渗透率突进系数和原油粘度,开发动态参数包括井间压力梯度。
进一步,各项油藏静态参数和开发动态参数中,渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度对蒸汽吞吐井间汽窜时间影响显著,为影响汽窜时间的三项单一主控因素;渗透率突进系数与汽窜时间满足乘幂函数关系,原油粘度与汽窜时间满足线性函数关系,井间压力梯度与汽窜时间满足多项式函数关系。
进一步,对蒸汽吞吐井间汽窜时间与各单一主控因素渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度函数关系进行多元线性回归,可得到多主控因素下蒸汽吞吐井间汽窜时间预测模型:
其中,th为汽窜时间,周;KR为渗透率突进系数,代表汽窜方向的渗透率与平均渗透率比值;μo为50℃地面脱气原油黏度,其单位为mPa·s;ΔP为井间注采压差,其单位为MPa;L为井距,其单位为m;ΔP/L为汽窜井间压力梯度,其单位为MPa/m;a1、a2、a3、a4、a5为系数。
进一步,在步骤5中,利用研究区块已汽窜井数据分别作出汽窜时间与渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度关系曲线,选择相关性好的数据点代入多因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型,可确定出预测模型中的各项系数,从而得到适用于该区块的汽窜时间预测公式。
进一步,在步骤6中,根据发生汽窜时间的早晚划分汽窜级别,其中发生汽窜时间在第1~3周期的为Ⅰ级汽窜,影响油井产量20%以上;发生汽窜时间在第4~6周期的为Ⅱ级汽窜,影响油井产量10%~20%;发生汽窜时间在第7~10周期的为Ⅲ级汽窜,影响油井产量10%以下;以上Ⅰ~Ⅲ级汽窜,井间具有汽窜关联;在10周期以上发生的汽窜对产量影响一般低于3%,可忽略不计,划为不易汽窜级别,井间无汽窜关联。
进一步,在步骤7中,将所有汽窜关联的井划分为一个组合吞吐区,一个组合吞吐区的蒸汽吞吐井同时进行注蒸汽,同时开井生产;若某一组合区的井数较多,矿场注汽能力无法满足时,则选择汽窜级别高的井分别作为中心井,与周围几口汽窜关联井组合,将该组合区进一步细分为若干个小组合区。
本发明通过开展各项油藏静态参数和开发动态参数对蒸汽吞吐井间汽窜时间的影响规律的研究,建立了多主控因素下蒸汽吞吐井间汽窜时间的预测模型,并利用研究区块已汽窜井数据回归确定预测模型中的系数,从而建立适用于该区块的汽窜时间预测公式,用来预测研究区块未汽窜井与周围邻井发生汽窜的时间。根据发生汽窜时间的早晚划分汽窜级别,得到该研究区块井间汽窜关联状况,研究区块井间汽窜关联状况,进行组合吞吐分区。与矿场以往应用的分区方法相比,本发明提供的分区方法明显的具有超前性和科学性,较好地解决了组合蒸汽吞吐的分区问题,为矿场实施组合蒸汽吞吐提供了坚实的理论指导。
附图说明
图1为本发明的一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法的一具体实施例流程图。
图2为本发明的一具体实施例中蒸汽吞吐井间汽窜时间与渗透率突进系数的关系图。
图3为本发明的一具体实施例中蒸汽吞吐井间汽窜时间与原油粘度的关系图。
图4为本发明的一具体实施例中蒸汽吞吐井间汽窜时间与压力梯度的关系图。
图5为本发明的一具体实施例中某研究区块蒸汽吞吐井间汽窜级别图。
图6为本发明的一具体实施例中某研究区块组合蒸汽吞吐分区示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
通过对组合吞吐致效机理、组合时机优化及矿场实践研究,认识到转组合吞吐“宜早不宜晚”,汽窜前组合效果好于汽窜后,为实现窜前组合,必须对目标区块井间汽窜进行预判。本发明通过对影响井间汽窜的动静态因素进行研究,确定影响汽窜时间的主控因素,建立多主控因素下汽窜时间的预测模型,实现对研究区块井间汽窜的预判。
如图1所示,图1为本发明的一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法的一具体实施例的流程图。
在步骤101,建立2口井蒸汽吞吐概念模型,模型中各项油藏静态参数和开发动态参数取值依据胜利稠油蒸汽吞吐区块平均值。流程进入步骤102。
在步骤102,利用步骤101中建立的数值模拟模型计算渗透率突进系数、油层厚度、原油粘度、含油饱和度变异系数、压差、注汽强度、井距等参数在不同取值下的井间汽窜时间,该步骤的目的是得到各项油藏静态参数和开发动态参数与蒸汽吞吐井间汽窜时间的关系。流程进入步骤103。
在步骤103,根据步骤102中计算的结果,分析各项油藏静态参数和开发动态参数对蒸汽吞吐井间汽窜时间的影响,发现渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度这三项参数对汽窜时间的影响显著。其中渗透率突进系数与汽窜时间满足乘幂函数关系,原油粘度与汽窜时间满足线性函数关系,井间压力梯度与汽窜时间满足多项式函数关系,该步骤的目的是确定汽窜时间的主控因素。流程进入步骤104。
在步骤104,对步骤103中得到的汽窜时间与各单一主控因素函数关系进行多元线性回归,可得到蒸汽吞吐井间汽窜时间预测模型:
其中,th为汽窜时间,周;KR为渗透率突进系数,代表汽窜方向的渗透率与平均渗透率比值;μo为50℃地面脱气原油黏度,mPa·s;ΔP为井间注采压差MPa,L为井距,ΔP/L为汽窜井间压力梯度,MPa/m;a1、a2、a3、a4、a5为系数。流程进入步骤105。
在步骤105,利用研究区块已汽窜井数据分别作出汽窜时间与渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度关系曲线,选择相关性好的数据点代入多因素下吞吐汽窜时间预测模型中,可确定出模型中的各项系数a1、a2、a3、a4、a5的值分别为2.847、0.000152、1471、127.14、11.663,从而得到适用于该区块的汽窜时间预测公式:
流程进入步骤106。
在步骤106,利用步骤105中建立的汽窜时间预测公式计算研究区块中未汽窜井与周围邻井发生汽窜的时间,并根据汽窜时间确定其汽窜级别,做出研究区块井间汽窜关联状况图。该步骤的目的是为组合吞吐分区提供依据。流程进入步骤107。
在步骤107,根据目标区块井间汽窜关联状况,将研究区所有已经发生或还未发生Ⅰ~Ⅲ级汽窜的井划分为6个组合吞吐区。流程结束。
需要明确的是,通过测井二次解释结果插值可得到渗透率平面等值图,由此可计算出井间渗透率突进系数KR,50℃地面脱气原油黏度μo可通过室内实验测得,井距L是油藏方案编制过程已知的参数,因此以上参数的获得比较容易,而注采井间压差ΔP是本发明中获得难度较大的参数,如果能够保证一个注汽周期监测一下注汽压力和井底流压,那么通过本发明预判汽窜时间的准确度较高,可为组合吞吐分区提供可靠的依据。
图2为本发明的一具体实施例中汽窜时间与渗透率突进系数的关系图,幂相关系数为0.9788,说明二者呈现较好的乘幂函数关系。
图3为本发明的一具体实施例中汽窜时间与原油粘度的关系图,线性相关系数高达0.9906,说明二者呈现较好的线性函数关系。
图4为本发明的一具体实施例中汽窜时间与压力梯度的关系图,多项式相关系数高达0.9906,说明二者呈现较好的多项式函数关系。
图5为本发明的一具体实施例中某研究区块井间汽窜关联状况图;从图5中可以看出,该研究区块汽窜关联井最多的区域井数可达22口,而汽窜关联井最少的区域井数仅有2口。
图6为本发明的一具体实施例中某目标区块组合吞吐分区示意图,在图6中,目标区块划分为6个组合区,其中组合区Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ是分别将汽窜关联井划分为一个个区;而组合区Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ是将汽窜关联井较少的几个区域划分在一个区内。
以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用,并非是对本发明所描述的技术方案的限定,有关领域的普通技术人员,在权利要求所述技术方案的基础上,还可以作出多种变化或变形,所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (14)
1.一种用于稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:该稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法包括:
步骤1:利用稠油热采数值模拟软件CMG建立模拟稠油油藏蒸汽吞吐井间汽窜过程的数值模拟模型,所述数值模拟模型中采用出砂机理来反映汽窜;
步骤2:利用步骤1中建立的数值模拟模型计算各项油藏静态参数和开发动态参数与蒸汽吞吐井间汽窜时间的关系;
步骤3:分析步骤2中各参数对蒸汽吞吐井间汽窜时间影响的显著性,确定影响汽窜时间的各单一主控因素;
步骤4:利用步骤2中计算的蒸汽吞吐井间汽窜时间与各单一主控因素间的函数关系,建立多主控因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型;
步骤5:利用研究区块已汽窜井数据回归确定步骤4中建立的预测模型中的系数,得到该研究区块蒸汽吞吐井间汽窜时间预测公式;
步骤6:利用步骤5中建立的研究区块蒸汽吞吐井间汽窜时间预测公式,计算研究区块未汽窜井与周围邻井发生汽窜的时间,根据发生汽窜时间的早晚划分汽窜级别,得到该研究区块井间汽窜关联状况;
步骤7:根据步骤6中得到的研究区块井间汽窜关联状况,进行组合吞吐分区;
对蒸汽吞吐井间汽窜时间与各单一主控因素渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度函数关系进行多元线性回归,可得到多主控因素下蒸汽吞吐井间汽窜时间预测模型:
其中,th为汽窜时间,周;KR为渗透率突进系数,代表汽窜方向的渗透率与平均渗透率比值;uo为50℃地面脱气原油黏度,其单位为mPa·s;ΔP为井间注采压差,其单位为MPa;L为井距,其单位为m;ΔP/L为汽窜井间压力梯度,其单位为MPa/m;a1、a2、a3、a4、a5为系数。
2.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤3中,油藏静态参数渗透率突进系数是影响汽窜时间的单一主控因素之一。
3.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤2中,渗透率突进系数与汽窜时间满足乘幂函数关系。
4.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤3中,油藏静态参数原油粘度是影响汽窜时间的单一主控因素之一。
5.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤2中,原油粘度与汽窜时间满足线性函数关系。
6.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤3中,开发动态参数井间压力梯度是影响汽窜时间的单一主控因素之一。
7.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤2中,井间压力梯度与汽窜时间满足多项式函数关系。
8.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:蒸汽吞吐井间汽窜时间预测方程可表达为:
蒸汽吞吐井间汽窜时间=Σ各确定的单一主控因素所影响汽窜时间×各确定的单一主控因素的系数+系数,所述的各系数均为回归系数。
9.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:利用研究区块已汽窜井数据分别作出汽窜时间与各单一主控因素的关系曲线,选择相关性好的数据点代入多因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型,可确定出预测模型中的各项系数,从而得到适用于该区块的汽窜时间预测公式。
10.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:步骤1中,油藏静态参数包括渗透率突进系数和原油粘度,开发动态参数包括井间压力梯度。
11.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:各项油藏静态参数和开发动态参数中,渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度对蒸汽吞吐井间汽窜时间影响显著,为影响汽窜时间的三项单一主控因素;渗透率突进系数与汽窜时间满足乘幂函数关系,原油粘度与汽窜时间满足线性函数关系,井间压力梯度与汽窜时间满足多项式函数关系。
12.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:在步骤5中,利用研究区块已汽窜井数据分别作出汽窜时间与渗透率突进系数、原油粘度、井间压力梯度关系曲线,选择相关性好的数据点代入多因素下吞吐井间汽窜时间的预测模型,可确定出预测模型中的各项系数,从而得到适用于该区块的汽窜时间预测公式。
13.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:在步骤6中,根据发生汽窜时间的早晚划分汽窜级别,其中发生汽窜时间在第1~3周期的为Ⅰ级汽窜,影响油井产量20%以上;发生汽窜时间在第4~6周期的为Ⅱ级汽窜,影响油井产量10%~20%;发生汽窜时间在第7~10周期的为Ⅲ级汽窜,影响油井产量10%以下;以上Ⅰ~Ⅲ级汽窜,井间具有汽窜关联;在10周期以上发生的汽窜对产量影响一般低于3%,可忽略不计,划为不易汽窜级别,井间无汽窜关联。
14.根据权利要求1所述的稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法,其特征在于:在步骤7中,将所有汽窜关联的井划分为一个组合吞吐区,一个组合吞吐区的蒸汽吞吐井同时进行注蒸汽,同时开井生产;若某一组合区的井数较多,矿场注汽能力无法满足时,则选择汽窜级别高的井分别作为中心井,与周围几口汽窜关联井组合,将该组合区进一步细分为若干个小组合区。
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- 2017-08-03 CN CN201710658230.0A patent/CN107832481B/zh active Active
Patent Citations (2)
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