CN110005387A - 用于双水平井sagd的调控装置及油藏开采方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于双水平井SAGD的调控装置及油藏开采方法和装置,其中,双水平井包括注汽井和生产井,注汽井包括N个注汽分支段,生产井包括N个生产分支段,N个注汽分支段和N个生产分支段一一对应,N为大于1的整数,该调控装置包括:N个调控接头,一一对应地设置在N个注汽分支段中,每个调控接头上设置有调控喷头,通过调控喷头对所在注汽分支段的注汽剖面进行调整,调控喷头上设置有调控喷嘴;N个生产接头,一一对应地设置在N个生产分支段中,每个生产接头上设置有调控器,通过调控器对所在生产分支段的产液剖面进行调整。上述调控装置能同时改善双水平井SAGD沿程的注汽和产液状况,提高超稠油双水平井SAGD开采效率。
Description
技术领域
本申请涉及石油测井技术领域,特别涉及一种用于双水平井SAGD的调控装置及油藏开采方法和装置。
背景技术
随着石油勘探和开发的深入和世界对石油需求量的急速增长,稠油油藏在石油开发中的地位变得十分重要。目前稠油的主要开采方法是利用热采技术,特别是SAGD(SteamAssisted Gravity Drainage,蒸汽辅助重力泄油)方法。SAGD方法利用水平井、浮力及蒸汽来有效地开采稠油,具有较高的采收率。其工艺过程是:水平生产井在接近油层底部、油水界面以上完井;蒸汽通过该井上方的第二口水平井或一系列直井注入,在生产井的上方形成蒸汽腔;蒸汽通过注汽井持续注入,蒸汽由于浮力而上升,在蒸汽和原油界面处因传导热损失造成蒸汽凝结,凝结的水及加热的原油泄向生产井上方的储槽。由于水平井钻遇油层长,单井控制面积大,控制储量大,具有较好的吸汽能力和排液能力,因此采用双水平井SAGD的生产方式具有较大的优势。双水平井SAGD通过增加井眼与地层的接触面积,使蒸汽与冷油层的热传导增加,延迟或减小底水锥进或气顶锥进,改善注入蒸汽的波及面积,减少死油区,增加原油的生产能力,对改善SAGD的开发效果具有很大的潜力。
然而,双水平井SAGD的水平段长,油层打开程度大,湿蒸汽在水平段流动过程中,不断同油层进行热量和质量的交换,导致蒸汽压力、热焓、干度和流量逐渐变化,引起水平段内各处蒸汽压力和干度不同,从而影响了吸汽剖面的均匀分布,对于SAGD的注汽效果不利,因此,控制水平段的均匀吸汽是一个关键问题。利用双水平井SAGD的开采中,地层的不均匀吸汽导致储层原油动用程度不均匀,严重影响SAGD生产井的产量。为了提升双水平井SAGD的生产效果,需要改善水平井沿程注汽-产液状况,使地层的吸汽和产液剖面更加均匀。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种用于双水平井SAGD的调控装置及油藏开采方法和装置,以解决现有技术中双水平井SAGD的注汽剖面和产液剖面不均匀的问题。
本申请实施例提供了一种用于双水平井SAGD的调控装置,其中,双水平井包括注汽井和生产井,注汽井包括N个注汽分支段,生产井包括N个生产分支段,N个注汽分支段和N个生产分支段一一对应,N为大于1的整数,该调控装置包括:N个调控接头,一一对应地设置在N个注汽分支段中,每个调控接头上设置有调控喷头,用于通过调控喷头对所在注汽分支段的注汽剖面进行调整,其中,调控喷头上设置有调控喷嘴;N个生产接头,一一对应地设置在N个生产分支段中,每个生产接头上设置有调控器,用于通过调控器对所在生产分支段的产液剖面进行调整。
在一个实施例中,N个调控接头和N个生产接头在垂直方向上一一对应,其中,垂直方向为与注汽井的轴线和生产井的轴线垂直的方向。
在一个实施例中,调控接头上调控喷头的数量与对应的生产接头上调控器的数量相同。
在一个实施例中,调控喷头通过第一孔眼设置在调控接头上,第一孔眼的内壁设置有内螺纹,调控喷头的外侧壁设置有与第一孔眼的内螺纹匹配的外螺纹;调控器通过第二孔眼设置在生产接头上,第二孔眼的内壁设置有内螺纹,调控器的外侧壁设置有与第二孔眼的内螺纹匹配的外螺纹。
在一个实施例中,调控器为螺旋调控器。
在一个实施例中,螺旋调控器包括面板、以及位于面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;螺旋导流器包括多个相互连通的导流通道,导流通道包括主流道和分支流道,主流道与圆盘形限流器切向相连,分支流道与圆盘形限流器径向相连;圆盘形限流器包括圆形流动空间和阻流环,阻流环设置有多个阻流叶片和位于中心的出口;面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,入流孔眼与阻流环的出口对应,面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,流入凹槽与螺旋导流器的导流通道的入口对应。
在一个实施例中,螺旋调控器满足以下条件至少之一:导流通道的数量为3个;主流道和分支流道之间的夹角为45度;阻流环的直径为5.5mm至7.0mm;阻流叶片的数量为5个或6个。
在一个实施例中,螺旋调控器包括面板、以及位于面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;螺旋导流器包括多个相互连通的导流通道,导流通道包括主流道和分支流道,主流道与圆盘形限流器切向相连,分支流道与圆盘形限流器径向相连;圆盘形限流器包括圆形流动空间和位于中心的出口;面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,入流孔眼与圆盘限流器的出口对应,面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,流入凹槽与螺旋导流器的导流通道的入口对应。
在一个实施例中,螺旋调控器满足以下条件至少之一:导流通道的数量为3个;主流道和分支流道之间的夹角为45度。
在一个实施例中,相邻的注汽分支段之间设置有第一分隔器,用于分隔第一环形空间,第一环形空间位于注汽井的内壁和注汽井中的注汽油管的外壁之间;相邻的生产分支段之间设置有第二分隔器,用于分隔第二环形空间,第二环形空间位于生产井的内壁和生产井中的生产油管的外壁之间。
本申请实施例还提供了一种油藏开采方法,包括:获取目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数;根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数,确定上述任意实施例中所述的用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,其中,N为大于1的正整数;根据第一结构参数,设置各注汽分支段,根据第二结构参数,设置各生产分支段;通过设置后的调控装置对目标油藏进行开采。
在一个实施例中,第一结构参数包括以下至少之一:各注汽分支段的长度、各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量、各注汽分支段中的调控接头的长度、各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量;第二结构参数包括以下至少之一:各生产分支段的长度、各生产分支段中的生产接头的长度、各生产分支段中的调控器的直径和数量、调控器的结构参数。
在一个实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和注汽井中的双水平井中的油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数,包括:根据目标油藏的储层物性分布特征确定N个注汽分支段中各注汽分支段的长度;根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量;根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度;根据各注汽分支段的调控喷嘴的直径和数量以及调控接头的长度,确定各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量。
在一个实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征确定N个注汽分支段中各注汽分支段的长度,包括:根据目标油藏的储层物性分布特征确定目标油藏的地层的吸汽能力参数;根据目标油藏的地层的吸汽能力参数对注汽井进行划分,以确定各注汽分支段的长度。
在一个实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量,包括:获取注汽井口的注入蒸汽的物性参数;根据注入蒸汽的物性参数和油管的结构参数确定注汽井中的注汽油管内的蒸汽压力分布;根据目标油藏的储层物性分布特征确定目标油藏的地层的吸汽能力参数;根据地层的吸汽能力参数和注汽井的井筒环空的耦合特性确定达到理想注汽效果时的井筒环空压力分布;根据井筒环空压力分布和注汽油管内的压力分布,确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量。
在一个实施例中,根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度,包括按照以下公式确定各注汽分支段中的调控接头的长度:
Li=li+l0ni,i=1,2,…N;
其中,Li为第i个注汽分支段的长度,li为第i个注汽分支段中的调控接头的长度,l0为每根油管的长度,ni为大于等于零的整数,为第i个注汽分支段中的油管的根数。
在一个实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,包括:根据N个注汽分支段中各注汽分支段的长度确定N个生产分支段中各生产分支段的长度;根据各注汽分支段中的调控接头的长度确定各生产分支段中的生产接头的长度;根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定各生产分支段中的调控器的直径和数量。
在一个实施例中,调控器为螺旋调控器;在根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定各生产分支段中的调控器的直径和数量之后,还包括:获取目标油藏中的地层中流入流体特性;根据地层中流入流体特性确定螺旋调控器的结构参数,其中,螺旋调控器的结构参数包括以下至少之一:导流通道的数量、主流道和分支流道之间的夹角、阻流环的直径以及阻流叶片的数量。
本申请实施例还提供了一种油藏开采装置,包括:获取模块,用于获取目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数;确定模块,用于根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数,用于确定上述任意实施例中所述的用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,其中,N为大于1的正整数;设置模块,用于根据第一结构参数,设置各注汽分支段,根据第二结构参数,设置各生产分支段;开采模块,通过设置后的调控装置对目标油藏进行开采。
在本申请实施例中,提供了一种用于双水平井SAGD的调控装置,其中,双水平井包括注汽井和生产井,所述注汽井包括N个注汽分支段、所述生产井包括N个生产分支段,该调控装置包括一一对应设置在N个注汽分支段中的N个调控接头和一一对应设置在N个生产分支段中的N个生产接头;其中,所述调控接头上设置有调控喷头,所述调控喷头上设置有调控喷嘴,所述生产接头上设置有调控器。上述方案中的调控装置,通过在每个注汽分支段中设置一个调控接头并且在调控接头上设置调控喷头,可以通过调控喷头对调控接头所在注汽分支段的注汽剖面进行调整,从而可以改善注汽井中注汽的均匀性;通过在每个生产分支段中设置一个生产接头并在生产接头上设置调控器,可以通过调控器对生产接头所在生产分支段的产液剖面进行调整,从而可以改善生产井中产液的均匀性。因此,上述调控装置可以同时改善水平井SAGD的注汽均匀性和产液均匀性,能够有效提高超稠油双水平井SAGD的开采效率。通过上述方案解决了现有的注汽剖面和产液剖面不均匀的技术问题,达到了有效提升双水平井SAGD注汽均匀性和产液均匀性、提高超稠油双水平井SAGD开采效率的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本申请的限定。在附图中:
图1示出了一种双水平井SAGD的示意图;
图2示出了本申请一实施例中用于双水平井SAGD的调控装置的示意图;
图3示出了本申请一实施例中调控接头和对应生产接头的示意图;
图4示出了本申请一实施例中的螺旋调控器的正视图;
图5示出了本申请一实施例中的螺旋调控器的后视图;
图6示出了本申请一实施例中的螺旋调控器的透视图;
图7示出了本申请另一实施例中的螺旋调控器的透视图;
图8示出了本申请一实施例中基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的方法的示意图;
图9示出了本申请一实施例中基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,所描述的实施例仅仅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的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
发明人研究发现,为了提升双水平井SAGD的生产效果,需要同时改善双水平井沿程的注汽和产液状况,使地层的吸汽和产液剖面更加均匀。因此,发明人提出了一种用于双水平井SAGD的调控装置,可以同时改善双水平井沿程的注汽和产液的均匀性,从而能够有效提高超稠油的开采效率。
请参考图1,示出了一种双水平井SAGD的示意图。双水平井包括注汽井和生产井,其中,生产井在接近油层底部、油水界面以上完井;蒸汽通过该井上方的注汽井注入,在生产井的上方形成蒸汽腔;蒸汽通过注汽井持续注入蒸汽腔,蒸汽由于浮力而上升,在蒸汽和原油界面处因传导热损失造成蒸汽凝结,凝结的水及加热的原油泄向生产井上方的储槽,完成油藏开采。
本申请提供了一种用于双水平井SAGD的调控装置,可以同时改善双水平井沿程的注汽均匀性和产液均匀性。在本申请中,上述调控装置设置在双水平井的水平段。其中,双水平井包括注汽井和生产井,注汽井的水平段包括N个注汽分支段,生产井的水平段包括N个生产分支段。在本申请一实施例中,所述调控装置包括:一一对应地设置于N个注汽分支段中的N个调控接头,所述调控接头上设置有调控喷头,用于通过调控喷头对所述调控接头所在注汽分支段的注汽剖面进行调整,所述调控喷头上设置有调控喷嘴;一一对应地设置于N个生产分支段中的N个生产接头,所述生产接头上设置有调控器,用于通过调控器对所述生产接头所在的生产分支段的产液剖面进行调整。
上述实施例中的调控装置,通过在每个注汽分支段中设置一个调控接头并且在调控接头上设置调控喷头,可以通过调控喷头对调控接头所在注汽分支段的注汽剖面进行调整,从而可以改善注汽井中注汽的均匀性;通过在每个生产分支段中设置一个生产接头并在生产接头上设置调控器,可以通过调控器对生产接头所在生产分支段的产液剖面进行调整,从而可以改善生产井中产液的均匀性。因此,上述调控装置可以同时改善水平井SAGD的注汽均匀性和产液均匀性,能够有效提高超稠油双水平井SAGD的开采效率。通过上述方案解决了现有的注汽剖面和产液剖面不均匀的技术问题,达到了有效提升双水平井SAGD注汽均匀性和产液均匀性、提高超稠油双水平井SAGD开采效率的技术效果。
具体地,如图2所示,示出了本申请一实施例中用于双水平井SAGD的调控装置的示意图。在图2中,油藏10中包括注汽井11、生产井12和油层13、14和15。其中,注汽井11包括多个注汽分支段110,生产井12包括多个生产分支段120。每个注汽分支段110中设置有一个调控接头21,每个生产分支段120中设置有一个生产接头22。其中,调控接头21上设置有调控喷头(图1中未示出),调控喷头上设置有调控喷嘴(图1中未示出)。生产接头上设置有调控器(图1中未示出)。
如图2所示,多个注汽分支段110和多个生产分支段120一一对应。具体地,注汽分支段110和生产分支段120的数量相同,长度相等,在垂直方向上一一对应。其中,垂直方向为垂直于注汽井11和生产井12的轴线的方向。其中注汽分支段和生产分支段的长度可以根据目标油藏的储层物性分布特征来确定。
进一步地,如图2所示,相邻的注汽分支段110之间设置有第一分隔器23,用于分隔注汽井11的内壁和注汽井中的注汽油管111的内壁之间的第一环形空间;相邻的生产分支段120之间设置有第二分隔器24,用于分隔生产井12的内壁和生产井中的生产油管121的外壁之间的第二环形空间。其中,第一分隔器23和第二分隔器24可以均为环状结构。通过上述第一分隔器和第二分隔器,可以通过调控喷头对调控接头所在注汽分支段的注汽剖面进行相对独立的调控,通过调控器对生产接头所在生产分支段的产液剖面进行独立的控制,从而可以对生产井和注汽井的不同分支段的油藏特性、流体特性和井眼状况等进行针对性的调控布置,进而对油藏实现高效开采。
进一步地,如图2所示,多个调控接头21和多个生产接头22在垂直方向上一一对应,其中,垂直方向为与注汽井的轴线和生产井的轴线垂直的方向。具体地,注汽分支段中的调控接头与对应的生产分支段中的生产接头的长度相等,位置相当。通过对应设置调控接头和生产接头,有利于蒸汽加热后冷凝水进入生产井快速排出,减少滞留在地层中的量;同时对应设置调控接头和生产接头也有助于蒸汽腔的发育,使其发育更快、更大,从而加快油藏的开采。
更进一步地,调控接头上调控喷头的数量与对应的生产接头上调控器的数量相同。请参考图3,图3示出了本申请一实施例中调控接头和对应生产接头的示意图。其中,调控接头21可以设置有调控喷头210,调控喷头210上可以设置有调控喷嘴211。生产接头可以设置有调控器220。进一步地,调控器220上可以设置有流入凹槽221,经加热的油和热水可以通过流入凹槽221进入生产井12快速排出。
进一步地,调控喷头210可以通过第一孔眼(图3中未示出)设置在调控接头21上,第一孔眼的内壁设置有内螺纹,调控喷头210的外侧壁设置有与第一孔眼的内螺纹匹配的外螺纹;调控器220通过第二孔眼(图3中未示出)设置在生产接头22上,第二孔眼的内壁设置有内螺纹,调控器的外侧壁设置有与第二孔眼的内螺纹匹配的外螺纹。具体地,调控接头21上设置有第一孔眼,调控喷头210与第一孔眼螺纹连接;生产接头22上设置有第二孔眼,调控器220与第二孔眼螺纹连接。
上述实施例中,通过对调控喷头和调控器进行对应的设置,使得生产井中的调控器与注汽井中的调控喷头配合作用,可以同时调控双水平井中的注汽剖面和产液剖面,有助于在整个开采过程中提高双水平井沿程的注汽均匀性和产液均匀性,从而可以提高油藏开采的效率。
在本申请一些实施例中,上述调控器可以是螺旋调控器,其中,螺旋调控器可以包括面板、以及位于面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;螺旋导流器包括多个相互连通的导流通道,导流通道包括主流道和分支流道,主流道与圆盘形限流器切向相连,分支流道与圆盘形限流器径向相连;圆盘形限流器包括圆形流动空间和阻流环,阻流环设置有多个阻流叶片和位于中心的出口;面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,入流孔眼与阻流环的出口对应,面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,流入凹槽与螺旋导流器的导流通道的入口对应。
请参考图4-图5,分别示出了本申请实施例中的螺旋调控器的正视图和后视图。如图4所示,螺旋调控器可以包括圆形面板223,圆形面板223的面向生产油管外部的面上可以设置有流入凹槽221。如图5所示,圆形面板223的面向生产油管内部的面上可以设置有入流孔眼222。圆形面板223面向生产油管内部还可以设置有外螺纹225,以与生产接头上的第二孔眼的内螺纹配合。请参考图6,示出了本申请一实施例中的螺旋调控器的透视图。如图6所示,螺旋调控器可以包括圆形面板223和位于圆形面板内部的内部结构224。在图6中,内部结构224具体可以包括螺旋导流器245和圆盘形限流器246。其中,螺旋导流器245可以包括多个相互连通的导流通道451。导流通道451可以包括主流道511和分支流道512。主流道511与圆盘形限流器246切向相连,分支流道512与圆盘形限流器246径向相连。圆盘形限流器246可以包括阻流环461和圆形流动空间462。阻流环461可以设置有多个阻流叶片611和位于中心的出口612。其中,螺旋导流器的入口452与圆形面板223上的流入凹槽221对应;圆形限流器246上的出口612与圆形面板223上的入流孔眼222对应。上述实施例中的螺旋调控器,采用面板式加工方式,可以使得螺旋调控器的控水稳油能力增强,安装拆卸便捷,流动结构的稳定性增强,组合调整更加便利。
在本申请一些实施例中,上述螺旋调控器可以满足但不限于以下条件至少之一:导流通道的数量为3个;主流道和分支流道之间的夹角α(如图6中所示)为45度;阻流环的直径为5.5mm至7.0mm;阻流叶片的数量为5个或6个。
在本申请一些实施例中,螺旋调控器可以包括面板、以及位于面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;螺旋导流器可以包括多个相互连通的导流通道,导流通道包括主流道和分支流道,主流道与圆盘形限流器切向相连,分支流道与圆盘形限流器径向相连;圆盘形限流器可以包括圆形流动空间和位于中心的出口;面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,入流孔眼与圆盘限流器的出口对应,面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,流入凹槽与螺旋导流器的导流通道的入口对应。具体地,如图7所示,示出了上述实施例中的螺旋调控器的透视图。图7中的螺旋调控器包括面板223和位于面板内部的内部结构224’。可以看出,图7中的螺旋调控器与图6的螺旋调控器相比的区别仅在于,图7中的螺旋调控器的圆盘形限流器不包括阻流叶片和阻流环。在图7中,圆盘形限流器仅包括圆形流动空间和位于中心的出口。上述实施例中的螺旋调控器,由于不包含阻流叶片和阻流环等活动部件,因此在长期生产中不容易出现损坏问题,稳定性更好。
在本申请一些实施例中,图7中的螺旋调控器可以满足但不限于以下条件至少之一:导流通道的数量为3个;主流道和分支流道之间的夹角为45度。
本申请通过考虑双水平井SAGD的注汽和产液特点,形成了一套针对性强、结构紧凑、长期稳定性好、适用于超稠油开发的改善SAGD沿程吸汽-产液状况的调控装置。该调控装置通过变换调控接头和调控喷头的组合,能有效的调节沿程吸汽状况,使沿程的吸汽趋于均匀;通过优化螺旋调控器的设计参数,与调控喷头相配合,能有效控制油水流入生产井的状况,使生产井水平段沿程的产液情况得到改善。该装置同时对双水平井SAGD的注汽井和生产井进行动态调控,两井间的调控互相匹配,使沿程的注汽和产液状况得到了极大的提升,大大提高SAGD的采油能力和开采效率。
为了更好地调整注汽井沿程的注汽剖面和生产井沿程的产液剖面的均匀性,需要对上述调控装置的结构参数进行设计。因此,本申请还提供了一种基于上述任意实施例中所述的用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的方法。如图8所示,示出了本申请一实施例中基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的方法的示意图。在图8中,基于上述任意实施例中的调控装置进行油藏开采的方法,包括以下步骤:
步骤801,获取目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数。
步骤802,根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,其中,N为大于1的正整数。
其中,目标油藏的储层物性可以包括:水平井沿程地层的渗透率、孔隙度、储层孔隙结构和储层中流体的粘度等。双水平井中的油管包括注汽井中的注汽油管和生产井中的生产油管。其中,注汽油管和生产油管的结构可以相同。双水平井中的油管的参数可以包括:油管的长度、直径和管壁厚度等。在获得目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数之后,可以根据目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数。
进一步地,各注汽分支段的第一结构参数可以包括以下至少之一:各注汽分支段的长度、各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量、各注汽分支段中的调控接头的长度、各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量。各生产分支段的第二结构参数可以包括以下至少之一:各生产分支段的长度、各生产分支段中的生产接头的长度、各生产分支段中的调控器的直径和数量、调控器的结构参数。
步骤803,根据第一结构参数,设置各注汽分支段,根据第二结构参数,设置各生产分支段。
步骤804,通过设置后的调控装置对目标油藏进行开采。
在确定各注汽分支段的第一结构参数和各生产分支段的第二结构参数之后,可以根据第一结构参数设置各注汽分支段,根据第二结构参数设置各生产分支段。然后,可以通过设置后的调控装置采用双水平井SAGD进行目标油藏的开采。
上述实施例中的油藏开采方法,通过根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数来确定调控装置的结构参数,可以针对性地双水平井沿程的注汽剖面和产液剖面进行调整,以使得注汽剖面和产液剖面更加均匀;通过根据确定的第一结构参数和第二结构参数设置各注汽分支段和各生产分支段,并通过设置好的调控装置采用双水平井SAGD进行油藏开采,可以使得开采过程中的沿程吸汽和产液状况得到极大的改善,上述油藏开采方法适用于超稠油的开采,可以有效提高双水平井SAGD进行稠油开采的采油能力和开采效率。
在本申请一些实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和注汽井中的双水平井中的油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数,可以包括:根据目标油藏的储层物性分布特征确定N个注汽分支段中各注汽分支段的长度;根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量;根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度;根据各注汽分支段的调控喷嘴的直径和数量以及调控接头的长度,确定各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量。
具体地,根据目标油藏的储层物性分布特征和注汽井中的双水平井中的油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中的N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数可以包括:确定所述各注汽分支段的长度、各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量、各注汽分支段中的调控接头的长度、各注汽分支段的调控喷头的直径和数量。根据目标油藏的储层物性分布特征对注汽井的水平段进行分段,以获取各注汽分支段的长度。根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定实现理想注汽效果时各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量。根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度。其中,各注汽分支段的长度为该注汽分支段中的所有油管的总长度与调控接头的长度之和。根据各注汽分支段的调控喷嘴的直径和数量以及调控接头的长度,确定各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量。其中,各段注汽分支段中的调控喷嘴的数量为该段注汽分支段中的调控喷头的数量与调控喷头上的调控喷嘴的个数的乘积。根据各注汽分支段的调控喷嘴的直径可以设置各注汽分支段中的调控喷头上的第一孔眼的直径。通过上述方式,可以根据目标油藏的储层物性特征设置各注汽分支段中的第一结构参数,使得注汽井沿程的注汽剖面更加均匀。
进一步地,在本申请一些实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征确定N个注汽分支段中各注汽分支段的长度,可以包括:根据目标油藏的储层物性分布特征确定目标油藏的地层的吸汽能力参数;根据目标油藏的地层的吸汽能力参数对注汽井进行划分,以确定各注汽分支段的长度。
具体地,注汽井的水平段的划分标准可以通过渗透率极差、变异系数、突进系数、孔隙度等比较值确定地层的吸汽能力参数,同时考虑注汽油管的水平段的长度的问题,将相邻的并且吸汽能力相近的地层划分为一段。通过将注汽井划分为多个注汽分支段,可以对各个注汽分支段进行针对性的结构设计,从而调整注汽井沿程的注汽剖面。
进一步地,在本申请一些实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量,可以包括:获取注汽井口的注入蒸汽的物性参数;根据注入蒸汽的物性参数和油管的结构参数确定注汽井中的注汽油管内的蒸汽压力分布;根据目标油藏的储层物性分布特征确定目标油藏的地层的吸汽能力参数;根据地层的吸汽能力参数和注汽井的井筒环空的耦合特性确定达到理想注汽效果时的井筒环空压力分布;根据井筒环空压力分布和注汽油管内的压力分布,确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量。
具体地,双水平井SAGD注汽井在注入蒸汽过程中,随着蒸汽注入地层和流动过程的热损失,水平井段的蒸汽干度和蒸汽压力在不断的变化。根据目标油藏的储层物性分布特征、注汽井筒管柱结构、井筒多相流理论以及水平井沿程变质量流特征,确定双水平井SAGD注汽井中的调控喷嘴的数量和直径,具体包括以下步骤:
步骤1,根据井口注入蒸汽的压力、干度、温度、密度等参数,根据流体力学知识,推出以下公式(1)至(3),根据公式(1)至(3)可以求得水平井筒中压力、蒸汽干度、温度、密度等的分布情况。具体可以包括以下步骤:
根据质量守恒方程可求得水平注汽井沿程的注汽油管内内水蒸汽质量流量变化特征:
其中,is为水蒸汽的质量流速,单位为kg/s;isiΔτ为在Δτ时间内沿井筒流入微元体的蒸汽质量,单位为kg/s;isi+1Δτ为在Δτ时间内沿井筒流出微元体的蒸汽质量,单位为kg/s;为在Δτ时间内微元体的蒸汽质量积聚,单位为kg/s。其中,Al是指注汽管柱的横截面面积,即等于πr2,r为注汽油管的内径,△l是微元段的长度,ρm是指湿蒸汽的密度。
根据能量守恒方程可求得水平注汽井沿程的注汽油管内水蒸汽干度分布:
其中,hm为水蒸汽的焓,单位为kJ/kg;is为水蒸汽的质量流量,单位为kg/s;dl为微元段的长度,单位为m;dQ为单位时间内dl长度上的热损失,单位为J/s;dw为单位时间内摩擦力做的功,单位为W。
根据动量守恒方程可求得水平注汽井沿程的注汽油管内压力分布:
其中,pi为微元段上游端压力,pi+1为微元段下游端压力,τci为油管表面摩擦剪切阻力。
步骤2,根据地层的吸汽能力和井筒环空的耦合情况确定达到理想注汽效果时的环空的设计压力。具体可以包括以下步骤:
通过地层中水蒸汽流动特点与井筒和地层渗流的耦合关系,可以建立井筒内压力与吸汽的关系:
其中,为流出注汽油管后的平均注汽压力,单位为MPa;△pinj为注汽压力差,单位为MPa;pi为注汽前原始油层压力,单位为MPa;q为油层吸汽量,单位为m3/day;JL为采液指数,单位为m3/(day·MPa);Is为油层吸汽指数。
步骤3,根据井筒环空压力、注汽管柱中的压力和喷嘴的节流阻力之间的平衡关系,设计出喷嘴的直径和个数。具体可以包括以下步骤:
由于双水平井SAGD注汽井调控注汽效果主要依靠调控喷头上喷嘴的直径和数量变化,因此可以根据储层物性差异,优化喷嘴直径和数量,改善不同水平段的注汽效果。具体地,根据伯努利方程推导出蒸汽通过不同喷嘴数量和直径情况的压力损失计算方程:
其中,padd为附加压降,单位为MPa;ρ为流体密度,单位为kg/m3;Q为流体体积流量,单位为m3/hr;d为喷嘴的直径,单位为m;n为喷嘴的数量;CD为流量系数。
双水平井SAGD注汽井中注汽油管内的压力等于经过调控喷嘴的压力损失与注入地层的蒸汽压力之和。通过调控喷嘴的压力损失求得注入地层的蒸汽压力,注入地层的蒸汽压力与油层压力、油层温度、岩石流体物性之间的耦合关系确定了地层的吸汽量。因此可以通过调控经过调控喷嘴的压力损失对注入地层的蒸汽压力进行调控,使双水平井SAGD的注汽井在不同井段注入地层的蒸汽压力能与地层相配合,改善注汽井沿程的注汽效果。
由压力损失计算方程可知,可以通过变换调控喷嘴直径和调控喷嘴个数来改变压力损失的大小,所以可以通过变换调控喷嘴直径和调控喷嘴个数来调控蒸汽注入地层的压力。根据双水平井SAGD注汽井沿程的储层物性差异对地层进行划分,将注汽井水平段所在地层分为若干段,然后以段为单位对每段的调控喷头进行设计。在每段的范围内,根据注汽井井筒汽液两相变质量流的数学模型、伯努利方程、注入地层的蒸汽压力与地层压力的耦合关系以及岩石流体物性差异,对每段水平井井段设计出最佳的调控喷嘴直径和调控喷嘴个数的组合,使双水平井SAGD沿程的吸汽状况得到改善。
进一步地,在本申请一些实施例中,根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度,可以包括按照以下公式确定各注汽分支段中的调控接头的长度:
Li=li+l0ni,i=1,2,…N;
其中,Li为第i个注汽分支段的长度,li为第i个注汽分支段中的调控接头的长度,l0为每根油管的长度,ni为大于等于零的整数,为第i个注汽分支段中的油管的根数。
考虑到对生产接头和调控接头进行对应的设计有利于蒸汽加热后冷凝水进入下水平井快速排出,减少滞留在地层中的量;同时对应设计也能帮助蒸汽腔的发育,使其发育更快、更大,加快原油的开采。因此,在本申请一些实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,可以包括:根据N个注汽分支段中各注汽分支段的长度确定N个生产分支段中各生产分支段的长度;根据各注汽分支段中的调控接头的长度确定各生产分支段中的生产接头的长度;根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定各生产分支段中的调控器的直径和数量。
具体地,根据双水平SAGD生产井的实际情况和注汽井的调控接头和调控喷头的设计,对生产井的水平段也需要采取分段处理,生产井的分段方式与注汽井相同。与注汽井的调控接头相对应,生产井也需要结构类似的生产接头。生产接头上安装有调控器,并生产接头的前后两端直接与生产油管相连接。对生产井的水平段进行与注汽井同样的分段,即N个生产分支段中各生产分支段的长度等于N个注汽分支段中对应的注汽分支段的长度。各生产分支段中的生产接头的长度等于对应注汽分支段中的调控接头的长度。各生产分支段中的生产接头上的调控器的直径、数量和分布与对应注汽分支段中的调控接头上的调控喷头的直径、数量和分布相同。通过对生产井进行与注汽井类似的设计,有利于蒸汽加热后冷凝水进入下水平井快速排出,减少滞留在地层中的量;同时对应设计也能帮助蒸汽腔的发育,使其发育更快、更大,进而可以加快原油的开采。
在本申请一些实施例中,调控器可以为螺旋调控器。为了保证螺旋调控器在双水平井SAGD中能配合注汽井调控接头和调控喷头的设计,并具有良好的稳油控水性能,可以对其结构参数进行优化,使其调控生产井的产液能力达到最大。因此,在本申请一些实施例中,调控器可以为螺旋调控器;在根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定各生产分支段中的调控器的直径和数量之后,还可以包括:获取目标油藏中的地层中流入流体特性;根据地层中流入流体特性确定螺旋调控器的结构参数,其中,螺旋调控器的结构参数可以包括:导流通道的数量、主流道和分支流道之间的夹角、阻流环的直径以及阻流叶片的数量。
具体地,螺旋调控器可以包括面板、以及位于面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;螺旋导流器包括多个相互连通的导流通道,导流通道包括主流道和分支流道,主流道与圆盘形限流器切向相连,分支流道与圆盘形限流器径向相连;圆盘形限流器包括圆形流动空间和阻流环,阻流环设置有多个阻流叶片和位于中心的出口;面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,入流孔眼与阻流环的出口对应,面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,流入凹槽与螺旋导流器的导流通道的入口对应。螺旋调控器改变流体的导向作用主要依靠流体的粘滞力和剪切力之间的关系变化。随着螺旋调控器的流道分支角度α(即,主流道和分支流道之间的夹角)的增大,流体改变其原流动方向所需要的粘滞力也变得更大。螺旋调控器在双水平井SAGD开采中,高粘度的油(稠油或者超稠油)会因为容易发生转向而进入分支流道;低粘度的水或者蒸汽会倾向于保持原来的流动方向而进入主流道,在调控器中不断旋转,形成较大的流动阻力,达到对水和蒸汽的限流目的。
参数优化主要可以包括导流通道个数的优化、流道分支角度的优化、阻流叶片数量的优化和阻流环半径的优化。由于螺旋调控器的存在多个入口,压降无法通过理论直接获取,因此本申请可以通过数值模拟对该调控器的流动规律进行研究并对螺旋调控器的结构参数进行了优化。主要考虑了地层中流入流体的粘度、密度,流量,流动阻力、流入过程中的抗冲蚀和防堵塞性等参数,然后将这些参数输入到数值模拟软件中,并调整对比确定螺旋调控器的结构参数。得到的最佳结果为:(1)针对粘度较大的稠油而言,应选择三通道螺旋调控器作为生产井中的生产接头上的调控器;(2)要使冷凝水和受热原油流动的压降损失比达到最大,应将流道分支角度设置为45度。(3)用于SAGD生产井的螺旋调控器的阻流叶片数可以选取为5-6个。(4)用于SAGD生产井的螺旋调控器的阻流环半径可取5.5mm-7.0mm。
对于图6中所示的螺旋调控器,该螺旋调控器的结构参数的优化可以包括上述四个参数的优化。对于图7中所示的螺旋调控器,该螺旋调控器的结构参数的优化可以包括:导流通道个数和流道分支角度的优化,即选择三通道螺旋调控器作为生产井中的生产接头上的调控器;将流道分支角度设置为45度。上述实施例中的油藏开采方法,通过对螺旋调控器的参数进行优化设计后,参数优化后的螺旋调控器的水压损失大约是油相的5倍,具有良好的稳油控水能力,能有效地调整生产井沿程的产液状况,进而可以有助于提高油藏开采的效率。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种基于上述任意实施例中用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的装置,如下面的实施例所述。由于基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的装置解决问题的原理与基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的方法相似,因此基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的装置的实施可以参见基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图9是本申请实施例的基于用于双水平井SAGD的调控装置进行油藏开采的装置的一种结构框图,如图9所示,可以包括:获取模块901、确定模块902、设置模块903和开采模块904,下面对该结构进行说明。
获取模块901用于获取目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数。
确定模块902用于根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,其中,N为大于1的正整数。
设置模块903用于根据第一结构参数,设置各注汽分支段,根据第二结构参数,设置各生产分支段。
开采模块904用于通过设置后的调控装置对目标油藏进行开采。
在本申请一些实施例中,第一结构参数可以包括但不限于以下至少之一:各注汽分支段的长度、各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量、各注汽分支段中的调控接头的长度、各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量;第二结构参数可以包括以下至少之一:各生产分支段的长度、各生产分支段中的生产接头的长度、各生产分支段中的调控器的直径和数量、调控器的结构参数。
在本申请一些实施例中,确定模块902可以具体用于:根据目标油藏的储层物性分布特征确定N个注汽分支段中各注汽分支段的长度;根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量;根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度;根据各注汽分支段的调控喷嘴的直径和数量以及调控接头的长度,确定各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量。
在本申请一些实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征确定N个注汽分支段中各注汽分支段的长度,可以包括:根据目标油藏的储层物性分布特征确定目标油藏的地层的吸汽能力参数;根据目标油藏的地层的吸汽能力参数对注汽井进行划分,以确定各注汽分支段的长度。
在本申请一些实施例中,根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量,可以包括:获取注汽井口的注入蒸汽的物性参数;根据注入蒸汽的物性参数和油管的结构参数确定注汽井中的注汽油管内的蒸汽压力分布;根据目标油藏的储层物性分布特征确定目标油藏的地层的吸汽能力参数;根据地层的吸汽能力参数和注汽井的井筒环空的耦合特性确定达到理想注汽效果时的井筒环空压力分布;根据井筒环空压力分布和注汽油管内的压力分布,确定各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量。
在本申请一些实施例中,根据各注汽分支段的长度和油管的结构参数确定各注汽分支段中的调控接头的长度,可以包括按照以下公式确定各注汽分支段中的调控接头的长度:
Li=li+l0ni,i=1,2,…N;
其中,Li为第i个注汽分支段的长度,li为第i个注汽分支段中的调控接头的长度,l0为每根油管的长度,ni为大于等于零的整数,为第i个注汽分支段中的油管的根数。
在本申请一些实施例中,确定模块902还可以具体用于:在确定各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量之后,根据N个注汽分支段中各注汽分支段的长度确定N个生产分支段中各生产分支段的长度;根据各注汽分支段中的调控接头的长度确定各生产分支段中的生产接头的长度;根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定各生产分支段中的调控器的直径和数量。
在本申请一些实施例中,调控器为螺旋调控器;确定模块902还可以具体用于:在根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定各生产分支段中的调控器的直径和数量之后,获取目标油藏中的地层中流入流体特性;根据地层中流入流体特性确定螺旋调控器的结构参数,其中,螺旋调控器的结构参数包括以下至少之一:导流通道的数量、主流道和分支流道之间的夹角、阻流环的直径以及阻流叶片的数量。
从以上的描述中,可以看出,本申请实施例实现了如下技术效果:通过根据目标油藏的储层物性分布特征和油管的结构参数来确定调控装置的结构参数,可以针对性地双水平井沿程的注汽剖面和产液剖面进行调整,以使得注汽剖面和产液剖面更加均匀;通过根据确定的第一结构参数和第二结构参数设置各注汽分支段和各生产分支段,并通过设置好的调控装置采用双水平井SAGD进行油藏开采,可以使得开采过程中的沿程吸汽和产液状况得到极大的改善,上述油藏开采方法适用于超稠油的开采,可以有效提高双水平井SAGD进行稠油开采的采油能力和开采效率。
上述公开的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
Claims (19)
1.一种用于双水平井SAGD的调控装置,其特征在于,所述双水平井包括注汽井和生产井,所述注汽井包括N个注汽分支段,所述生产井包括N个生产分支段,所述N个注汽分支段和所述N个生产分支段一一对应,N为大于1的正整数;所述调控装置包括:
N个调控接头,一一对应地设置在所述N个注汽分支段中,每个调控接头上设置有调控喷头,用于通过所述调控喷头对所在注汽分支段的注汽剖面进行调整,其中,所述调控喷头上设置有调控喷嘴;
N个生产接头,一一对应地设置在所述N个生产分支段中,每个生产接头上设置有调控器,用于通过所述调控器对所在生产分支段的产液剖面进行调整。
2.根据权利要求1所述的调控装置,其特征在于,所述N个调控接头和所述N个生产接头在垂直方向上一一对应,其中,所述垂直方向为与所述注汽井的轴线和所述生产井的轴线垂直的方向。
3.根据权利要求2所述的调控装置,其特征在于,所述调控接头上调控喷头的数量与对应的所述生产接头上调控器的数量相同。
4.根据权利要求1所述的调控装置,其特征在于,所述调控喷头通过第一孔眼设置在所述调控接头上,所述第一孔眼的内壁设置有内螺纹,所述调控喷头的外侧壁设置有与所述第一孔眼的内螺纹匹配的外螺纹;
所述调控器通过第二孔眼设置在所述生产接头上,所述第二孔眼的内壁设置有内螺纹,所述调控器的外侧壁设置有与所述第二孔眼的内螺纹匹配的外螺纹。
5.根据权利要求1所述的调控装置,其特征在于,所述调控器为螺旋调控器。
6.根据权利要求5所述的调控装置,其特征在于,所述螺旋调控器包括面板、以及位于所述面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;
所述螺旋导流器包括多个相互连通的导流通道,所述导流通道包括主流道和分支流道,所述主流道与所述圆盘形限流器切向相连,所述分支流道与所述圆盘形限流器径向相连;
所述圆盘形限流器包括圆形流动空间和阻流环,所述阻流环设置有多个阻流叶片和位于中心的出口;
所述面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,所述入流孔眼与所述阻流环的出口对应,所述面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,所述流入凹槽与所述螺旋导流器的导流通道的入口对应。
7.根据权利要求6所述的调控装置,其特征在于,所述螺旋调控器满足以下条件至少之一:
所述导流通道的数量为3个;
所述主流道和所述分支流道之间的夹角为45度;
所述阻流环的直径为5.5mm至7.0mm;
所述阻流叶片的数量为5个或6个。
8.根据权利要求5所述的调控装置,其特征在于,所述螺旋调控器包括面板、以及位于所述面板内部的螺旋导流器和圆盘形限流器;
所述螺旋导流器包括多个相互连通的导流通道,所述导流通道包括主流道和分支流道,所述主流道与所述圆盘形限流器切向相连,所述分支流道与所述圆盘形限流器径向相连;
所述圆盘形限流器包括圆形流动空间和位于中心的出口;
所述面板的面向生产油管内部的面上设置有入流孔眼,所述入流孔眼与所述圆盘限流器的出口对应,所述面板的面向生产油管外部的面上设置有流入凹槽,所述流入凹槽与所述螺旋导流器的导流通道的入口对应。
9.根据权利要求8所述的调控装置,其特征在于,所述螺旋调控器满足以下条件至少之一:
所述导流通道的数量为3个;
所述主流道和所述分支流道之间的夹角为45度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的调控装置,其特征在于,相邻的注汽分支段之间设置有第一分隔器,用于分隔第一环形空间,所述第一环形空间位于所述注汽井的内壁和所述注汽井中的注汽油管的外壁之间;
相邻的生产分支段之间设置有第二分隔器,用于分隔第二环形空间,所述第二环形空间位于所述生产井的内壁和所述生产井中的生产油管的外壁之间。
11.一种油藏开采方法,其特征在于,包括:
获取目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数;
根据所述目标油藏的储层物性分布特征和所述油管的结构参数,确定权利要求1至10中任一项所述的用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,其中,N为大于1的正整数;
根据所述第一结构参数,设置所述各注汽分支段,根据所述第二结构参数,设置所述各生产分支段;
通过设置后的调控装置对所述目标油藏进行开采。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一结构参数包括以下至少之一:各注汽分支段的长度、各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量、各注汽分支段中的调控接头的长度、各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量;
所述第二结构参数包括以下至少之一:各生产分支段的长度、各生产分支段中的生产接头的长度、各生产分支段中的调控器的直径和数量、所述调控器的结构参数。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,根据所述目标油藏的储层物性分布特征和注汽井中的双水平井中的油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数,包括:
根据所述目标油藏的储层物性分布特征确定所述N个注汽分支段中各注汽分支段的长度;
根据所述目标油藏的储层物性分布特征和所述油管的结构参数确定所述各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量;
根据所述各注汽分支段的长度和所述油管的结构参数确定所述各注汽分支段中的调控接头的长度;
根据所述各注汽分支段的调控喷嘴的直径和数量以及调控接头的长度,确定所述各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,根据所述目标油藏的储层物性分布特征确定所述N个注汽分支段中各注汽分支段的长度,包括:
根据所述目标油藏的储层物性分布特征确定所述目标油藏的地层的吸汽能力参数;
根据所述目标油藏的地层的吸汽能力参数对所述注汽井进行划分,以确定各注汽分支段的长度。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,根据所述目标油藏的储层物性分布特征和所述油管的结构参数确定所述各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量,包括:
获取注汽井口的注入蒸汽的物性参数;
根据所述注入蒸汽的物性参数和所述油管的结构参数确定所述注汽井中的注汽油管内的蒸汽压力分布;
根据所述目标油藏的储层物性分布特征确定所述目标油藏的地层的吸汽能力参数;
根据所述地层的吸汽能力参数和注汽井的井筒环空的耦合特性确定达到理想注汽效果时的井筒环空压力分布;
根据所述井筒环空压力分布和所述注汽油管内的压力分布,确定所述各注汽分支段中的调控喷嘴的直径和数量。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,根据所述各注汽分支段的长度和所述油管的结构参数确定所述各注汽分支段中的调控接头的长度,包括按照以下公式确定各注汽分支段中的调控接头的长度:
Li=li+l0ni,i=1,2,…N;
其中,Li为第i个注汽分支段的长度,li为第i个注汽分支段中的调控接头的长度,l0为每根油管的长度,ni为大于等于零的整数,为第i个注汽分支段中的油管的根数。
17.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,根据所述目标油藏的储层物性分布特征和所述油管的结构参数,确定用于双水平井SAGD的调控装置中N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,包括:
根据所述N个注汽分支段中各注汽分支段的长度确定所述N个生产分支段中各生产分支段的长度;
根据所述各注汽分支段中的调控接头的长度确定所述各生产分支段中的生产接头的长度;
根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定所述各生产分支段中的调控器的直径和数量。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述调控器为螺旋调控器;
在根据各注汽分支段中的调控喷头的直径和数量确定所述各生产分支段中的调控器的直径和数量之后,还包括:
获取所述目标油藏中的地层中流入流体特性;
根据所述地层中流入流体特性确定所述螺旋调控器的结构参数,其中,所述螺旋调控器的结构参数包括以下至少之一:导流通道的数量、导流通道中主流道和分支流道之间的夹角、阻流环的直径以及阻流叶片的数量。
19.一种油藏开采装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标油藏的储层物性分布特征和双水平井中的油管的结构参数;
确定模块,用于根据所述目标油藏的储层物性分布特征和所述油管的结构参数,确定权利要求1至10中任一项所述的用于双水平井SAGD的调控装置中N个注汽分支段中各注汽分支段的第一结构参数和N个生产分支段中各生产分支段的第二结构参数,其中,N为大于1的正整数;
设置模块,用于根据所述第一结构参数,设置所述各注汽分支段,根据所述第二结构参数,设置所述各生产分支段;
开采模块,用于通过设置后的调控装置对所述目标油藏进行开采。
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