CN111460647A - 用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法 - Google Patents
用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，包括：对水平井进行井温测试和剩余油饱和度测试；将井温曲线图和剩余油饱和度曲线图绘制于同一横坐标下；实验测试出稠油非牛顿流体转为牛顿流体的临界温度；在井温测试曲线上划分高温区和低温区；在剩余油饱和度曲线上确定高剩余油饱和度区与低剩余油饱和度区，并划分若干个分段曲线；求取拟合函数；对分段曲线与横坐标组成的多边形进行面积积分，求取多边形面积；计算各个多边形的面积比例；确定水平井分段注汽量，实现水平井分段注汽量的定量调配。该方法对水平井段内的注汽量进行分段定量优化配注，提高注汽热利用率、改善层内开发效果的靶向定量注汽调配方法。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法。
背景技术
随着生产轮次的增加，蒸汽吞吐的效果逐渐变差，2017年底，胜利东部油田蒸汽吞吐井中6周期及以上的高轮次吞吐井达1225口，占总井数的34.0％。进入高轮次吞吐后，单井周期产油量下降至1200t以下，周期油汽比下降至0.6左右，周期含水逐渐升高达到90％以上，周期效果逐渐变差。稠油油藏整体处于“高轮次、高含水、低产量、低油汽比、中高采出程度”阶段。分析高轮次吞吐效果差的原因，除了客观规律导致的吞吐效果逐周期变差外，动用不均衡是一个重要原因。油藏静态非均质和开发动态非均质会导致高轮次吞吐后动用不均衡，当动用不均衡发展到极致，就会产生井间热干扰，影响油井产量，严重的可影响周期产量25％以上。
水平井蒸汽吞吐属消耗能量降压开采，采收率低，只能采出各个油井井点附近油层中的原油，井间留有大量的死油区，数值模拟预测该块蒸汽吞吐采收率仅为14％。由于层内非均质性的影响，会造成水平井在水平段方向内的吸汽不均衡，储量动用不均衡，造成注汽效率低效，热利用率低。因此，采用分段注汽、开展靶向定量注汽是提高水平井段内储量动用程度，提高低温区、高含油饱和度区的剩余油动用程度的比较有效的方法。但如何在高轮次吞吐后，精准实现水平井靶向注汽、实现定量高效注汽，是一个亟需解决的问题。以往很少对水平井段内的分段注汽量进行研究分析，只是定性分析，尤其是缺少合适的定量调配方法。因此，我们发明了一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，解决了以上问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种对水平井段内的注汽量进行分段定量优化配注，提高注汽热利用率、改善层内开发效果的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，该用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法包括：步骤1，对高轮次吞吐后的水平井进行井温测试和饱和度测井；步骤2，将井温测试图和饱和度测井图绘制于同一横坐标下；步骤3，实验测试出稠油非牛顿流体转为牛顿流体的临界温度；步骤4，在井温测试曲线上划分高温区和低温区；步骤5，在剩余油饱和度曲线上确定高剩余油饱和度区与低剩余油饱和度区的分界点，划分处若干个分段曲线；步骤6，对分段曲线进行多元非线性拟合，求取拟合函数；步骤7，分别对高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区面积积分，求取残余油饱和度之上的面积；步骤8，计算高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区的面积比例；步骤9，确定水平井分段注汽量，实现水平井分段注汽量的定量调配。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，进行水平井的井温测试时，通过现场温度压力仪由油管下入水平井内，测得沿水平井水平段的温度变化。
在步骤1中，通过SNP饱和度测井法测量水平井剩余油饱和度，测试结果为沿着水平井段的剩余油饱和度变化曲线；井温高的井段，剩余油饱和度比较低；反之剩余油饱和度比较高。
在步骤2中，将井温测试图和剩余油饱和度曲线图放置于同一横坐标下，横坐标表示水平井井深，纵坐标分别表示井温和剩余油饱和度。
在步骤3中，对该井所在区块的原油进行流变学研究，获取稠油非牛顿流体转变为牛顿流体的临界温度，记为Tn。
在步骤4中，在井温测试曲线上，过Tn点，作平行于横坐标的直线，分别交井温曲线于点A、B点，高于Tn的区域为高温区，低于Tn的区域为低温区。
在步骤5中，过A点、B点分别作横坐标垂线，分别交剩余油饱和度曲线于A′、B′点。
在步骤5中，根据曲线交点A′、B′，井温曲线对应的高温区对应到剩余油饱和度曲线上为低饱和度区，低温区对应为高饱和度区。
在步骤5中，根据剩余油饱和度曲线求得曲线交点A′、B′的坐标分别为A′(x1，y1)、B′(x2，y2)；交点坐标通过线性插值计算求得；同时，记录饱和度分区边界点P′和点Q′的坐标P′(x3，y3)、Q′(x4，y4)。
在步骤6中，分别对剩余油饱和度曲线的三段线段P′A′、A′B′、B′Q′分别进行拟合，求得拟合函数分别为f(x)、g(x)、h(x)。
在步骤7中，分别对三个多边形P′A′CD、A′B′DC、B′Q′ND进行面积积分，积分公式如下所示：
在步骤8中，分别计算三个多边形P′A′CD、A′B′DC、B′Q′ND的面积比例。
本发明为稠油多轮次吞吐后提高水平井蒸汽热利用率提供了一种新方法。针对稠油油藏水平井多轮次吞吐开发后，首先进行水平井井温测试和剩余油饱和度测试，获取井温测试曲线和剩余油饱和度曲线，然后根据原油流变特征测试出非牛顿流体转为牛顿流体的临界温度，然后确定高温区和低温区，进而确定高剩余油饱和度区和低剩余油饱和度区，并划分为多个分区多边形，采用面积积分方法确定分区面积和所占比例，进而确定水平井分段靶向注汽量，实现水平井分段注汽的定量调配。该方法简单实用，有效解决了多轮次吞吐后，由于层内非均质性等造成的水平井注汽不均衡、注汽效率低下的问题，实现了水平井层内分段靶向定量注汽，提高了注汽热利用率和开发效果。该方法是对于多轮次吞吐后水平井动用不均衡，注汽效率低等问题而对水平井段内的注汽量进行分段定量优化配注，提高注汽热利用率、改善层内开发效果的靶向定量注汽调配方法。
附图说明
图1为本发明的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例的井温测试曲线图；
图3为本发明的一具体实施例的剩余油饱和度曲线图；
图4为本发明的一具体实施例的同一横坐标下井温测试-剩余油饱和度曲线示意图；
图5为本发明的一具体实施例的高温区与低温区划分示意图；
图6为本发明的一具体实施例的高温区与低温区划分线与饱和度曲线相交的坐标示意图；
图7为本发明的一具体实施例高饱和度区与低饱和度区划分示意图；
图8为本发明的一具体实施例饱和度分区边界点坐标示意图；
图9为本发明的一具体实施例的饱和度分区三线段的拟合曲线示意图；
图10为本发明的一具体实施例的井温测试图；
图11为本发明的一具体实施例的剩余油饱和度曲线图；
图12为本发明的一具体实施例的同一横坐标下的井温测试-剩余油饱和度曲线图；
图13为本发明的一具体实施例的高温区和低温区划分图；
图14为本发明的一具体实施例的高饱和度区和低饱和度区划分图；
图15为本发明的一具体实施例的饱和度分区线段的拟合曲线图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其它目的、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。
本发明的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法适用于高轮次吞吐后的稠油油藏开发。图1为本发明的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法的一具体实施例的流程图。
步骤101，对高轮次吞吐后的水平井进行井温测试和剩余油饱和度测试；
水平井井温测试，通过现场温度压力仪由油管下入水平井内，可测得沿水平井水平段的温度变化。井温测试曲线如图2所示。
水平井剩余油饱和度，现场可通过SNP饱和度测井等方法测得，测试结果为沿着水平井段的剩余油饱和度变化曲线。一般地，井温高的井段，剩余油饱和度比较低；反之剩余油饱和度比较高。剩余油饱和度曲线如图3所示。
步骤102，将井温曲线图和剩余油饱和度曲线图绘制于同一横坐标下；
将井温测试图和剩余油饱和度曲线图放置于同一横坐标下，横坐标表示水平井井深，纵坐标分别表示井温和剩余油饱和度；如图4所示。
步骤103，实验测试出稠油非牛顿流体转为牛顿流体的临界温度；对该井所在区块的原油进行流变学研究，获取稠油非牛顿流体转变为牛顿流体的临界温度，记为Tn。
步骤104，在井温测试曲线上划分高温区和低温区；在井温测试曲线上，过Tn点，作平行于横坐标的直线，分别交井温曲线于点A、B点，高于Tn的区域为高温区，低于Tn的区域为低温区。如图5所示。
步骤105，在剩余油饱和度曲线上确定高剩余油饱和度区与低剩余油饱和度区，并划分若干个分段曲线；过A点、B点分别作横坐标垂线，分别交剩余油饱和度曲线于A′、B′点。如图6所示。
根据曲线交点A′、B′，井温曲线对应的高温区对应到剩余油饱和度曲线上为低饱和度区，低温区对应为高饱和度区。如图7所示。
根据剩余油饱和度曲线求得曲线交点A′、B′的坐标分别为A′(x1，y1)、B′(x2，y2)。交点坐标可通过线性插值计算求得。同时，记录饱和度分区边界点P′和点Q′的坐标P′(x3，y3)、Q′(x4，y4)，如图8所示。
步骤106，对分段曲线进行多元非线性拟合，求取拟合函数；分别对剩余油饱和度曲线的三段线段P′A′、A′B′、B′Q′分别进行拟合，求得拟合函数分别为f(x)、g(x)、h(x)。如图9中虚线所示。
步骤107，分别对高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区面积积分，求取残余油饱和度之上的面积；
对分段曲线与横坐标组成的多边形进行面积积分，求取多边形面积；分别对三个多边形P′A′CD、A′B′DC、B′Q′ND进行面积积分，积分公式如所示。
步骤108，计算高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区的面积比例；计算各个多边形的面积比例；分别计算三个多边形P′A′CD、A′B′DC、B′Q′ND的面积比例。
步骤109，确定水平井分段注汽量，实现水平井分段注汽量的定量调配。确定水平井分段注汽量，实现水平井分段注汽量的定量调配。
本发明可以扩展到多个高温区和低温区，进行多个分段注汽量调配。该方法适用于稠油油藏水平井注蒸汽吞吐开发。
在应用本发明的一具体实施例中，包括了以下步骤：
在步骤1中，对某区块草20-平110水平井第3周期蒸汽吞吐后进行井温测试和饱和度测井，如图10和图11所示。
在步骤2中，将井温测试曲线图和剩余油饱和度曲线图绘制于同一横坐标下，如图12所示。
在步骤3中，对该区块稠油进行流变特性实验研究后，该区块稠油非牛顿流体转变为牛顿流体的临界温度为84℃，即Tn＝84℃。
在步骤4中，过该点作平行于横坐标直线交井温曲线于A点，在井温测试曲线上划分高温区和低温区，并过A点作垂线，交剩余油饱和度曲线与A′点。如图13所示。
在步骤5中，在剩余油饱和度曲线上确定高剩余油饱和度区与低剩余油饱和度区的分界点A′(1197.2，47.0)，读取分区线段的端点坐标P′(1018.4，61.8)和Q′(1306.4，36.7)，并划分出高饱和度区和低饱和度区2个分区。如图14所示。
在步骤6中，对分段线段P′A′和A′Q′分别进行多元非线性拟合，求取拟合函数分别为：
f(x)＝-0.0762x+139.54(R2＝0.9472)
g(x)＝0.0044x2-11.125x+7046.9(R2＝0.8769)
如图15所示。
在步骤107中，分别对高剩余油饱和度区P′A′BC、低剩余油饱和度区A′Q′DB进行面积积分，求取多边形面积。
在步骤108中，计算高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区的面积比例ω1和ω2，如公式所示。
在步骤109中，确定水平井分段注汽量，实现水平井分段注汽量的定量调配。该井第4个周期吞吐注汽量为3000t，采用分段注汽方法，低温区(高饱和度区)配注量为3000×82％＝2460t，高温区(低饱和度区)配注量为3000×18％＝540t。通过对该水平井的分段注汽量进行定量优化调控，改善水平井开发效果。
Claims (12)
1.用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，该用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法包括：
步骤1，对高轮次吞吐后的水平井进行井温测试和剩余油饱和度测试；
步骤2，将井温曲线图和剩余油饱和度曲线图绘制于同一横坐标下；
步骤3，实验测试出稠油非牛顿流体转为牛顿流体的临界温度；
步骤4，在井温测试曲线上划分高温区和低温区；
步骤5，在剩余油饱和度曲线上确定高剩余油饱和度区与低剩余油饱和度区，并划分若干个分段曲线；
步骤6，对分段曲线进行多元非线性拟合，求取拟合函数；
步骤7，分别对高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区面积积分，求取残余油饱和度之上的面积；
步骤8，计算高剩余油饱和度区、低剩余油饱和度区的面积比例；
步骤9，确定水平井分段注汽量，实现水平井分段注汽量的定量调配。
2.根据权利要求1所述的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤1中，进行水平井的井温测试时，通过现场温度压力仪由油管下入水平井内，测得沿水平井水平段的温度变化。
3.根据权利要求1所述的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤1中，通过SNP饱和度测井法测量水平井剩余油饱和度，测试结果为沿着水平井段的剩余油饱和度变化曲线；井温高的井段，剩余油饱和度比较低；反之剩余油饱和度比较高。
4.根据权利要求1所述的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤2中，将井温测试图和剩余油饱和度曲线图放置于同一横坐标下，横坐标表示水平井井深，纵坐标分别表示井温和剩余油饱和度。
5.根据权利要求1所述的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤3中，对该井所在区块的原油进行流变学研究，获取稠油非牛顿流体转变为牛顿流体的临界温度，记为Tn。
6.根据权利要求5所述的用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤4中，在井温测试曲线上，过Tn点，作平行于横坐标的直线，分别交井温曲线于点A、B点，高于Tn的区域为高温区，低于Tn的区域为低温区。
7.根据权利要求6所述的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤5中，过A点、B点分别作横坐标垂线，分别交剩余油饱和度曲线于A′、B′点。
8.根据权利要求7所述的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤5中，根据曲线交点A′、B′，井温曲线对应的高温区对应到剩余油饱和度曲线上为低饱和度区，低温区对应为高饱和度区。
9.根据权利要求8所述的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤5中，根据剩余油饱和度曲线求得曲线交点A′、B′的坐标分别为A′(x1，y1)、B′(x2，y2)；交点坐标通过线性插值计算求得；同时，记录饱和度分区边界点P′和点Q′的坐标P′(x3，y3)、Q′(x4，y4)。
10.根据权利要求9所述的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤6中，分别对剩余油饱和度曲线的三段线段P′A′、A′B′、B′Q′分别进行拟合，求得拟合函数分别为f(x)、g(x)、h(x)。
11.根据权利要求10所述的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤7中，分别对三个多边形P′A′CD、A′B′DC、B′Q′ND进行面积积分，积分公式如下所示：
12.根据权利要求11所述的一种用于多轮次吞吐后水平井分段靶向注汽量的定量调配方法，其特征在于，在步骤8中，分别计算三个多边形P′A′CD、A′B′DC、B′Q′ND的面积比例。
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