[發(fā)明專利]一種SAGD技術(shù)開采超稠油藏的大尺度三維模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911103358.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN110782362A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宏剛;張東明;鄧博知;劉超;李銘輝;余北辰;吳明洋;劉玉冰;魯俊;高恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q50/02
• 分類號(hào): G06Q50/02;G06F30/20;E21B43/24
• 代理公司: 50211 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 劉代春

本發(fā)明公開了一種SAGD技術(shù)開采超稠油藏的大尺度三維模擬方法，在真三軸加載條件下進(jìn)行，包括以下步驟：目標(biāo)地層模擬、加載應(yīng)力、蒸汽循環(huán)過程模擬和稠油抽采過程模擬。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用相似材料和天然油砂模擬地層，并進(jìn)行應(yīng)力加載還原真實(shí)儲(chǔ)層應(yīng)力環(huán)境，通過模擬地層中預(yù)埋的不銹鋼管和蒸汽發(fā)生器進(jìn)行加注高溫蒸汽循環(huán)作業(yè)，根據(jù)模擬地層中埋設(shè)的溫度傳感器采集不同時(shí)間和地層位置的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)蒸汽腔擴(kuò)展的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，待蒸汽腔溫度達(dá)到轉(zhuǎn)產(chǎn)溫度后，通過外設(shè)的負(fù)壓抽采系統(tǒng)進(jìn)行稠油的開采。該試驗(yàn)方法具有還原程度高、采集信號(hào)豐富、操作安全等優(yōu)點(diǎn)，為研究SAGD技術(shù)開采超稠油藏提供新的試驗(yàn)手段和方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超稠油藏開采方法模式試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SAGD技術(shù)開采超稠油藏的大尺度三維模擬試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

我國(guó)稠油資源豐富，新疆、遼河、勝利、塔里木等油區(qū)均有進(jìn)行稠油的開采。超稠油砂儲(chǔ)層是一種特殊的油藏，稠油粘度極高，流動(dòng)性極差，采用常規(guī)的油氣開采技術(shù)難以高效地開發(fā)稠油油藏。加熱油砂儲(chǔ)層可以降低稠油粘度，增加其流動(dòng)性，提高稠油開采效率，但常規(guī)蒸汽吞吐的方法開采稠油的效率極低，不能滿足稠油開采的需求。1978年，加拿大Bulter博士提出了蒸汽輔助重力泄油(SAGD)技術(shù)，并在加拿大的稠油開采中得到了廣泛應(yīng)用。

SAGD技術(shù)在稠油儲(chǔ)層中布置上下兩口水平井，上部水平井為注汽井，下部水平井為生產(chǎn)井。通過向注汽井和生產(chǎn)井中注入高溫蒸汽，進(jìn)行蒸汽循環(huán)，加熱儲(chǔ)層，形成蒸汽腔。當(dāng)注汽井與生產(chǎn)井間建立有效泄油通道后，達(dá)到轉(zhuǎn)產(chǎn)需求時(shí)，注汽井依然持續(xù)注入蒸汽，生產(chǎn)井停止注汽并進(jìn)入產(chǎn)油階段。

在新疆、遼河、勝利等油田已引進(jìn)SAGD技術(shù)開采稠油，并取得了一定的效果。但我國(guó)大多數(shù)稠油油藏屬于河流沉積，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，導(dǎo)致水平井動(dòng)用不均勻。并且由于儲(chǔ)層中低滲透、低傳熱性的夾層的存在，使注入的蒸汽被夾層阻隔，限制蒸汽腔的發(fā)育。SAGD技術(shù)開采稠油是一個(gè)多場(chǎng)耦合條件下極為復(fù)雜的物理化學(xué)過程，其中包含熱傳導(dǎo)、多相流體滲流、熱流固耦合和氣體、流體、固體相變等諸多科學(xué)問題。因此，需要對(duì)SAGD技術(shù)開采稠油中的各項(xiàng)科學(xué)問題進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，分析蒸汽循環(huán)過程中蒸汽腔的發(fā)育規(guī)律，揭示該技術(shù)開采稠油的機(jī)理，為現(xiàn)場(chǎng)SAGD技術(shù)開采稠油施工方案的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

我國(guó)實(shí)施SAGD技術(shù)開采稠油的時(shí)間較短，針對(duì)該技術(shù)在我國(guó)稠油儲(chǔ)層適用性的基礎(chǔ)研究較少。現(xiàn)階段對(duì)SAGD技術(shù)開采稠油的研究通常采用現(xiàn)場(chǎng)分析、數(shù)值模擬和物理模擬等方法。盡管已有一些學(xué)者進(jìn)行了SAGD的物理模擬試驗(yàn)，但大多數(shù)物理模擬方法尺度較小，難以對(duì)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性(夾層)進(jìn)行模擬，并且現(xiàn)有的模擬方法中鮮有考慮地應(yīng)力對(duì)模擬效果的影響。為此，需要進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中SAGD技術(shù)開采稠油的物理模擬方法中，難對(duì)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性(夾層)進(jìn)行模擬，以及缺少地應(yīng)力對(duì)模擬效果的影響因素的不足，提供一種SAGD技術(shù)開采超稠油藏的大尺度三維模擬方法，該方法在真三軸條件下進(jìn)行，通過真三軸試驗(yàn)條件形成地應(yīng)力的影響因素，從而更加直觀地得到該技術(shù)開采稠油過程中各項(xiàng)物理參數(shù)的變化規(guī)律，便于分析該技術(shù)開采稠油的機(jī)理。

為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種SAGD技術(shù)開采超稠油藏的大尺度三維模擬方法，在真三軸加載條件下進(jìn)行，并包括以下步驟：