[發(fā)明專利]稠油油藏超臨界多元熱流體吞吐產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010024578.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113033862B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚志林;錢銀;田杰;黃小亮;王鵬鯤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q50/02;E21B43/24
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 周云濤

1.一種稠油油藏超臨界多元熱流體吞吐產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法，其特征在于：按以下步驟進(jìn)行：

S1，根據(jù)超臨界多元熱流體物性及吞吐過(guò)程，將注入階段結(jié)束時(shí)的地層區(qū)域依次劃分為SCFA、HWA和COA三個(gè)區(qū)域，其中SCFA和HWA構(gòu)成HOA，并定性確定模型各區(qū)域的溫度分布，所述SCFA為超臨界多元熱流體區(qū)域、HWA為熱水區(qū)域、COA為冷油區(qū)域、HOA為熱油區(qū)域；

S2，構(gòu)建SCFA半徑計(jì)算模型；

S3，構(gòu)建HWA半徑計(jì)算模型；

S4，構(gòu)建SCFA燜井結(jié)束時(shí)平均地層溫度和生產(chǎn)階段平均地層溫度HWA燜井結(jié)束時(shí)平均地層溫度和生產(chǎn)階段平均地層溫度HOA燜井結(jié)束時(shí)平均地層壓力和生產(chǎn)階段平均地層壓力以及HOA各階段的平均含水飽和度S_w的計(jì)算模型；

S5，構(gòu)建產(chǎn)能計(jì)算模型；

S6，通過(guò)解析解進(jìn)行產(chǎn)能計(jì)算；

所述步驟S2中應(yīng)首先假設(shè)SCFA的溫度場(chǎng)徑向上呈線性分布，T(r)＝kr+b，其中T(r)為超臨界多元熱流體區(qū)域的溫度，℃；b＝T_sc；T_scf為超臨界多元熱流體區(qū)域的前緣溫度，℃；T_sc為超臨界多元熱流體的注入溫度，℃；r_scf為超臨界多元熱流體區(qū)域的半徑，m；并分開(kāi)計(jì)算油藏蓋層和底層的熱能損失速率；

其次，通過(guò)導(dǎo)熱系數(shù)修正得到油藏蓋層和底層的熱能損失速率之和Q_l；

最后，通過(guò)能量平衡關(guān)系及Laplace變換，即可得到SCFA半徑r_scf為，

其中，i_sc為超臨界多元熱流體的注入速率，kg/h；h_sc為井底溫度下超臨界多元熱流體的焓，kJ/kg；h_wc為臨界溫度下水的焓，kJ/kg；h為油層厚度，m；M_r為油層熱容量，kJ/(m³·℃)；λ_c為修正后的頂部巖層導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/(m·h·℃)；λ_r為頂?shù)撞繋r層導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/(m·h·℃)；α_c為頂部巖層熱擴(kuò)散系數(shù)，m²/h；α_r為底部巖層熱擴(kuò)散系數(shù)，m²/h；T_i為原始地層溫度，℃；t_D為無(wú)因次時(shí)間；erfc為誤差補(bǔ)償函數(shù)；e為常數(shù)；

步驟S3中假設(shè)HWA的溫度場(chǎng)徑向上呈線性分布，T′(r)＝k′(r-r_scf)+b′，其中T'(r)為熱水區(qū)域的溫度，℃；b'＝T_c；T_hf為熱水區(qū)域的前緣溫度，℃；T_c為水的臨界溫度，℃；r_hf為熱水區(qū)域的半徑，m；

再根據(jù)蒸汽吞吐模型中熱水區(qū)加熱范圍計(jì)算方法推導(dǎo)HWA的半徑計(jì)算模型為其中，

h_wr為油層溫度下熱水的熱焓，kJ/kg；

步驟S5中構(gòu)建產(chǎn)能計(jì)算模型時(shí)應(yīng)考慮油水粘度和相對(duì)滲透率的動(dòng)態(tài)變化，并假設(shè)油藏為圓形封閉地層，所述產(chǎn)能計(jì)算模型包括產(chǎn)油速度Q_o和產(chǎn)水速度Q_w，其中，

其中，

其中：Q_o為產(chǎn)油速度，cm³/s；Q_w為產(chǎn)水速度，cm³/s；為平均地層壓力，MPa；P_wf為井底流壓，MPa；r_w為井筒半徑，m；r_e為供給半徑，m；S為表皮系數(shù)；K為地層絕對(duì)滲透率，mD；μ_osc、μ_oh、μ_oc為SCFA、HWA、COA的原油粘度，mPa·s；μ_wsc、μ_wh、μ_wc為SCFA、HWA、COA的地層水粘度，mPa·s；K_rosc、K_roh、K_roc為SCFA、HWA、COA的油相相對(duì)滲透率；K_rwsc、K_rwh、K_rwc為SCFA、HWA、COA的水相相對(duì)滲透率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油油藏超臨界多元熱流體吞吐產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S6按如下步驟進(jìn)行：

S6.1，采集基本參數(shù)，所述基本參數(shù)包括油藏參數(shù)、流體參數(shù)以及工藝參數(shù)；

S6.2，賦值吞吐周期數(shù)n＝1，以及最大吞吐周期數(shù)n_max和極限最小產(chǎn)油量Q_omin；

S6.3，計(jì)算SCFA半徑和HWA半徑；

S6.4，計(jì)算燜井結(jié)束時(shí)，SCFA平均地層溫度HWA平均地層溫度以及HOA平均地層壓力和平均含水飽和度S_w；

S6.5，賦周期內(nèi)生產(chǎn)時(shí)間t_p以初值，并賦值時(shí)間步長(zhǎng)Δt；

S6.6，計(jì)算產(chǎn)油量Q_o、產(chǎn)水量Q_w、累積產(chǎn)油量N_o以及累積產(chǎn)水量N_w；

S6.7，計(jì)算開(kāi)井生產(chǎn)階段SCFA平均地層溫度HWA平均地層溫度以及HOA平均地層壓力和平均含水飽和度S_aw；

S6.8，比較Q_o與Q_omin的大小，如Q_o＞Q_omin，則t_p＝t_p+Δt，重復(fù)步驟S6.6～S6.8，如Q_o≤Q_omin，則輸出該周期的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；

S6.9，周期數(shù)n＝n+1，比較n與n_max的大小，如n＞n_max，則停止計(jì)算；如n≤n_max，則計(jì)算該周期的地層余熱量Q_r，并加到下一個(gè)吞吐周期注入的總能量中，然后重復(fù)步驟S6.3～S6.9。