[發明專利]稠油油藏超臨界多元熱流體吞吐產能預測方法

有效

• 申請號: 202010024578.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN113033862B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 戚志林;錢銀;田杰;黃小亮;王鵬鯤
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q50/02;E21B43/24
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(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能預測方法，其特征在于：按以下步驟進行：

S1，根據超臨界多元熱流體物性及吞吐過程，將注入階段結束時的地層區域依次劃分為SCFA、HWA和COA三個區域，其中SCFA和HWA構成HOA，并定性確定模型各區域的溫度分布，所述SCFA為超臨界多元熱流體區域、HWA為熱水區域、COA為冷油區域、HOA為熱油區域；

S2，構建SCFA半徑計算模型；

S3，構建HWA半徑計算模型；

S4，構建SCFA燜井結束時平均地層溫度和生產階段平均地層溫度HWA燜井結束時平均地層溫度和生產階段平均地層溫度HOA燜井結束時平均地層壓力和生產階段平均地層壓力以及HOA各階段的平均含水飽和度S_w的計算模型；

S5，構建產能計算模型；

S6，通過解析解進行產能計算；

所述步驟S2中應首先假設SCFA的溫度場徑向上呈線性分布，T(r)＝kr+b，其中T(r)為超臨界多元熱流體區域的溫度，℃；b＝T_sc；T_scf為超臨界多元熱流體區域的前緣溫度，℃；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域的半徑，m；并分開計算油藏蓋層和底層的熱能損失速率；

其次，通過導熱系數修正得到油藏蓋層和底層的熱能損失速率之和Q_l；

最后，通過能量平衡關系及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熱系數，kJ/(m·h·℃)；λ_r為頂底部巖層導熱系數，kJ/(m·h·℃)；α_c為頂部巖層熱擴散系數，m²/h；α_r為底部巖層熱擴散系數，m²/h；T_i為原始地層溫度，℃；t_D為無因次時間；erfc為誤差補償函數；e為常數；

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

再根據蒸汽吞吐模型中熱水區加熱范圍計算方法推導HWA的半徑計算模型為其中，

h_wr為油層溫度下熱水的熱焓，kJ/kg；

步驟S5中構建產能計算模型時應考慮油水粘度和相對滲透率的動態變化，并假設油藏為圓形封閉地層，所述產能計算模型包括產油速度Q_o和產水速度Q_w，其中，

其中，

其中：Q_o為產油速度，cm³/s；Q_w為產水速度，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；K為地層絕對滲透率，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的油相相對滲透率；K_rwsc、K_rwh、K_rwc為SCFA、HWA、COA的水相相對滲透率。

2.根據權利要求1所述的稠油油藏超臨界多元熱流體吞吐產能預測方法，其特征在于，所述步驟S6按如下步驟進行：

S6.1，采集基本參數，所述基本參數包括油藏參數、流體參數以及工藝參數；

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

S6.3，計算SCFA半徑和HWA半徑；

S6.4，計算燜井結束時，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，賦周期內生產時間t_p以初值，并賦值時間步長Δt；

S6.6，計算產油量Q_o、產水量Q_w、累積產油量N_o以及累積產水量N_w；

S6.7，計算開井生產階段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，重復步驟S6.6～S6.8，如Q_o≤Q_omin，則輸出該周期的各項數據；

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