高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法技术

本发明专利技术提供一种高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，该高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法包括：步骤1，建立蒸汽吞吐油藏数值模拟单井径向模型；步骤2，绘制周期注汽结束油层温度和含油饱和度；步骤3，绘制温度与饱和度沿井径方向变化曲线；步骤4，确定近井无效重复加热区及吞吐加热区；步骤5，计算周期注汽结束时沿井径方向的周期耗热量；步骤6，确定近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数。该高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法思路清晰，简单实用，为高轮次吞吐后进一步蒸汽热效率、改善蒸汽吞吐开发效果提供了坚实基础。

【技术实现步骤摘要】
高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法
本专利技术涉及油田开发
，特别是涉及到一种高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法。
技术介绍
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，一个重要方面是每个周期轮次注蒸汽后，蒸汽会对近井20-30m范围内的低含油饱和度区进行重复加热，周期注汽量中的相当的热量散失于近井及顶底盖层附近，造成近井反复低效、无效重复加热，热利用率低，蒸汽吞吐加热半径难以扩展，影响高轮次吞吐后的开发效果。但近井地带究竟有多少热量无效重复加热，该无效重复加热区域怎么界定，范围到底有多大，无效热量比例有多大，如何确定是一个值得研究的问题，为此我们专利技术了一种新的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简便的确定方法，可用来确定高轮次吞吐后近井无效重复加热区范围，以及范围区内的热量及占比的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，该高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法包括：步骤1，建立蒸汽吞吐油藏数值模拟单井径向模型；步骤2，绘制周期注汽结束时油层温度和含油饱和度；步骤3，绘制温度与饱和度沿井径方向变化曲线；步骤4，确定近井无效重复加热区及吞吐加热区；步骤5，计算周期注汽结束时沿井径方向的周期耗热量；步骤6，确定近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：在步骤1中，模型和蒸汽吞吐基本参数取自矿场，取平均值，并模拟计算高轮次蒸汽吞吐开发效果；同时获取沿吞吐井径向方向的每个网格尺寸大小，便于确定距吞吐井径向距离与油层参数，包括温度、饱和度以及热量的关系。在步骤2中，模拟计算结束后，分别查看第n个周期注汽焖井结束时的油层温度和含油饱和度场图。在步骤3中，在温度场图和剩余油饱和度场图中，分别统计沿吞吐井径向方向每个网格的温度值和含油饱和度值，并分别绘制于横坐标为距吞吐井径向距离、纵坐标为温度、含油饱和度的图上。在步骤4中，在距吞吐井径向距离与含油饱和度曲线图上，将小于等于残余油饱和度Sor的径向距离d1标记为近井无效重复加热区，在该区域内，剩余油饱和度达到高温残余油饱和度后，含水饱和度比较高，该近井该区域蒸汽温度高，大量热量消耗于近井区域，热量加热油层岩石和高饱和度的地层水，并且每个周期轮次都是重复加热该区域，造成大量蒸汽热量在近井区域无效利用，并且蒸汽难以继续深入地层扩大加热范围。在步骤4中，在距吞吐井径向距离与油层温度曲线上，将温度大于原始油藏温度Ti时的径向距离d2标记为蒸汽吞吐加热区。在步骤5中，分别计算第n个周期轮次注汽焖井结束时和第n-1个周期轮次生产结束时每个网格的的油层总热量值Qk，该值等于油、水、岩石骨架热量之和，同时绘制出距吞吐井径向距离与油层总热量曲线；根据以下公式进行计算：Qk＝Qok+Qwk+Qrk(1)Qok＝co·mok·(Tk-Ti)(2)Qwk＝cw·mwk·(Tk-Ti)(3)Qrk＝Mr·Vrk·(Tk-Ti)(4)公式中，co、cw分别为油、水的比热，油的比热取值为2.0kJ/(kg·℃)，水的比热为4.2kJ/(kg·℃)；Mr为饱和流体岩石的热容，范围为2.3～2.8×103kJ/(m3·℃)；Qok、Qwk、Qrk分别为第k个网格油、水、岩石的热量值，KJ；Tk表示第k个网格的温度，℃；Ti表示原始油层温度，℃。mok和mwk分别表示第k个网格的油和水的质量，kg；Vrk表示第k个网格的岩石骨架体积，m3。在步骤5中，计算吞吐加热区范围内每个网格在第n个周期轮次的耗热量ΔQk，该值等于第n个周期轮次注汽焖井结束时每个网格的的油层热量值减去第n-1个周期轮次生产结束时的每个网格的油层热量。在步骤6中，计算吞吐加热区范围内第n个周期的耗热量沿吞吐井径向方向的累积值ΔCQk及比例ηk，公式如下：公式中，J表示径向网格总数。在步骤6中，确定近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数η。本专利技术中的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，针对稠油油藏高轮次吞吐开发后热能作用机制不明晰、热能利用程度和范围不清楚、油层实际热利用率低，加热及动用半径扩展难度增大等问题，首先建立单井径向模型，绘制高轮次注汽焖井结束的温度和含油饱和度曲线，确定近井无效重复加热区及吞吐加热区，并分别计算高轮次注汽焖井结束时沿吞吐井径向方向的油层吸收的热量和上一轮次生产结束时的油层吸收的热量，通过差值计算得出近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数。该方法思路清晰，方法简单实用，对高轮次吞吐后近井地带无效重复加热区范围有了深刻认识，并有了合理的确定方法。解决了以往对高轮次吞吐后近井无效重复加热范围、无效加热量、动用半径扩展难度增大原因等尚不完全清楚的问题，并实现了从定性到定量的认识转变，同时明晰了近井无效加热区热量损失程度、无效热量的占比，对高轮次吞吐后油层蒸汽实际热利用率有了进一步的认识与理解，这对于深刻和明晰高轮次吞吐后热能作用机制、动用半径扩展难度加大等原因有了进一步的深层次的认识，为高轮次吞吐后周期蒸汽注汽量、注汽时机的优化拓展，提高蒸汽热利用率、扩大加热半径、改善蒸汽吞吐开发效果提供了坚实的理论基础。附图说明图1为本专利技术的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法的一具体实施例的流程图；图2为本专利技术的一具体实施例中建立的蒸汽吞吐油藏数值模拟单井径向模型的示意图；图3为本专利技术的一具体实施例中近井无效重复加热区确定方法示意图；图4为本专利技术的一具体实施例中吞吐加热区确定方法示意图；图5为本专利技术的一具体实施例中模型中近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数确定方法示意图。图6为本专利技术的一具体实施例的单井蒸汽吞吐的径向概念模型图；图7为本专利技术的一具体实施例的沿井径方向的网格与网格尺寸大小的关系曲线图；图8为本专利技术的一具体实施例的第7个周期注汽焖井结束时的沿吞吐井径向方向的温度和含油饱和度曲线图；图9为本专利技术的一具体实施例的第7个周期注汽焖井结束后的近井无效重复加热区范围和蒸汽吞吐加热范围的示意图图10为本专利技术的一具体实施例的第6个周期生产结束时沿吞吐井径向方向的温度和含油饱和度曲线图；图11为本专利技术的一具体实施例的沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，其特征在于，该高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法包括：/n步骤1，建立蒸汽吞吐油藏数值模拟单井径向模型；/n步骤2，绘制周期注汽结束油层温度和含油饱和度；/n步骤3，绘制温度与饱和度沿井径方向变化曲线；/n步骤4，确定近井无效重复加热区及吞吐加热区；/n步骤5，计算周期注汽结束时沿井径方向的周期耗热量；/n步骤6，确定近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数。/n

【技术特征摘要】
1.高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，其特征在于，该高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法包括：
步骤1，建立蒸汽吞吐油藏数值模拟单井径向模型；
步骤2，绘制周期注汽结束油层温度和含油饱和度；
步骤3，绘制温度与饱和度沿井径方向变化曲线；
步骤4，确定近井无效重复加热区及吞吐加热区；
步骤5，计算周期注汽结束时沿井径方向的周期耗热量；
步骤6，确定近井无效重复加热区的周期耗热量及占比百分数。


2.根据权利要求1所述的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，其特征在于，在步骤1中，模型和蒸汽吞吐基本参数取自矿场，取平均值，并模拟计算高轮次蒸汽吞吐开发效果；同时获取沿吞吐井径向方向的每个网格尺寸大小，便于确定距吞吐井径向距离与油层参数，包括温度、饱和度以及热量的关系。


3.根据权利要求1所述的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，其特征在于，在步骤2中，模拟计算结束后，分别绘制第n个周期注汽焖井结束时的油层温度和含油饱和度场图。


4.根据权利要求3所述的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，其特征在于，在步骤3中，在温度场图和剩余油饱和度场图中，分别统计沿吞吐井径向方向每个网格的温度值和含油饱和度值，并分别绘制于横坐标为距吞吐井径向距离、纵坐标为温度、含油饱和度的图上。


5.根据权利要求1所述的高轮次吞吐后无效重复加热区范围及耗热比例的确定方法，其特征在于，在步骤4中，在距吞吐井径向距离与含油饱和度曲线图上，将小于等于残余油饱和度Sor的径向距离d1标记为近井无效重复加热区，在该区域内，剩余油饱和度达到高温残余油饱和度后，含水饱和度比较高，该近井该区域蒸汽温度高，大量热量消耗于近井区域，热量加热油层岩石和高饱和度的地层水，并且每个周期轮次都是重复加热该区域，造成大量蒸汽热量在近井区域无效利用，并且蒸汽难以继续深入地层扩大加热范围。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，李阳，张世明，王传飞，吴光焕，李洪毅，韦涛，赵衍彬，刘西雷，唐亮，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37