SAGD蒸汽腔动态监控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种SAGD蒸汽腔动态监控方法及装置，该方法包括：根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据；按SAGD蒸汽腔状态进行分类；根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，计算SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据；通过进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据，进而得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型；根据SAGD蒸汽腔前缘演进模型，实时计算SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小。本发明专利技术可实时自动化计算得到SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小，实现了对SAGD蒸汽腔的实时动态监控，同时提升了对SAGD蒸汽腔的扩展研究的准确度。同时提升了对SAGD蒸汽腔的扩展研究的准确度。同时提升了对SAGD蒸汽腔的扩展研究的准确度。

【技术实现步骤摘要】
SAGD蒸汽腔动态监控方法及装置


[0001]本专利技术涉及油田油藏工程
，尤其涉及SAGD蒸汽腔动态监控方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]目前，SAGD(SteamAssistedGravity Drainage，简称为蒸汽辅助重力泄油)技术，一般作为稠油油藏开发的主体技术；而对SAGD蒸汽腔的形状及扩展速度等关键参数的研究，对预测SAGD蒸汽腔边界、评价开发效果和指导生产均具有重要意义。
[0004]可知，SAGD蒸汽腔扩展不均匀，单井产油量较低，生产油汽比较低；如何进一步的调控蒸汽腔，是下步研究的重点，但研究这些的关键是要准确弄清地下高温蒸汽腔驱替前缘的边界，为后续的精准调控奠定基础。
[0005]目前研究蒸汽腔的扩展的方法，通常存在如下问题：
[0006]1、难以保证对蒸汽腔的扩展情况研究的时效性；2、难以实现对SAGD蒸汽腔的拓展情况的准确计算。
[0007]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0008]本专利技术实施例提供一种SAGD蒸汽腔动态监控方法，用以实时并准确地对SAGD蒸汽腔进行动态监控，该方法包括：
[0009]基于卫星遥感技术，实时获取工区的夜间地表温度数据；
[0010]根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据；
[0011]对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据；
[0012]根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，计算SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据；
[0013]对SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据；
[0014]持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型；
[0015]根据SAGD蒸汽腔前缘演进模型，实时计算SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小。
[0016]本专利技术实施例还提供一种SAGD蒸汽腔动态监控装置，用以实时并准确地对SAGD蒸汽腔进行动态监控，该装置包括：
[0017]数据获取模块，用于基于卫星遥感技术，实时获取工区的夜间地表温度数据；
[0018]水平方向数据计算模块，用于根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地
表温度水平梯度数据；
[0019]蒸汽腔状态分类模块，用于对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据；
[0020]垂直方向数据计算模块，用于根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，计算SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据；
[0021]拟合插值处理模块，用于对SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据；
[0022]蒸汽腔前缘演进模型建模模块，用于持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型；
[0023]蒸汽腔扩展参数计算模块，用于根据SAGD蒸汽腔前缘演进模型，实时计算SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小。
[0024]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述SAGD蒸汽腔动态监控方法。
[0025]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述SAGD蒸汽腔动态监控方法的计算机程序。
[0026]本专利技术实施例中，基于卫星遥感技术，实时获取工区的夜间地表温度数据；根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据；对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据；根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，计算SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据；对SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据；持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型；根据SAGD蒸汽腔前缘演进模型，实时计算SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小，从而与现有技术对比，通过基于卫星遥感技术实时获取工区的夜间地表温度数据，可实时自动化计算得到SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小，解决了现有技术下难以保证蒸汽腔的扩展情况研究的时效性问题，实现了对SAGD蒸汽腔的实时动态监控；通过持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型，可提升后续计算得到的SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小的准确度，解决了现有技术下难以实现对SAGD蒸汽腔的拓展情况的准确计算的问题，提升了对SAGD蒸汽腔的扩展研究的准确度。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0028]图1为本专利技术实施例中一种SAGD蒸汽腔动态监控方法的流程示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例中一种SAGD蒸汽腔的轮廓示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例中一种SAGD蒸汽腔温度状态系统的示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例中一SAGD蒸汽腔三维立体温度场图的示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例中一种SAGD蒸汽腔动态监控装置的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0034]目前，SAGD作为稠油油藏开发的主体技术，蒸汽腔的形状及扩展速度等关键参数的研究，对预测SAGD蒸汽腔边界、评价开发效果和指导生产均具有重要意义。
[0035]SAGD蒸汽腔扩展不均匀，单井产油量较低，生产油汽比较低；如何进一步的调控蒸汽腔，是下步研究的重点，但研究这些的关键是要准确弄清地下高温蒸汽腔驱替前缘的边界，为下步的精准调控奠定基础。
[0036]目前，研究蒸汽腔扩展主要有数值模拟法、微四维地震法、观察井温度分析法和蒸汽腔边缘法。热采数值模拟方法受限于计算模型的网格数量，SAGD几十万节点的FlexWell数值模型计算往往耗时较大。四维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SAGD蒸汽腔动态监控方法，其特征在于，包括：基于卫星遥感技术，实时获取工区的夜间地表温度数据；根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据；对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据；根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，计算SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据；对SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据；持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型；根据SAGD蒸汽腔前缘演进模型，实时计算SAGD蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SAGD蒸汽腔状态包括蒸汽腔带状态、烟道气腔带状态、冷凝液和冷油结合带状态以及冷油带状态。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于卫星遥感技术，实时获取工区的夜间地表温度数据，包括：基于卫星遥感技术，实时获取工区夜间的卫星热红外遥感影像；对工区夜间的卫星热红外遥感影像进行辐射定标、大气校正和几何校正处理，得到工区夜间的遥感地表反射率数据；对工区夜间的遥感地表反射率数据中的热红外波段数据，进行反演计算，得到反演计算结果；根据反演计算结果，对工区的亮温温度、地表比辐射率、大气平均作用温度和大气水汽含量进行估算，实时生成工区的夜间地表温度数据。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据实时获取的观察井井温实测数据，对工区的夜间地表温度数据进行检校和修正，得到检校后的夜间地表温度数据；根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据，包括：根据检校后的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据，包括：按如下公式基于温度梯度计算模型，根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度数据：其中，为夜间地表温度在x方向的偏导数，无量纲；为夜间地表温度在y方向的偏导数，无量纲；ΔT为工区的地表温度水平梯度，无量纲。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于温度梯度计算模型，根据工区的夜间地表温度水平梯度数据，计算工区的夜间地表温度水平梯度栅格数据；对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，包括：
对工区的夜间地表温度水平梯度栅格数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，包括：对工区的夜间地表温度水平梯度数据，按SAGD蒸汽腔状态进行分类，得到工区的夜间地表温度水平梯度分类数据；对工区的夜间地表温度水平梯度分类数据进行矢量化处理，得到工区的夜间地表温度水平梯度分类矢量化数据；对工区的夜间地表温度水平梯度分类矢量化数据，进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建和数据裁切，得到SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，计算SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，包括：基于SAGD生产过程中的热传导与热对流作用原理，根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，建立SAGD蒸汽腔垂直方向温度的传热模型；根据建立SAGD蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定工区中不同SAGD蒸汽腔状态下的深度；根据工区中不同SAGD蒸汽腔状态下的深度，得到SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：根据工区的井温仪检测数据，确定工区的恒温层深度；根据工区的恒温层深度，建立工区的恒温层温度与地表温度的线性回归模型；根据工区的恒温层温度与地表温度的线性回归模型，确定工区油藏的温度系统数目；根据工区油藏的温度系统数目，确定工区内不同深度的油藏温度值；基于SAGD生产过程中的热传导与热对流作用原理，根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，建立SAGD蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，包括：基于SAGD生产过程中的热传导与热对流作用原理，根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据，结合工区内不同深度的油藏温度值，建立SAGD蒸汽腔垂直方向温度的传热模型。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，按如下公式根据建立SAGD蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定工区中不同SAGD蒸汽腔状态下的深度：dQ＝αdA(T
‑
T
W
)其中，dQ为SAGD蒸汽腔的微元对流传热速率，单位为W；dA为SAGD蒸汽腔的微元传热面积，单位为m2；α为SAGD蒸汽腔的局部对流传热系数，单位为W/(m2·
℃)；T为SAGD蒸汽腔的高温区的温度，单位为℃；T
W
为SAGD蒸汽腔的低温区的温度，单位为℃；λ为SAGD蒸汽腔的热导率，单位为W/(m
·
℃)；z为工区中不同SAGD蒸汽腔状态下的深度，单位为m。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，预测SAGD蒸汽腔中时空点温度的历史值；根据SAGD蒸汽腔中时空点温度的历史值，建立时空经验变异函数；
根据时空经验变异函数，建立时空理论变异函数模型；对SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据，包括：通过地统计学方法，利用时空理论变异函数模型，对SAGD蒸汽腔水平方向范围分布数据和SAGD蒸汽腔垂直方向范围分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到SAGD蒸汽腔三维立体温度数据。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，按如下公式预测SAGD蒸汽腔中时空点温度的历史值：且其中，z0为SAGD蒸汽腔中时空点(s0，t0)温度的历史值，单位为摄氏度；z
i
(i＝1，...，n)为当前SAGD蒸汽腔中时空点(s
i
，t
i
)的温度值，单位为摄氏度；i为当前SAGD蒸汽腔中的第i个时空点；λ
i
为z
i
的权重系数，无量纲。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，按如下公式根据SAGD蒸汽腔中时空点温度的历史值，建立时空经验变异函数：式中：h
S
，h
T
分别为SAGD蒸汽腔中时空点间的空间间隔变量和时间间隔变量；N(h
S
，h
T
)为SAGD蒸汽腔中符合时空点间的空间间隔变量和时间间隔变量的点对数量；γ(h
S
，h
T
)为时空经验变异函数，S表示空间域，T表示时间域，s∈S，t∈T；z(s，t)为SAGD蒸汽腔中时空点(s，t)温度的历史值，单位为摄氏度。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，根据时空经验变异函数，建立时空理论变异函数模型，包括：按如下公式根据时空经验变异函数，建立时空半方差函数；γ(h
S
，h
T
)＝γ
S
(h
S
)+γ
T
(h
T
)+γ
ST
(h
ST
)其中，γ
S
(h
S
)、γ
T
(h
T
)、γ
ST
(h
ST
)分别为时空经验变异函数中的空间变异函数、时间变异函数和时空变异函数，γ(h
s
，h
t
)为时空半方差函数，单位为温度的平方；根据建立的时空半方差函数，建立时空理论变异函数模型。15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据实时获取的观察井井温实测数据，对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据，进行检校和修正，得到检校后的SAGD蒸汽腔三维立体温度数据；持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型，包括：基于卫星遥感技术，持续对检校后的SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型。16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，持续对SAGD蒸汽腔三维立体温度数据进行迭代拟合，得到SAGD蒸汽腔前缘演进模型，包括：对不同时期的SAGD蒸汽腔的：水平方向范围分布数据、垂直方向范围分布数据和三维立体温度数据，进行迭代拟合，计算SAGD蒸汽腔的前缘温度；
根据SAGD蒸汽腔的前缘温度，建立时空泛克里金预测模型；以时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化值；根据油藏温度的变化值，建立SAGD蒸汽腔前缘演进模型。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，按如下公式计算SAGD蒸汽腔的前缘温度：Z(x)＝{Z(s，t)|s∈S，t∈T}其中，S表示SAGD蒸汽腔前缘温度的空间域，S∈R2；T表示SAGD蒸汽腔前缘温度的时间域，T∈R；Z(x)可被分解为如下形式：Z(s，t)＝M(s，t)+R(s，t)，其中，M(s，t)为SAGD蒸汽腔前缘温度的时空点(s，t)处的数学期望，表示时空点(s，t)处的漂移；R(s，t)为剔除趋势后蒸汽腔前缘温度的剩余部分，表示Z(s，t)围绕趋势M(s，t)波动的预设尺度下的随机误差。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，按如下公式以时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化值：其中Z
*
(s，t)为油藏温度的变化值，用于表征为Z(s，t)时空点趋势的克里金预测值；为蒸汽腔前缘温度的时空趋势M(s，t)在时空点(s，t)处的期望值；为残差R(s，t)在时空点(s，t)处的时空普通克里金预测值；λ
i
为第i个时空点的权重矩阵；n为需要预测的时空点的个数。19.一种SAGD蒸汽腔动态监控装置，其特征在于，包括：地表温度数据获取模块，用于基于卫星遥感技术，实时获取工区的夜间地表温度数据；温度水平梯度数据计算模块，用于根据工区的夜间地表温度数据，计算工区的夜间地表温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张运军，李秀峦，王红庄，蒋有伟，周游，席长丰，郭二鹏，王伯军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：