一种确定稠油热采蒸汽腔形态的方法技术

本发明专利技术是石油开发中监测油藏开发的确定稠油热采蒸汽腔形态方法，将稠油油藏生产资料数据制成三维视图，确定投影基准面，提取注汽井、生产井在投影面上的投影坐标，记录生产井不同时间步的阶段产量数据，将生产井投影坐标和不同时间步的阶段产量数据合并、进行累加，得到相应时间点的累积注采插值结果，确定探区稠油热采蒸汽腔形态。本发明专利技术真实的反应了油藏的实际开发状况，降低了关停井对插值结果的影响，客观的反应了稠油开采中的蒸汽腔展布，有效的降低了投入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油开发中监测油藏开发技术，具体是。
技术介绍
稠油油藏原油粘度高，在油层中流动困难，开采难度很大，但原油粘度随温度的升高会迅速降低，因此一般采用热采进行开发。目前常用的热采方法主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱、和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等方法。蒸汽吞吐法是通过向稠油层中注入一定数量和干度的热蒸汽，然后关井进行焖井，让注入的热蒸汽加热稠油油层，一定的加热时间后重新开井，开采加热后的地下原油。该方法经济实效，技术上难度相对较小，但获得的采收率相对较低。为了提高最终的稠油采收率，在蒸汽吞吐的基础上常常会进行蒸汽驱和SAGD等方法继续开采。SAGD技术是通过直井或水平井进行注汽，在注汽直井或水平井下部布置水平井，利用重力作用开发加热后原油的一种先进开发方法，能获得高达70%以上的采收率。无论是蒸汽吞吐法还是SA⑶法开发稠油油藏，都要向地层中注入大量的热蒸汽，通过热蒸汽来加热油层。蒸汽加热油层是在油藏中形成一定形态和范围的蒸汽腔，通过蒸汽腔与油层四周的接触来传递热量加热油层，降低原油粘度。蒸汽腔的大小和形态直接决定着稠油油层的开发状况。因此，如何确定蒸汽腔的发育形态成为热采开发稠油油藏的一个关键问题。Ito等(1999)通过稠油热采数值模拟的方法来研究油砂的SAGD开发过程，获得了非常直观的蒸汽、油和水的动态分布和运动过程，取得了较好的研究效果。热采数值模拟是对油藏的开发过程建立数学物理方程，通过解复杂的数学方程来模拟油藏的开发过程，能得到全三维的汽腔形态特征。该方法充分利用了油藏开发中的各种信息，能获得随时间变化的油藏开发数据，但这种方法过程复杂，需要建立准确的油藏地质模型，并且对油藏流体和岩石物理等参数反应敏感，因此模拟结果会随着模拟人员和参数选择而有差异。另外，需要占用大量的模拟时间，成本相对较高。为解决热采开发中的汽腔监测问题，史晓锋等(2002年)公开利用分布式光纤测温系统，通过测量井点处的温度来确定蒸汽腔的发育和形态情况。温度观察井能直观和准确地测量井点处的温度具体数值，通过物理状态方程来确定井点处的汽腔发育情况，但井间的汽腔形态和发育情况则无法确定。另外，进行温度观测要进行专门的温度观测井钻探，成本很高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种简便实用，充分利用已有油藏的开发动静态资料确定稠油热采蒸汽腔形态的方法。本专利技术通过以下具体步骤实现:I)测量探区稠油油藏生产井井资料数据，采集探区油藏构造形态数据；步骤I)所述的稠油油藏生产井井资料数据是注汽井和产油井的井眼相关数据，包括井口坐标、井轨迹、射孔层段和分层数据。步骤I)所述的油藏构造形态是通过钻井分层数据进行插值或通过已知地震层位和时间-深度转换得到的不同地质层段的层面构造深度数据。2)将步骤I)的各类数据制成三维视图，得到井眼轨迹和油藏构造空间配置关系；3)确定投影基准面；步骤3)所述的确定投影基准面是依据生产井的生产层段与油藏构造形态空间对应关系，以及蒸汽上侵超覆情况。所述生产井的生产层段与油藏构造形态空间对应关系包括生产井的生产层段在油藏构造中纵向上和横向上的所处部位和及二者的空间对应关系。所述的蒸汽上侵超覆情况是根据蒸汽腔压力，油汽水特性差异和油藏纵横向渗透率差异确定，蒸汽的上侵超覆作用越强，则蒸汽腔越靠近油藏的上部，蒸汽的上侵超覆作用越弱，则蒸汽腔相对越靠近油藏下部。所述的投影基准面是根据蒸汽上侵超覆的强弱，在注汽生产层段平均构造面上5-40米的汽腔发育构造面。4)提取注汽井、生产井在投影面上的投影坐标；步骤4)所述的提取是依照步骤3)的投影基准面，井眼轨迹穿过投影基准面的相交点投影坐标。步骤4)所述的生产井在投影面上的投影坐标，对于直井，直接提取井眼轨迹在投影面上的投影坐标，对于水平井，取射孔层段在投影面的若干投影点作为虚拟井。5)记录生产井不同时间步的阶段产量数据；步骤5)所述的不同时间步是指:将生产数据的记录格式和生产和注入井的关停、和井类型调整信息按照时间段分别计算其阶段累积产量数据。步骤5)所述的不同时间步为一个月至一年。步骤5)所述的阶段产量数据，对于直井，对不同产量项根据实际开发产量排列为不同时间步的阶段累积产量；对于水平井，根据虚拟井数量将不同产量项平分或加权平分到不同的虚拟井上。所述的的不同产量项是注汽量、产油量。6)利用散点数据插值对步骤4)得到的生产井投影坐标和步骤5)得到生产井不同时间步的阶段产量数据合并，得到不同时间步的阶段插值结果；7)对各个时间步的阶段累积插值结果进行累加，得到相应时间点的累积注采插值结果;8)对步骤7)得到的结果绘制，确定探区稠油热采蒸汽腔形态。本专利技术针对稠油热采中的蒸汽腔描述问题，利用生产井的生产动态数据进行按时间分步插值，依据插值结果来确定蒸汽腔的平面展布特征。分步插值法更加真实的反应了油藏的实际开发状况，降低了关停井对插值结果的影响，获得了更加平滑的插值效果。通过与稠油油藏热采数值模拟结果的比较，插值结果确定的汽腔形态与模拟的油藏汽腔形态具有很好的一致性。本专利技术简单实用，充分考虑了注采井空间位置与注采量的匹配关系对稠油热采的影响，客观的反应了稠油开采中的蒸汽腔展布，相对现有方法提高了平面描述能力，有效的降低了投入。【附图说明】图1探区内生产井井口坐标、井眼轨迹平面显示图；图2生产井井眼轨迹、射孔层位与油藏构造层面三维显示图；图3生产井在投影基准面上的坐标投影点和轨迹；图4探区年度注汽量散点数据分布图；图5探区年度的阶段注汽量插值分布图；图6分步插值法从开发起始累积注汽量形态图；图7直接插值法从开发起始累积注汽量形态图；图8热采数值模拟法得到温度分布图；图9本专利技术的实例流程图。【具体实施方式】确定稠油热采蒸汽腔形态的方法，通过以下具体步骤实现:I)测量探区稠油油藏生产井井数据，采集探区油藏构造形态数据；测量探区稠油油藏生产井井数据包含测量注汽井和产油井的井眼相关数据，包括井口坐标、井轨迹、射孔层段和分层数据。这些数据决定了井在油藏中的空间位置关系，也决定了井的生产对油藏产生效果的区域和相互间的空间配置关系。图1为探区内生产井的井口坐标、井眼轨迹平面分布图，图中横坐标为东西向大地坐标，纵坐标为南北向大地坐标。图中共有40 口直井和5 口水平井的井口坐标和井眼轨迹，可以看到井口位置不规则的分布在探区内不同部位，一些井的井口位置距离很近(图中小方框圈住的区域)，对这些井采用井口坐标来直接进行生产动态分析和插值显然会存在误差。探区油藏构造形态数据的采集可以采用两种方法，一种是通过钻井分层数据进行插值，另一种是通过已知地震层位进行时间-深度转换得到不同地质层段的层面构造深度数据。本实例中的油藏构造数据来自已知地震层位，经过时间-深度转换得到油藏不同层面的构造深度。2)将步骤I)的各类数据制成三维视图，得到井眼轨迹和油藏构造空间配置关系；进行油藏生产动态和累积产量插值的基础是确定生产井与油藏构造形态的空间位置匹配关系，而对生产井数据和油藏构造数据进行三维可视化成图是确定其配置关系直观和有效的方法。图2为探区生产井井眼轨迹、射孔层段和油藏构造层面三维显示图，图中水平方向两个坐标轴分别为东西向和南北向大地坐标，纵向坐标轴为油藏深度，环绕着井轨迹的相对粗圈为井的射孔层段，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定稠油热采蒸汽腔形态的方法，特点是通过以下具体步骤实现：1）测量探区稠油油藏生产井井资料数据，采集探区油藏构造形态数据；2）将步骤1）的各类数据制成三维视图，得到井眼轨迹和油藏构造空间配置关系；3）确定投影基准面；4）提取注汽井、生产井在投影面上的投影坐标；5）记录生产井不同时间步的阶段产量数据；6）利用散点数据插值对步骤4）得到的生产井投影坐标和步骤5）得到生产井不同时间步的阶段产量数据合并，得到不同时间步的阶段插值结果；7）对各个时间步的阶段累积插值结果进行累加，得到相应时间点的累积注采插值结果；8）对步骤7）得到的结果绘制，确定探区稠油热采蒸汽腔形态。

【技术特征摘要】
1.一种确定稠油热采蒸汽腔形态的方法，特点是通过以下具体步骤实现: 1)测量探区稠油油藏生产井井资料数据，采集探区油藏构造形态数据； 2)将步骤I)的各类数据制成三维视图，得到井眼轨迹和油藏构造空间配置关系； 3)确定投影基准面； 4)提取注汽井、生产井在投影面上的投影坐标； 5)记录生产井不同时间步的阶段产量数据； 6)利用散点数据插值对步骤4)得到的生产井投影坐标和步骤5)得到生产井不同时间步的阶段产量数据合并，得到不同时间步的阶段插值结果； 7)对各个时间步的阶段累积插值结果进行累加，得到相应时间点的累积注采插值结果; 8)对步骤7)得到的结果绘制，确定探区稠油热采蒸汽腔形态。2.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤I)所述的稠油油藏生产井井资料数据是注汽井和产油井的井眼相关数据，包括井口坐标、井轨迹、射孔层段和分层数据。3.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤I)所述的油藏构造形态是通过钻井分层数据进行插值或通过已知地震层位和时间-深度转换得到的不同地质层段的层面构造深度数据。4.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤3)所述的确定投影基准面是依据生产井的生产层段与油藏构造形态空间对应关系，以及蒸汽上侵超覆情况。5.根据权利要求4所述的方法，特点是所述生产井的生产层段与油藏构造形态空间对应关系包括生产井的生产层段在油藏构造中纵向上和横向上的所处部位和及二...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，蔡银涛，张枫，曹肖萌，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：