专利名称：一种稠油热采水平井试井解释方法
技术领域：
本发明涉及试井技术领域，具体地，涉及一种稠油热采水平井试井解释方法。
背景技术：
随着发现大型稀油油藏的可能性不断降底，稠油油藏的高效开发成为我国石油工业未来重要发展方向之一。与稀油油藏相比，稠油油藏开发由于地下原油粘度大、水油流度比高、水驱开发效果差，所以多采用或者辅助采用热力采油、化学采油的开发方式。由于随着温度的增加，稠油粘度在一定范围内下降非常明显，具有很好的粘温相关性，因此，热力采油成为稠油开发过程中必须研究的课题之一。对于稠油油藏热力采油，水平井开采可以使油藏获得更强的蒸汽注入能力和原油生产能力。同时，水平井在开采薄层稠油油藏时具有直井无法比拟的效果。但目前稠油油藏水平井热采模型常借鉴直井热采模型，简化为平行于水平面的波及区和非波及区构成的复合模型。这种简化只考虑了热在水平面的波及，而没有考虑垂向上热传导形成的复合特征，与实际油藏动用特征差异较大，制约了稠油油藏动态监测成果的应用。目前稠油油藏高温动态监测工艺已较为成熟，高精度、耐高温压力计技术成熟。为了高效开发稠油油藏，确保各种综合治理方案合理有效，进行水平井焖井和高温生产试井分析方法研究以准确获取稠油油藏动态参数是其中关键，具有重要的现实意义。水平井在稠油油藏热采方面具有直井不可比拟的优势，其中水平井热采试井是目前为数不多的一种广泛应用于稠油油藏的动态监测技术，但稠油油藏水平井热采试井解释面临数学模型建立和求解困难的瓶颈，严重制约稠油油藏水平井热采动态认识能力。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种稠油热采水平井试井解释方法，以解决现有的水平井热采复合模型简化不合理、数学模型求解困难的问题。为了实现上述目的，本发明实施例提供一种稠油热采水平井试井解释方法，包括:根据稠油水平井的地下流体和热场分布特征，采用时变线源复合试井模型；根据所述时变线源复合试井模型构造线源函数；根据稠油水平井的边界条件选择板源函数；叠加所述线源函数和板源函数，获得稠油热采水平井源函数；由所述稠油热采水平井源函数，获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解；由所述无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解，获得有井储井底压力函数的真实空间解。借助于上述技术方案，本发明针对水平井热采时地下流体物性的分布特征，将热波及区假设为以水平井水平段为轴的圆柱体，将新假设下稠油水平井焖井测试过程和高温生产测试过程的井底压力求解问题归结为一个板源函数和一个线源函数的叠加,为稠油油藏水平井焖井和高温生产试井科学分析提供了简便、可行的新方法。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例一提供的稠油热采水平井试井解释方法的流程示意图；图2是本发明实施例一提供的构造线源函数的具体流程示意图；图3是本发明实施例一提供的获得无井储井底压力函数的真实空间解的具体流程不意图；图4是本发明实施例一提供的获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解的具体流程示意图；图5是本发明实施例一提供的无井储井底压力变化曲线离散化示意图；图6是本发明实施例一提供的获得有井储井底压力函数的真实空间解的具体流程不意图；图7是本发明实施例二提供的应用稠油热采水平井试井解释方法对稠油水平井进行试井解释的具体流程图；图8是本发明实施例三提供的实例井水平井焖井阶段拟合曲线；图9是本发明实施例四提供的实例井水平井高温生产阶段拟合曲线。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，本发明实施例中所指的“多元热流体”包括稠油热采过程中注入的热水、蒸汽、非凝结气，其中，非凝结气包括N2和CO2 ;本发明实施例中所指的“水平井焖井测试过程”为水平井注入多元热流体后，关井测取关井后井底压力、温度随时间变化关系的试井测试过程；本发明实施例中所指的“水平井高温生产测试过程”为水平井注入多元热流体并焖井后，重新开井以一定产量生产，同时测取井底压力、温度随时间变化关系的试井测试过程；本发明实施例中所指的“热采方式”为蒸汽驱或者蒸汽吞吐。实施例一本实施例提供一种稠油热采水平井试井解释方法，如图1所示，该方法包括:步骤S11，根据稠油水平井的地下流体和热场分布特征，采用时变线源复合试井模型；步骤S12，根据所述时变线源复合试井模型构造线源函数；步骤S13，根据稠油水平井的边界条件选择板源函数；步骤S14，叠加所述线源函数和板源函数，获得稠油热采水平井源函数；
步骤S15，由所述稠油热采水平井源函数，获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解；步骤S16，由所述无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解，获得有井储井底压力函数的真实空间解。本实施例步骤Sll中，提供以下时变线源复合试井模型，其物理模型假设为:I)单相微可压缩液体；2)等温流动；3)油井半径为rw，考虑表皮因子S的影响；4)油井生产前，地层中各点的压力均匀分布，波及区和非波及区分别为Pn、Pi2 ；5)忽略重力和毛管力的影响；6)线性达西渗流；7)地层径向复合、等厚、各向同性，井以一产量q生产；8)地层岩石微可压缩。其数学计算公式为:
权利要求
1.一种稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，包括: 根据稠油水平井的地下流体和热场分布特征，采用时变线源复合试井模型； 根据所述时变线源复合试井模型构造线源函数； 根据稠油水平井的边界条件选择板源函数； 叠加所述线源函数和板源函数，获得稠油热采水平井源函数； 由所述稠油热采水平井源函数，获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解； 由所述无井储井底压力 函数的拉普拉斯空间解，获得有井储井底压力函数的真实空间解。
2.根据权利要求1所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，根据所述时变线源复合试井模型构造线源函数，具体包括: 对所述时变线源复合试井模型进行无因次化和拉普拉斯变换，获得无井储井底拟压力函数的拉普拉斯空间解； 使用Stehfest反演方法，由所述无井储井底拟压力函数的拉普拉斯空间解得到无井储井底拟压力函数的真实空间解； 通过将所述无井储井底拟压力函数由时态域转换至时间域，使所述无井储井底拟压力函数的真实空间解转换为无井储井底压力函数的真实空间解，所述时态域是自变量为时间、压力、温度的多维空间，所述时间域是自变量为时间的一维空间； 对所述无井储井底压力函数的真实空间解求导，获得线源函数。
3.根据权利要求2所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，通过将所述无井储井底拟压力函数由时态域转换至时间域，使所述无井储井底拟压力函数的真实空间解转换为无井储井底压力函数的真实空间解，具体包括: 对所述无井储井底拟压力函数进行离散化； 将所述离散化后的无井储井底拟压力函数由时态域转换至时间域，使所述无井储井底拟压力函数的真实空间解转换为无井储井底压力函数的真实空间解。
4.根据权利要求3所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，对所述无井储井底拟压力函数进行离散化时，采用如下公式: n tf *) 1 ^ P P P(pMp^)lp 尸》— V/-1 —aK.MO 其中，P为探测半径内流体密度；k为探测半径内渗透率；μ为探测半径内流体粘度；k/μ为探测半径内流度屮为压力；ΛΡ为压力差；#为拟压力函数；η为时间序号。
5.根据权利要求4所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，将所述离散化后的无井储井底拟压力函数由时态域转换至时间域时，采用如下公式: ,介 H偏=-小—J其中，P为探测半径内流体密度；k为探测半径内渗透率；μ为探测半径内流体粘度；k/μ为探测半径内流度；Ρ为压力；ΛΡ为压力差；#为拟压力函数；η为时间序号；t为时间。
6.根据权利要求4或5所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，所述探测半径内流体密度、探测半径内流度由分流量方程和流体饱和度加权平均获得。
7.根据权利要求1所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，叠加所述线源函数和板源函数，具体为:利用Newman乘积方法将所述线源函数和板源函数叠加。
8.根据权利要求1所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，由所述稠油热采水平井源函数，获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解，具体包括: 应用格林函数法对所述稠油热采水平井源函数进行积分，获得无井储井底压力函数的真实空间解； 对所述无井储井底压力函数的真实空间解进行离散化处理，得到离散的无井储井底压力函数的真实空间解； 对所述离散的无井储井底压力函数的真实空间解进行拉普拉斯数值变换，获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解。
9.根据权利要求8所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，由所述无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解，获得有井储井底压力函数的真实空间解，具体包括: 应用杜哈美原理，将所述无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解转换为有井储井底压力函数的拉普拉斯空间解； 对所述有井储井底压力函数的拉普拉斯空间解进行Stehfest数值反演，获得有井储井底压力函数的真实空间解。
10.根据权利要求1所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，获得有井储井底压力函数的真实空间解时，还包括: 若确定试井测试过程为焖井测试过程，则采用如下公式对所述有井储井底压力函数的真实空间解进行叠加:P1-Pw= APw(-q, tp+At) + APw(q, At) 其中，PiS原始地层压力；PW为焖井测试过程中的井底压力；Λ Pw为焖井测试过程造成的井底压力降落；tp为焖井测试过程前的生产时间；At为焖井测试过程的时间^为产量。
11.根据权利要求2所述的稠油热采水平井试井解释方法，其特征在于，通过将所述无井储井底拟压力函数由时态域转换至时间域，使所述无井储井底拟压力函数的真实空间解转换为无井储井底压力函数的真实空间解时，还包括: 若确定试井测试过程为高温生产测试过程，则不考虑蒸汽腔影响。
全文摘要
本发明提供一种稠油热采水平井试井解释方法，包括根据稠油水平井的地下流体和热场分布特征，采用时变线源复合试井模型；根据所述时变线源复合试井模型构造线源函数；根据稠油水平井的边界条件选择板源函数；叠加所述线源函数和板源函数，获得稠油热采水平井源函数；由所述稠油热采水平井源函数，获得无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解；由所述无井储井底压力函数的拉普拉斯空间解，获得有井储井底压力函数的真实空间解。本发明将热波及区假设为以水平井水平段为轴的圆柱体，将新假设下稠油水平井焖井测试过程和高温生产测试过程的井底压力求解问题归结为一个板源函数和一个线源函数的叠加，为稠油热采水平井试井解释提供了新方法。
文档编号E21B43/24GK103161436SQ20131008001
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者刘同敬, 张新红, 刘睿, 姜宝益, 周建, 第五鹏翔, 林晓, 江礼武 申请人:中国石油大学(北京)