蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法与流程

1.本发明涉及稠油油藏开发技术领域，特别是涉及到一种蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法。


背景技术：

2.目前对于稠油油藏一般采取蒸汽吞吐的方式进行开采。所谓的蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，然后关闭油井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散，稠油油藏原油流动性变强后，再打开油井进行开采。
3.多轮次蒸汽吞吐后，受井距、储层高渗通道、注汽量等因素影响，井间形成互相窜通的温度场，蒸汽利用率大大降低，生产效果随之变差。为了减缓汽窜影响，辽河油田张大勇在《超稠油汽窜综合治理技术的研究与应用探讨》提出，开发初期需要通过控制注汽速度和注汽强度，控制注汽压力不超过破裂压力，否则超稠油汽窜会更容易发生；刘先晴在《超稠油吞吐区块汽窜治理对策研究》提出，汽窜初期按照“平面组合、介质组合、层段组合”等多种模式，实施组合吞吐，均衡温度场和压力场，减缓汽窜影响，改善开发效果；翟启世在硕士学位论文《郑411块超稠油热采防汽窜技术研究与应用》提出，汽窜后期通过耐高温多相复合堵调体系，封堵优势通道，可以有效提高周期开发效果。
4.目前几种汽窜井治理方式均存在较大缺陷，开采初期控制注汽速度和注汽强度后，波及半径小，油井产油量低，开发效益差；汽窜初期组合吞吐，需汽窜井组同步注汽，对注汽锅炉和地面运行要求较高；汽窜中后期复合封窜，工艺复杂，投入费用高，且有效期较短，开发效益较差。且以上工艺技术，其目的均为控制汽窜，减缓汽窜影响，目前迫切需要一种利用汽窜通道，提高热利用率，从而提高蒸汽吞吐汽窜水平井采收率的方法，提升开发效益。
5.在申请号：cn201610620741.9的中国专利申请中，涉及到一种通过确定水平井蒸汽驱井网形式提高采收率的方法，该通过确定水平井蒸汽驱井网形式提高采收率的方法包括：步骤1，选择水平井蒸汽驱油层物性参数；步骤2，优化部署水平井；步骤3，转驱前采用hdcs或hdns方式蒸汽吞吐；步骤4，确定水平井蒸汽驱井网形式；步骤5，确定蒸汽驱转驱时机；步骤6，确定蒸汽驱其他参数，进行蒸汽驱开发。在申请号：cn201610619133.6的中国专利申请中，涉及到一种超稠油油藏水平井蒸汽驱提高采收率的方法，包括：步骤1，收集研究区块基础资料，进行试验目标区筛选；步骤2，优化计算水平井设计地质基本参数和水平井蒸汽吞吐阶段的注采参数；步骤3，优化蒸汽驱井网形式，规划部署蒸汽驱井网；步骤4，优化蒸汽驱转驱时机和水平井蒸汽驱阶段的注采参数；步骤5，进行水平井蒸汽驱开发效果预测，确定水平井蒸汽吞吐转蒸汽驱开发的最终采收率。
6.目前蒸汽驱技术主要在直斜井区块应用，水平井实施蒸汽驱，容易发生汽窜，油井见汽后，治理困难，目前在国内水平井区块蒸汽驱应用较少。
7.为此我们发明了一种新的蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法，解决了以上技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种可以提高蒸汽吞吐汽窜水平井采收率，提升开发效益的蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法。
9.本发明的目的可通过如下技术措施来实现：蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法，该蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法包括：步骤1，获取目标井的油藏地质参数及历史生产数据；步骤2，根据目标井油藏地质基础参数建立油藏地质模型；步骤3，对生产历史进行拟合，修正油藏地质模型；步骤4，数值模拟不同周期温度场、压力场、饱和度场的变化；步骤5，根据模拟结果，计算汽窜因子；步骤6，进行数值模拟确定注汽井；步骤7，进行数值模拟确定注汽量，确保效益最大化。
10.本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
11.在步骤1中，获取目标井的含油饱和度、渗透率、原油粘度、油藏温度和压力这些油藏地质基础参数；目标井的日液、日油、含水、累计产油量、累计产水量及累计产液量这些油井生产参数。
12.在步骤2中，根据目标井的油藏厚度、控制面积划分网格与步长，同时根据粘温、渗透率、含油饱和度、油水界面、岩石流体物性这些油藏地质基础参数，建立油藏地质模型。
13.在步骤3中，根据目标井的实际注汽数据以及生产数据，运行数学模型，通过计算模拟该井的产油量、产水量以及含水率，并与实际数据对比，进行历史拟合，根据拟合结果调整相对渗透率这些数据，修正模型，误差控制在1.0％以内，保障模型的准确性。
14.在步骤4中，在建立的油藏地质模型的基础上，通过数值模拟，模拟油井不同周期的温度场、压力场和饱和度场，确定汽窜井组以及汽窜通道。
15.在步骤5中，汽窜通道是稠油热采过程中的高温、低粘、高速流动区域，即汽窜通道内部的储层物性变化幅度大；基于该特性，建立了汽窜通道评估指标：
[0016][0017]
公式中：f—汽窜因子；
[0018]
t—油藏温度；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
t0—油藏初始温度；
[0019]
p—油藏压力；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
p0—油藏初始压力；
[0020]
so—油藏原油饱和度；
ꢀꢀꢀso0
—油藏初始原油饱和度；
[0021]
φ—油藏孔隙度；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
φ0—油藏初始孔隙度；
[0022]
k—油藏渗透率；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
k0—油藏初始渗透率。
[0023]
在步骤5中，计算周期末f值，f值大于3，即认为是汽窜通道，根据f值的大小及分布，明确汽窜井组及汽窜程度。
[0024]
在步骤6中，对于处于汽窜发育阶段以及扩展阶段的汽窜井组，模拟对汽窜井组中不同油井注汽，相对注汽量条件下，对比周期产油量，确定注汽井。
[0025]
在步骤6中，若汽窜因子小于5，则对汽窜井组中不同油井注汽，模拟相同注汽量条件下，汽窜井组产油量，确定注汽井。
[0026]
在步骤7中，确定注汽井后，模拟不同注汽量条件下，井组产油量，综合考虑油井以及注汽费用，优化注汽量，提高开发效益。
[0027]
本发明中的蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法，首次提出了通过汽窜因子识别
汽窜通道，量化汽窜程度；对汽窜程度响度较低的井组，充分利用汽窜通道，仅对单井注汽，蒸汽窜流至其他生产井，多口井同时开井生产；该技术相比于同注同采、复合封堵以及蒸汽驱等相比，施工简便，更加利用现场操作，在降低蒸汽用量的同时，保证生产效果，提高蒸汽吞吐汽窜水平井采收率，提升开发效益。
附图说明
[0028]
图1为本发明的蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法的一具体实施例的流程图；
[0029]
图2为本发明的一具体实施例中汽窜通道发育过程的示意图；
[0030]
图3为本发明的一具体实施例中目前汽窜情况模拟结果的示意图；
[0031]
图4为本发明的一具体实施例中不同井注汽温度场变化情况的示意图；
[0032]
图5为本发明的一具体实施例中不同井注汽油汽比变化情况的示意图；
[0033]
图6为本发明的一具体实施例中不同注汽量条件下油汽比变化情况的示意图。
具体实施方式
[0034]
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
[0035]
如图1所示，图1为本发明的蒸汽吞吐汽窜水平井提高采收率方法的流程图。
[0036]
在步骤101中，获取目标井的含油饱和度、渗透率、原油粘度、油藏温度和压力等油藏地质基础参数；目标井的日液、日油、含水、累计产油量、累计产水量及累计产液量等油井生产参数。
[0037]
在步骤102中，根据目标井油藏地质基础参数建立油藏地质模型。
[0038]
通过cmg软件的stars模块，根据目标井的油藏厚度、控制面积等划分网格与步长，同时输入粘温、渗透率、含油饱和度、油水界面、岩石流体物性等油藏地质基础参数，建立油藏地质模型
[0039]
在步骤103中，输入实际注汽及生产数据，并对生产历史进行拟合，修正油藏地质模型，使模型更加准确。
[0040]
输入目标井的实际注汽数据以及生产数据，运行数学模型，通过计算模拟该井的产油量、产水量以及含水率，并与实际数据对比，进行历史拟合，根据拟合结果调整相对渗透率等数据，修正模型，误差控制在1.0％以内，保障模型的准确性。
[0041]
在步骤104中，在建立的油藏地质模型的基础上，模拟不同周期温度场、压力场和饱和度场的变化。通过数值模拟，模拟油井不同周期的温度场、压力场和饱和度场，确定汽窜井组以及汽窜通道。
[0042]
在步骤105中，根据模拟结果，计算汽窜因子。
[0043]
汽窜通道是稠油热采过程中的高温、低粘、高速流动区域，即汽窜通道内部的储层物性变化幅度大。基于该特性，建立了汽窜通道评估指标：
[0044][0045]
公式中：f—汽窜因子；
[0046]
t—油藏温度；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
t0—油藏初始温度；
[0047]
p—油藏压力；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
p0—油藏初始压力；
[0048]
so—油藏原油饱和度；
ꢀꢀꢀso0
—油藏初始原油饱和度；
[0049]
φ—油藏孔隙度；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
φ0—油藏初始孔隙度；
[0050]
k—油藏渗透率；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
k0—油藏初始渗透率；
[0051]
计算周期末f值，f值大于3的区域，即认为是汽窜通道，根据f值的大小及分布，明确汽窜井组及汽窜程度。
[0052]
在步骤106中，对于处于汽窜发育阶段以及扩展阶段的汽窜井组，模拟对汽窜井组中不同油井注汽，相对注汽量条件下，对比周期产油量，确定注汽井。
[0053]
若汽窜因子小于5，则对汽窜井组中不同油井注汽，模拟相同注汽量条件下，汽窜井组产油量，确定注汽井。
[0054]
在步骤107中，确定注汽井后，模拟不同注汽量条件下，井组产油量，综合考虑油井以及注汽费用，优化注汽量，提高开发效益。
[0055]
在应用本发明的一具体实施例中，包括了实施井例：1#井、2#井
[0056]
1#井、2#井均生产馆陶2，数值模拟结果显示，两井存在汽窜通道，目前生产第7周期，汽窜通道处于发育阶段；计算汽窜因子，显示该井汽窜因子最高4.2,目前处于汽窜发育阶段，应该采用单井注汽的方式，提高采收率。
[0057]
相同注汽量条件下，分别模拟对不同井注汽,根据井组产油量，确定注汽井为2#井。
[0058]
2#井随着注汽量增加，单位注汽量下产油呈现出先涨后降的趋势，拐点出现在周期注汽2700m3左右；低注汽量时蒸汽波及面积小，高注汽量时经济效益较差。综合考虑采油效果与经济因素，2300m
3-2700m3为推荐周期注汽量。
[0059]
如图2-6所示，图2为本发明的一具体实施例中汽窜通道发育过程的示意图；图3为本发明的一具体实施例中目前汽窜情况模拟结果的示意图；图4为本发明的一具体实施例中不同井注汽温度场变化情况的示意图；图5为本发明的一具体实施例中不同井注汽油汽比变化情况的示意图；图6为本发明的一具体实施例中不同注汽量条件下油汽比变化情况的示意图。