基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法与系统与流程

1.本发明属于油田油藏工程技术领域，特别涉及一种基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法与系统。


背景技术：

2.蒸汽驱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，对预测蒸汽驱蒸汽腔边界、评价开发效果和指导生产均具有重要意义。
3.蒸汽驱蒸汽腔扩展不均匀，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。
4.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。四维地震虽垂向解释精度一般较低，但蒸汽腔平面扩展形态解释相对较为准确，因每次监测间隔超过1年，限制了该方法的推广应用。通过观察井内置热电偶可实时反映蒸汽腔的扩展情况，成为现场人员判断蒸汽腔发育情况的主要信息来源，但布置的观察井数量毕竟有限，不能很好的反映整个蒸汽腔的扩展情况。蒸汽腔边缘法计算的虽然相对准确，但它的计算模型是在多种假设条件下建立的且会受油藏的非均质性及操作因素的影响且它计算的值是两个相邻时间段内的平均值。总的来说，观察井温度法和蒸汽腔边缘法都是利用计算模型来预测蒸汽驱蒸汽腔的扩展速度的，结果不实时。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种能够实时准确的监测稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔的扩展情况、可实时计算出蒸汽腔扩展速度的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法。该稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法有助于深入了解地下油藏温度和原油饱和度分布的细节对全油藏有一个整体的把握，有助于发现新的钻井目标和实施新的增产措施并精准的计算油田的采收率，为蒸汽驱不同生产阶段操作提供技术支持。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法，其中，该方法包括：
7.实时获取研究区夜晚卫星热红外遥感影像和观察井井温曲线数据(例如观察井井温实测数据、观察井井温仪测井曲线)；
8.基于所述热红外遥感影像确定研究区夜晚地表温度数据；
9.基于研究区夜晚地表温度数据，确定研究区地表温度梯度栅格数据；
10.利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
11.基于研究区地表温度梯度栅格数据，结合研究区观察井井温曲线数据，确定蒸汽
带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
12.基于蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，确定蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
13.基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，预测蒸汽腔的时空演进过程。
14.在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定研究区地表温度包括：
15.对获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像进行辐射定标、大气校正、几何校正等预处理，得到遥感地表反射率数据；
16.对遥感地表反射率数据的热红外波段进行反演计算，对亮温温度、地表比辐射率、大气平均作用温度、大气水汽含量等重要参数进行估算，得到夜晚热红外遥感反演地表温度数据即研究区夜晚地表温度数据；
17.更优选地，所述反演计算选用单窗算法、单通道算法或辐射传输方程法等进行。
18.在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，该方法进一步包括：
19.基于研究区观察井井温实测数据对基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定得到的研究区夜晚地表温度数据进行检校修正得到的检校修正后的夜晚地表温度数据作为最终研究区夜晚地表温度数据。
20.在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，基于研究区夜晚地表温度数据，确定研究区地表温度梯度栅格数据包括：
21.利用研究区夜晚地表温度数据，通过地表温度梯度计算模型，计算地表温度水平梯度数据，进行温度梯度分级及数据后处理从而得到研究区地表温度梯度栅格数据；
22.更优选地，基于研究区夜晚地表温度数据，确定研究区地表温度梯度栅格数据包括：
23.利用研究区夜晚地表温度数据，计算研究区地表温度梯度数据；
24.利用地表温度梯度计算模型，计算逐格网温度梯度值，生成温度梯度栅格数据图；
25.在一实施方式中，地表温度梯度计算模型为：
[0026][0027]
式中：
[0028]
为x方向的偏导数；为y方向的偏导数；δt为地表温度梯度。
[0029]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据通过下述方式实现：
[0030]
利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，将分级后的数据矢量化，对矢量数据进行后处理从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0031]
更优选地，利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽
带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据包括：
[0032]
1)进行蒸汽腔生产区域类型划分，分为蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态；并基于不用区域类型对地表温度梯度的变化影响，确定4类区域状态的地表温度梯度分级阈值；
[0033]
2)基于研究区地表温度梯度栅格数据和分级阈值，获得研究区蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态的栅格数据；
[0034]
3)将研究区的4类蒸汽腔区域状态的栅格数据进行空间矢量化，从而获得蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0035]
进一步优选地，将研究区的4类蒸汽腔区域状态的栅格数据进行空间矢量化的过程中，进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建、数据裁切处理获得研究区蒸汽驱蒸汽腔水平方向4类蒸汽腔区域状态的边缘分布数据，从而完成研究区的4类蒸汽腔区域状态的边缘的栅格数据的空间矢量化处理。
[0036]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，基于研究区地表温度梯度栅格数据，结合研究区观察井井温曲线数据，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据通过下述方式实现：
[0037]
基于研究区地表温度梯度栅格数据，针对蒸汽驱生产过程中的热传导与热对流作用，结合油藏工程与能量守恒原理，结合研究区观察井井温曲线数据，建立并求解蒸汽驱蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0038]
更优选地，基于研究区地表温度梯度栅格数据，结合研究区观察井井温曲线数据，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据包括：
[0039]
1)根据观察井井温曲线数据，确定恒温层深度；
[0040]
2)根据观察井井温曲线数据，确定油藏温度系统数目；
[0041]
3)基于恒温层深度、油藏温度系统数目，结合观察井井温曲线数据，确定研究区不同深度油藏温度值；
[0042]
4)基于蒸汽驱生产过程中的热传导与热对流作用，根据地表温度梯度栅格数据，结合研究区不同深度油藏温度值，建立并求解蒸汽驱蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0043]
蒸汽腔的纵向传热过程包括蒸汽上升冷凝热对流过程和在地层中的热传导过程；在蒸汽腔的演进过程中，蒸汽带、热油水带、冷油带的范围是不断变化的，它们相邻的区域存在对流传热过程；
[0044]
进一步优选地，所述根据观察井井温曲线数据，确定恒温层深度包括：
[0045]
根据井温仪测井曲线，建立恒温层温度与地表温度的线性回归模型；同时，利用观察井井温实测数据对所述恒温层温度与地表温度的线性回归模型进行校正；
[0046]
进一步优选地，根据井温仪测井曲线，判别油藏温度系统曲线折线段个数；其中，油藏温度系统曲线中假设热导率λ是分层均匀的，即：
[0047]
d0≤z≤d1，λ＝λ1；d1≤z≤d2，λ＝λ2；......d
n-1
≤z≤dn，λ＝λn；
[0048]
其中，di(i＝0，1，2
…
n)为地层埋深，其中，d0为恒温层埋深；
[0049]
进一步优选地，根据井温仪测井曲线，确定油藏温度系统曲线中各折线段的埋深和斜率；进而结合研究区夜晚地表温度数据，确定油藏温度系统曲线；
[0050]
在一实施方式中，确定恒温层深度基于井温仪资料进行；井温仪资料显示明显、数量多、收集方便非常适用于确定恒温层深度。
[0051]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，结合油藏工程与能量守恒原理，根据傅里叶定律和牛顿冷却定律，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度；
[0052]
更优选地，按如下公式确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度：
[0053]
dq＝αda(t-tw)
[0054][0055]
式中：dq为微元对流传热速率，da为微元传热面积，α为局部对流传热系数，t为高温区的温度，tw为低温区的温度，λ为热导率，z为油藏深度。
[0056]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，优选地，基于蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，确定蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据包括：
[0057]
根据蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值；
[0058]
根据蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，建立时空经验变异函数；
[0059]
根据时空经验变异函数，建立时空理论变异函数模型；
[0060]
通过地统计学方法，利用时空理论变异函数模型，对蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
[0061]
更优选地，预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值基于下述公式进行：
[0062]
且
[0063]
式中：z0为蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，zi(i＝1，...，n)为第i个蒸汽驱蒸汽腔中已知时空点温度值，λi为权重系数；
[0064]
更优选地，建立时空经验变异函数基于下述公式进行：
[0065][0066]
式中：hs，h
t
分别为空间间隔变量和时间间隔变量，n(hs，h
t
)为符合所定义空间间隔和时间间隔的点对数量；
[0067]
更优选地，建立时空理论变异函数模型基于下述公式进行：
[0068]
γ(hs，h
t
)＝γs(hs)+γ
t
(h
t
)+γ
st
(h
st
)
[0069]
式中，γs(hs)、γ
t
(h
t
)、γ
st
(h
st
)分别为空间变异函数、时间变异函数和时空变异函数；
[0070]
进一步优选地，所述空间变异函数选用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型
等空间理论模型；
[0071]
进一步优选地，所述时间变异函数选用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型等空间理论模型；
[0072]
进一步优选地，所述时空变异函数选用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型等空间理论模型。
[0073]
更优选地，进行油藏温度拟合插值处理按照时空克里格插值算法进行插值。
[0074]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法中，基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，预测蒸汽腔的时空演进过程通过下述方式进行：
[0075]
基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，通过拟合回归方法确定蒸汽腔前缘时空演进速度，进而建立时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化过程，进而得到蒸汽腔的时空演进过程；
[0076]
更优选地，按如下公式确定蒸汽腔前缘时空演进速度：
[0077]
z(x)＝{z(s，t)|s∈s，t∈t}
[0078]
其中，s表示蒸汽腔前缘的空间域，s∈r2；t表示蒸汽腔前缘的时间域，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)为蒸汽腔前缘的时空点(s，t)处的温度数学期望，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；
[0079]
更优选地，建立时空泛克里金预测模型基于如下公式进行：
[0080][0081]
其中z
*
(s，t)为温度的变化值，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。
[0082]
本发明还提供了一种基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统，其中，该系统包括：
[0083]
数据获取模块：用于获取研究区卫星夜晚卫星热红外遥感影像；
[0084]
地表温度确定模块：用于基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定研究区夜晚地表温度数据；
[0085]
地表温度梯度确定模块：用于基于研究区夜晚地表温度数据，确定研究区地表温度梯度栅格数据；
[0086]
水平方向分布确定模块：用于利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0087]
垂直方向分布确定模块：用于基于研究区地表温度梯度栅格数据，结合研究区观察井井温曲线数据，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0088]
三维立体确定模块：用于基于蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，确定蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
[0089]
蒸汽腔演进过程确定模块：用于基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，预测蒸汽腔的时空演进过程。
[0090]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，地表温度确定模块包括：
[0091]
地表反射率确定子模块；用于对获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像进行辐射定标、大气校正、几何校正处理，得到遥感地表反射率数据；
[0092]
地表温度确定子模块；用于对遥感地表反射率数据的热红外波段进行反演计算，对亮温温度、地表比辐射率、大气平均作用温度、大气水汽含量重要参数进行估算，得到夜晚热红外遥感反演地表温度数据即研究区夜晚地表温度数据。
[0093]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，地表温度确定模块进一步包括：
[0094]
地表温度检校子模块：用于基于研究区观察井井温实测数据对基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定得到的研究区夜晚地表温度数据进行检校修正得到的检校修正后的夜晚地表温度数据作为最终研究区夜晚地表温度数据。
[0095]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，地表温度梯度确定模块包括：
[0096]
第一处理子模块：用于利用研究区夜晚地表温度数据，计算研究区地表温度梯度数据；
[0097]
第二处理子模块：用于利用地表温度梯度计算模型，计算逐格网温度梯度值，生成温度梯度栅格数据图。
[0098]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，水平方向分布确定模块包括：
[0099]
分级阈值确定子模块：用于进行蒸汽腔生产区域类型划分，分为蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态；并基于不用区域类型对地表温度梯度的变化影响，确定4类区域状态的地表温度梯度分级阈值；
[0100]
栅格数据分级子模块：用于基于研究区地表温度梯度栅格数据和分级阈值，获得研究区蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态的栅格数据；
[0101]
水平方向分布确定子模块：用于将研究区的4类蒸汽腔区域状态的栅格数据进行空间矢量化，从而获得蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据。
[0102]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，垂直方向分布确定模块包括：
[0103]
恒温层深度确定子模块：用于根据观察井井温曲线数据，确定恒温层深度；
[0104]
温度系统曲线定性分析子模块：用于根据观察井井温曲线数据，确定油藏温度系统数目；
[0105]
曲线数据确定子模块：用于基于恒温层深度、油藏温度系统数目，结合观察井井温
曲线数据，确定研究区不同深度油藏温度值；
[0106]
地表温度传热确定子模块：用于基于蒸汽驱生产过程中的热传导与热对流作用，根据地表温度梯度栅格数据，结合研究区不同深度油藏温度值，建立并求解蒸汽驱蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据。
[0107]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，三维立体确定模块包括：
[0108]
时空点温度历史值确定子模块：用于根据蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值；
[0109]
时空经验变异函数确定子模块：用于根据蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，建立时空经验变异函数；
[0110]
时空理论变异函数模型确定子模块：用于根据时空经验变异函数，建立时空理论变异函数模型；
[0111]
三维立体分布确定子模块：用于通过地统计学方法，利用时空理论变异函数模型，对蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
[0112]
更优选地，时空点温度历史值确定子模块基于下述公式预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值：
[0113]
目
[0114]
式中：z0为蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，zi(i＝1，...，n)为第i个蒸汽驱蒸汽腔中已知时空点温度值，λi为权重系数；
[0115]
更优选地，时空经验变异函数确定子模块基于下述公式建立时空经验变异函数：
[0116][0117]
式中：hs，h
t
分别为空间间隔变量和时间间隔变量，n(hs，h
t
)为符合所定义空间间隔和时间间隔的点对数量；
[0118]
更优选地，时空理论变异函数模型确定子模块基于下述公式建立时空理论变异函数模型：
[0119]
γ(hs，h
t
)＝γs(hs)+γ
t
(h
t
)+γ
st
(h
st
)
[0120]
式中，γs(hs)、γ
t
(h
t
)、γ
st
(h
st
)分别为空间变异函数、时间变异函数和时空变异函数。
[0121]
在上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统中，优选地，蒸汽腔演进过程确定模块包括：
[0122]
蒸汽腔前缘时空演进速度确定子模块：用于基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，通过拟合回归方法确定蒸汽腔前缘时空演进速度；
[0123]
时空演进过程确定子模块：用于基于蒸汽腔前缘时空演进速度，进而建立时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化过程，进而得到蒸汽腔的时空演进过程；
[0124]
更优选地，蒸汽腔前缘时空演进速度确定子模块基于如下公式确定蒸汽腔前缘时空演进速度：
[0125]
z(x)＝{z(s，t)|s∈s，t∈t}
[0126]
其中，s表示蒸汽腔前缘的空间域，s∈r2；t表示蒸汽腔前缘的时间域，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)为蒸汽腔前缘的时空点(s，t)处的温度数学期望，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；
[0127]
更优选地，时空演进过程确定子模块基于如下公式建立时空泛克里金预测模型：
[0128][0129]
其中z
*
(s，t)为温度的变化值，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。
[0130]
本发明还提供了一种基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测装置，包括处理器及存储器；其中，
[0131]
存储器，用于存放计算机程序；
[0132]
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法的步骤。
[0133]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述基于基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法。
[0134]
本发明提供的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法具体给出了如何利用卫星遥感影像，实现简单、自动化、实时的监测稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔的扩展；并结合观察井数据实现了及时获取高准确度的蒸汽驱蒸汽腔三维空间立体特征；在优选技术方案中，还给出了结合地面监测及观察井数据进行验证、校核。采用本发明方法提供的技术方案，具备以下有益效果：
[0135]
(1)本发明提供的技术方案可以实现实时准确的监测稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔的扩展情况，可以实时计算出蒸汽腔扩展速度，为蒸汽驱不同生产阶段操作提供技术支持；有助于发现新的钻井目标和实施新的增产措施，并精准的计算油田的采收率；有助于深入了解地下油藏温度和原油饱和度分布的细节，对全油藏有一个整体的把握。
[0136]
(2)本发明提供的技术方案监测范围广，不受油藏非均质性的影响，无死角，天地一体化，提质增效，耗时短，精准性高。
附图说明
[0137]
图1为本发明一实施例提供的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法的流程示意图。
[0138]
图2为本发明一实施例提供的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统的结构示意图。
[0139]
图3本发明一实施例提供的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测装置的结构示意图。
[0140]
图4为一实施例中地表温度梯度分级栅格数据图。
[0141]
图5为一实施例中温度系统曲线示意图。
[0142]
图6为一实施例中三维立体数据示意图。
具体实施方式
[0143]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0144]
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐述本发明的原理和精神。
[0145]
参见图1，为了实现上述目的，本发明提供了一种基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法，其中，该方法包括：
[0146]
步骤s1：实时获取研究区夜晚卫星热红外遥感影像和观察井井温曲线数据(例如观察井井温实测数据、观察井井温仪测井曲线)；
[0147]
步骤s2：基于所述热红外遥感影像确定研究区夜晚地表温度数据；
[0148]
步骤s3：基于研究区夜晚地表温度数据，确定研究区地表温度梯度栅格数据；
[0149]
步骤s4：利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级(如图4所示)，从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0150]
步骤s5：基于研究区地表温度梯度栅格数据，结合研究区观察井井温曲线数据，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0151]
步骤s6：基于蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，确定蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据(如图6所示)；
[0152]
步骤s7：基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，预测蒸汽腔的时空演进过程。
[0153]
在一实施方式中，步骤s2包括：
[0154]
对获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像进行辐射定标、大气校正、几何校正等预处理，得到遥感地表反射率数据；
[0155]
对遥感地表反射率数据的热红外波段进行反演计算，对亮温温度、地表比辐射率、大气平均作用温度、大气水汽含量等重要参数进行估算，得到夜晚热红外遥感反演地表温度数据即研究区夜晚地表温度数据；
[0156]
进一步，所述反演计算选用单窗算法、单通道算法或辐射传输方程法等进行。
[0157]
在一实施方式中，步骤s2进一步包括：
[0158]
基于研究区观察井井温实测数据对基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定得到的研究区夜晚地表温度数据进行检校修正得到的检校修正后的夜晚地表温度数据作为最终研究区夜晚地表温度数据。
[0159]
在一实施方式中，步骤s3通过下述方式实现：
[0160]
利用研究区夜晚地表温度数据，通过地表温度梯度计算模型，计算地表温度水平梯度数据，进行温度梯度分级及数据后处理从而得到研究区地表温度梯度栅格数据；
[0161]
进一步，步骤s3包括：
[0162]
利用研究区夜晚地表温度数据，计算研究区地表温度梯度数据；
[0163]
利用地表温度梯度计算模型，计算逐格网温度梯度值，生成温度梯度栅格数据图
[0164]
其中，地表温度梯度计算模型优选为：
[0165][0166]
式中：
[0167]
为x方向的偏导数；为y方向的偏导数；δt为地表温度梯度。
[0168]
在一实施方式中，步骤s4通过下述方式实现：
[0169]
利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，将分级后的数据矢量化，对矢量数据进行后处理从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0170]
进一步，步骤s4包括：
[0171]
1)进行蒸汽腔生产区域类型划分，分为蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态；并基于不用区域类型对地表温度梯度的变化影响，确定4类区域状态的地表温度梯度分级阈值；
[0172]
2)基于研究区地表温度梯度栅格数据和分级阈值，获得研究区蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态的栅格数据；
[0173]
3)将研究区的4类蒸汽腔区域状态的栅格数据进行空间矢量化，从而获得蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0174]
进一步，将研究区的4类蒸汽腔区域状态的栅格数据进行空间矢量化的过程中，进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建、数据裁切处理获得研究区蒸汽驱蒸汽腔水平方向4类蒸汽腔区域状态的边缘分布数据，从而完成研究区的4类蒸汽腔区域状态的边缘的栅格数据的空间矢量化处理。
[0175]
在一实施方式中，步骤s5通过下述方式实现：
[0176]
基于研究区地表温度梯度栅格数据，针对蒸汽驱生产过程中的热传导与热对流作用，结合油藏工程与能量守恒原理，结合研究区观察井井温曲线数据，建立并求解蒸汽驱蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0177]
进一步，步骤s5包括：
[0178]
1)根据观察井井温曲线数据，确定恒温层深度；
[0179]
2)根据观察井井温曲线数据，确定油藏温度系统数目；
[0180]
3)基于恒温层深度、油藏温度系统数目，结合观察井井温曲线数据，确定研究区不同深度油藏温度值；
[0181]
4)基于蒸汽驱生产过程中的热传导与热对流作用，根据地表温度梯度栅格数据，结合研究区不同深度油藏温度值，建立并求解蒸汽驱蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0182]
蒸汽腔的纵向传热过程包括蒸汽上升冷凝热对流过程和在地层中的热传导过程；在蒸汽腔的演进过程中，蒸汽带、热油水带、冷油带的范围是不断变化的，它们相邻的区域存在对流传热过程；
[0183]
进一步，根据观察井井温曲线数据，确定恒温层深度包括：
[0184]
根据井温仪测井曲线，建立恒温层温度与地表温度的线性回归模型；同时，利用观察井井温实测数据对所述恒温层温度与地表温度的线性回归模型进行校正；
[0185]
进一步，根据井温仪测井曲线，判别油藏温度系统曲线折线段个数；其中，油藏温度系统曲线中假设热导率λ是分层均匀的，即：
[0186]
d0≤z≤d1，λ＝λ1；d1≤z≤d2，λ＝λ2；......d
n-1
≤z≤dn，λ＝λn；
[0187]
其中，di(i＝0，1，2
…
n)为地层埋深，其中，d0为恒温层埋深；
[0188]
进一步，根据井温仪测井曲线，确定油藏温度系统曲线中各折线段的埋深和斜率；进而结合研究区夜晚地表温度数据，确定油藏温度系统曲线(如图5所示)；
[0189]
其中，井温仪资料显示明显、数量多、收集方便非常适用于确定恒温层深度。
[0190]
进一步，结合油藏工程与能量守恒原理，根据傅里叶定律和牛顿冷却定律，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度；
[0191]
进一步，按如下公式确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度：
[0192]
dq＝αda(t-tw)
[0193][0194]
式中：dq为微元对流传热速率，da为微元传热面积，α为局部对流传热系数，t为高温区的温度，tw为低温区的温度，λ为热导率，z为油藏深度。
[0195]
在一实施方式中，步骤s6包括：
[0196]
根据蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值；
[0197]
根据蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，建立时空经验变异函数；
[0198]
根据时空经验变异函数，建立时空理论变异函数模型；
[0199]
通过地统计学方法，利用时空理论变异函数模型，对蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
[0200]
进一步，预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值基于下述公式进行：
[0201]
且
[0202]
式中：z0为蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，zi(i＝1，...，n)为第i个蒸汽驱蒸汽腔中已知时空点温度值，λi为权重系数；
[0203]
进一步，建立时空经验变异函数基于下述公式进行：
[0204][0205]
式中：hs，h
t
分别为空间间隔变量和时间间隔变量，n(hs，h
t
)为符合所定义空间间隔和时间间隔的点对数量；
[0206]
进一步，建立时空理论变异函数模型基于下述公式进行：
[0207]
γ(hs，h
t
)＝γs(hs)+γ
t
(h
t
)+γ
st
(h
st
)
[0208]
式中，γs(hs)、γ
t
(h
t
)、γ
st
(h
st
)分别为空间变异函数、时间变异函数和时空变异函数；
[0209]
进一步，空间变异函数选用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型等空间理论模型；
[0210]
进一步，时间变异函数选用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型等空间理论模型；
[0211]
进一步，时空变异函数选用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型等空间理论模型。
[0212]
进一步，进行油藏温度拟合插值处理按照时空克里格插值算法进行插值。
[0213]
其中，基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，预测蒸汽腔的时空演进过程的过程中，通过基于夜晚卫星热红外遥感影像确定的研究区夜晚地表温度数据、蒸汽驱温度系统仿真推算、观察井井温实测数据等不断进行迭代拟合与模型优化。
[0214]
在一个实施例中，建立时空理论变异函数模型可如下步骤所示：
[0215]
1、定义非平稳时空变量z(x)＝{z(s，t)|s∈s，t∈t}，其中，s表示空间域，s∈r2；t表示空间域，t∈r。
[0216]
2、利用蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布模型，预测当前蒸汽腔内未测时空点(s0，t0)的温度历史值，即：
[0217]
且
[0218]
式中：z0为当前蒸汽腔内未测时空点(s0，t0)的温度历史值，zi(i＝1，...，n)为当前蒸汽腔内已测时空点(s0，t0)的温度值，λi为权重系数。
[0219]
在本征假设的条件下，定义时空经验变异函数，用于计算时空半方差值。
[0220][0221]
式中：hs，h
t
分别为空间间隔变量和时间间隔变量，n(hs，h
t
)为符合所定义空间间隔和时间间隔的点对数量。
[0222]
3、基于bilonick时空分离模型，定义时空理论变异函数模型：
[0223]
γ(hs，h
t
)＝γs(hs)+γ
t
(h
t
)+γ
st
(h
st
)
[0224]
式中，γs(hs)、γ
t
(h
t
)、γ
st
(h
st
)分别为空间、时间和时空变异函数，其形式可沿用高斯模型、半球模型、指数模型、线性模型等空间理论模型。
[0225]
4、基于已获取的蒸汽腔三维立体分布理论时空变异模型，利用观察井井温资料、蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布，按照时空克里格插值算法进行插值，得到蒸汽腔的各时空点三维时空分布。
[0226]
在一实施方式中，步骤s7通过下述方式进行：
[0227]
基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，通过拟合回归方法确定蒸汽腔前缘时空演进速度，进
而建立时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化过程，进而得到蒸汽腔的时空演进过程；
[0228]
进一步，按如下公式确定蒸汽腔前缘时空演进速度：
[0229]
z(x)＝{z(s，t)|s∈s，t∈t}
[0230]
其中，s表示蒸汽腔前缘的空间域，s∈r2；t表示蒸汽腔前缘的时间域，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)为蒸汽腔前缘的时空点(s，t)处的温度数学期望，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；
[0231]
进一步，建立时空泛克里金预测模型基于如下公式进行：
[0232][0233]
其中z
*
(s，t)为温度的变化值，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。
[0234]
在一个实施例中，持续对蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据进行迭代拟合，得到蒸汽腔前缘演进模型，可基于不同时期蒸汽腔水平方向分布、垂直方向分布和三维立体分布的监测结果，通过拟合回归方法得到蒸汽腔前缘时空温度，进而建立时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化过程，从而得到蒸汽腔的时空演进过程，可以包括如下步骤：
[0235]
1)计算蒸汽腔的前缘温度：z(x)＝{z(s，t)|s∈s，t∈t}，其中，s表示蒸汽腔前缘温度的空间域，s∈r2；t表示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)
[0236]
式中m(s，t)为在蒸汽腔前缘的时空点(s，t)处的温度数学期望，表示点(s，t)处的漂移，也就是趋势部分；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)波动的较小尺度下的随机误差，即残差部分。
[0237]
2)根据蒸汽腔的蒸汽腔的前缘温度，按如下公式预测油层温度的变化值：
[0238]
假设z(s，t)时空趋势克里金预测值为z
*
(s，t)，确保z
*
(s，t)为z(s，t)的最优无偏估计：
[0239][0240]
式中，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。
[0241]
其中，在持续对蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据进行迭代拟合，得到蒸汽腔前缘演进模型后，根据蒸汽腔前缘演进模型，实时计算蒸汽腔的扩展速度、扩展形态和扩展大小。
[0242]
实施例中，可根据多期的蒸汽腔横向、纵向、三维立体监测结果，并通过卫星遥感地表温度反演、蒸汽驱温度系统仿真推算、观察井井温实测数据等不断进行迭代拟合与模型优化，分析蒸汽腔前缘演进速度，得到蒸汽腔前缘演进模型，预测蒸汽腔的演进过程。
[0243]
本发明实施例还提供了一种基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监
测系统，优选地，该系统用于实现上述的方法实施例。
[0244]
图2是根据本发明实施例的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测系统的结构框图，如图2所示，该系统包括：
[0245]
数据获取模块21：用于获取研究区卫星夜晚卫星热红外遥感影像；
[0246]
地表温度确定模块22：用于基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定研究区夜晚地表温度数据；
[0247]
地表温度梯度确定模块23：用于基于研究区夜晚地表温度数据，确定研究区地表温度梯度栅格数据；
[0248]
水平方向分布确定模块24：用于利用研究区地表温度梯度栅格数据，按蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔状态进行分级，从而确定蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据；
[0249]
垂直方向分布确定模块25：用于基于研究区地表温度梯度栅格数据，结合研究区观察井井温曲线数据，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据；
[0250]
三维立体确定模块26：用于基于蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，确定蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
[0251]
蒸汽腔演进过程确定模块27：用于基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据，预测蒸汽腔的时空演进过程。
[0252]
在一实施方式中，地表温度确定模块22包括：
[0253]
地表反射率确定子模块；用于对获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像进行辐射定标、大气校正、几何校正处理，得到遥感地表反射率数据；
[0254]
地表温度确定子模块；用于对遥感地表反射率数据的热红外波段进行反演计算，对亮温温度、地表比辐射率、大气平均作用温度、大气水汽含量重要参数进行估算，得到夜晚热红外遥感反演地表温度数据即研究区夜晚地表温度数据。
[0255]
在一实施方式中，地表温度确定模块22进一步包括：
[0256]
地表温度检校子模块：用于基于研究区观察井井温实测数据对基于获取得到的研究区夜晚卫星热红外遥感影像确定得到的研究区夜晚地表温度数据进行检校修正得到的检校修正后的夜晚地表温度数据作为最终研究区夜晚地表温度数据。
[0257]
在一实施方式中，地表温度梯度确定模块23包括：
[0258]
第一处理子模块：用于利用研究区夜晚地表温度数据，计算研究区地表温度梯度数据；
[0259]
第二处理子模块：用于利用地表温度梯度计算模型，计算逐格网温度梯度值，生成温度梯度栅格数据图。
[0260]
在一实施方式中，水平方向分布确定模块24包括：
[0261]
分级阈值确定子模块：用于进行蒸汽腔生产区域类型划分，分为蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态；并基于不用区域类型对地表温度梯度的变化影响，确定4类区域状态的地表温度梯度分级阈值；
[0262]
栅格数据分级子模块：用于基于研究区地表温度梯度栅格数据和分级阈值，获得
研究区蒸汽带、蒸汽带+热油水带、蒸汽带+热油水带+冷油带、冷油带4类蒸汽腔区域状态的栅格数据；
[0263]
水平方向分布确定子模块：用于将研究区的4类蒸汽腔区域状态的栅格数据进行空间矢量化，从而获得蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据。
[0264]
在一实施方式中，垂直方向分布确定模块25包括：
[0265]
恒温层深度确定子模块：用于根据观察井井温曲线数据，确定恒温层深度；
[0266]
温度系统曲线定性分析子模块：用于根据观察井井温曲线数据，确定油藏温度系统数目；
[0267]
曲线数据确定子模块：用于基于恒温层深度、油藏温度系统数目，结合观察井井温曲线数据，确定研究区不同深度油藏温度值；
[0268]
地表温度传热确定子模块：用于基于蒸汽驱生产过程中的热传导与热对流作用，根据地表温度梯度栅格数据，结合研究区不同深度油藏温度值，建立并求解蒸汽驱蒸汽腔垂直方向温度的传热模型，确定蒸汽带、热油水带、冷油带的垂向深度，从而确定蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据。
[0269]
在一实施方式中，三维立体状况确定模块26包括：
[0270]
时空点温度历史值确定子模块：用于根据蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值；
[0271]
时空经验变异函数确定子模块：用于根据蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，建立时空经验变异函数；
[0272]
时空理论变异函数模型确定子模块：用于根据时空经验变异函数，建立时空理论变异函数模型；
[0273]
三维立体分布确定子模块：用于通过地统计学方法，利用时空理论变异函数模型，对蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据，进行油藏温度拟合插值处理，得到蒸汽驱蒸汽腔三维立体分布数据；
[0274]
进一步，时空点温度历史值确定子模块基于下述公式预测蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值：
[0275]
目
[0276]
式中：z0为蒸汽驱蒸汽腔中时空点温度历史值，zi(i＝1，...，n)为第i个蒸汽驱蒸汽腔中已知时空点温度值，λi为权重系数；
[0277]
进一步，时空经验变异函数确定子模块基于下述公式建立时空经验变异函数：
[0278][0279]
式中：hs，h
t
分别为空间间隔变量和时间间隔变量，n(hs，h
t
)为符合所定义空间间隔和时间间隔的点对数量；
[0280]
进一步，时空理论变异函数模型确定子模块基于下述公式建立时空理论变异函数模型：
[0281]
γ(hs，h
t
)＝γs(hs)+γ
t
(h
t
)+γ
st
(h
st
)
[0282]
式中，γs(hs)、γ
t
(h
t
)、γ
st
(h
st
)分别为空间变异函数、时间变异函数和时空变异
函数。
[0283]
在一实施方式中，蒸汽腔演进过程确定模块27包括：
[0284]
蒸汽腔前缘时空演进速度确定子模块：用于基于不同时期蒸汽驱蒸汽腔水平方向分布数据、蒸汽驱蒸汽腔垂直方向分布数据和蒸汽驱蒸汽腔三维立体状况的监测结果，通过拟合回归方法确定蒸汽腔前缘时空演进速度；
[0285]
时空演进过程确定子模块：用于基于蒸汽腔前缘时空演进速度，进而建立时空泛克里金预测模型，预测油藏温度的变化过程，进而得到蒸汽腔的时空演进过程；
[0286]
进一步，蒸汽腔前缘时空演进速度确定子模块基于如下公式确定蒸汽腔前缘时空演进速度：
[0287]
z(x)＝{z(s，t)|s∈s，t∈t}
[0288]
其中，s表示蒸汽腔前缘的空间域，s∈r2；t表示蒸汽腔前缘的时间域，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)为蒸汽腔前缘的时空点(s，t)处的温度数学期望，表示时空点(王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(王t)波动的预设尺度下的随机误差；
[0289]
进一步，时空演进过程确定子模块基于如下公式建立时空泛克里金预测模型：
[0290][0291]
其中z
*
(s，t)为温度的变化值，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。
[0292]
图3是本发明实施例的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测装置的示意图。图3所示的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测装置为通用数据处理装置，其包含通用的计算机硬件结构，其至少包含处理器1000、存储器1111；处理器1000用于执行存储器中存储的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测程序，以实现各方法实施例的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法(具体方法参见上述方法实施例的描述，在此不再赘述)。
[0293]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现各方法实施例的基于卫星遥感技术的稠油油藏蒸汽驱蒸汽腔扩展监测方法(具体方法参见上述方法实施例的描述，在此不再赘述)。
[0294]
以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
[0295]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0296]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0297]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0298]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0299]
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。