本發(fā)明涉及油田采油工程領域，特別是涉及到一種基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法。
背景技術(shù)：
稠油油藏原油在地層條件下粘度高、流動能力差，注蒸汽熱采是加熱油層、開采稠油的主要方法。在開發(fā)過程中存在著儲層吸汽動用不均、無法準確評價各井段吸汽動用效果、數(shù)模優(yōu)化的注汽強度對單井和井組適應性不強、燜井和放噴時機缺乏可靠的科學的依據(jù)等開發(fā)難點。為此我們發(fā)明了一種新的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，解決了以上技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種在建立井筒內(nèi)蒸汽流動傳熱模型基礎上，應用吸汽剖面模糊評價模型，結(jié)合注汽全過程溫度壓力數(shù)據(jù)、地質(zhì)解釋的儲層物性資料，評價剖面吸汽和動用情況的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法。
本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，該基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法包括：步驟1，建立豎直井筒內(nèi)蒸汽流動傳熱模型；步驟2，開展水平段蒸汽流動規(guī)律模擬，查找溫度、壓力變化與流量關(guān)系；步驟3，建立吸汽剖面模糊評價模型；步驟4，結(jié)合在線測試數(shù)據(jù)和地質(zhì)參數(shù)開展儲層吸汽剖面解釋。
本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：
在步驟1中，基于井筒內(nèi)穩(wěn)態(tài)傳熱、地層內(nèi)非穩(wěn)態(tài)傳熱兩個假設，通過井筒傳熱數(shù)學模型的建立、井筒壓降模型的建立、兩相流井筒干度計算和井筒熱量損失計算，建立豎直井筒內(nèi)蒸汽流動傳熱模型，應用現(xiàn)場測試的溫度與理論計算的溫度進行擬合，修正豎直井筒中的流動傳熱模型，得到井筒內(nèi)蒸汽參數(shù)分布。
在步驟2中，利用fluent模擬蒸汽在油管內(nèi)流動經(jīng)過篩管分流后，蒸汽 溫度、壓力的變化情況，查找溫度、壓力變化與流量關(guān)系。
在步驟3中，通過建立觀察矩陣、建立理想方案、建立模糊偏差矩陣、求評價指標權(quán)重、把儲層物性相近的區(qū)域分作一段計算相對吸汽量、繪制吸汽剖面圖版。
在步驟3中，在建立觀察矩陣時，將篩管段每一個測試點作為一個待評價方案，得到待評價的方案集合U；將水平井儲層的孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量以及溫度梯度4個參數(shù)作為油層吸汽量大小的評價因素，得到評價因素集合V，V＝{v1,v2,v3,v4}
其中，v1—孔隙度；v2—含水飽和度；v3—泥質(zhì)含量，v4—溫度梯度；
將U中的每個方案用V中每個因素進行衡量得到一個觀測矩陣A，其中aij表示第j個方案第i項評價因素的指標值
根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，其特征在于，在步驟3中，在建立理想方案時，孔隙度、含水飽和度和溫度梯度越大油藏的吸汽效果越好，將其作為收益型指標；泥質(zhì)含量越大越不利于油藏吸汽將其作為成本型指標，
其中：
—孔隙度收益型指標；—含水飽和度收益指標；
—泥質(zhì)含量成本型指標；—溫度梯度收益型指標。
根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，其特征在于，在步驟3中，在建立模糊偏差矩陣時，根據(jù)觀測矩陣A和理想方案u建立模糊偏差矩陣R，
其中：
根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，其特征在于，在步驟3中，在求評價指標權(quán)重時，運用客觀賦權(quán)法中的變異系數(shù)法求出各評價指標的權(quán)重，
變異系數(shù)公式如下：
其中為第i項指標的平均值；是第i項指標值的方差；
對υi進行歸一化，即得到各指標的權(quán)重
Wi—孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量、地溫梯度各評價指標的權(quán)重；
在計算相對吸汽量，繪制吸汽剖面圖板時，建立綜合評價模型：
Fj—每個測試點相對吸汽量的大小；
若Ft<Fs則說明測試點t的吸汽量大于測試點s，(1-Fj)即可表示每個測試點相對吸汽量的大小，各測試點吸汽百分比為：
qj—每個測試點吸汽百分比；把儲層物性相近的區(qū)域分作一段，從而求得每一段儲層的相對吸汽量，最后把相對吸汽量、注汽測試溫度剖面及儲層物性參數(shù)通過編制解釋系統(tǒng)繪制完整的圖板。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解 釋方法，其特征在于，步驟4包括：
進行在線測試數(shù)據(jù)分析；
進行測井曲線處理與解釋；
進行吸汽剖面繪制與評價。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，其特征在于，在步驟4中，利用大量的實時注汽測量數(shù)據(jù)和吸汽剖面模糊評價模型，對比評價注汽、燜井、放噴全過程的吸汽剖面、相對吸汽量剖面數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)解釋分析各井段吸汽動用效果，優(yōu)化周期注汽量、放噴時機、注汽篩管的數(shù)量和位置這些參數(shù)。
本發(fā)明中的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法，通過建立井筒內(nèi)蒸汽流動傳熱模型、建立吸汽剖面模糊評價模型，結(jié)合注汽全過程溫度壓力數(shù)據(jù)和地質(zhì)解釋的儲層物性資料分析儲層各井段吸汽動用效果，對進一步提升注汽質(zhì)量，實現(xiàn)稠油熱采井經(jīng)濟注汽、經(jīng)濟采油，對提高稠油油藏開發(fā)效益具有重要意義。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法的一具體實施例的流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖所示，作詳細說明如下。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明的基于在線測試與地質(zhì)參數(shù)的熱采井吸汽剖面解釋方法的流程圖。
在步驟101，建立豎直井筒內(nèi)蒸汽流動傳熱模型?；诰矁?nèi)穩(wěn)態(tài)傳熱、地層內(nèi)非穩(wěn)態(tài)傳熱兩個假設，通過井筒傳熱數(shù)學模型的建立、井筒壓降模型的建立、兩相流井筒干度計算和井筒熱量損失計算，建立豎直井筒內(nèi)蒸汽流動傳熱模型。應用現(xiàn)場測試的溫度與理論計算的溫度進行擬合，修正豎直井筒中的流動傳熱模型，編程求解可以得到井筒內(nèi)蒸汽參數(shù)分布。
在步驟102，開展水平段蒸汽流動規(guī)律模擬。利用fluent模擬蒸汽在油管內(nèi)流動經(jīng)過篩管分流后，蒸汽溫度、壓力的變化情況，查找溫度、壓力變化與流量關(guān)系。通過系統(tǒng)分析溫度(壓力)云圖、管中心溫度(壓力)變化 曲線可知：當蒸汽經(jīng)過篩管處時，流量變化越大，因流量變化而引起的溫度和壓力變化也越大，溫度和壓力的變化能夠反應不同井段的吸汽量變化。這是吸汽剖面解釋系統(tǒng)的理論基礎。
在步驟103，建立吸汽剖面模糊評價模型。通過建立觀察矩陣、建立理想方案、建立模糊偏差矩陣、求評價指標權(quán)重、把儲層物性相近的區(qū)域分作一段計算相對吸汽量、繪制吸汽剖面圖版。
建立觀察矩陣
將篩管段每一個測試點作為一個待評價方案，這樣得到待評價的方案集合U；將水平井儲層的孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量以及溫度梯度4個參數(shù)作為油層吸汽量大小的評價因素，得到評價因素集合V，V＝{v1,v2,v3,v4}
其中，v1—孔隙度；v2—含水飽和度；v3—泥質(zhì)含量，v4—溫度梯度。
將U中的每個方案用V中每個因素進行衡量得到一個觀測矩陣A，其中aij表示第j個方案第i項評價因素的指標值。
建立理想方案
孔隙度、含水飽和度和溫度梯度越大油藏的吸汽效果越好，將其作為收益型指標；泥質(zhì)含量越大越不利于油藏吸汽將其作為成本型指標。
其中：
—孔隙度收益型指標；—含水飽和度收益指標；
—泥質(zhì)含量成本型指標；—溫度梯度收益型指標；
建立模糊偏差矩陣
根據(jù)觀測矩陣A和理想方案u建立模糊偏差矩陣R。
其中：
求評價指標權(quán)重
運用客觀賦權(quán)法中的變異系數(shù)法求出各評價指標的權(quán)重。
變異系數(shù)公式如下：
其中為第i項指標的平均值；是第i項指標值的方差。
對υi進行歸一化，即得到各指標的權(quán)重
Wi—孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量、地溫梯度各評價指標的權(quán)重；
計算相對吸汽量，繪制吸汽剖面圖板
建立綜合評價模型：
Fj—每個測試點相對吸汽量的大?。?/p>
若Ft<Fs則說明測試點t的吸汽量大于測試點s，(1-Fj)即可表示每個測試點相對吸汽量的大小，各測試點吸汽百分比為：
qj—每個測試點吸汽百分比；
把儲層物性相近的區(qū)域分作一段，從而求得每一段儲層的相對吸汽量。最后把相對吸汽量、注汽測試溫度剖面及儲層物性參數(shù)通過編制解釋系統(tǒng)繪制完整的圖板。
在步驟104，結(jié)合在線測試數(shù)據(jù)和地質(zhì)參數(shù)開展儲層吸汽剖面解釋。儲層吸汽剖面解釋由在線測試數(shù)據(jù)分析模塊、測井解釋模塊、吸汽剖面繪制與 評價模塊三部分構(gòu)成。
在線測試數(shù)據(jù)分析模塊將大量的實時注汽測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成隨機數(shù)據(jù)文件，便于數(shù)據(jù)管理及處理，可以快速直觀顯示注汽、燜井、放噴期間溫度和壓力隨時間變化的曲線。測井解釋模塊可以實現(xiàn)測井曲線繪圖和測井曲線處理。吸汽剖面繪制與評價模塊利用大量的實時注汽測量數(shù)據(jù)和吸汽剖面模糊評價模型，計算取得注汽、燜井、放噴全過程的吸汽剖面、相對吸汽量數(shù)據(jù)。結(jié)合地質(zhì)解釋分析各井段吸汽動用效果，優(yōu)化周期注汽量、放噴時機、注汽篩管的數(shù)量和位置等參數(shù)。
通過建立井筒和儲層熱工模型，確定孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量、溫度梯度等因素對吸汽剖面影響的相關(guān)系數(shù)，采用模糊評價模型形成基于在線測試與地質(zhì)解釋的熱采井注汽分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了在線測試數(shù)據(jù)與地質(zhì)解釋資料結(jié)合，優(yōu)化周期注汽量、放噴時機、注汽篩管的數(shù)量和位置，進一步提高注汽質(zhì)量和稠油開發(fā)效益。