一种海上稠油蒸汽吞吐配产确定方法与流程

本发明涉及一种石油类资源中的稠油热采领域，特别是关于一种海上稠油蒸汽吞吐配产确定方法。

背景技术：

渤海稠油资源量大，特殊稠油冷采开发产能低、采收率低，需进行热采开发。陆上油田对于普通稠油ⅰ类以外的油藏，初期一般采用蒸汽吞吐，随着吞吐轮次的增加、地层能量和油井产量的降低，吞吐后期适时转变为蒸汽驱、火驱等开发技术。

由于蒸汽携带的热焓和体积热容高，注蒸汽热采开发是陆上稠油油田有效开发手段，取得了较好的开发效果和经济效益，得到了大规模应用。海上油田虽已从2008年开始，在n油田和l油田开展多元热流体吞吐和蒸汽吞吐先导试验，增油效果明显，但热采规模小。同时，n油田多元热流体吞吐试验，由于试验中注入烟道气气量较大，目前已发生多井气窜，影响多轮次吞吐效果。海上油田逐渐形成了以注蒸汽开发为主导的热采开发技术。

采用过热锅炉技术，井底可以获得高干度蒸汽，能够提高产油量，虽然投资小幅增加，经济评价认为，采用过热锅炉技术对于油田经济效益提升是有正向作用。海上测试多为常规冷采测试，目前无法直接获得高干度蒸汽吞吐热采产量。

油气田开发方案编制中，为确定单井配产，需开展产能评价研究。对于海上油田蒸汽吞吐开发，一般根据稳定试井、不稳定试井等实际测试资料，确定平均米采油指数，再根据射开厚度和生产压差，考虑时间校正系数和层间干扰系数，综合确定蒸汽吞吐第1年平均产能。但目前海上稠油测试一般只开展常规冷采测试，无法直接获得热采条件下米采油指数，需将常规测试确定的产能转化为热采产能，热采产能倍数是转化关键。通过调研发现，目前没有由常规测试数据确定稠油蒸汽吞吐配产的相关研究

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种海上稠油蒸汽吞吐配产确定方法，其可操作性强、准确性高，可指导海上稠油蒸汽吞吐不同条件下的热采井初期配产。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种海上稠油蒸汽吞吐配产确定方法，其包括以下步骤：1)定义高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数；2)选取设计变量；3)利用油藏数值模拟方法，分析高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数与地质油藏参数，以及影响蒸汽热量的蒸汽干度、注入强度的定量数学关系；4)选取设计变量的初始取值范围；5)针对影响高干度蒸汽吞吐产量的设计变量，采用试验设计方法来选取样本点；6)利用预先建立的海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型和常规冷采开发油藏数值模拟模型对样本点进行数值模拟计算，获得各样本点所对应的第1年平均产量倍数，获得高干度蒸汽吞吐初期产量倍数数值；7)利用步骤3)确定的定量数学关系，采用多元回归数学方法，利用各样本点的影响参数及其步骤6)确定的各样本点所对应的产量倍数来构建表征海上稠油油田高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数的多因素计算公式；8)对初期产量倍数多因素计算公式的精度进行验证，若满足精度要求，则进行步骤9)，若不满足精度要求，则回到步骤2)；9)采用稠油热采实际生产数据进行多因素计算公式验证；10)根据常规测试实际数据，确定常规冷采开发平均米采油指数，再根据射开厚度和生产压差，考虑时间校正系数和层间干扰系数，综合确定常规开发冷采第1年平均产量；11)根据步骤10)确定的常规开发冷采第1年平均产量，以及步骤7)预测的高干度蒸汽吞吐产量倍数，确定高干度蒸汽吞吐第1年平均产量，即初期产量。

进一步，所述步骤1)中，利用油藏数值模拟方法，确定高干度蒸汽吞吐开发第1年平均产量和常规开发第1年平均产量，两者产量倍数定义为高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数。

进一步，所述步骤2)中，选取油层厚度、原油粘度、储层渗透率、蒸汽干度和注入强度作为设计变量。

进一步，所述步骤3)中，地质油藏参数包括油层厚度、原油粘度和渗透率。

进一步，所述步骤3)中，采用相关系数指标确定高干度蒸汽吞吐产量倍数与影响因素的定量数学关系，相关系数大于0.98为满足要求。

进一步，所述步骤5)中，采用的试验设计方法为正交试验设计、中心复合设计方法、box-behnken设计方法或拉丁超立方体设计方法。

进一步，所述步骤6)中，采用已有的热采模拟器，根据目标油田的地质油藏特征建立海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型。

进一步，所述步骤6)中，常规开发三维油藏数值模拟模型的建立应采用与海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型相同的模拟器建立，并保证除注热参数外，其他模型参数一致。

进一步，所述步骤8)中，采用复合相关系数指标对多因素计算公式的精度进行检验，相关系数大于0.98为满足精度要求。

进一步，所述步骤9)中，验证方法为：若预测误差小于10％，则多因素计算公式可靠；若预测误差大于10％，则修正海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提供了一种由海上常规测试数据确定稠油蒸汽吞吐配产的方法，可操作性强，准确性高。1、本发明利用油藏数值模拟，分析高干度蒸汽吞吐产量倍数与油层厚度、储层物性、流体性质和蒸汽干度、蒸汽温度及注入强度等因素的数学关系，在此基础上，通过试验选取样本点，建立高干度蒸汽吞吐产量倍数与各因素之间的多因素函数表达式。本发明给出了定量化、可操作的方法和实施步骤。2、本发明能够考虑油藏地质参数，如油层厚度、储层物性、流体性质等以及注热参数，如蒸汽干度、注热温度及注入强度等因素对蒸汽吞吐初期产量的影响，可操作性强、准确性高，可指导海上稠油高干度蒸汽吞吐不同条件下的热采井初期配产。

本发明适用于海上稠油蒸汽吞吐配产的确定。

附图说明

图1是蒸汽吞吐产量倍数与原油粘度的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供一种海上稠油蒸汽吞吐配产确定方法，其包括以下步骤：

1)定义高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数；

利用油藏数值模拟方法，确定高干度蒸汽吞吐开发第1年平均产量和常规开发第1年平均产量，两者产量倍数定义为高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数。

2)选取设计变量；

选取油层厚度、原油粘度、储层渗透率、蒸汽干度和注入强度等五个对蒸汽吞吐产量影响较大的参数作为设计变量；

设计变量不仅包括所列的五个参数，还应包括其他影响高干度蒸汽吞吐产量的油藏地质和注热参数。

3)利用油藏数值模拟方法，分析高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数与油层厚度、原油粘度和渗透率等地质油藏参数，以及影响蒸汽热量的蒸汽干度、注入强度等参数的定量数学关系；

采用相关系数指标确定高干度蒸汽吞吐产量倍数与影响因素的定量数学关系，其中，相关系数大于0.9为满足要求。

例如，蒸汽吞吐产量倍数与原油粘度的关系如图1所示，两者数学关系式为：

y＝0.7462lnμ-2.7895，

相关系数r²为0.9935，满足0.9要求，因此y与lnμ可以表示为线性数学关系。其中，μ表示原油粘度，y表示高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数。

4)选取五个设计变量的初始取值范围；

例如，上述五个设计变量的取值范围可分别为：油层厚度10～50m、原油粘度500～4000mpa·s、储层渗透率500～5000md、蒸汽干度0.0～0.8和注入强度80～120m³/d/m。

5)针对影响高干度蒸汽吞吐产量的设计变量，采用试验设计方法来选取样本点，以便于进行较少的试验就能够获取足够的信息。

所采用的试验设计方法为正交试验设计、中心复合设计方法、box-behnken设计方法或拉丁超立方体设计方法及其他试验设计方法。例如，采用正交试验设计方法，采用5因素5水平正交设计表，选取l25(5⁶)正交表格，设计25组样本。

6)利用预先建立的海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型和常规冷采开发油藏数值模拟模型对样本点进行数值模拟计算，获得各样本点所对应的第1年平均产量倍数，获得高干度蒸汽吞吐初期产量倍数数值；

采用已有的热采模拟器，根据目标油田的地质油藏特征建立海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型；已有的热采模拟器，如cmg-stars、eclipse-e300模拟器，所建立的海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型能代表实际油藏模型。常规开发三维油藏数值模拟模型的建立应采用与海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型相同的模拟器建立，并保证除注热参数外，其他模型参数一致。

7)利用步骤3)所确定的高干度蒸汽吞吐产量倍数与油层厚度、原油粘度、储层渗透率、蒸汽干度和注入强度等五个影响因素的定量数学关系，采用多元回归数学方法，利用各样本点的影响参数及其步骤6)确定的各样本点所对应的产量倍数来构建表征海上稠油油田高干度蒸汽吞吐开发初期产量倍数的多因素计算公式。

例如，在本实施例中，多因素计算公式如下：

y＝0.1936lnh-0.5455lnk+0.7828lnμ+0.518χ+0.00863q-1.005

式中，h表示油层有效厚度，适应范围10～50m；k表示储层渗透率，适应范围750～500010^-3μm²；μ表示原油粘度，适应范围500～4000mpa·s；χ表示蒸汽干度，适应范围0～0.6；q表示注入蒸汽强度，适应范围80～160m³/d/m。

8)对初期产量倍数多因素计算公式的精度进行验证，若满足精度要求，则进行步骤9)，若不满足精度要求，则回到步骤2)；

采用复合相关系数指标对多因素计算公式的精度进行检验，其中，相关系数大于0.98为满足精度要求。

9)采用稠油热采实际生产数据进行多因素计算公式验证：若预测误差小于10％，则多因素计算公式可靠，可利用此多因素计算公式计算不同油藏地质及注热条件下蒸汽吞吐产量倍数；若预测误差大于10％，则修正海上稠油油田高干度蒸汽吞吐三维油藏数值模拟模型。

在本实施例中，误差为4.8％，满足精度要求。

10)根据常规测试实际数据，确定常规冷采开发平均米采油指数，再根据射开厚度和生产压差，考虑时间校正系数和层间干扰系数，综合确定常规开发冷采第1年平均产量，也就是常规开发初期产量。

11)根据步骤10)确定的常规开发冷采第1年平均产量，以及步骤7)预测的高干度蒸汽吞吐产量倍数，确定高干度蒸汽吞吐第1年平均产量，也就是初期产量。

例如，确定常规开发初期产量为17m³/d，由多因素计算公式确定的a稠油油田高干度蒸汽吞吐产量倍数为2.5倍，因此高干度蒸汽吞吐初期产量为42.5m³/d。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。