一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法与流程

本发明涉及稠油蒸汽驱开发领域，更具体地说涉及一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法。

背景技术：

1、稠油油藏蒸汽驱井间汽窜现象是影响其开发效果的重要因素，优势渗流通道是分析预测产生汽窜现象的关键指标，准确预测蒸汽驱油藏井间优势渗流通道进而指导注采调配方案是实现蒸汽驱均衡驱替的关键。

2、蒸汽驱井间连通性随开发条件改变呈现动态变化规律，生产井产液量和产出温度变化是井间连通性的直观反映，在蒸汽驱的不同阶段两者表现特征不同。目前一般仅采用注采量的相关关系分析井间连通关系，未综合考虑产液量和产出温度的变化特征，实现蒸汽驱优势渗流通道的定量预测。

3、因此本发明提供了一种基于遗传算法，综合考虑产液量和产出温度的变化特征的时变双参数拟合，蒸汽驱优势渗流通道确定方法。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法。

2、本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

3、一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，具体方法包括：

4、步骤1、基于质量守恒与能量守恒，构建以区块井组内生产井预测产液量与实际产液量之差的平方和预测产出温度与实际产出温度之差的平方该两者平方和最小为目标函数的时变双参数拟合井间动态连通性模型；

5、步骤2、收集油层基本参数与生产动态参数，确定注入井与生产井初始井间连通系数，确定注入井与生产井之间的油层体积，确定注入井与生产井之间的初始热区体积，对上述数据进行初始化和取值范围确定；

6、步骤3、基于步骤2中的参数，计算各生产井的产液量中来源于每口注入井的液量变化和每口注入井贡献给各生产井的产出温度变化，

7、根据计算结果对每口生产井的产液量与产液温度随时间的变化进行计算，将解析模型计算得到的产液量和产出温度与油田实际产液量与产出温度数值在相同时间点进行对应，计算曲线拟合的误差均方差，计算权重随时间变化的权重函数值；

8、步骤4、基于每组参数组合计算得到的权重函数值与历次计算中最小的权重函数值进行对比，当二者误差小于10-3，其对应的井间连通系数判断为最优解，结束计算过程，输出井间连通系数，若不满足上述条件，则进行下一步骤；

9、步骤5、利用遗传算法选择部分井间连通系数、注采井间油层体积和注采井间初始热区体积组成参数组合，

10、在所选的参数组合中，依据交叉概率选取部分参数组合中的相同参数，随机产生两个介于所选参数之间的新的参数，

11、在所选的参数组合中，依据变异概率选取部分参数，将其随机增加或减少一位随机数，

12、将上述选择的参数组合与其经过交叉和变异操作后得到的参数组合共同代入步骤3中进行计算。

13、步骤1中时变双参数拟合井间动态连通性模型具体如下：

14、

15、qij＝cijqinji

16、式中，numinj为油藏中注入井的数目；qinji为注入井i的注汽量，m3/d；numpro为油藏中生产井的数目；qproj为生产井j的产液量，m3/d；ct为油藏综合压缩系数，mpa-1；vp为油藏孔隙体积，m3；为油藏平均压力的变化值，mpa；βt为油藏综合热膨胀系数，℃-1；δv'spij为注入井i与生产井j之间热区体积的变化值，m3；qij是注入井i注入的蒸汽中流向生产井j的蒸汽量，m3/d；cij是注入井i与生产井j之间的井间连通系数，小数；t为生产井产出温度，℃；ti为油藏初始温度，℃。

17、目标函数和时变双参数拟合公式具体如下：

18、

19、

20、

21、式中，numpro为生产井的数目；为模型计算的生产井j在第a个时间步的产液量，m3/d；为生产井j在第a个时间步的实际产液量，m3/d；为模型计算的生产井j在第a个时间步的产出温度，℃；为生产井j在第a个时间步的实际产出温度，℃；a1j和a2j为拟合系数；a0为热区扩散至生产井的时间步。

22、时变双参数拟合井间动态连通性模型的约束条件具体如下：

23、对于任意一口注入井i均满足以下条件，

24、

25、cij≥0

26、

27、vfij≥0

28、式中，vcij为注入井i与生产井j之间的油藏体积，m3；vc为油藏的总体积，m3。

29、步骤1井组包括单口注入井或多口注入井，井类型为水平井或直井。

30、步骤2油层基本参数包括油层容积热容量、饱和水蒸气的焓、油藏厚度、顶底层的热扩散系数和顶底层的导热系数，生产动态参数包括注入井注入速度、注入井的注入温度和注入干度、生产井产液量和产出温度。

31、步骤2中进行初始化和确定取值范围，将注采井之间的平均渗透率作为权重确定注入井与生产井初始井间连通系数；将注采井间平均有效厚度与井距的乘积作为权重确定注入井与生产井之间的油层体积；将生产井的含水率作为权重确定注入井与生产井之间的初始热区体积。

32、步骤3中权重随时间变化的权重函数值，在蒸汽驱开发的早期，蒸汽前缘未扩散至生产井，产出温度保持不变，在拟合权重函数时只考虑产液量的变化。即当k<k0j时，α1j＝1并且α2j＝0。在蒸汽驱开发的中期，在产液量变化的同时产出温度开始持续上升，并且上升的速度逐渐增加，因此α2j不断增加而α1j不断下降。在蒸汽驱开发的后期，产出温度的变化趋于平缓，因此α2j逐渐下降。

33、本发明的有益效果为：

34、本发明提供的蒸汽驱优势渗流通道确定方法，对注采井间各方向优势通道进行定量描述，基于质量守恒和能量守恒，考虑蒸汽超覆形成蒸汽驱冷区和热区情况，以及在蒸汽驱不同开发阶段产液量和产出温度的变化特征，建立了变双参数拟合井间动态连通性模型分析方法，并利用遗传算法进行迭代优化，通过模型求解得到了不同注采井间的连通系数，经验表征该系数合理表征了油藏井间动态连通程度。

35、本发明建立了时变双参数拟合井间动态连通性模型分析方法并针对蒸汽驱不同阶段产液量、产出温度双参数变化，采用了不同的权重系数，能够更好的分析蒸汽驱注采井间的优势渗流通道。

技术特征：

1.一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于，具体方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于，所述步骤1中时变双参数拟合井间动态连通性模型具体如下：

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于，目标函数和时变双参数拟合公式具体如下：

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于，时变双参数拟合井间动态连通性模型的约束条件具体如下：

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于：所述步骤1井组包括单口注入井或多口注入井，井类型为水平井或直井。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于：所述步骤2油层基本参数包括油层容积热容量、饱和水蒸气的焓、油藏厚度、顶底层的热扩散系数和顶底层的导热系数，生产动态参数包括注入井注入速度、注入井的注入温度和注入干度、生产井产液量和产出温度。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，其特征在于：所述步骤2中进行初始化和确定取值范围，将注采井之间的平均渗透率作为权重确定注入井与生产井初始井间连通系数；将注采井间平均有效厚度与井距的乘积作为权重确定注入井与生产井之间的油层体积；将生产井的含水率作为权重确定注入井与生产井之间的初始热区体积。

技术总结
本发明提供一种蒸汽驱优势渗流通道确定方法，具体方法包括，步骤一、构建时变双参数拟合井间动态连通性模型；步骤二、收集油层基本参数与生产动态参数；步骤三、确定所需系数，进行初始化和确定取值范围；步骤四、计算目标函数和进行时变双参数拟合，拟合效果超出误差范围，进入步骤五、利用遗传算法进行优化得到蒸汽驱区块注采井间的井间动态连通系数。本发明的有益效果是对注采井间各方向优势通道进行定量描述，基于质量守恒和能量守恒，考虑蒸汽超覆及产出温度和产液量时变权重，建立了蒸汽驱井间动态连通性模型，并运用遗传算法求解，通过模型求解得到了不同注采井间的动态连通系数以确定优势渗流通道。

技术研发人员：潘广明,汪跃,刘小鸿,张雷,何逸凡,周军良,刘东,杨李杰,李浩,屈继峰,马铨峥
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29