CN114048424A - 热采实验方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种热采实验方法和装置，该方法包括：根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型；对所述热采实验模型中的参数进行修正；根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验。本申请公开的方法和装置能够对海上油田多元热流体进行热采实验。
Description
技术领域
本申请涉及石油工业油气田开发技术领域，尤指一种热采实验方法及装置。
背景技术
目前对于稠油油田的开采主要采用热采吞吐、热采驱替、辅助重力驱等开采方式。对于陆地油田，大部分通过现场实验井来验证数学模型的效果。但是，对于海上油田，实验油田少，实验井更少，因此，大型物理模拟实验成为了稠油热力开发机理研究与提高采收率的重要手段。大型物理模拟实验可在室内最大限度地模拟油藏空间中多元热流体复杂渗流及高温高压物理化学作用。大型物理模拟实验的模型设计及模型实验的基础是相似准则，由于海上油田多元热流体热采与常规热采不同，如多组分、井距过大等因素都决定了目前的实验方法(例如，蒸汽驱实验方法等)都不能直接应用于多元热流体热采实验中。
发明内容
本申请提供了一种热采方法和装置，实现了对海上油田多元热流体进行热采实验。
本申请提供的一种热采实验方法，包括：
根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型；
对所述热采实验模型中的参数进行修正；
根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验。
一种示例性的实施例中，所述热采实验模型中的参数包括渗透率、注采时间、注汽速度；
一种示例性的实施例中，所述对所述热采实验模型中的参数进行修正，可以包括：
根据待模拟油藏的孔隙度以及含油饱和度确定第一修正系数A；
根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正。
一种示例性的实施例中，所述根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B：
根据预设的热损失的相对误差反演所述加权厚度；
根据所述加权厚度、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
其中，所述热损失的相对误差与加权厚度之间的关系如下：
其中，ε表示热损失的相对误差；Q∞表示在无限大地层中，温升ΔT的无穷地层中的累积热损失；
表示在相同边界温度条件下，厚度为加权厚度zc的地层的累积热损失；Qz表示在相同边界温度条件下，厚度为z的累积地层的热损失；t表示注采时间，α表示热扩散系数；erfcx表示余补误差函数；ierfcx表示余补误差函数的一重积分；
表示地层岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，所述第一修正系数A为所述孔隙度和含油饱和度的乘积。
一种示例性的实施例中，所述第二修正系数B为所述加权厚度除以与所述热采实验模型的实际厚度。
一种示例性的实施例中，当热采实验模型的参数为注采时间时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的注采时间进行修正：
其中，tM表示所述热采实验模型的注采时间，tY表示待模拟油藏的注采时间，ρoM表示热采实验模型的原油密度，
表示热采实验模型的油的比热容，LM表示热采实验模型的长度，
表示热采实验模型的岩石导热系数，ρoY表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，LY表示待模拟油藏的长度，
表示表示待模拟油藏的岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，当模型参数为注汽速度时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，可以包括：
按照如下公式对热采实验模型的注汽速度进行修正：
其中，VM表示所述热采实验模型的注汽速度，VY表示待模拟油藏的注汽速度，λrM表示热采实验模型的岩石导热系数，LM表示热采实验模型的长度，ρsM表示热采实验模型的蒸汽密度，
表示热采实验模型的蒸汽温度下水的比热容，ρsY表示待模拟油藏的蒸汽密度，
表示待模拟油藏的蒸汽温度下水的比热容，λrY表示待模拟油藏的岩石导热系数，LY表示待模拟油藏的长度。
一种示例性的实施例中，当模型参数为渗透率时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，可以包括：
按照如下公式对热采实验模型的渗透率进行修正：
其中，KM表示所述热采实验模型的渗透率，KY表示所述热采实验模型的渗透率，
表示所述热采实验模型的流体粘度，
表示所述热采实验模型的岩石导热系数，ΔρM表示所述热采实验模型的密度，LM表示所述热采实验模型的长度，
表示所述热采实验模型的原油密度，
表示所述热采实验模型的油的比热容，ΔρY表示待模拟油藏的密度，LY表示待模拟油藏的长度，
表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，
表示待模拟油藏的流体粘度，
表示待模拟油藏的岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，所述相似准则为蒸汽驱物理模拟相似准则。
本申请提供的一种热采实验装置，包括存储器和处理器。
所述存储器，用于保存用于热采实验的程序；
所述处理器，用于读取执行所述用于热采实验的程序，执行如下操作：
根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型；
对所述热采实验模型中的参数进行修正；
根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验。
一种示例性的实施例中，所述热采实验模型中的参数包括渗透率、注采时间、注汽速度；
一种示例性的实施例中，所述对所述热采实验模型中的参数进行修正，可以包括：
根据待模拟油藏的孔隙度以及含油饱和度确定第一修正系数A；
根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正。
一种示例性的实施例中，所述根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B：
根据预设的热损失的相对误差反演所述加权厚度；
根据所述加权厚度、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
其中，所述热损失的相对误差与加权厚度之间的关系如下：
其中，ε表示热损失的相对误差；Q∞表示在无限大地层中，温升ΔT的无穷地层中的累积热损失；
表示在相同边界温度条件下，厚度为加权厚度zc的地层的累积热损失；Qz表示在相同边界温度条件下，厚度为z的累积地层的热损失；t表示注采时间，α表示热扩散系数；erfcx表示余补误差函数；ierfcx表示余补误差函数的一重积分；
表示地层岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，所述第一修正系数A为所述孔隙度和含油饱和度的乘积。
一种示例性的实施例中，所述第二修正系数B为所述加权厚度除以与所述热采实验模型的实际厚度。
一种示例性的实施例中，当热采实验模型的参数为注采时间时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的注采时间进行修正：
其中，tM表示所述热采实验模型的注采时间，tY表示待模拟油藏的注采时间，ρoM表示热采实验模型的原油密度，
表示热采实验模型的油的比热容，LM表示热采实验模型的长度，
表示热采实验模型的岩石导热系数，ρoY表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，LY表示待模拟油藏的长度，
表示表示待模拟油藏的岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，当模型参数为注汽速度时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，可以包括：
按照如下公式对热采实验模型的注汽速度进行修正：
其中，VM表示所述热采实验模型的注汽速度，VY表示待模拟油藏的注汽速度，λrM表示热采实验模型的岩石导热系数，LM表示热采实验模型的长度，ρsM表示热采实验模型的蒸汽密度，
表示热采实验模型的蒸汽温度下水的比热容，ρsY表示待模拟油藏的蒸汽密度，
表示待模拟油藏的蒸汽温度下水的比热容，λrY表示待模拟油藏的岩石导热系数，LY表示待模拟油藏的长度。
一种示例性的实施例中，当模型参数为渗透率时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，可以包括：
按照如下公式对热采实验模型的渗透率进行修正：
其中，KM表示所述热采实验模型的渗透率，KY表示所述热采实验模型的渗透率，
表示所述热采实验模型的流体粘度，
表示所述热采实验模型的岩石导热系数，ΔρM表示所述热采实验模型的密度，LM表示所述热采实验模型的长度，
表示所述热采实验模型的原油密度，
表示所述热采实验模型的油的比热容，ΔρY表示待模拟油藏的密度，LY表示待模拟油藏的长度，
表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，
表示待模拟油藏的流体粘度，
表示待模拟油藏的岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，所述相似准则为蒸汽驱物理模拟相似准则。
本申请提出热采实验方法，根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型，对所述热采实验模型中的参数进行修正；根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验，实现了对于海上油田多元热流体进行热采实验。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的热采实验方法的示意图；
图2为本申请实施例的热采实验装置的示意图。
具体实施方式
图1为本申请实施例的热采实验方法的示意图，如图1所示，本实施例的热采实验方法，包括S11-S13步骤：
S11、根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型；
S12、对所述热采实验模型中的参数进行修正；
S13、根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验。
一种示例性的实施例中，所述热采实验模型中的参数包括渗透率、注采时间、注汽速度。其中，注采时间为稠油热采过程中热流体注入时间和采出时间。所述待模拟油藏包括但不限于海上稠油油藏，以及比例系数大于100的大井距水平油藏。
一种示例性的实施例中，所述对所述热采实验模型中的参数进行修正，包括：根据待模拟油藏的孔隙度以及含油饱和度确定第一修正系数A；根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正。
所述根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B：
根据预设的热损失的相对误差反演所述加权厚度；
根据所述加权厚度、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
一种示例性的实施例中，所述热损失的相对误差与加权厚度之间的关系如下：
其中，ε表示热损失的相对误差；Q∞表示在无限大地层中，温升ΔT的无穷地层中的累积热损失；
表示在相同边界温度条件下，厚度为加权厚度zc的地层的累积热损失；Qz表示在相同边界温度条件下，厚度为z的累积地层的热损失；t表示注采时间，α表示热扩散系数；erfcx表示余补误差函数；ierfcx表示余补误差函数的一重积分；
表示岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，所述第一修正系数A为所述孔隙度和含油饱和度的乘积。
一种示例性的实施例中，所述第二修正系数B为所述加权厚度除以与所述热采实验模型的实际厚度。
根据实验时间、地层导热系数、边界温差以及设定的误差，利用上述理论，计算加权厚度zc。加权厚度zc与实际厚度z的比值即为修正系数B。
一种示例性的实施例中，当热采实验模型的参数为注采时间时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的注采时间进行修正：
其中，tM表示所述热采实验模型的注采时间，tY表示待模拟油藏的注采时间，ρoM表示热采实验模型的原油密度，
表示热采实验模型的油的比热容，LM表示热采实验模型的长度，
表示热采实验模型的岩石导热系数，ρoY表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，LY表示待模拟油藏的长度，
表示表示待模拟油藏的岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，当模型参数为注汽速度时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的注汽速度进行修正：
其中，VM表示所述热采实验模型的注汽速度，VY表示待模拟油藏的注汽速度，λrM表示热采实验模型的岩石导热系数，LM表示热采实验模型的长度，ρsM表示热采实验模型的蒸汽密度，
表示热采实验模型的蒸汽温度下水的比热容，ρsY表示待模拟油藏的蒸汽密度，
表示待模拟油藏的蒸汽温度下水的比热容，λrY表示待模拟油藏的岩石导热系数，LY表示待模拟油藏的长度。
一种示例性的实施例中，当模型参数为渗透率时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的渗透率进行修正：
其中，KM表示所述热采实验模型的渗透率，KY表示所述热采实验模型的渗透率，
表示所述热采实验模型的流体粘度，
表示所述热采实验模型的岩石导热系数，ΔρM表示所述热采实验模型的密度，LM表示所述热采实验模型的长度，
表示所述热采实验模型的原油密度，
表示所述热采实验模型的油的比热容，ΔρY表示待模拟油藏的密度，LY表示待模拟油藏的长度，
表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，
表示待模拟油藏的流体粘度，
表示待模拟油藏的岩石导热系数。
一种示例性的实施例中，所述相似准则为蒸汽驱物理模拟相似准则。
修正后的热采实验模型参数如下表1所示：
表1修正后的热采实验模型参数
本申请提出的热采实验方法，根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型，对所述热采实验模型中的参数进行修正；根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验，解决了现有技术不能应用于海上油田多元热流体热采实验的问题,实现了对海上油田多元热流体进行热采实验。
图2为本申请实施例的热采实验装置，如图2所示，所述热采实验装置，包括存储器和处理器。
所述存储器，用于保存用于热采实验的程序；
所述处理器，用于读取执行所述用于热采实验的程序，执行上述的热采实验方法。
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种热采实验方法，其特征在于：
根据待模拟油藏按照相似准则建立热采实验模型；
对所述热采实验模型中的参数进行修正；
根据修正后的热采实验模型对待模拟油藏进行热采实验。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述热采实验模型中的参数包括渗透率、注采时间、注汽速度；
其中，所述对所述热采实验模型中的参数进行修正，包括：
根据待模拟油藏的孔隙度以及含油饱和度确定第一修正系数A；
根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正。
3.如权利要求2所述的方法，所述根据预设的热损失的相对误差、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B：
根据预设的热损失的相对误差反演所述加权厚度；
根据所述加权厚度、以及所述热采实验模型的实际厚度确定第二修正系数B；
其中，所述热损失的相对误差与加权厚度之间的关系如下：
其中，ε表示热损失的相对误差；Q∞表示在无限大地层中，温升ΔT的无穷地层中的累积热损失；
表示在相同边界温度条件下，厚度为加权厚度zc的地层的累积热损失；Qz表示在相同边界温度条件下，厚度为z的累积地层的热损失；t表示注采时间，α表示热扩散系数；erfcx表示余补误差函数；ierfcx表示余补误差函数的一重积分；
表示地层岩石导热系数。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述第一修正系数A为所述孔隙度和含油饱和度的乘积。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述第二修正系数B为所述加权厚度除以与所述热采实验模型的实际厚度。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
当热采实验模型的参数为注采时间时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的注采时间进行修正：
其中，tM表示所述热采实验模型的注采时间，tY表示待模拟油藏的注采时间，ρoM表示热采实验模型的原油密度，
表示热采实验模型的油的比热容，LM表示热采实验模型的长度，
表示热采实验模型的岩石导热系数，ρoY表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，LY表示待模拟油藏的长度，
表示表示待模拟油藏的岩石导热系数。
7.如权利要求2所述的方法，当模型参数为注汽速度时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的注汽速度进行修正：
其中，VM表示所述热采实验模型的注汽速度，VY表示待模拟油藏的注汽速度，λrM表示热采实验模型的岩石导热系数，LM表示热采实验模型的长度，ρsM表示热采实验模型的蒸汽密度，
表示热采实验模型的蒸汽温度下水的比热容，ρsY表示待模拟油藏的蒸汽密度，
表示待模拟油藏的蒸汽温度下水的比热容，λrY表示待模拟油藏的岩石导热系数，LY表示待模拟油藏的长度。
8.如权利要求2所述的方法，当模型参数为渗透率时，根据所述第一修正系数A、以及所述第二修正系数B对热采实验模型的参数进行修正，包括：
按照如下公式对热采实验模型的渗透率进行修正：
其中，KM表示所述热采实验模型的渗透率，KY表示所述热采实验模型的渗透率，
表示所述热采实验模型的流体粘度，
表示所述热采实验模型的岩石导热系数，ΔρM表示所述热采实验模型的密度，LM表示所述热采实验模型的长度，
表示所述热采实验模型的原油密度，
表示所述热采实验模型的油的比热容，ΔρY表示待模拟油藏的密度，LY表示待模拟油藏的长度，
表示待模拟油藏的原油密度，
表示待模拟油藏的油的比热容，
表示待模拟油藏的流体粘度，
表示待模拟油藏的岩石导热系数。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述相似准则为蒸汽驱物理模拟相似准则。
10.一种热采实验装置，包括存储器和处理器，其特征在于：
所述存储器，用于保存用于热采实验的程序；
所述处理器，用于读取执行所述用于热采实验的程序，执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
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