專利名稱：一種稠油熱采水平井試井解釋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及試井技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種稠油熱采水平井試井解釋方法。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)現(xiàn)大型稀油油藏的可能性不斷降底，稠油油藏的高效開發(fā)成為我國石油工業(yè)未來重要發(fā)展方向之一。與稀油油藏相比，稠油油藏開發(fā)由于地下原油粘度大、水油流度比高、水驅(qū)開發(fā)效果差，所以多采用或者輔助采用熱力采油、化學采油的開發(fā)方式。由于隨著溫度的增加，稠油粘度在一定范圍內(nèi)下降非常明顯，具有很好的粘溫相關(guān)性，因此，熱力采油成為稠油開發(fā)過程中必須研究的課題之一。對于稠油油藏熱力采油，水平井開采可以使油藏獲得更強的蒸汽注入能力和原油生產(chǎn)能力。同時，水平井在開采薄層稠油油藏時具有直井無法比擬的效果。但目前稠油油藏水平井熱采模型常借鑒直井熱采模型，簡化為平行于水平面的波及區(qū)和非波及區(qū)構(gòu)成的復合模型。這種簡化只考慮了熱在水平面的波及，而沒有考慮垂向上熱傳導形成的復合特征，與實際油藏動用特征差異較大，制約了稠油油藏動態(tài)監(jiān)測成果的應用。目前稠油油藏高溫動態(tài)監(jiān)測工藝已較為成熟，高精度、耐高溫壓力計技術(shù)成熟。為了高效開發(fā)稠油油藏，確保各種綜合治理方案合理有效，進行水平井燜井和高溫生產(chǎn)試井分析方法研究以準確獲取稠油油藏動態(tài)參數(shù)是其中關(guān)鍵，具有重要的現(xiàn)實意義。水平井在稠油油藏熱采方面具有直井不可比擬的優(yōu)勢，其中水平井熱采試井是目前為數(shù)不多的一種廣泛應用于稠油油藏的動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，但稠油油藏水平井熱采試井解釋面臨數(shù)學模型建立和求解困難的瓶頸，嚴重制約稠油油藏水平井熱采動態(tài)認識能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種稠油熱采水平井試井解釋方法，以解決現(xiàn)有的水平井熱采復合模型簡化不合理、數(shù)學模型求解困難的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種稠油熱采水平井試井解釋方法，包括:根據(jù)稠油水平井的地下流體和熱場分布特征，采用時變線源復合試井模型；根據(jù)所述時變線源復合試井模型構(gòu)造線源函數(shù)；根據(jù)稠油水平井的邊界條件選擇板源函數(shù)；疊加所述線源函數(shù)和板源函數(shù)，獲得稠油熱采水平井源函數(shù)；由所述稠油熱采水平井源函數(shù)，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解；由所述無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解。借助于上述技術(shù)方案，本發(fā)明針對水平井熱采時地下流體物性的分布特征，將熱波及區(qū)假設(shè)為以水平井水平段為軸的圓柱體，將新假設(shè)下稠油水平井燜井測試過程和高溫生產(chǎn)測試過程的井底壓力求解問題歸結(jié)為一個板源函數(shù)和一個線源函數(shù)的疊加,為稠油油藏水平井燜井和高溫生產(chǎn)試井科學分析提供了簡便、可行的新方法。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例一提供的稠油熱采水平井試井解釋方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明實施例一提供的構(gòu)造線源函數(shù)的具體流程示意圖；圖3是本發(fā)明實施例一提供的獲得無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解的具體流程不意圖；圖4是本發(fā)明實施例一提供的獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解的具體流程示意圖；圖5是本發(fā)明實施例一提供的無井儲井底壓力變化曲線離散化示意圖；圖6是本發(fā)明實施例一提供的獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解的具體流程不意圖；圖7是本發(fā)明實施例二提供的應用稠油熱采水平井試井解釋方法對稠油水平井進行試井解釋的具體流程圖；圖8是本發(fā)明實施例三提供的實例井水平井燜井階段擬合曲線；圖9是本發(fā)明實施例四提供的實例井水平井高溫生產(chǎn)階段擬合曲線。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，本發(fā)明實施例中所指的“多元熱流體”包括稠油熱采過程中注入的熱水、蒸汽、非凝結(jié)氣，其中，非凝結(jié)氣包括N2和CO2 ;本發(fā)明實施例中所指的“水平井燜井測試過程”為水平井注入多元熱流體后，關(guān)井測取關(guān)井后井底壓力、溫度隨時間變化關(guān)系的試井測試過程；本發(fā)明實施例中所指的“水平井高溫生產(chǎn)測試過程”為水平井注入多元熱流體并燜井后，重新開井以一定產(chǎn)量生產(chǎn)，同時測取井底壓力、溫度隨時間變化關(guān)系的試井測試過程；本發(fā)明實施例中所指的“熱采方式”為蒸汽驅(qū)或者蒸汽吞吐。實施例一本實施例提供一種稠油熱采水平井試井解釋方法，如圖1所示，該方法包括:步驟S11，根據(jù)稠油水平井的地下流體和熱場分布特征，采用時變線源復合試井模型；步驟S12，根據(jù)所述時變線源復合試井模型構(gòu)造線源函數(shù)；步驟S13，根據(jù)稠油水平井的邊界條件選擇板源函數(shù)；步驟S14，疊加所述線源函數(shù)和板源函數(shù)，獲得稠油熱采水平井源函數(shù)；
步驟S15，由所述稠油熱采水平井源函數(shù)，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解；步驟S16，由所述無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解。本實施例步驟Sll中，提供以下時變線源復合試井模型，其物理模型假設(shè)為:I)單相微可壓縮液體；2)等溫流動；3)油井半徑為rw，考慮表皮因子S的影響；4)油井生產(chǎn)前，地層中各點的壓力均勻分布，波及區(qū)和非波及區(qū)分別為Pn、Pi2 ；5)忽略重力和毛管力的影響；6)線性達西滲流；7)地層徑向復合、等厚、各向同性，井以一產(chǎn)量q生產(chǎn)；8)地層巖石微可壓縮。其數(shù)學計算公式為:
權(quán)利要求
1.一種稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，包括: 根據(jù)稠油水平井的地下流體和熱場分布特征，采用時變線源復合試井模型； 根據(jù)所述時變線源復合試井模型構(gòu)造線源函數(shù)； 根據(jù)稠油水平井的邊界條件選擇板源函數(shù)； 疊加所述線源函數(shù)和板源函數(shù)，獲得稠油熱采水平井源函數(shù)； 由所述稠油熱采水平井源函數(shù)，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解； 由所述無井儲井底壓力 函數(shù)的拉普拉斯空間解，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，根據(jù)所述時變線源復合試井模型構(gòu)造線源函數(shù)，具體包括: 對所述時變線源復合試井模型進行無因次化和拉普拉斯變換，獲得無井儲井底擬壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解； 使用Stehfest反演方法，由所述無井儲井底擬壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解得到無井儲井底擬壓力函數(shù)的真實空間解； 通過將所述無井儲井底擬壓力函數(shù)由時態(tài)域轉(zhuǎn)換至時間域，使所述無井儲井底擬壓力函數(shù)的真實空間解轉(zhuǎn)換為無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解，所述時態(tài)域是自變量為時間、壓力、溫度的多維空間，所述時間域是自變量為時間的一維空間； 對所述無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解求導，獲得線源函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，通過將所述無井儲井底擬壓力函數(shù)由時態(tài)域轉(zhuǎn)換至時間域，使所述無井儲井底擬壓力函數(shù)的真實空間解轉(zhuǎn)換為無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解，具體包括: 對所述無井儲井底擬壓力函數(shù)進行離散化； 將所述離散化后的無井儲井底擬壓力函數(shù)由時態(tài)域轉(zhuǎn)換至時間域，使所述無井儲井底擬壓力函數(shù)的真實空間解轉(zhuǎn)換為無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，對所述無井儲井底擬壓力函數(shù)進行離散化時，采用如下公式: n tf *) 1 ^ P P P(pMp^)lp 尸》— V/-1 —aK.MO 其中，P為探測半徑內(nèi)流體密度；k為探測半徑內(nèi)滲透率；μ為探測半徑內(nèi)流體粘度；k/μ為探測半徑內(nèi)流度屮為壓力；ΛΡ為壓力差；#為擬壓力函數(shù)；η為時間序號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，將所述離散化后的無井儲井底擬壓力函數(shù)由時態(tài)域轉(zhuǎn)換至時間域時，采用如下公式: ,介 H偏=-小—J其中，P為探測半徑內(nèi)流體密度；k為探測半徑內(nèi)滲透率；μ為探測半徑內(nèi)流體粘度；k/μ為探測半徑內(nèi)流度；Ρ為壓力；ΛΡ為壓力差；#為擬壓力函數(shù)；η為時間序號；t為時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，所述探測半徑內(nèi)流體密度、探測半徑內(nèi)流度由分流量方程和流體飽和度加權(quán)平均獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，疊加所述線源函數(shù)和板源函數(shù)，具體為:利用Newman乘積方法將所述線源函數(shù)和板源函數(shù)疊加。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，由所述稠油熱采水平井源函數(shù)，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解，具體包括: 應用格林函數(shù)法對所述稠油熱采水平井源函數(shù)進行積分，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解； 對所述無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解進行離散化處理，得到離散的無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解； 對所述離散的無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解進行拉普拉斯數(shù)值變換，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，由所述無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解，具體包括: 應用杜哈美原理，將所述無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解轉(zhuǎn)換為有井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解； 對所述有井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解進行Stehfest數(shù)值反演，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解時，還包括: 若確定試井測試過程為燜井測試過程，則采用如下公式對所述有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解進行疊加:P1-Pw= APw(-q, tp+At) + APw(q, At) 其中，PiS原始地層壓力；PW為燜井測試過程中的井底壓力；Λ Pw為燜井測試過程造成的井底壓力降落；tp為燜井測試過程前的生產(chǎn)時間；At為燜井測試過程的時間^為產(chǎn)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稠油熱采水平井試井解釋方法，其特征在于，通過將所述無井儲井底擬壓力函數(shù)由時態(tài)域轉(zhuǎn)換至時間域，使所述無井儲井底擬壓力函數(shù)的真實空間解轉(zhuǎn)換為無井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解時，還包括: 若確定試井測試過程為高溫生產(chǎn)測試過程，則不考慮蒸汽腔影響。
全文摘要
本發(fā)明提供一種稠油熱采水平井試井解釋方法，包括根據(jù)稠油水平井的地下流體和熱場分布特征，采用時變線源復合試井模型；根據(jù)所述時變線源復合試井模型構(gòu)造線源函數(shù)；根據(jù)稠油水平井的邊界條件選擇板源函數(shù)；疊加所述線源函數(shù)和板源函數(shù)，獲得稠油熱采水平井源函數(shù)；由所述稠油熱采水平井源函數(shù)，獲得無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解；由所述無井儲井底壓力函數(shù)的拉普拉斯空間解，獲得有井儲井底壓力函數(shù)的真實空間解。本發(fā)明將熱波及區(qū)假設(shè)為以水平井水平段為軸的圓柱體，將新假設(shè)下稠油水平井燜井測試過程和高溫生產(chǎn)測試過程的井底壓力求解問題歸結(jié)為一個板源函數(shù)和一個線源函數(shù)的疊加，為稠油熱采水平井試井解釋提供了新方法。
文檔編號E21B43/24GK103161436SQ20131008001
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者劉同敬, 張新紅, 劉睿, 姜寶益, 周建, 第五鵬翔, 林曉, 江禮武 申請人:中國石油大學(北京)