【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田开发，具体涉及一种热采井分层分段注汽方法及装置。
技术介绍
1、2023～2030年石油年产量预计为1.8亿吨。由于渤海油田的稠油资源丰富，热采开发在未来的石油产量中将扮演越来越重要的角色，其占比将显著提高。
2、目前，注蒸汽开发仍是国内稠油油藏开发的主要方式，但是对于直井/定向井(纵向跨度大)和水平井(水平段长)，传统笼统注汽存在注汽效果差、层间动用程度不均、易发生汽窜等问题，随着吞吐轮次的增加，问题将日益严重。受地层非均质性影响，高低渗层吸汽不均而且容易造成汽窜、水淹，引起生产井含水量增加导致开采潜力下降。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述注汽效果较差问题的热采井分层分段注汽方法及装置。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种热采井分层分段注汽方法，包括：
3、步骤1，获取目标井的井资料，所述井资料包括储层物性分布数据、注汽能力数据以及测试数据；
4、步骤2，根据所述井资料计算加热区半径，以所述加热区半径一致为标准建立层段配注比例模型，根据所述层段配注比例模型划分层段并计算各层段流体配注比例；
5、步骤3，根据井筒变质量两相流动传热模型获取井筒流体物性参数变化曲线；
6、步骤4，根据各层段流体配注量、井筒流体物性参数变化曲线确定各层段的阀孔数量并均匀布置；
7、步骤5，根据制定的层段注汽方案，进行各层段注汽施工作业。
8、在一种
9、对所述层段配注比例模型进行求导获得层间级差导数；
10、根据相邻层段的层间级差导数的变化量，对相邻层段进行层段区分或层段合并；
11、通过所述层段配注比例模型得到划分后的各层段流体配注比例。
12、在一种可选的方式中，所述根据所述层段配注比例模型划分层段进一步包括：
13、以建立的层段配注比例模型为基础，利用层间级差导数判别原则实现层段划分，其中，层间级差导数的含义为本小层段与上一小层段的配注比例变化情况，数值越大，表示为保证加热半径一致本小层段需求配注量变化越大，进而表明其物性变化越大；
14、根据获取的储层物性分布数据计算各层段的渗透率级差、孔隙度级差、油藏厚度级差、含油饱和度级差以及地层原油粘度级差；
15、根据层间级差导数公式计算得到各层段级差导数，根据相邻层段的层间级差导数的大小比较，对相邻层段进行层段区分或层段合并。
16、在一种可选的方式中，所述通过所述层段配注比例模型得到划分后的各层段流体配注比例进一步包括：
17、通过加权平均得到新合并层段的物性参数，计算新层段各物性参数级差，通过层段配注比例模型计算得到划分后各层段流体配注比例。
18、在一种可选的方式中，所述储层物性分布数据包括以下数据的一项或多项：各层段的渗透率、孔隙度、油藏厚度、含油饱和度以及地层原油粘度；
19、所述注汽能力数据包括以下数据的一项或多项：井口压力、井口温度、井口蒸汽干度、注汽流量以及总注汽量；
20、所述测试数据包括以下数据的一项或多项：井轨迹数据、油套管及筛管规格尺寸、分层分段封隔器安装位置、地温梯度以及环空介质类型。
21、在一种可选的方式中，所述根据井筒变质量两相流动传热模型获取井筒流体物性参数变化曲线进一步包括：
22、建立井筒变质量两相流动传热模型，所述井筒变质量两相流动传热模型考虑蒸汽干度变化、开孔段流体流量变化以及环空注非凝析气影响，包括非开孔段定质量两相流动传热模型和开孔段变质量两相流动传热模型。
23、在一种可选的方式中，所述非开孔段定质量两相流动传热模型和开孔段变质量两相流动传热模型进一步包括：质量守恒方程、动量守恒方程及能量守恒方程；
24、质量守恒方程用于计算流动过程中气液两相的流量变化，优化后的公式如下所示：
25、
26、其中，gl、gg分别为井筒内液相、气相质量流量；δmi表示井筒气液两相流体总质量变化量；
27、动量守恒方程用于计算流动过程中井筒沿程压降变化，优化后的公式如下所示：
28、
29、其中，f为两相流摩阻系数，由beggs-brill模型进行流形判别并计算确定；w为管内流速；ρ为气液两相密度，ρ＝xρg+(1-x)ρl；x为蒸汽干度；ρg、ρl分别为气相密度、液相密度；d为油管内径；θ为定向井段与水平面夹角，水平井段为0；g为重力加速度；
30、能量守恒方程用于计算两相流动过程中井筒沿程换热量及流体温度、干度、焓值变化，优化后的公式如下所示：
31、
32、
33、
34、
35、wg、wl分别为气相流体速度、液相流体速度；hg、hl分别为气相流体焓值、液相流体焓值；tin为油管内蒸汽温度；tf为地层温度；kd为油管至地层的传热系数；ddi为油管内径；ddo为油管外径；dci为套管内径；dco为套管外径；dh为水泥环或筛管外径；αdi为蒸汽和油管内壁的对流换热系数；λp为油管导热系数；λb为套管导热系数；λcem为水泥环或筛管导热系数；re和rf分别为环空热阻和地层热阻；
36、所述根据井筒变质量两相流动传热模型获取井筒流体物性参数变化曲线进一步包括：根据流体物性参数计算模型、所述井筒变质量两相流动传热模型，获取所述井筒流体物性参数变化曲线。
37、在一种可选的方式中，所述根据各层段流体配注量、井筒流体物性参数变化曲线确定各层段的阀孔数量并均匀布置进一步包括：
38、根据所述井筒流体物性参数变化曲线获取注汽孔处的两侧压差；
39、根据所述注汽孔处的两侧压差和流体密度得到出孔流速，根据预设的配注阀孔径和配注量确定各层段所需的配注阀数量及阀孔数量，其中，所述配注量根据所述各层段流体配注比例而确定。
40、在一种可选的方式中，所述出孔流速的模型为：
41、c2＝2(p2-p1)/ρ
42、其中，c为出孔流速，p1，p2分别为注汽孔处的两侧压差，ρ为流体密度。
43、所述配注量和各出孔流量关系为：
44、
45、其中，q为配注量，n为阀孔数量，qi为各出孔流量，qi＝πd2c/4，d为配注阀孔径。
46、根据本专利技术的另一方面，提供了一种热采井分层分段注汽装置，包括：
47、井资料获取模块，用于获取目标井的井资料，所述井资料包括储层物性分布数据、注汽能力数据以及测试数据；
48、配注比例计算模块，用于根据所述井资料计算加热区半径，以所述加热区半径一致为标准建立层段配注比例模型，根据所述层段配注比例模型划分层段并计算各层段流体配注比例；
49、物性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热采井分层分段注汽方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述层段配注比例模型划分层段并计算各层段流体配注比例进一步包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述层段配注比例模型划分层段进一步包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述层段配注比例模型得到划分后的各层段流体配注比例进一步包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储层物性分布数据包括以下数据的一项或多项：各层段的渗透率、孔隙度、油藏厚度、含油饱和度以及地层原油粘度；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据井筒变质量两相流动传热模型获取井筒流体物性参数变化曲线进一步包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述非开孔段定质量两相流动传热模型和开孔段变质量两相流动传热模型进一步包括：质量守恒方程、动量守恒方程及能量守恒方程；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各层段流体配注量、井筒流体物性参数变化曲线
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述出孔流速的模型为：
10.一种热采井分层分段注汽装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种热采井分层分段注汽方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述层段配注比例模型划分层段并计算各层段流体配注比例进一步包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述层段配注比例模型划分层段进一步包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述层段配注比例模型得到划分后的各层段流体配注比例进一步包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储层物性分布数据包括以下数据的一项或多项：各层段的渗透率、孔隙度、油藏厚度、含油饱和度以及地层原油粘度；
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫行，王庆涛，宋宏志，林珊珊，王涛，顾启林，梅伟，仝春玥，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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