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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水平井,具体涉及一种基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法。
技术介绍
1、水平井技术在油气田开发中发挥着重要作用,与传统的直井相比,水平井与储层的接触面积较大,因此通常具有更高的产油能力。然而,由于油层的非均质性,水平井的井底流动复杂,特别是在注采井网中。这种非均质性导致注入水舌进现象突出,进而形成不均匀的产注剖面。因此,对水平井井筒的注采剖面进行诊断,对于识别注水优势通道、挖掘剩余油资源和精确预测生产指标至关重要。
2、尽管水平井的这些特性为油气开发带来了优势,但传统的水平井注采剖面测量方法成本高且难度大。随着技术的发展,分布式光纤测井技术已被广泛应用于油气井的井下动态监测。在水平井温度剖面解释方面,国内众多学者进行了大量研究,并建立了相关的温度预测和解释模型。但目前,仍未能达到高效且准确的解释水平井产液剖面。
技术实现思路
1、针对现有的水平井温度预测和解释模型不能高效准确解释水平井产液剖面的技术问题,本专利技术提供了一种基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,结合数据同化方法和多场耦合的数值模拟技术,并基于分布式光纤测温技术对水平井产出剖面进行解释,能够更精准地评估和监控水平井的性能。
2、本专利技术通过下述技术方案实现:
3、本专利技术提供了一种基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,包括以下步骤:
4、s100、耦合流体和热传导,建立井筒储层的测算模型,所述测算模型包括井筒管流模
5、s200、初始化单井的空间网格模型;
6、s300、根据实际测试情况设定工作制度,并基于所述测算模型和所述空间网格模型,进行数值求解以获取各个时刻的井筒的温度剖面、产油剖面和产水剖面;
7、s400、对所述温度剖面和井口含水率进行拟合,获得反演后的空间单井模型,以求解获得井筒的产油剖面和产水剖面。
8、本专利技术提供的基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,先耦合流体和热传导,建立井筒储层的测算模型,所述测算模型包括井筒管流模型、储层渗流模型和储层热力学模型,能够精确模拟和预测水平井井筒的温度剖面、产油剖面和产水剖面;然后初始化单井的空间网格模型,根据实际测试情况设定工作制度,并基于所述测算模型和所述空间网格模型,进行数值求解以获取各个时刻的井筒的温度剖面、产油剖面和产水剖面,最后对所述温度剖面和井口含水率进行拟合,获得反演后的空间单井模型,以求解获得井筒的产油剖面和产水剖面,也就是说,本专利技术利用分布式光纤测温数据解释水平井产液剖面,并整合流体动力学和热力学,进行井筒温度正演计算,最后,采用多数据同化集合平滑,根据dts数据和井口含水率调整模型参数,以精确预测产油和产水剖面,能够更精准地评估和监控水平井的性能。
9、在一具体的实数方式中,所述井筒管流模型为式中:
10、tf为管中流体温度,
11、te为地层初始温度,
12、wt为流体质量流量,
13、cpm为混合流体比热,
14、αh为焦耳汤姆逊系数,
15、m为“拟单相流体”的混合性质,
16、t为生产时间,
17、rto为井眼半径,
18、z为井筒深度位置,
19、ρm为混合流体的密度,
20、vm为混合流体的速度,
21、g为重力加速度,
22、a为shiu和begg给出基于统计的油气水三相松弛距离,并通过模型进行计算,其中,c1为3.531e-8,c2为0.4882,c3为-0.3476,c4为0.2519,c5为4.724,c6为2.915,c7为0.2219,
23、在一具体的实数方式中,所述储层渗流模型为式中:
24、i为相编号,
25、t为时间,
26、φ为孔隙度,
27、为散度算子,
28、为梯度算子,
29、si为相i的饱和度,
30、k为绝对渗透率,
31、kri为相i的相对渗透率,
32、γi为相i的重度,
33、pi为相i的压力,
34、λi=kri/μi为相i的流度,,
35、z为垂直深度,向下为正,
36、ρi为相i中的质量分数γi为相i的重度,
37、yc,i为组分c在相i中的质量分数,
38、为组分c在相i中的源汇。
39、在一具体的实数方式中,所述储层热力学模型为式中:
40、cpi为相i的比热容,
41、d为油藏深度,
42、t为温度,
43、cpr为储层岩石比热容,
44、βi为相i的等压热膨胀系数,
45、ui为相i的流速,
46、cdr为储层岩石导热系数。
47、在一具体的实数方式中,s200包括子步骤:
48、s210、获取储层顶底面构造数据、井轨迹数据、测井解释成果数据、流体参数、测试井身结构数据、测试井口计量数据、基于光纤信号解释的测试温度剖面结果,所述测井解释成果数据包括沿井轨迹的孔隙度、渗透率和含油/水饱和度,所述流体参数包括流体的压力、体积和温度,所述测试井口计量数据包括产油量和产水量;
49、s220、对水平井的顶底构造面和井轨迹数据进行空间坐标变换,使得井轨迹位于同一个xz剖面;
50、s230、在变换后的水平井的顶底构造面和井轨迹数据基础上,建立正六面体的空间网格区域,且所述空间网格区域的z方向边界与水平井的顶底构造面相接触、x方向的网格尺寸小于或等于1m、y方向的网格尺寸为10~20m、z方向网格尺寸小于或等于5m、yz边界剖面与井轨迹间存在垂直距离;
51、s240、沿轴方向按平面批量为所述空间网格的属性赋值;
52、s250、沿井轨迹,将轨迹上的射孔网格的井指数均设置为1。
53、在一具体的实数方式中,s300中计算条件和数值求解方法为:采用有限差分法求解、流体动力学方程采用中心差分法实现空间离散化、热传导方程采用二阶中心差分法实现空间离散化、采用克兰克-尼科尔森方法进行时间离散化、耦合求解策略采用迭代耦合方法交替求解流体和热传导方程。
54、在一具体的实数方式中,s400包括子步骤:
55、s410、在光纤信号解释的测试温度剖面结果中,选取对应测试时刻的温度剖面和井口计量含水率数据,并按固定顺序整理为实际观测数据向量dobs;
56、s420、将初始化后的所述空间网格模型的x方向渗透率、含水饱和度和井指数设置为变量,组成初始模型参数向量m;
57、s430、设置同化次数na、及第i次数据同化时的膨胀系数αi,所述同化次数和所述膨胀系统的关系为:
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【技术保护点】
1.一种基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述井筒管流模型为式中:
3.根据权利要求2所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述储层渗流模型为
4.根据权利要求2所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述储层热力学模型为式中:
5.根据权利要求1所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,S200包括子步骤:
6.根据权利要求1所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,S300中计算条件和数值求解方法为:采用有限差分法求解、流体动力学方程采用中心差分法实现空间离散化、热传导方程采用二阶中心差分法实现空间离散化、采用克兰克-尼科尔森方法进行时间离散化、耦合求解策略采用迭代耦合方法交替求解流体和热传导方程。
7.根据权利要求1所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方
8.根据权利要求7所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述预测集合为Di=[di,1,di,2,...,di,N],
9.根据权利要求8所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述扰动模型为式中:
10.根据权利要求9所述的基于ES-MDA和DTS的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述更新模型为mi+1,j=mi,j+CMD(CDD+αiCD)-1(duc-di,j),其中,CMD为模型参数向量与预测结果向量的协方差矩阵,CDD为预测结果向量的自协方差矩阵。
...【技术特征摘要】
1.一种基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述井筒管流模型为式中:
3.根据权利要求2所述的基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述储层渗流模型为
4.根据权利要求2所述的基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,所述储层热力学模型为式中:
5.根据权利要求1所述的基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,s200包括子步骤:
6.根据权利要求1所述的基于es-mda和dts的水平井产液剖面解释方法,其特征在于,s300中计算条件和数值求解方法为:采用有限差分法求解、流体动力学方程采用中心差分法实现空间离散化、热传导方程采用二阶中心差分...
【专利技术属性】
技术研发人员:康博,邓睿,张亮,王键,邓祺,崔小江,黄静,蒋利平,米中荣,徐兵,赵星,段策,邓云辉,
申请(专利权)人:成都北方石油勘探开发技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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