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蒸汽吞吐是目前开发稠油油藏最为主要的方式之一,高温焖井测试是在吞吐井注汽结束后,利用专门的测温、测压仪器,连续测量记录井底温度、压力的大小和变化资料,达到准确认识地下储层性质、动用状况,优化开发技术的目的。高温焖井测试资料具有温度和压力双参数关联性强、井筒流动和油藏渗流动态耦合明显、测试系统温度和相变剧烈、井间干扰大、数据解释难度大等特点。针对目前辽河油田蒸汽吞吐高温测试的技术进展情况,通过井筒-油藏的-体化动态机理研究和数学方法筛选,着重在蒸汽吞吐焖井过程解释理论和解释方法上开展工作。
首先,从稠油油藏蒸汽吞吐焖井阶段井筒、油藏流体性质和渗流机理方面详细阐述了焖井过程中复杂的物理、化学、热动力学现象。
其次,从质量守恒、能量守恒、井筒和多孔介质多相流等基础理论出发,推导了焖井阶段井筒流动数学模型、油藏渗流数学模型和井筒-油藏动态耦合数学模型,形成了焖井测试双参数解释一体化的数学模型。
第三,根据建立焖井测试解释一体化数学模型,采用有限差分方法进行离散化处理,推导了井筒多相流动和油藏多相渗流的差分数学模型,形成了线性方程组基本形式。
第四,考虑了多轮次吞吐对焖井测试的影响,采用网格跟踪细分技术,根据蒸汽相饱和度和稠油粘温曲线拐点温度,实现了相变界面和加热区的准确描述,利用追赶法和不完全LU分解预处理共轭梯度法求解线性方程组,通过建立温度、压力双参数目标函数,实现了焖井测试双参数解释模型的自动拟合求解。
第五,利用C++编程环境,编制了相应的焖井测试双参数解释程序,与通用井筒参数计算方法、CMG-STARS、Gringarten-Bourdet图版分别进行了理论对比和检验,确定了方法和程序的正确性。
最后,研究了不同因素对焖井压力的影响规律,分析了焖井过程中蒸汽腔变化规律,并对现场实际测试资料进行了解释应用。
研究过程中,实现了井筒存储效应、油藏蒸汽腔的对压力影响的量化描述,通过井底注采速度建立了合理的一体化研究系统,实现了温度辅助压力解释的双参数高温测试解释。结果表明,建立的解释模型能够定量描述焖井过程中井筒及油藏中传质传热机理,对稠油油藏的开发实践具有较大的指导作用和实践意义。