水驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)物理模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)值模擬研究

1、水驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)物理模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬研究 20082008年地科院數(shù)值模擬研討會年地科院數(shù)值模擬研討會單單 位：地科院稠油室位：地科院稠油室匯報(bào)人：尉雪梅匯報(bào)人：尉雪梅日日 期：期：2008年年11月月該項(xiàng)研究隸屬于該項(xiàng)研究隸屬于“普通稠油水驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)提高普通稠油水驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)提高采收率技術(shù)研究采收率技術(shù)研究”總公司科研課題?？偣究蒲姓n題。一、前言一、前言一、前言一、前言中二中試驗(yàn)區(qū)中二中試驗(yàn)區(qū)Ng5Ng5地層壓力變化狀況地層壓力變化狀況7.4MPa國外蒸汽驅(qū)成功的條件：國外蒸汽驅(qū)成功的條件：油層壓力油層壓力5MPa0.40.4該課題難點(diǎn)之一：高壓條件下轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)的可行性該課題難點(diǎn)之一：高壓條件下

2、轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)的可行性物理實(shí)驗(yàn)方案物理實(shí)驗(yàn)方案一、前言一、前言序號序號試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件研究內(nèi)容研究內(nèi)容轉(zhuǎn)汽驅(qū)壓力轉(zhuǎn)汽驅(qū)壓力MPaMPa注汽溫度注汽溫度蒸汽干度蒸汽干度%實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 17 72862861010蒸汽驅(qū)縱向波及規(guī)律蒸汽驅(qū)縱向波及規(guī)律實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 23030實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 35 52642644040實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4 45 52642644040蒸汽驅(qū)平面波及規(guī)律蒸汽驅(qū)平面波及規(guī)律縱向非均質(zhì)物理模型縱向非均質(zhì)物理模型平面均質(zhì)物理模型平面均質(zhì)物理模型物理模擬實(shí)驗(yàn)條件物理模擬實(shí)驗(yàn)條件不同蒸不同蒸汽干度汽干度研究思路和流程研究思路和流程不同轉(zhuǎn)不同轉(zhuǎn)驅(qū)壓力驅(qū)壓力改善波及體積措施改善波及體積措施縱向波及規(guī)律縱向

3、波及規(guī)律平面平面模型模型數(shù)值模型的建立數(shù)值模型的建立平平面面波波及及規(guī)規(guī)律律縱向模型縱向模型一、前言一、前言縱向縱向避射避射平面邊井平面邊井關(guān)閉關(guān)閉/控液控液實(shí)驗(yàn)擬合實(shí)驗(yàn)擬合二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（一）（一）數(shù)模過程中的應(yīng)注意的問題數(shù)模過程中的應(yīng)注意的問題（二）（二）縱向波及規(guī)律研究縱向波及規(guī)律研究（三）（三）平面波及規(guī)律研究平面波及規(guī)律研究（四）（四）措施方案優(yōu)化研究措施方案優(yōu)化研究注注意意問問題題單位的轉(zhuǎn)換單位的轉(zhuǎn)換圍繞物理模擬條件建模圍繞物理模擬條件建模生產(chǎn)參數(shù)確定生產(chǎn)參數(shù)確定- -轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后定壓生產(chǎn)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后定壓生產(chǎn)（一）（一）數(shù)模過程中的應(yīng)注意的問題數(shù)模過程中的應(yīng)注意的問題

4、二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究參數(shù)名稱參數(shù)名稱單位單位油藏參數(shù)值油藏參數(shù)值物理實(shí)驗(yàn)值物理實(shí)驗(yàn)值注采井距注采井距141m50cm油層厚度油層厚度12.57m4.46cm滲透率滲透率1605mD405.83D時間時間1a7.6min注入量注入量200m3/d2.1L/h孔隙度孔隙度3033.98熱擴(kuò)散系數(shù)熱擴(kuò)散系數(shù)m2/s6.45E075.79E07原油粘度原油粘度50mPas35003500原油密度原油密度kg/m3968.6968.6含油飽和度含油飽和度6175初始油藏溫度初始油藏溫度6565初始油藏壓力初始油藏壓力MPa12.310中二中中二中Ng5Ng5油藏相關(guān)參數(shù)的比例?；筒叵嚓P(guān)參數(shù)

5、的比例?；瘑挝坏霓D(zhuǎn)換單位的轉(zhuǎn)換二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究注注意意問問題題單位的轉(zhuǎn)換單位的轉(zhuǎn)換圍繞物理模擬條件建模圍繞物理模擬條件建模生產(chǎn)參數(shù)確定生產(chǎn)參數(shù)確定- -轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后定壓生產(chǎn)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后定壓生產(chǎn)（一）（一）數(shù)模過程中的應(yīng)注意的問題數(shù)模過程中的應(yīng)注意的問題二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究1、構(gòu)造、構(gòu)造頂面深度（頂面深度（0）2、頂?shù)咨w層損失（實(shí)驗(yàn)運(yùn)用高溫隔熱板，小得多）、頂?shù)咨w層損失（實(shí)驗(yàn)運(yùn)用高溫隔熱板，小得多）分層分層油藏參數(shù)值油藏參數(shù)值物理實(shí)驗(yàn)參數(shù)值物理實(shí)驗(yàn)參數(shù)值 厚度厚度m滲透率滲透率mD厚度厚度cm滲透率滲透率DK13.119661.10497.

6、23K22.618890.92477.76隔層隔層2.91.03K31.8711660.66294.90K42.314560.82368.24隔層隔層2.10.74K52.715460.96391.01合計(jì)合計(jì)17.576.23（二）縱向波及規(guī)律研究（二）縱向波及規(guī)律研究 1 1、數(shù)值模型的建立數(shù)值模型的建立縱向模型參數(shù)值縱向模型參數(shù)值二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究計(jì)算的累計(jì)注入量計(jì)算的累計(jì)注入量實(shí)驗(yàn)的累計(jì)注入量實(shí)驗(yàn)的累計(jì)注入量實(shí)驗(yàn)的驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)的驅(qū)油效率計(jì)算的驅(qū)油效率計(jì)算的驅(qū)油效率累計(jì)注入量，累計(jì)注入量，m3驅(qū)油效率，驅(qū)油效率，%蒸汽干度為蒸汽干度為0.4，油藏壓力，油藏壓力5MPa擬合結(jié)

7、果擬合結(jié)果（二）縱向波及規(guī)律研究（二）縱向波及規(guī)律研究 2 2、擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（二）縱向波及規(guī)律研究（二）縱向波及規(guī)律研究 2 2、擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果溫度場圖溫度場圖二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究干度，干度，% %轉(zhuǎn)驅(qū)壓力，轉(zhuǎn)驅(qū)壓力，MPaMPa5 57 79 9101020203030404050506060數(shù)值模擬方案設(shè)計(jì)數(shù)值模擬方案設(shè)計(jì)增加數(shù)模方案共增加數(shù)模方案共1515個方案個方案（二）縱向波及規(guī)律研究（二）縱向波及規(guī)律研究 3 3、方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案數(shù)模方案數(shù)模方案 相同干

8、度和注入倍數(shù)下，地層壓力越低，蒸汽波及范圍越大，剩余油相同干度和注入倍數(shù)下，地層壓力越低，蒸汽波及范圍越大，剩余油相對越少。相對越少。不同壓力下含油飽和度場和溫度場圖不同壓力下含油飽和度場和溫度場圖5MPa7MPa9MPa含油飽和度場含油飽和度場溫度場溫度場二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究蒸汽干度蒸汽干度0.40.4、注入倍數(shù)、注入倍數(shù)4 4水驅(qū)后不同壓力轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)驅(qū)油效率水驅(qū)后不同壓力轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)驅(qū)油效率二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究蒸汽干度蒸汽干度0.4轉(zhuǎn)汽驅(qū)壓力轉(zhuǎn)汽驅(qū)壓力水水驅(qū)驅(qū)蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)壓力，壓力，MPa采出程度，采出程度，%與與5 MPa對比對比555.6749.56.1945.510

9、.1 相同壓力和注入倍數(shù)下，蒸汽干度越高，蒸汽波及范圍越大，剩相同壓力和注入倍數(shù)下，蒸汽干度越高，蒸汽波及范圍越大，剩余油相對越少。余油相對越少。0.20.40.6轉(zhuǎn)汽驅(qū)壓力轉(zhuǎn)汽驅(qū)壓力7MPa、注入倍數(shù)、注入倍數(shù)4干度干度含油飽和度場含油飽和度場溫度場溫度場二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究不同干度下含油飽和度場和溫度場圖不同干度下含油飽和度場和溫度場圖35.735.744.044.047.147.148.548.549.349.341.341.349.549.552.152.154.454.456.456.445.245.254.554.559.959.964.664.667.767.70 0

10、101020203030404050506060707080800 02 24 46 68 81010注入倍數(shù)，PV注入倍數(shù)，PV采出程度 %采出程度 %0.20.20.40.40.60.6水水驅(qū)驅(qū)蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)蒸汽干度蒸汽干度水驅(qū)后油藏壓力水驅(qū)后油藏壓力7MPa7MPa轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究蒸汽干度蒸汽干度采出程度，采出程度，%與與0.6對比對比0.244.010.50.449.55.00.654.5 高壓高干度蒸汽驅(qū)可以獲得低壓中干度同樣的驅(qū)油效果高壓高干度蒸汽驅(qū)可以獲得低壓中干度同樣的驅(qū)油效果7MPa含油飽和度場含油飽和度場溫度場溫度場注入倍數(shù)注入倍數(shù)4干度干度0

11、.65MPa干度干度0.4二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究含氣飽和度場含氣飽和度場不同壓力、干度轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)采出程度不同壓力、干度轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)采出程度 注入倍數(shù)注入倍數(shù)4轉(zhuǎn)驅(qū)壓力轉(zhuǎn)驅(qū)壓力7MPa、蒸汽干度、蒸汽干度0.6的采出程度的采出程度54.8 轉(zhuǎn)驅(qū)壓力轉(zhuǎn)驅(qū)壓力5MPa、蒸汽干度、蒸汽干度0.4的采出程度的采出程度55.6二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究0.8%生產(chǎn)井生產(chǎn)井1 1生產(chǎn)井生產(chǎn)井2 2生產(chǎn)井生產(chǎn)井3 3注入井注入井（三）平面波及規(guī)律研究（三）平面波及規(guī)律研究 1 1、數(shù)值模型的建立數(shù)值模型的建立一注三采模擬九點(diǎn)井網(wǎng)的四分之一一注三采模擬九點(diǎn)井網(wǎng)的四分之一二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究

12、計(jì)算的累計(jì)注入量，計(jì)算的累計(jì)注入量，m3實(shí)驗(yàn)的累計(jì)注入量，實(shí)驗(yàn)的累計(jì)注入量，m3實(shí)驗(yàn)的驅(qū)油效率，實(shí)驗(yàn)的驅(qū)油效率，m3計(jì)算的驅(qū)油效率，計(jì)算的驅(qū)油效率，m3累計(jì)注入量，累計(jì)注入量，m3驅(qū)油效率，驅(qū)油效率，%蒸汽干度為蒸汽干度為0.4，油藏壓力，油藏壓力5MPa擬合結(jié)果擬合結(jié)果（三）平面波及規(guī)律研究（三）平面波及規(guī)律研究 2 2、擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果、擬合實(shí)驗(yàn)結(jié)果生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（三）平面波及規(guī)律研究（三）平面波及規(guī)律研究 2 2、擬合實(shí)深驗(yàn)結(jié)果、擬合實(shí)深驗(yàn)結(jié)果溫度場圖溫度場圖二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（三）平面波及規(guī)律研究（三）平面波及規(guī)律研究 3 3、波及規(guī)律研究、

13、波及規(guī)律研究二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究5MPa，干度，干度0.47MPa，干度，干度0.6注入倍數(shù)注入倍數(shù)4轉(zhuǎn)驅(qū)壓力轉(zhuǎn)驅(qū)壓力7MPa、蒸汽干度、蒸汽干度0.6的采出程度的采出程度62.2 轉(zhuǎn)驅(qū)壓力轉(zhuǎn)驅(qū)壓力5MPa、蒸汽干度、蒸汽干度0.4的采出程度的采出程度59.9二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究不同壓力、干度轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)采出程度不同壓力、干度轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)采出程度 注入倍數(shù)注入倍數(shù)42.3%二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究蒸汽超覆的存在影蒸汽超覆的存在影響縱向波及體積響縱向波及體積（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 1 1、提高縱向波及體積、提高縱向波及體積 為了減弱蒸汽超

14、覆的不利影響，采取避射措施，設(shè)計(jì)方案進(jìn)為了減弱蒸汽超覆的不利影響，采取避射措施，設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。行優(yōu)化。二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究注入井避射上部、生產(chǎn)井不避射注入井避射上部、生產(chǎn)井不避射注入井不避射、生產(chǎn)井避射上部注入井不避射、生產(chǎn)井避射上部注入井、生產(chǎn)井同避射上部注入井、生產(chǎn)井同避射上部不避射不避射（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 1 1、提高縱向波及體積、提高縱向波及體積蒸汽干度（蒸汽干度（0.4）和注入倍數(shù)（）和注入倍數(shù)（4）時不同射孔情況下的溫度場圖）時不同射孔情況下的溫度場圖二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積

15、的措施優(yōu)化 1 1、提高縱向波及體積、提高縱向波及體積注入井避射上部、生產(chǎn)井不避射注入井避射上部、生產(chǎn)井不避射注入井不避射、生產(chǎn)井避射上部注入井不避射、生產(chǎn)井避射上部注入井、生產(chǎn)井同避射上部注入井、生產(chǎn)井同避射上部不避射不避射注采井不同避射位置的采出程度注采井不同避射位置的采出程度 注入井和生產(chǎn)井同避射上部可提高采出程度。注入井和生產(chǎn)井同避射上部可提高采出程度。（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 1 1、提高縱向波及體積、提高縱向波及體積二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 2 2、提高平

16、面波及體積、提高平面波及體積措施一：關(guān)閉邊井措施一：關(guān)閉邊井措施二：邊井控液措施二：邊井控液邊井邊井邊井邊井邊井邊井邊井邊井邊井邊井邊井邊井角井角井井網(wǎng)九點(diǎn) 五點(diǎn)九點(diǎn)井網(wǎng)0 0101020203030404050506060707080800 01 12 23 34 45 56 67 78 8注入倍數(shù)，PV注入倍數(shù)，PV采出程度，%采出程度，%關(guān)閉邊井時機(jī)研究關(guān)閉邊井時機(jī)研究邊井突破破前關(guān)井邊井突破破前關(guān)井未采取措施未采取措施邊井突破時關(guān)井邊井突破時關(guān)井邊井突破后邊井突破后 一段時間關(guān)井一段時間關(guān)井 對于采用蒸汽驅(qū)后期關(guān)閉邊井措施，推薦邊井蒸汽突破時為最佳時機(jī)，對于采用蒸汽驅(qū)后期關(guān)閉邊井措施，

17、推薦邊井蒸汽突破時為最佳時機(jī)，可以較早的見到效果。可以較早的見到效果。二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 2 2、提高平面波及體積、提高平面波及體積邊井突破時對邊井控液邊井突破時對邊井控液 對邊井進(jìn)行控液措施，可提高采出程度。對邊井進(jìn)行控液措施，可提高采出程度。二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 2 2、提高平面波及體積、提高平面波及體積二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究（四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 2 2、提高平面波及體積、提高平面波及體積邊井蒸汽突破時邊井蒸汽突破時的溫度場的溫度場不采取措施不采取措施邊井控液邊井控液角井提液角井提液關(guān)閉邊井關(guān)閉邊井 水驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后期當(dāng)蒸汽突破近井時關(guān)閉邊井和邊井控水驅(qū)轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)后期當(dāng)蒸汽突破近井時關(guān)閉邊井和邊井控液措施效果相近。液措施效果相近。二、數(shù)值模擬研究二、數(shù)值模擬研究對比兩種措施對比兩種措施 （四）（四）提高波及體積的措施優(yōu)化提高波及體積的措施優(yōu)化 2 2、提高平面波及體積、提高平面波及體積三、認(rèn)識和結(jié)論三、認(rèn)識和結(jié)論1、運(yùn)用數(shù)模模