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《东北石油大学》 2011年
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蒸汽驱动态预测方法和优化技术研究

范英才  
【摘要】:由于蒸汽吞吐增加最终采收率的能力有限(一般为15%~20%),因此如何完善蒸汽驱技术、实现蒸汽驱油田的合理开发和对生产的科学管理,是当前面临的重要课题。虽然可用现有数值模拟方法对蒸汽驱生产能力进行预测,但数值模拟所需资料多、计算复杂、研究成本高。因此,本文开发和研究新的蒸汽驱理论模型,提供一种实时预测、分析和优化蒸汽驱技术参数的方法,对于丰富热力采油理论、筛选蒸汽驱油藏、编制开发方案以及优化蒸汽驱工艺、改善蒸汽驱效果具有重要意义。 本文依据物质守恒和能量守恒原理,结合蒸汽驱油藏内油、气、水及温度分布规律,建立了严格的积分形式质量平衡方程和能量平衡方程,所建方程为定量分析蒸汽驱动态的时变性和复杂性奠定了理论基础并提供了解题思路。 文中提出了蒸汽超覆与蒸汽前缘推进两种情况下相互转换的等效及拟等效位置定义和计算方法,建立了蒸汽驱地质物理模型,解决了应用Van Lookeren理论处理动力学不稳定问题的相容性问题,为定量分析蒸汽驱蒸汽超覆及前缘推进现象提供了依据。 建立了由前缘推进模型(FAPM)和蒸汽超覆模型(SOPM)构成的蒸汽驱动态预测理论模型(SFPM)。SFPM模型可用于蒸汽驱油藏筛选、蒸汽驱实施方案设计、敏感性参数分析和生产动态实时预测与调整。SFPM模型是优化蒸汽驱技术参数的目标函数。 应用所建模型(SFPM),输入油藏的35个基础数据,几秒钟内便可获得适用于蒸汽驱油藏筛选、初步工艺设计及可行性分析的有用参数和信息。分析工作简单便捷,结论精确度高。 设计并开发了蒸汽驱动态预测、优化和调整系统,研制了数值运算软件。应用本文软件可以进行蒸汽驱油藏筛选、可行性研究、开发方案合理编制以及实现采油生产历史拟合,分析影响采收率的关键技术参数。 对辽河油田齐40块蒸汽驱敏感性参数和“三场”分布进行了理论分析,得到了理论符合实际的结论。结果表明辽河油田齐40块中深层稠油油藏蒸汽驱67个月后油气比将低于0.15,经济效益变差,应该对该块的注汽量、注汽方式甚至开发方式进行调整,这样可取得更好的开发效果。 提出了基于粒子群算法的蒸汽驱动态优化与调整技术分析方法。结果表明: (1)粒子群优化方案显著增加了每个月累计油汽比值,提高了采收率; (2)采用粒子群优化注汽方案,可使齐40块蒸汽驱保持120个月累计油汽比大于0.15,明显改善了蒸汽驱效果; (3)粒子群优化方案中的累计油汽比曲线下降缓慢,120个月后仍可以继续生产。 本文开发的蒸汽驱理论模型、优化和调整系统及其软件的预测结果符合油田生产实际,具有重要的应用价值。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE357.7

【参考文献】
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【同被引文献】
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