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《同位素示蹤井間監(jiān)測技術簡介2008.3.10.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、示蹤劑解釋軟件的理論基礎是Brigham等提出的半解析流管模型,通過使用更為先進的流線方法取代流管方法,實現了解釋系統(tǒng)的優(yōu)化,突破了數值方法和解析方法的瓶頸。軟件解釋的理論方法和途徑主要包括以下幾個方面。示蹤劑解釋軟件原理資料解釋資料解釋是我公司和石油大學(華東)石油工程學院教授共同開發(fā)研制的“示蹤劑測試綜合解釋軟件”,解釋軟件原理如下:1、壓力的計算由于壓力計算是流線計算的前提,因此首先需要進行壓力的計算。壓力計算采用黑油模型。利用數值方法確定注入示蹤劑過程以及監(jiān)測過程中的油層壓力分布。研究中可以發(fā)現:壓力的分布對于飽和度的變化以及分層與合層的處理不敏感。而對于
2、開發(fā)后期處于中高含水期的油田來說,油藏壓力在短期內不會有太大的波動。因此模擬一個區(qū)塊達到穩(wěn)態(tài)或者擬穩(wěn)態(tài)時的壓力分布,可以作為后面擬合參數的基礎。油水兩相的連續(xù)性方程如下:式中:k為滲透率,kro,krw分別為油水相對滲透率,Bo,Bw為油水體積系數,μo,μw分別為油水粘度,ρo,ρw分別為油水密度,ρosc,ρwsc分別為油水地面狀況下的標準密度,Po,Pw分別為油水壓力,φ為孔隙度,so,sw分別為油水飽和度,qo,qw分別為地面標準狀況下單位體積巖石中注入或者采出的油水質量流量,注入為負,采出為正,g為重力加速度,D為標高,▽.表示散度,▽表示梯度。2、流線
3、確定的數學模式流線計算在壓力計算之后展開,這也是整個半解析方法的核心,計算完流線后,才可以進行濃度等的計算,完成示蹤劑產出曲線的擬合工作。根據目前成熟的流線算法,計算流線在平面或者在空間上的分布。剛性介質中不可壓縮流體的達西速度表示為:其中:λ=k/μ為位置的函數。由于流體不可壓縮,散度為零,即除去源匯項外:因此三維的流線可以積分下式得到:可以得到網格各個方向的速度為:vi=bi+cili經推導(略)得到平面流函數為:ψ=ψo+αx+by+cxy從而可以確定平面流線分布。3、濃度的計算計算完流線分布之后,就可以在每個流線內部進行示蹤劑濃度產出的擬合,由于流線的計算
4、已經把三維問題轉化成了一維問題,因而就可以利用比較成熟并且不損失精度的解析方法計算濃度。根據一維擴散方程:其中:K為有效混合系數;c為示蹤劑濃度;x為一維長度;u為一維滲流速度;t為時間;結合定解條件:c(x,t)=cox=0c(x,t)=0x=∞c(x,t)=0t=0可以得到一維濃度計算代數式:其中:co為注入濃度;erfc(x)為誤差余函數。3、濃度的計算對于小段塞來講,產出濃度如下:其中:△x為段塞長度上面為等速流時的產出濃度計算公式,經過合適的處理即為不等速流的產出濃度計算式。即:其中:△s為對應某一時間時的段塞長度:α為擴散常數在計算濃度的同時,需要考慮
5、示蹤劑在地層中的吸附,示蹤劑的吸附和示蹤劑的種類關系比較密切,一般來說,化學示蹤劑吸附較大。根據1980年Satter等的理論推導公式:確定滯后系數:其中:α為吸附系數,ρr為巖石密度,C為濃度,x為一維流動時x方向的距離,t為時間。一維濃度產出公式里的時間與段塞長度替換為:即等效為時間滯后,注入段塞縮短。S為轉換后的濃度,R為上面計算的遲滯系數,t為產出時間。4、吸附的考慮各條流線最終在井筒匯合,井筒的濃度是各層、各條流線上產出濃度的混合效應的結果。因此需要累加各條流線濃度計算的結果,可以表示為:其中:為井筒某一時間的產出濃度;為某一流線上在對應時間對應井筒位置
6、的產出濃度;對流線的積分;為流線上某種流體的貢獻量。根據以上數學模型,我們再經過反復調參將實測曲線與計算曲線相擬合,最終求出地下高滲透層參數及其它地層參數。5、井筒產出濃度的計算在飽和度分布均一的情況下,根據色譜原理,定義遲滯因子:根據非分配示蹤劑突破時間tw與分配性示蹤劑的突破時間t1的差別:t1=tw(1+β)可以得到剩余油飽和度:上面式中t1為分配示蹤劑突破時間,t為非分配示蹤劑突破時間,Sor為剩余油飽和度。Kd為與示蹤劑相關的常數。因此,在流線上一定的飽和度分布前提下,在每一個網格內利用色譜理論,得到從注入井到產出井整個流動過程中分配性示蹤劑的滯后時間,
7、從而得到示蹤劑的濃度產出曲線,曲線擬合結果較好的情況下對應的飽和度為實際飽和度。6、飽和度的考慮根據以上的分析可以知道,對于一個具體區(qū)塊來講,在確定壓力分布之前首先要確定地質模型,主要包括地層參數的各種分布的確定。(1)油藏范圍的確定包括油藏范圍的長度與寬度以及所要研究的層數,即確定所要研究的油藏范圍。(2)井參數包括井名、井性質(注入/采出)、注入采出量、產水率、井底流壓(可選)、井徑,以及各層的厚度、孔隙度、原始滲透率、原始飽和度、目前射孔情況等。(3)網格參數包括平面劃分網格數目、大小以及無效網格確定。(4)油藏頂部深度7、地質模型8、輔助參數的利用為了更為
8、合理的確定