一种稠油储层温度分布确定方法、装置、设备及介质与流程

    技术2024-11-20  2


    本发明涉及电磁原位热采稠油优化,尤其涉及一种稠油储层温度分布确定方法、装置、设备及介质。


    背景技术:

    1、电磁原位热采稠油技术具有加热速率快、增产效果明显及环保的优势,是非常规油气开采的主要手段之一,其不仅可用于重油、油砂资源开发,还有望在页岩油原位转化和天然气水合物原位相变开采中发挥重要作用。此外,也为风能、太阳能等新能源电力的应用提供了可能。

    2、井下电磁加热过程是复杂的,涉及到诸多物理现象,需要多学科交叉研究。描述整个加热过程的数值计算主要集中于对稠油储层温度分布的预测。但是,相关技术无法有效确定稠油储层温度分布。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种稠油储层温度分布确定方法、装置、设备及介质,可以有效确定稠油储层温度分布。

    2、第一方面,本发明提供一种稠油储层温度分布确定方法,包括:

    3、基于使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,建立相应的一维径向热传导数学模型;

    4、根据所述一维径向热传导数学模型定义多个无因次变量;

    5、根据所述多个无因次变量将所述一维径向热传导数学模型转换为第一无因次化数学模型,所述第一无因次化数学模型中包括无因次径向距离变量;

    6、对所述第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型;

    7、基于所述第二无因次化数学模型进行有因次求解,得到第一稠油储层温度分布。

    8、可选的,所述基于使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,建立相应的一维径向热传导数学模型,包括:

    9、基于所述稠油储层建立对应的圆柱体模型;所述圆柱体模型中包括位于中心的井筒模块,位于所述井筒模块中的电磁加热器模块,以及沿所述井筒模块径向对称分布的储层模块;

    10、基于朗伯-比尔电磁加热定律、热传导方程和所述圆柱体模型,建立所述一维径向热传导数学模型。

    11、可选的,所述一维径向热传导数学模型中包括径向距离变量、时间变量、温升分布函数、电磁功率吸收系数、井筒半径变量和储层半径变量;

    12、所述根据所述一维径向热传导数学模型定义多个无因次变量,包括:

    13、分别对所述一维径向热传导数学模型中的径向距离变量、时间变量、温升分布函数、电磁功率吸收系数、井筒半径变量和储层半径变量进行无因次化,得到无因次径向距离变量、无因次时间变量、无因次温升分布函数、无因次电磁功率吸收系数、无因次井筒半径变量和无因次储层半径变量,并作为所述多个无因次变量。

    14、可选的,所述对所述第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型,包括:

    15、对所述第一无因次化数学模型进行求解,得到无因次稳态解析解;

    16、根据所述多个无因次变量将所述无因次稳态解析解进行有因次转换,得到初步稠油储层温度分布;

    17、根据所述初步稠油储层温度分布,确定所述井筒模块的附近温度梯度大于预设阈值,并确定热量集中在所述井筒模块附近;

    18、为提高所述井筒模块附近径向温度分布曲线的准确性,对所述第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型。

    19、可选的,在所述基于所述第二无因次化数学模型进行有因次求解,得到第一稠油储层温度分布之后,所述方法还包括:

    20、比较所述第一稠油储层温度分布与所述初步稠油储层温度分布,以确定所述第一稠油储层温度分布与所述初步稠油储层温度分布的吻合程度;

    21、根据所述吻合程度确定所述第一稠油储层温度分布的准确性。

    22、可选的,在所述得到第一稠油储层温度分布之后,所述方法还包括:

    23、调整所述一维径向热传导数学模型中关键参数的参数值,以得到随所述关键参数的参数值变化而变化的多个第二稠油储层温度分布;其中,所述关键参数中包括加热时间、电磁加热器频率和电磁加热器功率中的至少一个;

    24、根据所述第一稠油储层温度分布、所述多个第二稠油储层温度分布和所述关键参数的参数值,统计稠油储层温度分布在所述参数值发生变化情况下的变化规律。

    25、可选的,在所述统计稠油储层温度分布在所述参数值发生变化情况下的变化规律之后,所述方法还包括:

    26、根据所述多个无因次变量确定真实实验尺度;

    27、根据所述真实实验尺度设计针对所述稠油储层的电磁加热实验;

    28、基于所述电磁加热实验,验证所述第一稠油储层温度分布、所述第二稠油储层温度分布和所述变化规律的准确性。

    29、第二方面,本发明提供一种稠油储层温度分布确定装置,包括:

    30、建立单元,用于基于使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,建立相应的一维径向热传导数学模型;

    31、定义单元,用于根据所述一维径向热传导数学模型定义多个无因次变量;

    32、转换单元,用于根据所述多个无因次变量将所述一维径向热传导数学模型转换为第一无因次化数学模型,所述第一无因次化数学模型中包括无因次径向距离变量;

    33、对数化单元,用于对所述第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型;

    34、求解单元,用于基于所述第二无因次化数学模型进行有因次求解,得到第一稠油储层温度分布。

    35、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的稠油储层温度分布确定方法。

    36、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的稠油储层温度分布确定方法。

    37、本发明提供的稠油储层温度分布确定方法、装置、设备及介质,可以基于使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,建立相应的一维径向热传导数学模型;根据一维径向热传导数学模型定义多个无因次变量;根据多个无因次变量将一维径向热传导数学模型转换为第一无因次化数学模型,第一无因次化数学模型中包括无因次径向距离变量;对第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型;基于第二无因次化数学模型进行有因次求解,得到第一稠油储层温度分布。本发明可以针对使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,有效确定出该稠油储层的温度分布。



    技术特征:

    1.一种稠油储层温度分布确定方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,建立相应的一维径向热传导数学模型,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一维径向热传导数学模型中包括径向距离变量、时间变量、温升分布函数、电磁功率吸收系数、井筒半径变量和储层半径变量;

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述基于所述第二无因次化数学模型进行有因次求解,得到第一稠油储层温度分布之后,所述方法还包括:

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述得到第一稠油储层温度分布之后,所述方法还包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述统计稠油储层温度分布在所述参数值发生变化情况下的变化规律之后,所述方法还包括:

    8.一种稠油储层温度分布确定装置,其特征在于,包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的稠油储层温度分布确定方法。


    技术总结
    本发明涉及电磁原位热采稠油优化技术领域,公开了一种稠油储层温度分布确定方法、装置、设备及介质。本发明可以基于使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,建立相应的一维径向热传导数学模型;根据一维径向热传导数学模型定义多个无因次变量;根据多个无因次变量将一维径向热传导数学模型转换为第一无因次化数学模型,第一无因次化数学模型中包括无因次径向距离变量;对第一无因次化数学模型中的无因次径向距离变量进行对数化,以得到第二无因次化数学模型;基于第二无因次化数学模型进行有因次求解,得到第一稠油储层温度分布。本发明可以针对使用电磁原位热采稠油方式进行采油的稠油储层,有效确定出该稠油储层的温度分布。

    技术研发人员:杨阳,于继飞,曹砚锋,刘文超,李孟龙,孙铭锴,闫新江,刘晨,郝同春,张晓彤
    受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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