一种蒸汽吞吐转多元热流体吞吐的开发效果评价方法与流程

本发明属于油气田开发，涉及一种开发效果评价方法，尤其涉及一种蒸汽吞吐转多元热流体吞吐的开发效果评价方法。

背景技术：

1、目前，我国稠油资源丰富，其中80％以上稠油产量都是通过蒸汽吞吐开采。蒸汽吞吐工艺是将高温高压的蒸汽从一口井中注入油层，然后关井进行短时间的焖井，最后开井生产让油藏流体从同一口井中采出。通常认为蒸汽吞吐主要依靠蒸汽的高温加热近井地带的原油使其降粘，从而提高油水流度比和增大油层渗透率。由于蒸汽吞吐的本质是采大于注，因此是一个能量不断衰减的过程，故而在蒸汽吞吐开发后期暴露出较多问题：首先，单井蒸汽吞吐加热范围有限，导致地层中滞留较多的稠油，且难以被再次动用；其次，由于蒸汽与稠油粘度差异大，再加上油藏非均质性的影响，在实际地层中很容易造成粘性指进与蒸汽超覆，从而降低蒸汽吞吐开发效果；最后，随着吞吐开发的不断进行，油水通道逐渐形成，蒸汽加热效果变差，含水率增加，油汽比下降，地层压力衰减严重，最终致使蒸汽吞吐开发效果变差。

2、多元热流体作为一种新型的热载体，是近年来发展起来的稠油增产技术，也开始在中国石油的海外稠油油田进行试验推广。目前该项技术的实施方式是在蒸汽吞吐的基础上，利用多元热流体吞吐进一步扩大蒸汽波及的体积延长吞吐周期，提升吞吐单井产量。相较于蒸汽，多元热流体并不是简单地将热蒸汽和非凝析气体进行混合。首先，多元热流体产生于高温燃烧室的剧烈燃烧过程，是一种高温、高压的气体混合物。多元热流体中的非凝析气体主要是氮气(n2)、二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)和一氧化碳(co)等，这与常规用于稠油开发的混合气体成分有所不同。其次，在现场开发中，技术人员总是将多元热流体生成后直接注入地层，有别于常规的分别注入不同气体成分的注入方法。最后，多元热流体中的蒸汽是过热蒸汽，它具有比传统的饱和蒸汽更高的热焓。

3、当前，蒸汽吞吐的评价指标相对较为明确，一般采用油汽比来评价蒸汽吞吐的开发效果。然而，多元热流体多组分作用机理复杂，这是因为多元热流体是一个多组分的混合体，如果套用传统蒸汽吞热采效果评价指标来评价多元热流体效果，并用来与蒸汽吞吐效果相对比，存在不适用的问题。蒸汽吞吐采用油汽比为主要评价指标，多元热流体吞吐用水量少，在周期内累产油相对低的情况下，油汽比远高于蒸汽吞吐。因此，对多元热流体吞吐开发效果的评价需要制定一套适用指标体系。

4、由此可见，如何提供一种蒸汽吞吐转多元热流体吞吐的开发效果评价方法，建立一套多元热流体吞吐综合评价体系，以便有效解决现有多元热流体多组分的混合体套用传统蒸汽吞热采效果评价指标来评价多元热流体效果评价指标不适用的问题，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种蒸汽吞吐转多元热流体吞吐的开发效果评价方法，所述评价方法有效解决了现有多元热流体多组分的混合体套用传统蒸汽吞热采效果评价指标来评价多元热流体效果评价指标不适用的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种蒸汽吞吐转多元热流体吞吐的开发效果评价方法，所述开发效果评价方法包括以下步骤：

4、(1)根据油田的生产和注入数据确定无因次评价指标，且所述无因次评价指标包括蒸汽油汽比:多元油(气+汽)比、蒸汽油焓比:多元油焓比、无因次回采水率比与含水率降幅；

5、(2)根据模糊数学的隶属度理论建立模糊综合评价体系，包括依次进行的确定因素集和评语集、计算隶属度并确定综合评价矩阵、计算权重、计算综合评价结果。

6、相较于蒸汽吞吐阶段，虽然多元热流体吞吐阶段的日产油和油汽比上升，含水率下降，但是日产液也随之下降，因此单一的评价指标难以实现准确评价改善效果。对此，本发明确定了四项用于评价蒸汽吞吐转多元热流体吞吐后开发效果的无因次评价指标，并在此基础上建立模糊综合评价体系，将定性评价转化为定量评价，最终得到综合评价结果，从而建立了一套多元热流体吞吐综合评价体系，有效解决了现有多元热流体多组分的混合体套用传统蒸汽吞热采效果评价指标来评价多元热流体效果评价指标不适用的问题。

7、优选地，步骤(1)所述蒸汽油汽比:多元油(气+汽)比具体表示过热蒸汽吞吐最后一阶段的油汽比和多元热流体第一阶段的油(气+汽)比的比值，计算公式为：

8、

9、式中，x1为蒸汽油汽比:多元油(气+汽)比；moil为周期产油量，t；msteam为周期注汽量，t；为周期注入co2量，t；为周期注入n2量，t。

10、本发明中，x1越小说明多元吞吐的质量换油率越高，改善效果也就越好。

11、优选地，步骤(1)所述蒸汽油焓比:多元油焓比具体表示过热蒸汽吞吐最后一阶段和多元热流体第一阶段的油焓比之比，计算公式为：

12、

13、式中，x2为蒸汽油焓比:多元油焓比；hsteam为周期注入蒸汽热焓值，kj；为周期注入co2热焓值，kj；为周期注入n2热焓值，kj。

14、本发明中，x2越小说明多元吞吐的热量换油率越高，改善效果也就越好。

15、优选地，步骤(1)所述无因次回采水率比具体表示过热蒸汽吞吐最后一阶段和多元热流体第一阶段的回采水率之比，计算公式为：

16、

17、式中，x3为无因次回采水率比；mwater(steam)为蒸汽吞吐周期冷凝水返排量，t；msteam(steam)为蒸汽吞吐周期注入蒸汽量，t；mwater(mtf)为多元热流体吞吐周期冷凝水返排量，t；msteam(mtf)为多元热流体吞吐周期注入蒸汽量，t。

18、本发明中，x3越小说明多元吞吐的冷凝水返排越多，改善效果也就越好。

19、优选地，步骤(1)所述含水率降幅具体表示多元热流体吞吐第一阶段含水率相比于过热蒸汽吞吐最后一阶段的降低程度，计算公式为：

20、

21、式中，x4为含水率降幅，％；fw(mtf)为多元热流体吞吐周期含水率，％；fw(steam)为蒸汽吞吐周期含水率，％。

22、本发明中，x4越大说明多元吞吐降低含水的能力越强，改善效果也就越好。

23、优选地，步骤(2)所述因素集由步骤(1)所得无因次评价指标组成。

24、优选地，步骤(2)所述因素集u＝{无因次回采水率比，蒸汽油汽比:多元油汽比，蒸汽油汽比:多元油(气+汽)比，含水率降幅，热利用率}。

25、优选地，步骤(2)所述评语集v＝{受效好、受效差}，进一步优选为评语集v＝{受效好、受效一般、受效差}。

26、优选地，步骤(2)所述隶属度的计算函数包括偏大型隶属函数、偏小型隶属函数和中间型隶属函数。

27、优选地，所述偏大型隶属函数的表达式为：

28、

29、优选地，所述偏小型隶属函数的表达式为：

30、

31、优选地，所述中间型隶属函数的表达式为：

32、

33、式中，x为因素值；a、b和k分别为评价等级参数(得到好、中、差的划分界限)；μ(x)为模糊集“受效好、中、差”的隶属函数；μ为蒸汽吞吐转多元热流体吞吐受效程度判别模糊集。

34、优选地，步骤(2)所述权重采用信息熵权法进行计算，且计算公式为：

35、

36、式中，kij为评判矩阵构成的原始数据；qij为原始数据无量纲化后的数据；kmax为原始数据的最大值；kmin为原始数据的最小值；kavg为原始数据的平均值；ε为调整因子。

37、求取第j个指标的评价熵，且不同指标评价熵hj的计算公式为：

38、

39、

40、式中，p＝1/lnm，且m取任意值，保证0≤hj≤1。

41、求取第j个指标的差异系数αj和权重wj，具体计算公式为：

42、αj＝1-hj

43、

44、优选地，步骤(2)所述综合评价结果包括受效好、受效一般和受效差。

45、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

46、本发明确定了四项用于评价蒸汽吞吐转多元热流体吞吐后开发效果的无因次评价指标，并在此基础上建立模糊综合评价体系，将定性评价转化为定量评价，最终得到综合评价结果，从而建立了一套多元热流体吞吐综合评价体系，有效解决了现有多元热流体多组分的混合体套用传统蒸汽吞热采效果评价指标来评价多元热流体效果评价指标不适用的问题。