遗传算法用于蒸汽吞吐井注采参数的优化设计

建立了一套蒸汽吞吐注采参数快速整体优化设计的方法．并编制了相应的软件。该方法以周期采油量计算为基础,以周期平均日收益最大化为优化目标,以遗传算法为手段,对注汽压力、注汽干度、注汽速率、周期注汽量、焖井时间及井底流压进行整体优化设计。鉴于遗传算法快速搜索、整体寻优的特点．该方法可以快速全局优化蒸汽吞吐的注采参数。用该方法对辽河油田冷41稠油区进行注采参数优化设计,并与现场实际资料对比,效果明显。     

试验设计方法在稠油蒸汽吞吐方案优化中的应用

蒸汽吞吐是稠油油藏最常用的开发方式,而蒸汽吞吐的开发效果主要受到地质静态因素和生产动态因素的影响。结合风城油田M井区稠油油藏蒸汽吞吐生产状况,运用试验设计方法对注汽速度、注汽量、焖井时间和蒸汽干度4种注汽参数进行了优化设计。利用数值模拟对设计出的29组参数组合进行了周期产油量计算,并利用DOE软件回归得到了4种注汽参数与周期产油量的计算公式,公式计算结果和数值模拟结果相比,计算结果最大相对误差为1.73%,平均相对误差为0.52%。运用该方法可以获得最佳的参数组合方案,也可以计算得到不同参数组合下的目标值。     

特超稠油油藏蒸汽吞吐数值模拟

蒸汽吞吐是增加稠油产量的一种经济而有效的方法。克拉玛依油田九7区稠油在50℃时,地面脱气原油的粘度为2400～961000mPa·s,平均452029mPa·s,属超稠油油藏。针对克拉玛依油田九7区浅层特超稠油油藏的特点,利用数值模拟方法研究了蒸汽吞吐的主要注采参数。对注汽强度、注汽速度、周期注汽量、注汽压力、焖井时间和蒸汽干度等注汽参数进行了优化计算,推荐了注采参数的优化方案,在此基础上对蒸汽吞吐井的吞吐效果进行了预测,得到了不同周期的周期产油量等。计算结果对于克拉玛依油田九7区特超稠油油藏进行蒸汽吞吐开采具有一定的指导意义。     

稠油油藏蒸汽吞吐参数优化及效果预测

以某稠油油藏为例,通过数值模拟方法,对7种蒸汽吞吐参数(注汽强度、注汽速度、注汽干度、注汽温度、焖井时间、排液速度和周期注汽量递增)进行优化,得出适合该油藏的蒸汽吞吐参数,并对蒸汽吞吐开发效果进行了预测,为该油田稠油区块蒸汽吞吐的现场应用提供了合理的注汽工艺参数。     

稠油油藏组合蒸汽吞吐的分区方法

针对组合蒸汽吞吐技术缺少简单明确、科学可靠分区方法的问题,依托数值模拟方法,建立稠油油藏蒸汽吞吐井间汽窜的数值模拟模型,研究渗透率突进系数、原油黏度、油层厚度、井间压力梯度等因素与蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期的定量关系。利用多元非线性回归方法建立多因素影响下蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期的预测模型,利用蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期的不同,实现组合蒸汽吞吐区的定量划分。以王庄油田坨82块为例,采用所建立的模型对相邻蒸汽吞吐井间汽窜发生所在周期进行了计算,实践证明,该模型应用简单方便,结果可靠,实现了不同注汽能力下的组合蒸汽吞吐区的定量划分,满足矿场应用的需要。     

模拟退火算法用于蒸汽吞吐井生产能力的预测

模拟退火算法是一种利用统计力学观点求解优化问题全局最优解的方法,是目前解决优化问题的一种比较先进的方法。本文应用模拟退火算法对蒸汽吞吐注采参数进行优化设计,并确定出了6个吞吐周期的最优周期产油量和周期注蒸汽量,较实际周期产油量和实际周期注汽量均有明显增加。将各周期的优化累积产油量和优化累积注汽量画在累积产油量与累积注汽量的双对数坐标中,得出累积注汽量和累积采油量关系曲线(简称注采关系曲线)。将该注采关系曲线外推估算了该井未来周期的累积产油量和累积注汽量,从而达到对蒸汽吞吐井生产能力的预测。     

基于模糊综合评判模型的蒸汽吞吐注采参数优化设计方法的研究

方法根据正交设计法和模糊数学原理，提出了一套完善的对蒸汽吞吐注采参数进行优化设计的模糊综合评判模型，并通过计算实例进行分析。目的优化蒸汽吞吐注采参数，提高稠油油藏开发效果。结果该方法能综合考虑蒸汽吞吐过程中各项技术、经济指标的影响，在注采参数优化设计的同时，能够考虑各参数之间交互作用的影响；草20块蒸汽吞吐各注采参数对开发效果的敏感程度依次为：生产井流压、注汽干度、周期注汽量、注汽量递增方式、注汽速度、周期极限产量。结论基于模糊综合评判模型的蒸汽吞吐注采参数的优化设计方法．其优化结果与现场实际较为符合，通过完善可成为优化稠油油藏开发管理的有效方法。     

蒸汽吞吐水平井开采参数优选研究

水平井蒸汽吞吐是增加稠油产量的一种经济而有效的方法,注采参数对蒸汽吞吐的效果起着决定性的作用。为了能取得较好的开发效果,必须对蒸汽吞吐的注采参数进行合理地优化和调整。针对曙一区杜84块超稠油油藏兴Ⅰ组的开采现状,建立了油藏数值模拟模型,在历史拟合的基础上,优化了水平井段长度及第一周期注汽强度,并应用正交设计方法对注汽速度、蒸汽干度、注汽压力和焖井时间等注汽参数进行了优化计算,得到了合理的注采参数优化方案,并对蒸汽吞吐井的吞吐效果进行了预测,结果表明吞吐5个周期可增油8944t。     

过热蒸汽吞吐开采界限及注采参数优化研究

过热蒸汽吞吐相比普通湿蒸汽吞吐能够大幅度提高浅薄层超稠油油藏的开发效果,是提高该类油藏采收率的有效途径。建立浅薄层超稠油油藏三维地质模型,进行过热蒸汽吞吐数值模拟研究,确定了不同油层埋藏深度和油汽比条件下的厚度下限;研究原油产量与原油粘度的关系,确定了过热蒸汽吞吐原油粘度上限,并进行注采参数优化研究,优选出最佳的周期注汽量、注汽速度、焖井时间和最大排液量。从井楼油田过热蒸汽吞吐试验区的实施效果看,取得了显著的成效,大大增加了该类油藏的技术可采储量。     

蒸汽吞吐井有杆泵抽油系统分析及优化设计

采用系统节点分析技术原理和方法，应用稠油蒸汽吞吐流入动态预测研究成果，建立了蒸汽吞吐井抽油系统分析及优化设计的计算方法；编制了蒸汽吞吐井抽油系统效率分析及优化设计软件。现场应用效果表明，该项技术能较为准确地预测油井的周期抽油工况，能对油井当前工作参数在未来生产阶段的适应性作出评判，可以用来预测蒸汽吞吐井的周期产量，指导设备选型和工艺参数设计。     

薄层稠油水平井蒸汽驱优化设计

辽河油田w块为深层薄层状特超稠油油藏．2005年采用水平井蒸汽吞吐整体开发,目前处于蒸汽吞吐开发中后期,水平井吞吐效果变差,周期产油量低,油汽比低,急需转换开发方式,前期研究表明该块转水平井蒸汽驱可行．文中根据W块油藏埋藏深、油层薄、原油黏度高的特点。建立了三维数值模型,对汽驱开发井网、注汽层段、注采参数等水平井蒸汽驱关键参数进行了优化设计。结果表明,采用75m井距水平井注采井网、注汽水平井水平段长度为采油水平井的2／3、油层下部1／3处高干度注汽的汽驱方案能够获得较高的油藏采收率。     

蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。     

蒸汽吞吐后转降黏化学驱加密井井位优化方法

稠油油藏在高轮次蒸汽吞吐后转入降黏化学驱是实现稳产的有效接替生产方式,根据稠油油藏蒸汽吞吐后转降黏化学驱井网加密的需要,以各注入井到生产井的拟见水时间趋于一致为目标,建立了加密井井位优化方法。针对蒸汽吞吐后地层中的含水饱和度分布不均匀问题,在Buckley-Leverett方程的右端项引入了注降黏剂开始时含水饱和度的等效注入量,并考虑降黏化学驱过程中原油黏度时变特征,建立了拟见水时间计算模型,采用时间迭代求解得到拟见水时间;以各注入井到生产井的拟见水时间的方差为目标函数,建立了加密井井位优化模型,采用粒子群算法对加密井井位优化模型进行求解。通过数值模拟验证了加密井井位优化方法的准确性,该研究成果对稠油油藏转降黏化学驱合理部署井网提供了技术支撑。     

稠油油藏蒸汽吞吐井注采参数系统优化

蒸汽吞吐热力采油的效果取决于由注采参数决定的注入蒸汽的热能利用程度。将蒸汽在地面管线、井筒及地层中的流动作为一个整体系统，在地面、井筒管流及油藏数值模拟研究的基础上，基于节点分析技术，建立蒸汽吞吐注入系统组合模型，提出蒸汽吞吐井注采参数整体系统优化的设计方法。考虑蒸汽吞吐井的注入、采出费用建立经济评价模型，用模拟退火算法优化注采参数。应用结果表明，采用此方法优选出的参数进行生产，可提高蒸汽吞吐井的热能利用率和开采效果。图2表2参8     

边水淹稠油储量蒸汽吞吐技术对策

针对油层温度条件下脱气原油粘度大于10 000mPa.s的稠油油藏,在注蒸汽吞吐长期降压开采过程中,油藏压力下降导致边水推进,水淹井区采油井含水急剧上升,生产效果变差,资源浪费严重。对井楼油田一区楼1254、2107两口井的边水油层蒸汽吞吐试验结果表明,厚度不小于8 m的特稠油边水淹油层,通过优化射孔和优化注采参数,实施短周期注汽、短周期生产的开采方式,能够取得较好的吞吐效果和经济效益。目前,该技术已成为河南稠油油田进一步提高边水淹油层储量资源利用程度的主要措施之一。     

稠油油藏注蒸汽和烟道气数值模拟研究

为提高克拉玛依油田九6区特稠油蒸汽吞吐后期及转蒸汽驱开发效果,进行了注蒸汽添加锅炉烟道气机理、地质参数敏感性、注采参数优化和经济评价等研究.研究结果表明在适宜的油藏条件下,蒸汽加烟道气吞吐和蒸汽加烟道气驱比单纯的蒸汽吞吐和蒸汽驱效果都有明显的改善.蒸汽吞吐后期加锅炉烟道气可使该区吞吐周期延长2～4轮次,单井产量提高1459 t,采出程度提高7.02%;蒸汽驱过程中添加烟道气可使采出程度提高3.7%.     

哥伦比亚圣湖油田稠油油藏增产技术

针对哥伦比亚圣湖油田稠油油藏开发进入中后期,存在老井产量递减率大、新井产能不足、热采效果变差、高含水率井增多、增产措施效果不明显等问题,在通过室内试验优选发泡剂和氮气与蒸汽注入比的基础上,对泡沫调剖工艺和氮气辅助蒸汽吞吐工艺进行了优化;通过分析生产情况,制定了适应不同区块的稠油注汽转周最优时机图版;进行了高含水率水平井堵水试验。泡沫调剖8井次,平均单井日增油4.4 t,累计增油4 575 t,预计增油超8 000 t;氮气辅助蒸汽吞吐井11井次,平均单井日增油2.4 t,累计增油3 124 t,预计增油超5 000 t;Girasol区块实施优化转周后,周期递减率由18.5%降至15.0%,三个月累计增油5 680 t;A9井堵水后,含水率由100%降至65%,增油303 t。现场应用结果表明,以上增产技术措施适用于圣湖油田稠油油藏,应用以后存在的问题得到了解决,且增产效果显著。