(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211385246.6 (22)申请日 2022.11.07 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610000 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 刘东　刘永辉　赖南君　胡廷惠　 唐雷　 (74)专利代理 机构 成都立新致创知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51277 专利代理师 刘俊 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) E21B 43/24(2006.01) E21B 49/00(2006.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波 及系数的方法 (57)摘要 本发明提供了一种定量评价厚层稠油注蒸 汽吞吐纵向波及系数的方法， 对于目标区块处， 包括： S1收集地质油藏基本参数； S2计算蒸汽微 元在油层垂直向的受力值； S3计算蒸汽微元在油 层水平向的受力值； S4计算蒸汽微元在油藏垂直 方向的合力和瞬时渗流速度； S5计算蒸汽微元在 油藏水平向的合力和瞬时渗流速度； S6计算垂向 分流系数， 绘制垂向分流系数与井间距离的图 版； S7计算注入蒸汽的超覆程度， 绘制超覆程度 与井间距离的图版； S8定量计算倾斜厚层稠油注 蒸汽纵向波及系数。 本发明达到的有益效果是： 实现了在海 上大井距热采且无观 察井的条件下， 定量预测倾斜厚层稠油注蒸汽吞吐或者蒸汽驱 纵向波及系数， 从而 有助于稠油热采方案设计 。 权利要求书3页 说明书13页 附图4页 CN 115422859 A 2022.12.02 CN 115422859 A 1.一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特征在于： 包括以下步 骤： S1、 收集目标区块 地质油藏基本参数； S2、 计算目标区块蒸汽微元在油层垂直方向上的受力值； S3、 计算目标区块蒸汽微元在油层水平方向上的受力值； S4、 计算目标区块蒸汽微元在油藏垂直方向的合力和瞬时渗 流速度； S5、 计算目标区块蒸汽微元在油藏水平方向的合力和瞬时渗 流速度； S6、 计算垂向分流系数， 并绘制垂向分流系数与井间距离的图版； S7、 计算注入蒸汽的超覆程度， 并绘制超覆程度与井间距离的图版； 蒸汽超覆程度定义 为累计运移到垂向上的蒸汽量与累计注入蒸汽量的比值， 用D表示； S8、 定量计算 倾斜厚层稠油注蒸汽纵向波及系数。 2.根据权利要求1所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述S1中的基本参数： 是指收集目标 区块的基础数据， 包括油层厚度、 地层倾角、 注采井间距离、 油的密度、 水 的密度、 气体粘度、 界面张力、 接触角、 孔隙半径、 垂直方向渗透率、 水平方向渗透率。 3.根据权利要求2所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述S2中计算目标区块蒸汽微元在油层垂直方向上的受力值， 包括重力、 浮力； S21、 重力的计算 根据蒸汽微元的密度为 、 蒸汽微元的体积 ， 再根据重力加速度g， 计算得蒸汽微元 的重力F重力； 由于地层有倾角 ， 以油层水平方向为X轴、 油层垂直方向为Y轴， 建立直角坐标系， 计 算蒸汽微元的重力在X 方向的分量Fx重力、 Y方向的分量FY重力； S22、 浮力的计算 在注入蒸汽突破之前， 蒸汽微元受到的浮力F浮力看作是恒定的， 方向为竖直向上； 浮力F浮力， 根据油相的密度 、 水相的密度 、 蒸汽微元的体积   ， 重力加速度g， 计 算得到； 由于地层有倾角 ， 以油层水平 方向为X轴、 油层垂直方向为Y轴， 建立直角坐标系， 计 算浮力F浮力在X 方向的分量FX浮力、 Y方向的分量FY浮力。 4.根据权利要求3所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述S3中计算目标区块蒸汽微元在油层水平方向上的受力值， 包括毛管力和驱替 压力： S31、 计算驱替压力， 即计算注采井间主流线上的注采压力梯度， 公式为 其中， 为生产井产量； 为蒸汽注入量； 为油层厚度； r为任意点到生产井的距离； 为r处的压力梯度； L 为注采井间距离； 为渗透率； 为原油粘度； S32、 计算毛管力权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422859 A 2对于蒸汽， 受到毛管力为 式中， 为界面张力； 为接触角； 为孔隙半径； 在水湿情况下， 毛细管力是注入水运移的动力， 取正值； 在油湿情况下， 毛管力是注入 水运移的阻力， 取负值； 由于地层有倾角 ， 根据该倾角， 计算平行油藏方向的水平毛管力 和垂直油藏 方向的垂直毛管力 。 5.根据权利要求4所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述 步骤S4计算目标区块蒸汽微元在油藏垂直方向的合力和瞬时渗 流速度； S41、 计算目标区块蒸汽微元在油藏垂直方向的合力 根据蒸汽微元在 Y方向的重力分量FY重力， 蒸汽微元在Y方向的重力分量FY浮力， 垂直油藏方 向的垂直毛细管力FY毛 管力， 计算得到蒸汽微元在油藏垂直方向的合力FY合力； S42、 计算目标区块蒸汽微元在油藏垂直方向的瞬时渗 流速度 注入蒸汽沿油层斜上 方渗流， 将速度分解 为沿油层X 方向的速度和Y方向的速度； 蒸汽在重力、 浮力及毛管力的共 同作用下， 根据达西定律， 计算得到Y方向瞬时渗流速 度， 即在油藏垂直方向的瞬时渗 流速度VX。 6.根据权利要求5所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述S5计算目标区块蒸汽微元在油藏水平方向的合力和瞬时渗 流速度； S51、 计算目标区块蒸汽微元在油藏水平方向的合力 根据蒸汽微元在X方向的重力 分量FX重力， 蒸汽微元在X方向的重力 分量FX浮力， 驱替压力， 垂直油藏方向的垂直毛细管力FX毛 管力， 计算得到蒸汽微元在油藏垂直方向的合力FX合力； S52、 计算目标区块蒸汽微元在油藏水平方向的瞬时渗 流速度 根据达西定律， 油滴在浮力及毛管力的共同作用下， 计算得到X 方向瞬时渗 流速度为VY。 7.根据权利要求6所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述S6计算垂向分流系数， 并绘制垂向分流系数与井间距离的图版； S61、 计算垂向分流系数 垂向分流系数为垂向瞬时渗 流速度与总瞬时渗 流速度的比值， 计算方程 为 S62、 为纵坐标， 井间距离L 为横坐标， 绘制垂向分流系数与井间距离L的图版。 8.根据权利要求7所述一种定量评价厚层稠油注蒸汽吞吐纵向波及系数的方法， 其特 征在于： 所述S7计算注入蒸汽的超覆程度， 并绘制超覆程度与井间距离的图版； S71、 计算注入蒸汽的超覆程度 蒸汽超覆程度定义 为累计运移到垂向上的蒸汽量与累计注入蒸汽量的比值， 用D表示； 将注采井 间距离划分为N块， 当蒸汽前缘运移到注采井 间 i 块( 0 ＜ i ＜ N) 时,利权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422859 A 3