[发明专利]一种基于温度测量的水平井吸水剖面反演方法

说明书

本发明提出了一种基于温度测量的水平井吸水剖面反演方法，包括：构建吸水剖面反演模型，包括：根据注水过程中井筒与远井地带的传热方程以及能量方程推导出适合反演注水量的反演模型；构建反演误差函数，包括：将反演模型推导出的温度梯度与传热模型半解析解推导出的温度梯度构建成误差函数；测量井壁温度并划分区间，包括：利用分布式光纤传感器测量注水施工结束后注水井的井壁温度，并根据所得的温度数据将水平井段划分为多个区间；计算每个区间的吸水量，包括：将各个坐标点的温度值代入各区间的误差函数中，求出各区间误差函数的最小值，在最小化误差函数的过程中迭代反演出各区间的注水量。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种基于温度测量的水平井吸水剖面反演方法。

背景技术

为保持地层压力，增加注水井的注液量，水平井已经被广泛应用于水驱作业。为了在注水作业中最大限度地提高油气采收率，注入的流体必须尽可能的与油藏中的剩余油气相接触。而注入流体的波及效率主要取决于油藏非均质性，高渗透流动通道、裂缝或不同地质相层序都会导致水驱作业中产生不同的波及效率。注入的流体会优先从相对较高渗透率的孔隙中流过，而无法与较低渗透率孔隙中的油气相接触，最终导致生产井过早见水，预期采收率降低。为了提高水平井注水作业的波及效率以及产液井的最终采收率，监测注水井的注入剖面，实行合理的分层配产配注制度是很有必要的。

目前常用于评价水平井眼吸水剖面的工具为生产测井工具(PLT)。然而，PLT在水平井中的应用仍存在一些技术性问题，例如如何将PLT工具快速准确地移动到井眼的水平段以及在水平段的前进控制问题。而关于吸水井吸水量的预测方法主要有劈分系数法、吸水剖面插值法、数值模拟法以及一些基于数据挖掘的吸水剖面预测方法。劈分系数法、吸水剖面插值法以及数值模拟法主要存在计算结果不准确，测试周期长，成本较高等问题。而基于数据挖掘的吸水剖面预测方法主要存在需要少量吸水剖面资料以及预测精度低的问题。

相较于吸水剖面的监测，井下的温度监测要容易的多，如使用分布式光纤温度传感器(DTS)。注水过程中，井筒与远井端地层之间传热的主要形式为热对流和热传导。注水过程中井筒中温度分布的影响因素主要有地层的非均质性以及注入流体的流量。因此，急需开发一种能够快速准确地反演吸水剖面的方法。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于温度测量的水平井吸水剖面反演方法。

为了实现上述目的，本发明面的实施例提供一种基于温度测量的水平井吸水剖面反演方法，包括如下步骤：

步骤S1，构建吸水剖面反演模型，包括：根据注水过程中井筒与远井地带的传热方程以及能量方程推导出适合反演注水量的反演模型；

步骤S2，构建反演误差函数，包括：将所述反演模型推导出的温度梯度与传热模型半解析解推导出的温度梯度构建成误差函数，以使得所述误差函数值最小的注入量作为反演出的注入量；

步骤S3，测量井壁温度并划分区间，包括：利用分布式光纤传感器测量注水施工结束后注水井的井壁温度，并根据所得的温度数据将水平井段划分为多个区间；

步骤S4，计算每个区间的吸水量，包括：将各个坐标点的温度值代入各区间的误差函数中，求出各区间误差函数的最小值，在最小化误差函数的过程中迭代反演出各区间的注水量，以使得各区间误差函数的值最小时的注水量作为反演所得的注水量。

进一步，在所述步骤S1中，所述根据注水过程中井筒与远井地带的传热方程以及能量方程推导出适合反演注水量的反演模型，包括：建立井筒与远井地带的二维传热模型并求出其半解析解；将半解析解带入无量纲能量方程中得到适合反演注水量的能量方程。即推导出适合反演注水量的反演模型。

进一步，在所述步骤S1中，建立的传热方程、能量方程以及反演模型的推导过程，包括：