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吞吐法稠油热采的力热流耦合三维分析技术

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1.解决起始阶段高温蒸汽难以顺利注入的问题

高温蒸汽对地层加热过程中,由于热膨胀及稠油黏度降低等原因,导致井壁附近地层的孔隙压力明显升高。当孔隙压力升高超过注入蒸汽压力时,会导致蒸汽注入困难。

应用有限元软件模拟蒸汽注入的初始过程,研究在不同注入流量和注入压力条件下井壁周围地层中地层温度和孔隙压力的响应情况,在计算机上使用数值模型优化选择/调整注入流量,使地层孔隙压力小于注入压力,保证注入施工顺利进行。

2.解决汽窜的问题

当注入压力过大,达到压裂地层的程度,就会发生汽窜。另外,地层地质属性不均匀,有时候会加剧汽窜现象。

使用Abaqus有限元软件模拟蒸汽注入的整个过程,在计算机上使用数值模型优化选择、调整注入流量和注入压力,使地层孔隙压力小于破裂压力、控制可能的破裂地层范围,能够有效消除汽窜现象。

3.蒸汽注入量的计算、注汽及焖井周期控制

问题1:当注入蒸汽量不足的时候,预想范围内稠油黏度降低达不到预期,形成的油流太小。

问题2:注入时间及焖井时间周期控制不合适的时候,如果不足,则产油量太小;如果注入蒸汽过量,则经济性不好。

解决方法:使用Abaqus有限元软件模拟蒸汽注入的整个过程。对于给定的高温蒸汽注入时间周期,可以计算得到相应的各个时间点的温度场分布和孔隙压力场分布。根据温度场分布数值结果,可以清楚知道蒸汽注入量和时间周期是否合适:如果得到的温度场符合预期,比如相邻两口井的高温区连成一片了,则说明蒸汽注入量和时间周期合适;如果没有达到预期的温度场的规模,则原设计不合适,需要更改注入周期长度。给定注入施工参数(温度、流量、压力、时间周期),可以得到温度场分布的数值解。利用温度场、压力场数值解,可以得到优化的符合要求的蒸汽注入施工设计。

recai_lixue


2017年9月1日 09:00
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