注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法及设备 【技术领域】
本发明涉及石油开采技术领域， 尤其涉及注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法及设备。背景技术 蒸汽吞吐是目前稠油、 超稠油开采的主要方法， 通常包括注汽、 焖井、 放喷、 采油生 产四个阶段。 及时掌握和分析油井注汽后形成的蒸汽腔半径大小直接关系对注汽效果的评 价和对采油生产方案的实施。 对蒸汽腔半径大小的分析， 国内外普遍采用试井手段， 假定注 汽后的油层形成冷热两个区域， 内区为蒸汽区， 外区为冷油区， 采用二区复合试井模型对蒸 汽带大小进行评价 ； 进一步的研究采用了多区复合试井模型， 对存在的油水过渡带大小进 行描述。
发明人在实现本发明的过程中， 发现现有技术存在如下不足 ：
试井方法把蒸汽腔和冷油区的边界考虑为定边界， 且没有考虑井筒和地层热损 失， 这往往使试井分析蒸汽波及半径比实际偏小。
发明内容 本发明实施例提供一种注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法， 用以准确分析蒸汽波及半 径， 该方法包括 ：
在油井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力 ；
根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得温度的数据平均值作为计算值， 计算注入 蒸汽后的井周温度场， 获得油井径向温度场曲线 ；
根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得压力的数据平均值作为计算值， 结合地层 压力和注入蒸汽量， 计算注入蒸汽后的井周压力场， 获得油井径向压力场曲线 ；
根据蒸汽的温度和压力特性， 对所述油井径向温度场曲线和所述油井径向压力场 曲线进行分析， 确定蒸汽腔半径大小。
本发明实施例还提供一种注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备， 用以准确分析蒸汽波及 半径， 该设备包括 ：
测试仪器， 用于在油井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力 ；
温度分析仪器， 与所述测试仪器相连， 用于根据蒸汽的热物性参数， 选取所述测试 仪器测试所得温度的数据平均值作为计算值， 计算注入蒸汽后的井周温度场， 获得油井径 向温度场曲线 ；
压力分析仪器， 与所述测试仪器相连， 用于根据蒸汽的热物性参数， 选取所述测试 仪器测试所得压力的数据平均值作为计算值， 结合地层压力和注入蒸汽量， 计算注入蒸汽 后的井周压力场， 获得油井径向压力场曲线 ；
蒸汽腔分析仪器， 分别与所述温度分析仪器和所述压力分析仪器相连， 用于根据 蒸汽的温度和压力特性， 对所述温度分析仪器获得的油井径向温度场曲线和所述压力分析 仪器获得的油井径向压力场曲线进行分析， 确定蒸汽腔半径大小。
本发明实施例中， 通过在油井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力 ； 并根 据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得温度的数据平均值作为计算值， 计算注入蒸汽后的井 周温度场， 获得油井径向温度场曲线 ； 根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得压力的数据平 均值作为计算值， 结合地层压力和注入蒸汽量， 计算注入蒸汽后的井周压力场， 获得油井径 向压力场曲线 ； 根据蒸汽的温度和压力特性， 对油井径向温度场曲线和油井径向压力场曲 线进行分析， 确定蒸汽腔半径大小， 能够快速、 准确地确定油井蒸汽波及半径大小， 为现场 生产评价注汽效果、 优化注汽方案提供技术指导依据。附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他的附图。在附图中 ：
图 1 为本发明实施例中注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法的处理流程图 ；
图 2 为本发明实施例中油井径向温度场曲线和油井径向压力场曲线的示意图 ；
图 3 为本发明实施例中注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备的结构示意图 ；
图 4 为本发明实施例中注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备的一个具体实例的结构示 意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下面结合附图对本发 明实施例做进一步详细说明。 在此， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 但并 不作为对本发明的限定。
如图 1 所示， 本发明实施例中注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法的处理流程可以包 括：
步骤 101、 在油井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力 ；
步骤 102、 根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得温度的数据平均值作为计算值， 计算注入蒸汽后的井周温度场， 获得油井径向温度场曲线 ；
步骤 103、 根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得压力的数据平均值作为计算值， 结合地层压力和注入蒸汽量， 计算注入蒸汽后的井周压力场， 获得油井径向压力场曲线 ；
步骤 104、 根据蒸汽的温度和压力特性， 对所述油井径向温度场曲线和所述油井径 向压力场曲线进行分析， 确定蒸汽腔半径大小。
由图 1 所示流程可以得知， 本发明实施例的注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法， 能够 快速、 准确地确定油井蒸汽波及半径大小， 为现场生产评价注汽效果、 优化注汽方案提供技 术指导依据。
具体实施时， 油井注汽后将在一定时间内形成相对稳定的温度场和压力场， 本发 明实施例通过应用井下温度压力测试数据， 计算出注汽后的油井井周温度场和压力场， 获 得油井径向温度场曲线和油井径向压力场曲线 ； 再根据获得的油井径向温度场曲线和油井 径向压力场曲线， 结合考虑水蒸汽温度和压力特性， 将井周温度场和压力场进行叠加分析，从而确定蒸汽腔半径的大小。
具体实施时， 在油井注汽过程中， 可以应用高温电子压力计等测量仪器录取吸汽 井段中部蒸汽温度压力， 这里录取吸汽井段中部蒸汽温度压力， 可以进一步提升测试结果 的准确度。
另外， 为了进一步提升测试结果的准确度， 具体实施时， 还可以在油井注汽过程 中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力时， 保持稳定的注汽速度 ； 测试时间也可以保持相对较 长的时间， 例如测试时间不少于 30 分钟。
具体在计算注入蒸汽后的井周温度场时， 可以考虑蒸汽的热物性参数， 选取测试 所得温度的数据平均值作为计算值， 应用劳威尔方法计算注汽结束后形成的井周温度场， 得到油井径向温度场曲线。
具体在计算注入蒸汽后的井周压力场时， 可以同时考虑地层压力和注入蒸汽量的 多少， 来计算注入蒸汽后形成的井周压力场， 得到油井径向压力场曲线。
图 2 中示出了油井径向温度场曲线 ( 图中以 TM 曲线表示 ) 和油井径向压力场曲 线 ( 图中以 PM 曲线表示 ) 的一个具体的例子。图 2 中还示出了温度和压力的饱和点曲线 ( 图中以 PTH 表示 )。 具体在确定蒸汽腔半径大小时， 可以考虑水蒸汽的温度和压力特性， 对油井径向 温度场曲线和油井径向压力场曲线进行分析， 从而实现蒸汽腔半径大小的判断。
基于同一发明构思， 本发明实施例还提供一种注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备， 如 下面的实施例所述。 由于该注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备解决问题的原理与注蒸汽井蒸汽 腔半径测试方法相似， 因此该注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备的实施可以参见注蒸汽井蒸汽 腔半径测试方法的实施， 重复之处不再赘述。
如图 3 所示， 本发明实施例中注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备可以包括 ：
测试仪器 301， 用于在油井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力 ；
温度分析仪器 302， 与所述测试仪器 301 相连， 用于根据蒸汽的热物性参数， 选取 所述测试仪器 301 测试所得温度的数据平均值作为计算值， 计算注入蒸汽后的井周温度 场， 获得油井径向温度场曲线 ；
压力分析仪器 303， 与所述测试仪器 301 相连， 用于根据蒸汽的热物性参数， 选取 所述测试仪器 301 测试所得压力的数据平均值作为计算值， 结合地层压力和注入蒸汽量， 计算注入蒸汽后的井周压力场， 获得油井径向压力场曲线 ；
蒸汽腔分析仪器 304， 分别与所述温度分析仪器 302 和所述压力分析仪器 303 相 连， 用于根据蒸汽的温度和压力特性， 对所述温度分析仪器 302 获得的油井径向温度场曲 线和所述压力分析仪器 303 获得的油井径向压力场曲线进行分析， 确定蒸汽腔半径大小。
一个实施例中， 测试仪器 301 可以是高温电子压力计， 具体用于在油井注汽过程 中， 录取吸汽井段中部蒸汽的温度和压力。
如图 4 所示， 一个实施例中， 图 3 所示的注蒸汽井蒸汽腔半径测试设备还可以包 括：
注汽速度控制仪器 401， 与所述测试仪器 301 相连， 用于在所述测试仪器 301 在油 井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和压力时， 控制注汽速度保持稳定。
一个实施例中， 测试仪器 301 的测试时间不少于 30 分钟。
一个实施例中， 温度分析仪器 302 具体可以用于 ： 根据蒸汽的热物性参数， 选取测 试仪器 301 测试所得温度的数据平均值作为计算值， 应用劳威尔方法计算注入蒸汽后的井 周温度场， 获得油井径向温度场曲线。
综上所述， 本发明实施例中， 通过在油井注汽过程中， 测试吸汽井段蒸汽的温度和 压力 ； 并根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得温度的数据平均值作为计算值， 计算注入蒸 汽后的井周温度场， 获得油井径向温度场曲线 ； 根据蒸汽的热物性参数， 选取测试所得压 力的数据平均值作为计算值， 结合地层压力和注入蒸汽量， 计算注入蒸汽后的井周压力场， 获得油井径向压力场曲线 ； 根据蒸汽的温度和压力特性， 对油井径向温度场曲线和油井径 向压力场曲线进行分析， 确定蒸汽腔半径大小， 能够快速、 准确地确定油井蒸汽波及半径大 小， 为现场生产评价注汽效果、 优化注汽方案提供技术指导依据。
本发明实施例的注蒸汽井蒸汽腔半径测试方法及设备尤其适用于稠油、 超稠油吞 吐井， 可直接应用于现场生产， 快速、 准确地确定蒸汽腔半径大小， 对油田生产现场快速评 价注汽热效， 优化注汽参数， 指导生产实施具有重要意义。
本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序 产品。因此， 本发明可采用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且， 本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质 ( 包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等 ) 上实施的计算机程序产 品的形式。 本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备 ( 系统 )、 和计算机程序产品的流程 图和 / 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 / 或方框图中的每一 流程和 / 或方框、 以及流程图和 / 或方框图中的流程和 / 或方框的结合。可提供这些计算 机程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理 器以产生一个机器， 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生 用于实现在流程图一个流程或多个流程和 / 或方框图一个方框或多个方框中指定的功能 的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 / 或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理， 从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 / 或方框图 一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并不用于限定本发明的保 护范围， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本 发明的保护范围之内。