[发明专利]一种改善火驱辅助重力泄油开采效果的方法及装置

权利要求书

1.一种改善火驱辅助重力泄油开采效果的方法，其特征在于，包括：

布置一口水平井，所述水平井包括竖直段以及与所述竖直段相连接的水平段，所述水平段位于油层中，所述水平段与所述油层连通；

向所述水平井中下入生产油管以及伴热管，所述生产油管以及所述伴热管的下端均位于所述水平段中，且所述生产油管以及所述伴热管均与所述水平段相连通；

通过所述水平井对所述油层执行火驱辅助重力泄油工艺，所述油层产生的流动油泄入所述水平段中并经所述生产油管采出；

当火驱辅助重力泄油工艺的燃烧火线接近所述水平段时，以连续注入方式向所述伴热管中注入蒸汽，所述蒸汽经所述水平段向上超覆进入所述油层，以在所述水平段上方的所述油层中形成蒸汽带以及包裹在所述水平段的井筒外壁的结焦带；

继续通过所述水平井对所述油层执行火驱辅助重力泄油工艺，以使所述油层产生的流动油泄入所述水平段中并经所述生产油管采出；

在向所述伴热管中注入蒸汽的步骤中包括：

沿所述水平段的脚尖指向脚跟方向，将所述水平段划分成多个区段，获取每个所述区段内油水混合液温度；

基于所述油水混合液温度，根据第一预设规则，获取所述水平井的产液量；

基于所述水平井的产液量，根据第二预设规则，确定所述蒸汽的注入速度；

所述第一预设规则如下：

其中，T_i为油水混合液温度，℃；T_tt为生产油管内壁温度，℃；T_to为生产油管外壁温度，℃；dl为区段长度，m；Q_液为水平井的产液量，t/d；C为油汽混合液的比热容，J/(kg·℃)；ρ为油水混合液密度，kg/m³；r_ti为套管内半径，m；r_to为套管外半径，m；K为常数；T_lⁱ为前一区段油水混合液温度，℃；R₂为生产油管内外壁之间的热传导热阻，(㎡·K)/W；R₃为环空热对流热阻，(㎡·K)/W；

所述第二预设规则如下：

LvΔm_汽+C_水Δm_水T₁+C_油Δm_油T₀＝CΔmT₂

Δm_水＝q_汽*ρ_水*(1-X)*dtΔm＝q*dtΔm_油＝Δm-Δm_水

q＝Q_液ρ/24000

ρ＝ρ_水f_w+ρ_油(1-f_w)

C＝C_汽f_w+C_油(1-f_w)

ρ_水＝-0.000003T²+0.000108T+1.000937

ρ_油＝ρ₀+(13.561-0.191a)×10^-3-(63.9-0.87a)×10^-5T^1.02

a＝INT[100(ρ₀-0.8001)]

其中，Lv为汽化潜热，J/kg；C_水为水的比热容，J/(kg·℃)；C_油为原油的比热容，J/(kg·℃)；C为油汽混合液的比热容，J/(kg·℃)；Δm_汽为蒸汽与原油混合瞬间蒸汽的质量，kg；Δm_水为水、蒸汽与原油混合瞬间水的质量，kg；Δm_油为蒸汽与原油混合瞬间原油的质量，kg；Δm为水、蒸汽与原油混合质量，kg；T₀为重力火驱泄油原有初始温度，℃；T₁为生产油管出口处热水温度，℃；T₂为前缘油水混合液温度，℃；q_汽为注汽速率，t/h；ρ_汽为脚尖处蒸汽密度，kg/m³；X为蒸汽干度，脚尖处一般为0.3～0.4；v为蒸汽比容，kg/m³；dt为时间步长，h；ρ_水为脚尖处水的密度，kg/m³；q为原油流动速率，t/h；Q_液为水平井的产液量，t/d；ρ为油水混合液密度，kg/m³；f_w为产出液的含水率，％；ρ_油为脚尖处原油密度，kg/m³；ρ₀为地面20℃时原油密度，k/cm³；T为温度，℃；a为修正系数；INT为取整函数。