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文檔簡介
油藏數(shù)值模擬全面解釋前言:油藏數(shù)值模擬是隨著計算機的發(fā)展,而在石油行業(yè)中逐步成為一門成熟的技術(shù)。追溯油藏數(shù)值模擬的發(fā)展史,從30年代開始研究滲流力學(xué)到50年代在石油工業(yè)方面得以應(yīng)用,到70年代進入商品化階段,而80年代油藏數(shù)值模擬又向完善、配套、大型多功能一體化綜合性軟件飛躍發(fā)展。近十年油藏數(shù)值模擬已成為油田開發(fā)研究,解決油田開發(fā)決策問題的有力工具。在衡量油田開發(fā)好壞、預(yù)測投資、對比油田開發(fā)方案、評價提高采收率方法等方面應(yīng)用都極為廣泛。油藏數(shù)值模擬就是應(yīng)用數(shù)學(xué)模型再現(xiàn)實際油田生產(chǎn)動態(tài)。具體通過滲流力學(xué)方程借用大型計算機,結(jié)合地震、地質(zhì)、測井、油藏工程學(xué)等方法在建立的三維地層屬性參數(shù)場中,對數(shù)學(xué)方程進行求解,實現(xiàn)再現(xiàn)油田生產(chǎn)歷史,解決油田實際問題。油藏數(shù)值模擬是一門綜合性很強的科學(xué)技術(shù),涉及油田地質(zhì)、油層物理、油藏工程、采油工程、測井、數(shù)學(xué)、計算機及系統(tǒng)等學(xué)科。而油藏數(shù)值模擬工作又以其繁重的前期準備和上機歷史擬合運算工作讓人望而生畏。那么如何做好前期資料準備工作和盡快掌握模擬技巧?使得今后的油藏數(shù)值模擬工作在作業(yè)區(qū)順利開展,便是出此書的目的所在。本書結(jié)合以往工作中的實際經(jīng)驗教訓(xùn),成功與失敗,參考諸多資料從前期數(shù)據(jù)準備工作開始到模擬技巧做了較為的詳細介紹,以舐讀者。有不妥之處,請予指證。同時,今后不定期的將更新的模擬技術(shù)及方法推薦給大家。目錄一、數(shù)值模擬發(fā)展概況二、數(shù)值模擬的基本原理二、選擇適當?shù)臄?shù)值模型及相類三、數(shù)據(jù)錄取準備工作(一)建立油藏地質(zhì)模型(二)網(wǎng)格選擇(三)數(shù)據(jù)錄入準備四、歷史擬合方法及技巧(一)確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(二)對模型參數(shù)全面檢查(四)歷史擬合附件1:關(guān)于實測壓力的皮斯曼校正附件2:關(guān)于烴類有效孔隙體積的計算一、數(shù)值模擬發(fā)展概況30年代人們開始研究地下流體滲流規(guī)律并將理論用于石油開發(fā);50年代在模似計算的方法方面,取得較大進展;60年代起步,人們開始用計算機解決油田開發(fā)上的一些較為簡單間題,由于當時計算機的速度只有每秒幾萬到幾十萬次,實際上只能做些簡單的科學(xué)運算;70年后主要體現(xiàn)于計算機的快速升級帶動了油藏數(shù)模的迅猛發(fā)展,大型標量機計算速度達到100--500萬次,內(nèi)存也高增主約16兆字節(jié)。在理論上黑油模型計算方法更趨成熟,D.W.Peaceman的<油藏數(shù)值模似基礎(chǔ)>以及K.Aziz和A.Settari的<油藏模似>等主要著作都是在這個階段出版的,但仍受到計算機速度和內(nèi)存的限制,使用的方法一般僅限于IMPES及半隱式等,只能解決中小型油藏的模擬應(yīng)用問題;80年代則是油藏數(shù)值模似技術(shù)飛躍發(fā)展的年代,解決不同類型油藏的數(shù)模計算方法及軟件相應(yīng)問世,同時超級向量機的誕生,使計算機速度達到億次,甚至幾十億次,內(nèi)存高達10—20億字節(jié)。90年代特別是后期,油藏模似軟件各模塊功能也有了驚人的發(fā)展,主要體現(xiàn)為向一體化方面發(fā)展;即集地震、測井、油藏工程(數(shù)模)、工藝及地面集輸、經(jīng)濟評價等為一體的大型軟件方面發(fā)展。目前油藏數(shù)值模似軟件基本上形成了一套能處理各種類型油氣藏和各種不同開采方式的軟件系列。黑油模型已被廣泛用于各種常規(guī)油氣藏的模擬;裂縫模型可用來解決除砂巖以外的灰?guī)r,花崗巖,凝灰?guī)r和變質(zhì)巖的裂縫性油氣藏開發(fā)問題;?組分模型用于凝析氣藏,輕質(zhì)油和揮發(fā)油藏的開發(fā)設(shè)計和混相驅(qū)的研究;熱采模型用于稠(重)油油藏蒸氣吞吐,蒸汽驅(qū)和就地燃燒的設(shè)計;化學(xué)驅(qū)模型用于在注入水中添加聚合物,表面活性劑,堿等各種化學(xué)劑進行三次采油提高采收率的計算和設(shè)計。油藏數(shù)值模擬方法的新突破隨著計算機運算速度的提高,向量算法的出現(xiàn)和應(yīng)用是軟件設(shè)計上一個劃時代的發(fā)展。預(yù)處理共軛梯度法更快速,有效地解各種更為復(fù)雜和困難的大型稀疏線性方程組。網(wǎng)格化方面不局限于靜態(tài)和動態(tài)的局部網(wǎng)格加密技術(shù),不規(guī)則網(wǎng)格、PEBI網(wǎng)格的出現(xiàn)更好的解決了在邊界、斷層插值計算以及面與面垂直正交的新型數(shù)模計算方法,更快速收斂。此外多重網(wǎng)格法、混合有限元法、流線法等都在逐步完善和發(fā)展。同時,并行處理技術(shù)給大中型油田數(shù)模工作帶來了生機。二、數(shù)值模擬基本原理以滲流力學(xué)為基礎(chǔ)建立數(shù)值模型,即通過一組方程組,在一定的假設(shè)條件下,考慮油藏構(gòu)造形態(tài)、斷層位置、砂體分布、儲層孔滲飽等參數(shù)的變化;流體高壓物性變化;不同巖石類型;不同滲流驅(qū)替特征曲線(相滲);井筒垂直管流等描述油藏真實的物理過程。主要包括:運動方程、狀態(tài)方程和連續(xù)方程。1.運動方程引入單相(或多相)流的達西定律方程:單相流達西定律:多相流達西定律:其中:K:空氣滲透率;達西A:截面積;厘米2L:長度;厘米△P:壓差;大氣壓Kro、Krw:油、水相對滲透率μo:原油粘度;厘泊轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動方程:2、連續(xù)性方程研究流入流出單元體中質(zhì)量的變化方程。根據(jù)物質(zhì)平衡原理,流入單元體中的流體流量減去流出單元體流體流量等于單元體流體質(zhì)量變化。單元體中流體質(zhì)量發(fā)生變化的速率油水將達西定律代入連續(xù)性方程得出油、水的流動方程:油水3、狀態(tài)方程為求解上述兩個方程中的兩個未知數(shù)P、Sw,引入狀態(tài)方程:(1)(2)h、、為常數(shù)(3)(4)、為的函數(shù)So=1-Sw由連續(xù)性方程推導(dǎo)出油、水的流動方程,從而引入壓力方程:飽和度方程引入含水百分數(shù):最后把兩維兩相流動方程寫成如下形式:解上述方程通過把微分方程離散化變代數(shù)形式來求解。三、數(shù)值模擬的目的(一)、為什么開展油藏數(shù)值模擬工作研究和開發(fā)一個油田是一個復(fù)雜的綜合性的科技問題,高精度的地震資料的處理解釋提供研究區(qū)域的構(gòu)造、斷層、邊界及其走向,但地震縱向分辨率受到限制,不能很好的反映一個同相軸(地震道)中沉積砂體的物性變化特征;測井可較好的反映到小于1米以下沉積砂體的物性特征,提供可靠的地層對比結(jié)果。但作為新老油田開發(fā)方案的研究及剩余油分布的研究,是地震、地質(zhì)、測井理論方法都無法做到的。地質(zhì)上僅定性或半定量分析,測井用于生產(chǎn)監(jiān)測不能以點帶面。惟獨油藏數(shù)值模擬工作可再現(xiàn)生產(chǎn)歷史,定量分析剩余油潛力;并做到室內(nèi)研究投入少、時間短,還可進行開發(fā)方案優(yōu)選及經(jīng)濟評價工作。所以總公司強調(diào)開發(fā)方案的部署一定要開展數(shù)值模擬工作。值得強調(diào)的是油藏數(shù)值模擬工作提倡一體化,注重前期的地震解釋和測井解釋即油藏描述工作。(二)、油藏數(shù)值模擬的目的在進行油藏數(shù)值模擬工作前,首先應(yīng)根據(jù)油田開發(fā)過程中存在難以解決的實際問題,提出開展此項工作的目的及意義,即最終所要達到解決問題的目標是什么?一般通過油藏數(shù)值模擬可進行以下研究工作:1.初期開發(fā)方案的模擬1).評價開發(fā)方式;如:枯竭開采、注水開發(fā)等。2).選擇合理井網(wǎng)、開發(fā)層系、確定井位;3).選擇合理的注采方式、注采比;4).對油藏和流體性質(zhì)敏感性研究。2.對已開發(fā)油田歷史模擬1).核實地質(zhì)儲量,確定基本的驅(qū)替機理(如:是天然驅(qū),還是注水開發(fā)。);2).確定產(chǎn)液量和生產(chǎn)周期;3).確定油藏和流體特性;4).提出問題、潛力所在區(qū)域。3.動態(tài)預(yù)測1).開發(fā)指標預(yù)測及經(jīng)濟評價2).評價提高采收率的方法(如:一次采油、注水、注氣、化學(xué)驅(qū)等)3).剩余油飽和度分布規(guī)律的研究,再現(xiàn)生產(chǎn)歷史動態(tài)諸如:?研究剩余油飽和度分布范圍和類型;單井調(diào)整:改變液流方向、注采井別、注水層位;擴大水驅(qū)油效率和波及系數(shù);4).潛力評價和提高采收率的方向諸如:?確定井位、加密井的位置;確定油田開發(fā)最大產(chǎn)液量、產(chǎn)量對采收率的影響;確定地面和井的設(shè)備。5).專題和機理問題的研究諸如:對比注水、注氣和天然枯竭開采動態(tài);研究各種注水方式的效果;研究井距、井網(wǎng)對油藏動態(tài)的影響;研究不同開發(fā)層系對油藏動態(tài)的影響;研究注水速度對產(chǎn)油量和采收率的影響;研究油藏平面性質(zhì)和層間非均質(zhì)性對油藏動態(tài)的影響;驗證油藏的面積和地質(zhì)儲量;校驗油藏數(shù)據(jù);為談判和開發(fā)提供必要的數(shù)據(jù)。注意無論是對油藏進行初期開發(fā)方案、已開發(fā)油田歷史模擬,還是動態(tài)預(yù)測的數(shù)值模擬工作,都要求油藏工程師要有針對性的擬定出能解決油田開發(fā)實際問題的數(shù)值模擬工作詳細計劃,及其開展此項工作的目的和應(yīng)達到的目標是什么?四、選擇適當?shù)臄?shù)值模型及相類對一般油藏而言,可具有兩相(油+水、油+氣、氣+水)和三相(油、氣、水)的模型,而油藏維數(shù)可具有一維平面、垂直模型、兩維平面(剖面)、兩維徑相(錐進)模型和三維平面等模型。但實際油藏其地下流體滲流機理、巖石及流體性質(zhì)等地質(zhì)特征不同;生產(chǎn)過程中的開采方式、機理不一等復(fù)雜問題,促使非常規(guī)油藏模型孕育而生。如:天然裂縫油氣藏的模擬應(yīng)用雙重介質(zhì)的裂縫模型;凝析油氣田開發(fā)以及注氣油田開采應(yīng)用組份模型;視油、氣田含富氣或平氣大小可采用組份或黑油模型;稠油開發(fā)用熱采注蒸汽模型;注各種化學(xué)劑的三次采油應(yīng)用化學(xué)模型;而對一般油藏,模擬可選用常規(guī)油氣田開發(fā)的黑油模型。注意如何確定多相問題?需了解油藏流體性質(zhì)、生產(chǎn)特征,以及采油機理。如:氣藏是否帶油環(huán)和下伏水區(qū);有無明顯相態(tài)變化的混相驅(qū)油藏;有無表現(xiàn)出凝析現(xiàn)象的相態(tài)特征;氣頂、及水錐效應(yīng)是否占優(yōu)勢的油藏等;由此,在模擬區(qū)已確定的同時,需要認真考慮選擇模型及相類的問題。五、數(shù)據(jù)錄取的準備工作在數(shù)據(jù)錄取工作中,建立精細的油藏地質(zhì)模型是模擬工作成敗的關(guān)鍵;而對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的正確分析、合理取舍、根據(jù)生產(chǎn)情況合理分層和劃分時間階段步長,即錄入生產(chǎn)數(shù)據(jù)卡工作也極為重要。油藏模擬工作要研究油田開發(fā)中的問題很多,不可能一律對待,也不可能在一個模型里都予以滿足,需根據(jù)研究任務(wù)和客觀許可條件建立相應(yīng)的地質(zhì)模型。(一)建立油藏地質(zhì)模型1.在油藏描述的基礎(chǔ)上建立油藏地質(zhì)模型開展油藏描述工作,對油藏的地質(zhì)、油層非均質(zhì)特征,沉積相的詳細描述和研究,根據(jù)油藏沉積相研究建立該油藏特征的沉積模式。油藏描述分析的目的是綜合所有的測井、巖心和生產(chǎn)測試等資料來得出一個與全油田一致的儲集層模型。對各種未知的基本參數(shù)例如:對頂面深度、砂厚、孔、滲、飽等空間分布的評價中最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有測井資料的作用,同時將這些參數(shù)結(jié)合所需儲集層的幾何特性參量進行計算,并結(jié)合地質(zhì)沉積相分析提供出更為精細、完善的油田地質(zhì)模型。確定一個油藏地質(zhì)模型所需的許多參數(shù),在油藏勘探試采階段或初期剛投入開發(fā)階段用有限幾口井的資料進行計算、解釋及建模其精度是不高的,這些參數(shù)初始誤差越大,則通過歷史擬合達到令人滿意的油藏特征描述所需的時間越長。所以,無論在對老區(qū)或新區(qū)進行數(shù)值模擬時,應(yīng)對所選區(qū)塊選用所有的井(特別是“關(guān)鍵井”)開展油藏描述工作,進行全面的分析研究。2.運用油藏描述技術(shù)對地質(zhì)沉積模型進行地層網(wǎng)格化根據(jù)實際油田數(shù)值模擬所建立網(wǎng)格的需要,進行油藏描述工作時,即可對沉積地質(zhì)模型進行相應(yīng)的網(wǎng)格化,這樣網(wǎng)格化的模型既能代表油藏沉積相的地質(zhì)特征又有利于計算機數(shù)模作。3.運用油藏描述技術(shù)提供相應(yīng)沉積模式的地質(zhì)參數(shù)根據(jù)建立的油層沉積模式,提供砂巖、孔、滲、飽等參數(shù)的分布模式,并核實地質(zhì)儲量。(二)網(wǎng)格選擇通過以上工作,可建立更為精細、完善的地質(zhì)模型。而在目前的實際工作中,大多數(shù)的老區(qū)塊并沒有開展過此項工作。僅能做得是將各井點參數(shù)按網(wǎng)格劃分的層系進行厚度加權(quán)平均,其結(jié)果是厚層貢獻值大,薄層貢獻值低,實際模擬中很有可能掩蓋這樣或那樣的一些矛盾。如:現(xiàn)有測試資料反映,注水開發(fā)油田,注入水沿高滲薄層(厚度為0.5m)突進,造成水淹。而要降低這樣的矛盾,只能把焦點傾注于網(wǎng)格層系的劃分上,這便是以下所要談到的問題。在一個區(qū)塊的模擬研究中,合理有效的選擇網(wǎng)格必須考慮以下幾個問題。1.網(wǎng)格的定向網(wǎng)格的界限要與天然的非流動邊界相符合,包括整個系統(tǒng)的矩形網(wǎng)格應(yīng)最大可能的重迭在油藏上;網(wǎng)格應(yīng)包含有所有的井位(包括即將完善的新井、擴邊井);網(wǎng)格方向要與流體流動的主要方向(沿主河道方向,即平行滲透率的主軸)和油藏內(nèi)天然勢能梯度吻合;網(wǎng)格的定向盡量減少死接點數(shù)目。2.網(wǎng)格的尺寸網(wǎng)格越多,每個時間步長中所需計算的數(shù)學(xué)問題越多,機時費用越多;當時間步長由最大飽和度所控制時,較小的網(wǎng)格通常使最大可允許時間步長減?。灰话汔従g至少要有2~3個空網(wǎng)格或更多,使其能反映油藏結(jié)構(gòu)和參數(shù)在空間的連續(xù)變化,同時足夠的網(wǎng)格能控制和跟蹤流體界面的運動;如果模擬前考慮井網(wǎng)加密方案,應(yīng)確定適當?shù)募用芫缓途W(wǎng)格尺寸;3.縱向網(wǎng)格的劃分除考慮本身按沉積韻律劃分的層系外,還要考慮生產(chǎn)過程中的整體改造工作,如:補層、壓裂酸化、堵水等等;同時,對生產(chǎn)特征(如:底水錐進、氣頂?shù)龋┒紤?yīng)合理考慮,對一個層系中的細分小層問題更是如此;4.不規(guī)則網(wǎng)格的選擇需按實際情況酌情考慮,如井網(wǎng)密度大的井區(qū),相鄰的油、水井之間用一個空白網(wǎng)格分開,或處在相鄰的網(wǎng)格中也是允許的,必要情況下可考慮井點網(wǎng)格加密。(三)數(shù)據(jù)錄入準備1.表格數(shù)據(jù)主要指巖石物性、流體性質(zhì)。油氣PVT數(shù)據(jù)表(高壓物性分析);水及巖石PVT性質(zhì)(高壓物性分析);油水相對滲透曲線;毛管壓力曲線(巖心壓汞實驗)等;井筒流動數(shù)據(jù)。2.網(wǎng)格數(shù)據(jù)油藏頂面海拔深度;砂層厚度(有效);孔、滲、飽參數(shù)巖石類型等。3.動態(tài)數(shù)據(jù)完井數(shù)據(jù):射孔、補孔、壓裂、堵水、解堵日期、層位、井指數(shù)等;生產(chǎn)數(shù)據(jù):平均日產(chǎn)油、日產(chǎn)水、日產(chǎn)氣、平均油氣比和含水比等;壓力數(shù)據(jù):井底流壓、網(wǎng)格壓力等。動態(tài)監(jiān)測資料(分層測試、吸水、產(chǎn)液剖面等)4.其它數(shù)據(jù)主要包括算法選擇、輸入輸出控制、油水井約束界限、油井定壓定產(chǎn)等參數(shù)。為對今后數(shù)模工作數(shù)據(jù)資料錄入規(guī)范化,特制定以下幾類表格形式(參見附表)。注意對于黑油油藏,PVT數(shù)據(jù)極為重要,其數(shù)據(jù)由地層體積系數(shù)、溶解油氣比和粘度作為壓力的函數(shù)表所組成;表格數(shù)據(jù)要求變量與自變量之間的關(guān)系要光滑,如:不光滑的油水兩相滲透率曲線,將導(dǎo)致擬合的含水曲線差枝不齊,導(dǎo)致迭代不收斂等問題。六、歷史擬合方法及技巧數(shù)值模擬過程(特別是歷史擬合)是一項復(fù)雜的、消耗人力和機時的繁瑣工作,如不遵循一定步驟,掌握一定技巧,可能陷入難以解脫的矛盾之中。一般認為,同時擬合全區(qū)和單井的壓力、含水和油氣比難以辦到,必須將歷史擬合過程分解為相對比較容易的步驟進行。歷史擬合一般采取以下幾個步驟:1確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍;2對模型參數(shù)全面檢查;3歷史擬合;1).全區(qū)和單井壓力擬合;2).全區(qū)和單井含水擬合;3).單井生產(chǎn)指數(shù)擬合。(一)確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍是一項重要而細致的工作,需收集和分析一切可以利用的資料。首先分清哪些參數(shù)是確定的,哪些參數(shù)是可調(diào)的。資料及專家介紹:孔隙度允許修改范圍±30%;滲透率視為不定參數(shù),可修改范圍±3倍或更多;有效厚度,由于源于測井資料,與取心資料對比偏高30%左右,主要是鈣質(zhì)層和泥質(zhì)夾層沒有完全挑出來,視為不定參數(shù),可調(diào)范圍-30%左右;流體壓縮系數(shù)源于實驗室測定,變化范圍小,視為確定參數(shù);巖石壓縮系數(shù)源于實驗測定,但受巖石內(nèi)飽和流體和應(yīng)力狀態(tài)的影響,有一定變化范圍;同時砂巖中與有效厚度相連的非有效部分,也有一定孔隙和流體在內(nèi),在油氣運移中起一定彈性作用。因而,允許巖石壓縮系數(shù)可以擴大一倍;相對滲透率曲線視為不定參數(shù),允許作適當修改;油、氣的PVT性質(zhì),視為確定參數(shù);油水界面,在資料不多的情況下,允許在一定范圍內(nèi)修改。(二)對模型參數(shù)全面檢查工資油藏數(shù)值模擬的數(shù)據(jù)很多,出現(xiàn)錯誤的可能性很大。為此,在進行歷史擬合之前,對模型數(shù)據(jù)進行全面檢查是十分必要的。數(shù)據(jù)檢查包括模擬器自動檢查和人工檢查兩方面,缺一不可。模擬器自動檢查包括:1、各項參數(shù)上下界的檢查對各項參數(shù)上下界的檢查,發(fā)現(xiàn)某一參數(shù)超過界限,打出錯誤信息。1).檢查原始地質(zhì)儲量并與容積法計算進行比較;N=7758?A×h×Φ×Soi/Boi2).檢查所有原始油藏性質(zhì)圖和輸入數(shù)據(jù)。2、平衡檢查在全部模型井的產(chǎn)率(注入率)都指定為零的情況下,進行一次模擬計算,其結(jié)果應(yīng)是油藏狀態(tài)參數(shù)(壓力場和飽和度場)應(yīng)該與油藏初始狀態(tài)參數(shù)一致,無任何明顯變化,流體應(yīng)該是處于平衡狀態(tài)。否則表明參數(shù)有了問題,需重新檢查模擬卡中的相關(guān)參數(shù)。人工檢查包括:1、不同來源的資料相互對扣;2、日產(chǎn)(注)量、月產(chǎn)(注)量和累積量相互對扣;3、物質(zhì)平衡檢查,即分析全區(qū)壓力變化與累積凈注入量(或虧空)的關(guān)系是否一致;4、對串槽井的產(chǎn)水量進行修正。(三)歷史擬合分兩步,首先是擬合全區(qū)壓力到擬合單井壓力,然后是飽和度(全區(qū)和單井含水)擬合。1.壓力擬合油藏中產(chǎn)生壓力分布是由于流體場產(chǎn)、注流動后重新分布的結(jié)果,由達西定律所描述:(x=0,g,w)公式中包含出現(xiàn)的不定參數(shù)K和Kr,?改變其中之一將有效地改變壓力的重新分布,由此當網(wǎng)格單元井的壓力形式出現(xiàn)異常上升或下降時,?表明不是真實地層條件下的K和Kr值。而地層平均壓力水平的主要影響因素是由油藏總孔隙體積和總壓縮率來確定,兩者有如下關(guān):而:由此可以確定造成不正確壓力大小的不定參數(shù)是Cr和Φ,通常改變Cr可以觀測到壓力的顯著變化,而±30%的Φ變化對計算出來的油藏動態(tài)參數(shù)(包括壓力)可能差別不大,是次要因素。那么,如何有效調(diào)整參數(shù)擬合全區(qū)或單井油層壓力?方法1.修改Cr、Φ、h、S(飽和度)參數(shù)1)一般如果一個區(qū)塊有室內(nèi)巖心Cr數(shù)據(jù),建議不改變其值大小,如按擬合情形需改變時,也不能超過一倍為好;2)如果擬合油藏壓力水平過高,則往往表示油藏地質(zhì)儲量過高。此時需減少Φ、h以及S值,以達到使地層壓力水平降低的目的;2.修改滲透率值改變流體流動方向以達到改變油層壓力的目的;增加低壓帶的滲透率,以達到提高低壓帶的壓力,反之亦然。檢查原始地層壓力梯度、原油體積系數(shù)、脫氣油密度,以校正地層壓力水平;1).原始地層壓力與深度關(guān)系將直接影響到整個地層的壓力水平。如果油藏壓力水平過高或偏低,首先應(yīng)檢查輸入的基準面深度和相應(yīng)的油相壓力,是否符合壓力梯度關(guān)系,如果不符合則需修改這個相參數(shù)。2).從壓力梯度數(shù)據(jù)中效核地下原油密度;壓力梯度:dP/dD=(P2-P1)/(D2-D1)通過單位換算為地下原油密度,?與實際輸入值比較,??如(脫氣原油密度)有誤也需要修改。3).檢查原油體積系數(shù)檢查地面脫氣原油密度,如果正確,則按:Bo=ρ地面/ρ地下求出原油體積系數(shù),進行修改??傊葦M合全區(qū)壓力,然后擬合單井壓力形式。而單井壓力擬合主要是靠修改井局部地區(qū)的滲透率或方向滲透率。注意在進行全區(qū)壓力擬合時,要兼顧單井點的情況進行修改。而且,同時要照顧到單井點的含水擬合。這樣,壓力擬合階段對方向滲透率的修改就有利于以后含水的擬合,節(jié)省機時費用。2.全區(qū)和單井含水擬合(飽和度的擬合)壓力擬合達到滿意的效果后,將進行全區(qū)和單井含水擬合。油藏中流體飽和度的分布,影響井的注入量和采出量,即影響油水比和油氣比。瞬時油水比(WOR)和油氣比(GOR)由一下公式計算:可見,?其中只有K和Kr為不定參數(shù),那么如何有效地進行全區(qū)和單井含水的擬合呢?其方法步驟如下:注意1.調(diào)整相滲曲線;首先,要檢查相滲曲線是否平滑,才不至于導(dǎo)致計算含水值過高或過低。其次,對初期擬合含水偏低的情形,可適當左移水相滲透率曲線(即抬高水相滲透率曲線),對高含水期擬合含水偏低的情形,可適當右移油相滲透率曲線(即抬高油相滲透率曲線)。反之亦然。(如圖所示)再次,盡可能根據(jù)分采層的含水上升率曲線反推幾組相滲曲線,用以代表不同類型產(chǎn)層的滲流機理。由于我國油藏大多屬于陸相湖盆沉積,物源近、以及多物源方向供給碎屑物質(zhì),造成沉積相帶窄,非均質(zhì)性嚴重,砂體類型也多。加上沉積受多級旋回的控制,形成多層系含油的特點,無論從巖性還是從巖相上變化都很懸殊??v向上各層間滲透率差別很大,平面上連通性差、砂巖體往往在短距離內(nèi)就尖滅、交叉或迭加。而東部多為斷陷含油氣盆地,斷層發(fā)育,構(gòu)造復(fù)雜,致使各斷塊間油氣水分布關(guān)系難以摸清。而且,更為嚴峻的問題是開發(fā)過程中對達到一個油藏或小到一個斷塊的五項滲流特征參數(shù)的巖心實驗資料錄取少,一般應(yīng)用一組相滲曲線很難表征地下油藏各層系、小層內(nèi)流體的真實滲流機理,更別說對無資料的地區(qū)要借用相同或類似地區(qū)的資料來使用。2.調(diào)整毛管壓力曲線擬合含水還需檢查毛管壓力曲線,以改變束縛水飽和度和初始含水飽和度分布。3.局部井點含水的擬合通過如下修改:改變含水區(qū)地質(zhì)儲量,如調(diào)整這些地區(qū)的孔隙度Φ、滲透率K或流體S值的大小,以達到含水飽和度的擬合;減少與水區(qū)連通部位的滲透率值,以控制含水上升的目的;在局部地區(qū)含水擬合差別較大時,可調(diào)整X、Y方向滲透率,即AKX、?AKY、BKX、BKY、AKZ(縱向),以達到在不增加地質(zhì)儲量的條件下,增加或減少流體沿某一方向的流動性,實現(xiàn)含水的擬合。油藏數(shù)值模擬流程圖附件1:關(guān)于實測壓力的皮斯曼校正由于模擬計算結(jié)果輸出的網(wǎng)格壓力通常是折算成模擬區(qū)域內(nèi)的基準面處的壓力,不同于通常測試或計算的地層壓力,不能進行比較。因此壓力校正第一步是把代表不同深度的每口井實測地層壓力折算成與模型相同的基準面深度處的壓力,目的是消除深度的影響。Pwsd------折算到D處的壓力,MP;Pws----關(guān)井后穩(wěn)定壓力,Mpa;Dd----基準面深度,m;Dms----油層中部海拔深度,m;Pd----油的壓力梯度,Mpa/m。ρ0=r0●ρwρg=rg●ρairρ0、ρg、ρw---分別為油、氣、水的密度g/cm3r0----空氣相對密度g/cm3rg----氣相對密度g/cm3Rs----氣油比m3/m3B0----原宥體積系數(shù)。擬合完成后,能與實際壓力比較的是井網(wǎng)格壓力,但它又不同于壓力恢復(fù)時測得的短期關(guān)井井底壓力,也不同于通常計算的地層壓力,不能進行直接比較。如何進行校正?1、如果油井測得壓力恢復(fù)數(shù)據(jù),并出現(xiàn)直線段后,用下式校正實測壓力后才可與網(wǎng)格壓力對比:式中:k---網(wǎng)格節(jié)點平均滲透率Δt----關(guān)井時間Δx、Δy-------x、y方向的網(wǎng)格步
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