渗透率建模的三维指示条件模拟方法及其应用

根据指示条件模拟的基本原理,提出了建立渗透率空间分布模型的三维指示条件模拟方法。条件模拟是一种非参数模拟方法。同转 向带法等其它高斯模拟方法相比,它不要求模拟变量符合特定的概率分布模型,这在模拟象渗透率这样具有值的参数时非常有效。该方法在松辽盆地大庆长垣北部融嘛甸油田北实验区进行了实际应用。在进行不同流体动单元三维渗透率分布模拟时,首先从油田开发数据库中提取相关的数据。然后用井模型将渗透率值转化为     

WZ油田Z11块储层地质建模研究

采用基于象元的顺序指示模拟方法建立了6个主力小层的沉积微相模型,并在相控的基础上利用顺序高斯模拟方法建立了相应的孔隙度、渗透率三维模型,为油田开发后期以结构要素为基本单位的剩余油研究和井网调整思路等方面提供了依据。     

脉冲试井数值模拟的现场应用

通过油藏数值模拟技术 ,建立了多层油藏非均质及多相流体条件下的理论模型 ,并做出脉冲试井的压力理论曲线。现场应用中 ,在充分考虑地质及沉积特征的前提下 ,通过调整静态参数得到了理论曲线与实测曲线的最佳拟合 ,最终获得模拟区域内多层非均质渗透率分布图。该方法所获得的地层水平渗透率分布与其它方法所获得的渗透率分布互相补充 ,可为三次采油方案设计提供可靠依据     

储层地质模型建立方法--以坪北油田延长组长6段为例

采用高分辨率层序地层学原理对坪北油田地层进行划分和对比．对目的层识别出3个中期旋回。以中期旋回为单位采用顺序指示模拟方法建立沉积微相三维模型．采用相控物性参数建模技术,利用顺序高斯模拟方法建立孔隙度、渗透率的三维模型。采用逐点比较的方法．抽稀检验了沉积微相三维模型．结果表明．分三种微相类型的符合率为66．4％．只分砂泥岩的符合率为84％;利用多个实现的概率分布能够较好地预测微相分布。     

应用聚类分析和数值模拟技术处理渗透率方法

在油藏数值模拟过程中,渗透率、含油饱和度、孔隙度等重要物性参数都是从地质模型中导出的,这些参数的准确性对制定各项开发方案非常重要,其中渗透率具有各向异性的特点,但是从模型中导出的渗透率只有一维的数值,对此以往的处理方法是根据经验赋值来确定三维方向上的渗透率值,这样就大大降低了其准确性。将Ward聚类分析方法引入到油藏数值模拟中,经过空间几何处理后可得到三维模拟网格中渗透率数据,大大提高了数值模拟的精确度。该方法在生产实例中得到了很好的应用,为油田高效开发方案的制定提供了有力依据。     

用序贯指示随机模拟法结合地震数据研究渗透率空间分布

序贯指示模拟方法是以指示克里金为基础的一种随机模拟方法。文中介绍了方法的基本原理及具体实现过程,利用该方法结合地震数据对渗透率的平面分布情况进行了模拟预测。该方法可以建立多个等概率的高精度的储层参数渗透率的空间分布模型。实际研究表明,该方法能够反映储层参数渗透率的细节变化,并能表征由于缺乏资料等原因而引起的建模中的不确定性。     

严重非均质油藏开发层系重组渗透率级差界限研究

提出了严重非均质油藏水驱开发后期层系优化重组的调整思路,以及确定多层组合渗透率级差界限的方法。根据油藏动、静态资料,合理选取严重非均质油藏(以胡7南沙三中为例)储层渗透率和级差分布;通过长岩心水驱油实验,确定影响单层驱替效果的主要因素,为数值模拟研究提供参数取值依据;考虑启动压力的影响,对不同渗透率储层在多层组合条件下的驱替进行模拟研究;提出用综合影响因子来反映非均质性对低渗透层动用特征、驱替效果的影响程度,并确定多层组合的渗透率级差合理界限。这些研究结果可为同类油藏水驱开发后期层系优化重组等开发政策的制定提供参考。     

河流相,三角洲相渗透率平面分布数值抽象地质模型

介绍了应用河流相、三角洲相各5个有代表性的小层平面等渗透率图合成河流相、三角洲相渗透率平面分布数值抽象地质模型的方法及结果。模型是一个每边分成8等份共64个相等的小正方形组成的大正方形。每个小正方形所具有的渗透率由大到小排列符合对数正态分布，并且其序号对应着每个小正方形一个固定的位置。这样，知道模型的渗透率对数正态分布概率50％处渗透率和变异系数，就可以建立起确切的渗透率平面模型。制作的平面渗透率分布的立体图表明模型很好地反映了河流相与三角洲相储集层渗透率平面分布的特点。最后，讨论了数值抽象地质模型的代表性问题和精细油藏描述与精细油藏数值模拟方法的应用前景问题。     

厚油层中纵向非均质状态对聚合物驱油效果的影响

该文依据非均质变异系数相同,但不同渗透率分层在纵向上分布不同的厚油层,水驱及聚合物驱采收率的数值模拟结果,建立了不同渗透率分层在纵向上分布状态与厚层采收率间的关系的定量描述方法,深入地讨论了不同渗透率分层在纵向上的分布状态对厚油层聚合物驱油效果的彭响,为大庆油田在推广聚合物驱油时的合理选层问题提供了理论依据。     

一种根据核磁共振成像检验岩石物理数据的模拟方法

在一定的实验条件下可以用核磁共振（NMR）成像绘制非均质性砂岩岩心的三维孔隙度和渗透率分布图。此种孔隙度和渗透率分布数值可用于模拟岩心的第一接触混相驱替。为了检验孔隙度和渗透率数据。把数值模拟中随时间和空间而变化的移动相浓度当作为岩心成像实验的移动相浓度。结果表明，通过刻度标定，可由NMR成像（NMRI）来获得非均质性岩心的三维孔隙度和渗透率分布。     

模拟退火在非稳态驱替实验计算相对渗透率中的应用

岩石的相对渗透率是储层物理性质的一个重要参数,其实验测量目前主要采用非稳定法.非稳定法通过测量恒流或恒压驱替过程中的时间、流量、压差参数,并根据一定的算法计算出被测样品的相对渗透率曲线.在JBN法计算相对渗透率中,经常采用线性函数或可线性化的非线性函数对实验数据进行滤波处理来提高相对渗透率曲线质量.将模拟退火算法应用于实验数据的拟合滤波处理,使得数据拟合光滑处理可以选择任意符合数据分布规律的函数,尤其是不能转化为线性的非线性函数,拓展了JBN改进方法的适用范围.实际数据处理结果表明,模拟退火算法用于非稳态驱替实验计算相对渗透率曲线是有效的.     

采用多点地质统计法重构页岩的数字岩心

由于实验设备获得的页岩岩样大多是微米或毫米尺度,如果要获得更大尺度和范围内的孔隙结构,必须通过对其特征的三维重构才能实现。为此,提出了基于纳米精度的体数据与多点地质统计方法的页岩三维数字岩心重构方法。以页岩纳米CT数据为训练图像,使用数据模板提取其中的结构特征,通过多点地质统计方法将结构特征重构到数字岩心中;形成了以变差函数曲线、孔隙直径分布和孔隙连通性来判别重构岩心与真实页岩结构相似度的判别方法 ;基于格子玻尔兹曼方法验证了相似度评价方法。结果表明:(1)变差函数可以检验重构岩心与真实岩心的空间相似性,孔隙直径分布和孔隙连通性可以检验流动特征的相似性;(2)当变差函数曲线、孔隙直径分布和孔隙连通性相似时,重构岩心与真实岩心的渗透率相近,表明所提出的重构方法与结构相似度评价方法是有效的;(3)由于强非均质性,不同位置的重构页岩岩心渗透率差异可超过100倍。该研究成果对构建三维大尺寸强非均质性页岩数字岩心、认识页岩孔隙结构、分析流动规律具有指导作用。     

碳酸盐岩油气藏构造裂缝预测及其定量参数场形成初步研究

碳酸盐岩油气藏在数值模拟的过程中往往缺少准确定量的裂缝模型,尤其是裂缝孔隙度和渗透率模型。文章从碳酸盐岩裂缝成因入手,对其构造裂缝进行预测;利用多元统计分析建立裂缝间距与构造主曲率值、岩层厚度及孔隙度之间的相关关系式,对井间未知区域裂缝间距变化进行预测,并在此基础上形成裂缝三维定量参数场。最后以麻柳场构造嘉陵江组气藏为实例验证了文中所提方法的可行性。该套方法为类似碳酸盐岩气藏建立精细裂缝三维定量参数场提供了理论依据。     

利用录井资料计算低渗气井压裂产能的新方法

目前,低渗气井压裂产能的预测主要采用数值模拟法、经验公式计算法和经验统计法,但这些方法在实际应用时很难准确预测低渗气井压裂产能,主要是由于难以准确选取相应的储层物性参数（孔隙度、渗透率、含水饱和度等）,导致计算误差大.分析各种参数对气井压裂产能的影响认为,单一物性参数及多种参数的组合与气井压裂产量的相关性都很差,难以找出可靠的经验计算方法.通过研究得出,录井时全烃的大小和形态能直接准确地反映储层的产气能力,压裂层的全烃值与该层基质全烃背景值的比值同产能相关性较好.通过验证表明,该方法能够准确计算气井压裂产能,且计算方便,能有效指导低渗气井压裂产能的预测.     

顺序指示模拟技术及其在3D数字岩心建模中的应用

传统的数值模拟孔隙微观结构的建模方法过于理想化和简单化;而用X射线超薄片图像技术来得到3D孔隙结构的高分辨率的图像却又过于昂贵和耗时.利用从现场得到的2D铸体薄片提供的地层信息作为条件数据,用顺序指示模拟技术可构建出3D孔隙介质模型,由此得到的数字岩心的孔隙结构可最大程度地与实际岩石接近.这种数字岩心不仅可用来精确预测岩心渗透率,而且还可作为其他物理特性模拟的共享对象.介绍了顺序指示模拟原理和地质统计学在3D数字岩心建模中应用原理的概率论表达式,3D数字岩心模型建立方法,以及3D数字岩心应用实例;认为岩石物理的研究应该向数字岩心方向发展.     

从电阻率数据中得到相对渗透率的新方法

相对渗透率是储层评价、油田开发和油藏数值模拟等方面的重要参数,一般通过稳态和非稳态法来获取相对渗透率数据。由于相对渗透率实验所需周期长、成本高,且条件较为苛刻,因此获取相对渗透率数据具有一定难度,而通过现场电阻率测井和室内实验则较为容易获取电阻率数据。本文通过毛细管束模型和阿尔奇电阻率公式,并在引入迂曲度的情况下,推导了一种从电阻率数据中计算相对渗透率数据的新方法。通过文献数据和实验数据对新方法的计算精度进行了验证。结果表明,从电阻率数据得到的水相相对渗透率数据具有很高的精度。在缺少相对渗透率数据的情况下,可以通过新方法从电阻率数据中估算水相相对渗透率。     

基于动态数据反演的相渗曲线及应用效果

在油藏注水开发过程中,油藏储层物性、开发方式等动态数据发生变化都会综合反映在生产数据中,因此基于油藏动态数据反演的相对渗透率曲线更具有代表性。从相对渗透率曲线的表征出发,结合油藏工程方法,建立了基于动态数据反演的相对渗透率曲线,并将其运用于实际油藏,最后采用数值模拟技术对比分析了岩心驱替和动态数据反演获得的相对渗透率曲线对剩余油分布的影响。结果表明,与岩心驱替所得相渗曲线相比,基于动态数据反演的相渗曲线的相对渗透率高,对应的残余油饱和度低;基于动态数据反演的相对渗透率能更加真实的反映油水流动能力,在数值模拟中有较好的应用效果。该研究为水驱开发油藏后期开发优化提供理论支撑。     

非均质模型渗透率的求解方法研究

非均质模型在实验研究中应用非常普遍，但由于无法求解非均质模型中不同区域的渗透率，给定量评价非均质程度以及深入研究采收率等重要参数带来困难。文章首先给出了井点呈对角分布的均质模型渗透率公式，并进行实验验证。非均质模型采用含高渗条带对角分布的平板模型，条带内及其余区域的渗透率各自均匀（分别为K₁、K₂）。应用数值模拟软件，探讨了模型在不同边界比例（条带形状）条件下的平均渗透率变化规律：拟合公式虽然具有一致的形式，但是每条曲线的拟合系数有很大差别，因而不同模型的平均渗透率（K_均）与K1的比值（K_均/K₁）与边界条件无法统一；在特定模型内，只要保持K₁/K₂比例不变，则K_均/K₁值保持不变。在此研究基础上，提出了求解非均质模型内不同区域渗透率的方法和步骤。该方法拓宽了非均质模型的研究范围，也提高了定量分析的精度。     

唐家河油田三断块储集层参数四维模型的建立

根据不同开发阶段的钻井、测井、室内驱替实验及各项生产动态资料,建立了唐家河三断块储集层物性参数随注水开发过程而变化的四维动态演化模型。1971—1982 年孔隙度、渗透率年相对减小率分别是1.63％和2.58％;1982 年后孔隙度、渗透率年相对增大率分别是1.00％和5.57％. 分析引起储集层参数在开发不同时期变化的原因主要包括：油藏温度、压力的降低、流体性质的改变及注入水动力作用所引起的岩石性质和微观结构的变化。用所建立的四维储集层参数动态仿真模型预测了不同开发阶段流动单元内部油水运动特点及剩余油分布状况,结果表明,与同期相应油水井的生产状况基本吻合。