考虑夹层影响的渗透率粗化新方法

非渗透性的夹层对流体的运动有重要的控制作用。传统的渗透率粗化方法难以有效刻画夹层对渗透率模型的影响,特别是倾斜夹层。针对传统渗透率粗化方法的不足,提出了一种新的考虑夹层影响的渗透率粗化方法。该方法通过分析每一个粗化网格对应的精细网格中夹层的分布情况,确定该粗化网格不同方向上的渗透率。如果粗化网格在某一个方向上全部被夹层遮挡即不存在连通的砂体穿过整个粗化网格,则将该方向上的渗透率赋值为0,否则通过几何平均等张量平均法计算该方向的渗透率。新设计的方法能够在渗透率粗化模型中有效地反映精细地质模型中的夹层信息,更加准确地刻画渗透率的分布特点,为油藏数值模拟提供了更加可靠的参数场。     

SAGD储层参数敏感性分析及应用

风城油田SAGD技术已进入规模化开发应用,随着生产精细化要求不断深入,油藏模型的精度要求也越来越高。油藏认识的精准性、历史拟合程度的高低直接影响了模型的精度。利用适合SAGD的粗化技术保证了地质模型信息相对完整性,但由于渗透率各向异性仍存在信息缺失等问题,且模型中岩石热物性参数及实验的黏温数据的可靠性没有得到验证,制约了模型精度的进一步提升。利用CMG软件,先后对油藏基础静态参数、岩石及热物性参数、原油黏度3个方面,以历史拟合程度为研究目标进行敏感性分析。研究认为,影响SAGD数值模拟的关键储层参数为净毛比、渗透率、岩石热容量、岩石热传导率、黏温曲线等。在此基础上,建立了一套提高油藏数值模型精度的方法,历史拟合程度达到95%以上。     

网格粗化技术对油藏数值模拟的影响

如何将密集的网格数据合理地转换到较粗的网格上去,这是现代油藏模拟技术的一个重要研究内容。在前人研究基础上,引入平均误差公式,从属性粗化和网格尺寸粗化两方面探讨了网格粗化技术对油藏数值模拟的影响。基于三微数值解的流动法优于其它的粗化方法,建议油藏数值模型的网格步长设为30~50m。进一步完善了网格粗化应遵循的基本步骤。     

非均质超稠油油藏双水平井SAGD布井方式研究

超稠油油藏的储层非均质性对SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发效果影响较大,尤其当储层内发育形态各异的夹层时,将对蒸汽腔的发育起到不同程度的阻挡作用,造成蒸汽腔发育迟缓。以国内某油田Z1区块储层特征为基础,通过数值模拟研究了非均质油藏不发育夹层、夹层位于SAGD井对上方以及夹层位于SAGD井对之间这3种情况下的布井方式,详细论述了储层非均质性对SAGD布井的影响,确定了非均质油藏SAGD布井的渗透率下限、夹层闭合度上限,并通过SAGD开发现场跟踪实例对布井方式进行了验证。     

两类地质模型的网格系统构建与模型转换

不同的网格系统对储层静态模型的属性插值和数值模拟结果均有明显的影响,而通常的地质建模仅从单一方面来考虑模型网格系统,因此提出了分别进行油藏静态描述地质模型和油藏数值模拟地质模型网格系统设计的新思路,并利用网格重采样技术实现两类模型的协调统一。根据储层属性演化的主控因素,生成能反映储层空间分布及参数演化规律的网格系统,用于储层静态模型参数的插值;根据油藏开发生产实际与油藏流体流动主流线方向,构建用于油藏数值模拟所用的地质模型;利用网格重采样技术,实现由静态地质模型属性参数场到油藏数值模拟地质模型属性参数场的转换,使油藏数值模拟地质模型既能充分反映储集体的地质意义,又能更好地反映油藏流体的流动特征。     

裂缝性油藏渗透率张量计算及影响因素研究

裂缝性油藏裂缝分布规律复杂多变,油层渗透率具有强烈的各向异性特征。以油藏精细网格模型数值模拟结果为基础,根据流量等效原理,建立了不规则粗化网格边界条件下渗透率全张量的计算方法;研究了压力边界条件数量、粗化边界大小、砂体主要渗透性方向与压力梯度方向的不同夹角条件对渗透率张量计算结果的影响,研究表明砂体主要渗透性方向与压力梯度方向的不同夹角条件对计算结果影响最大。研究结果为裂缝性油藏渗流参数的确定提供了理论依据。     

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

对国内外油藏数值模拟技术的调研分析认为,20世纪80年代以来,为了不断满足油田开发研究和实践的需要,油藏数值模拟技术向精细油藏数值模拟方向发展:采用精细地质方法如高分辨率层序地层学、储层随机模拟、非均质性的表征技术等方法与数值模拟相结合,并考虑流固耦合油藏数值模拟和动态地质建模的精细数值模拟等方法,将精细油藏描述的方法和成果应用于精细油藏数值模拟之中,为精细油藏数值模拟提供更加精细真实的地质模型;通过发展网格技术和数值解法提高数值模拟的求解精度,国外较多地采用了有限元方法,在发展网格技术和数值解法提高数值模拟的求解精度方面处于领先位置,并初步提出了一套基于油藏数值模拟研究的地质模型评价方法来定量评价数值模拟精度.综合分析认为,精细油藏数值模拟技术将向着多学科、一体化、高速、多功能集成和系统耦合模拟的方向发展.     

数值模拟在复杂断块油藏地质研究中的应用

对复杂交叉断层合理的网格化是建立复杂断块油藏及不规则边界油藏的地质模型的关键环节,以往的建模软件将断层沿网格处理为台阶式,在不规则油藏的边界则通过变形角点网格来处理,在一定程度上降低了模型的精度,为此,利用HOT 公司的SURE 模拟软件对吐哈油田部分断块油藏进行了地质建模及数值模拟研究,较合理地处理了复杂交叉断层,使三维地质模型中断层周围网格块的参数合理分布,提高了对断块油藏模拟的精度。     

胡5块严重非均质极复杂断块油藏数值模拟研究

针对油藏存在的问题,在精细地质研究的基础上．根据渗流等效的原则,进行了网格粗化,应用数值模拟软件对严重非均质的极复杂断块——胡5断块进行了油藏数值模拟研究。通过模拟研究,得出了该断块的剩余油饱和度分布．对比分析了不同方式下的4个开发方案,推荐出了指导该油藏下一步生产的综合调整方案。     

边顶水超稠油油藏SAGD蒸汽腔描述及调控对策

受油藏非均质性影响,无隔夹层边顶水的巨厚块状超稠油油藏SAGD蒸汽腔纵向发育不均衡,存在边顶水下泄风险。针对该问题,通过对辽河油田杜84块SAGD蒸汽腔的精细描述,立体刻画了蒸汽腔空间展布特征,并通过数值模拟对SAGD井组停止注汽、降低注汽量、间歇注汽、注非凝析气4种调控方式进行优化对比,论证不同开发方式对蒸汽腔扩展的影响,提出了SAGD蒸汽腔均衡调控对策。结果表明:4种调控方式均可抑制汽腔继续向上扩展,其中,间歇注汽更易于均衡汽腔,节约蒸汽用量,延长开发期,且具有油汽比高,净产油量高的生产特点。该研究对SAGD汽腔描述及控制技术具有技术指导意义。     

渗透率粗化方法对比与优选:以巴西Libra油田为例

为进行油藏数值模拟,需要先对细网格地质模型的属性进行粗化,粗化过程会产生信息损失,为最大程度地减小粗化过程中的地质信息的损失,需要对现有的粗化方法进行筛选。通过文献调研,深入分析了目前常用的渗透率粗化方法的粗化原理,并对比了不同粗化方法的优缺点,发现不同粗化方法适用条件不同,并且不同粗化方法对于属性粗化结果的影响不同。以Libra油田为例进行了机理模型研究,利用不同粗化方法对细模型渗透率分别进行粗化,并对细模型及各粗化后的模型分别进行数值模拟。选取含水率和日产油率作为对比参数,通过对数值模拟结果的对比进行了粗化方法优选。最后确定最适合研究区的粗化方法为流动法,其粗化结果更接近细模型。     

角度不整合薄油环油藏数值模拟技术

角度不整合气顶底水薄油环油藏因其油藏类型的特殊性,基于地层产状的顺层倾斜网格系统难以满足储层精细刻画和油藏数值模拟的精度要求。地质建模过程中,通过引入网格转换技术,将顺层倾斜网格系统转换为水平产状网格系统,减少了地质模型不整合面附近三角网格的数量,使后续数值模拟收敛性得到保证。在水平网格系统模型基础上,数值模拟采用"不等时、不等距"局部动态网格加密技术,成功实现薄油环油藏水平井近井地带网格随时加密与释放,在保证模拟精度的同时,计算时间与常规网格系统相比缩减了70%。该网格综合处理技术既能精细刻画角度不整合薄油环油藏储层特征,也能满足此类气顶底水薄油环油藏水平井开发精细模拟的需要。     

胜坨油田坨21块油藏数模粗化算法及网格优化研究

目前大多数油藏的剩余油油藏数值模拟显示,剩余油主要存在于油田边部、渗透率较低的层以及井网不完善的区域,因为这些区域的剩余油面积大,在大尺度粗化网格下也容易刻画;而在油藏中部剩余油富集量少、分布面积小,甚至不明显。研究首先通过对9种不同粗化算法对最终开发效果影响分析,认为线性流动边界算法误差最小。通过模拟网格的优化,选择采用剩余油面积的1/9作为网格大小进行剩余油模拟研究,该网格既可以满足高含水期剩余油分布模拟需要,又大大降低计算时间。     

共享环境下黑油模型的并行化

并行油藏数值模拟技术是应建立大型油田开发方案及提高采收率的要求而产生,是随计算机硬件系统的发展而发展的技术.目前我国东部油区各主力油田相继进入油田开发高含水的后期,井越来越密,为了确定剩余油的分布,油藏模拟网格也必须加密.这样,问题的规模就变得越来越大.如何在保证精度的前提下,高效地进行大型油藏模拟成为当前迫切需要解决的问题.随着计算机硬件的发展和成熟,大幅度地提高单CPU速度已变得越来越困难,巨型计算机的发展主流方向已经转向研制并行计算机系统.而利用新的并行计算机,开发并行油藏数模软件势在必行.在国内各油田得到广泛应用的IBO全隐式三维三相黑油模型软件的基础上,在有6个CPU的Power Chalenge上对该串行软件实现了全面的并行化,利用若干实际油藏算例对其进行了测试.本文给出了在共享内存并行机上进行油藏模拟软件并行化的思路及方法,及对并行软件的测试结果.按本文方法研制的并行黑油模型软件SPIBO,计算规模可达47万网格,运行速度可提高4倍,为油藏工程师进行大规模精细数值模拟工作提供了有效的工具.     

流动单元约束的油藏数值模拟研究

油藏数值模拟在油田开发方案的编制和确定、油田开采中生产措施的调整和优化、剩余油形成与分布以及提高油藏采收率方面,已逐渐成为一种不可欠缺的研究手段。油藏数值模拟的精度主要受油藏地质模型的精细程度和模拟模型的求解精度的影响。从提高油藏地质模型精度入手,将流动单元与油藏数值模拟相结合,通过利用流动单元细分模拟层系和针对不同的流动单元选取相应的相对渗透率曲线,提高油藏数值模拟的精度。模拟结果表明,流动单元约束的油藏数值模拟模型具有初始拟合程度高、模型修改程度低、能够更精确的反映层内和平面剩余油分布的特点。     

油气藏数值模拟核心技术进展

通过综合分析SPE油藏数值模拟国际学术研讨会文献，阐述了模型技术、网格技术、粗化技术、求解技术、精细模拟及全油藏整体模拟的发展现状及其在油气田开发生产中所起的作用，论述了当前国际油藏数值模拟发展的新领域、新方向。     

三维地质建模在精细油藏描述中的应用——以乍得BS油藏为例

位于乍得Bongor盆地的BS油藏为一薄层状构造-岩性油藏,储集层非均质性强,井距偏大,难以构建符合油藏实际用于开发方案调整优化的高精度地质模型。为此,基于地震、测井、地质、油藏动态多方资料和成果综合分析,设计了适合BS油藏的建模技术路线,采用角点网格构造框架建模和确定性建模与随机建模相结合的方法,通过严格的过程控制和QC检查,建立了贴近油藏实际的高精度三维构造模型、岩相模型和属性模型,并进行了模型合理性验证。基于模型粗化和油藏数值模拟分析结果,在构造高部油层发育、连通性较好、单井控制储量大、剩余油丰度高的剩余油富集区部署加密井7口,为油藏下步开发挖潜切实发挥了指导作用。     

油藏模型网格粗化的理论与方法

近20 年来, 由于油藏描述与油藏模拟的需要, 人们提出了许多油藏模型网格粗化(Reservoir Upscaling) 的理论与方法。这些方法大致可归纳为5 类: 指数律平均法、重正规化技术、解压力方程法、矢量法和拟函数法。传统方法的共同点是它们倾向于抹平一些在空间分布的渗透率极值条带, 例如, 泥岩夹层和裂缝。然而, 非均质油藏的生产实践和模拟实验都表明, 这些渗透率极值条带对原油采收率, 尤其是无水采收率影响极大。因此, 在网格粗化过程中怎样处理渗透率极值条带, 怎样对天然裂缝油藏以及石灰岩油藏进行网格粗化, 是这一研究领域有待解决的挑战性问题。     

混合PEBI网格精细油藏数值模拟应用研究

针对原有的PEBI网格在精细油藏数值模拟中出现的问题,提出了综合运用径向网格和PEBI网格的混合PEBI算法.混合PEBI算法将整个研究区域分成两个区域:油井区和油藏区.在油井区采用径向网格,可以在充分把握油井附近流动状态的同时实现网格体积由小到大的快速变化;在油藏区采用PEBI网格,可以很好地逼近复杂油藏形态.混合PEBI网格具有计算效率高、稳定性好、运用灵活等特点,能适应精细油藏数值模拟的需要.用2个三维、多相数值试井计算实例对混合网格的优良性能进行了验证.     

油藏精细描述与数值模拟软件的集成方法及应用

由于引进的油藏精细描述与油藏精细模拟软件缺乏有效的接口，难以实现软件间的数据共享，因此，对目前应用的软件进行了多项适应性改进，增强了其针对性，能够解决引进软件与中国油田开发研究方法不适应的难题。并对两者的集成方法进行了深入研究，尤其在前人研究的基础上对渗透率粗化方法作了修正，形成了相应的软件模块。应用集成后的软件对珠江口盆地的西江24—3油藏开展了油藏精细描述与模拟研究，效果良好，在保证精度的条件下，提高功效达5倍，实现了油藏精细描述与模拟的一体化，为剩余油分布研究提供了有效手段。