多层拟三维模型层间处理算法研究

多层二维二相数学模型的基本假设为，油藏中流体的流动以平面为主，纵向上的流动因影响小而被忽略，因此无法解决层间窜流问题。三维模型考虑的流体是主体的。多层拟三维考虑了纵向上的流动，在整体保留多层二维模型算法优势的前提下，在多层二维二相数学模型基础上，把连通层间的流动量（即节点的垂向流入量、流出量）作为假象的源汇项加到二维二相方程中。在二维模型基础上，实现三维模型问题的近似考虑。给出了多层拟三纺的改进数学模型，对层间连通性的改进算法进行了数学推导,使层间连通的多层油藏模拟计算结果更接近于实际油藏。研制的多层拟三维数值模拟软件比三维三相黑油模型的运算速度快，扩大了算法的适应范围，提高了模拟精度，达到了实用化程度。并通过了概念模型的测试，在模拟精度、算法功能等方面与Geoquest公司ECLIPSE数值模拟软件的黑油模型进行了对比，计算结果基本一致。对山东省胜利油区的大芦湖油田沙三中区块进行了油藏数值模拟，整体运行效率比黑油模型提高32．4％。     

并行计算在油藏数值模拟中的应用

大规模整体油田的精细油藏数值模拟需要并行处理。该文将多层二维二相油藏压力计算,转化为以油层为并行计算粒度,用网格节点排序方法和预处理算法等缩短计算时间,达到对一类黑油模型油藏模拟问题高效的并行求解。实验结果表明,模拟速度有较大提高,并取得较高加速比。     

多层二维二相油藏数值模拟并行技术

对胜利油区广泛采用的多层二维二相油藏模拟模型开展了并行化研究,提出并采用按层粗度并行及区域分解并行两种方法实现软件的并行化。模型及实例计算表明,并行化的多层二维二相模型具有较高的并行效率。为解决存储及通讯问题,采用了压缩存储及压缩通讯技术,有效地提高了软件的并行效率。对通讯量,层数,大规模模型应用等因素的分析和大规模油藏模拟的并行化提供了有力的工具;为精细油藏模拟技术的有效推广提供了技术保障。     

涠四段油藏注天然气非混相驱油层非均质模拟

涠洲12—1油田涠四段油藏是国内海上第一个注天然气开发的油田。油藏构造倾角20°左右，利用油气重力分异作用，方案设计在油藏的高部位注气，低部位采油，开发方式为非混相驱。通过组分模型与黑油模型模拟该油藏的二维剖面和油藏三维地质模型后，对比分析模拟结果，选择了黑油模型模拟油藏的非均质因素对注气开发效果的敏感性，以及模拟预测了注气非混相驱的开发方案，而没有使用混相驱工程中常用的组分模型。     

涠四段油藏注天然气开发油藏模拟器优化

涠洲12-1油田涠四段油藏是国内海上第一个注天然气开发的油田。油藏构造倾角20°左右,利用油气重力分异作用,方案设计在油藏的高部位注气,低部位采油。注气恢复地层压力5MPa后采油,开发方式为非混相驱。经过组分模型与黑油模型模拟该油藏的二维剖面和油藏三维地质模型后,对比分析模拟结果,选择了黑油模型模拟油藏的非均质因素对注气开发效果的敏感性,以及模拟预测了注气非混相驱的开发方案,而没有使用混相驱工程中常用的组分模型。     

改进的多层二维二相模型

介绍一种改进的多层二维二相模型（油水系统）。该模型与常规的多层二维二相模型相比，具有计算精度高、适用范围广和使用方便等特点，与黑油模型相比，可节省大量计算机时间和内存。所提供的测试数据充分显示出该模型的优点。     

限流压裂施工参数的优化

从油田开发整体要求的角度出发,提出了优化限流压裂施工参数的思路,建立了适用于限流压裂裂缝延伸的拟三维数学模型,并综合了裂缝延伸模拟二维模型计算速度快、简便省时和三维模型较真实反映缝高延伸的优点,从理论上实现了限流压裂施工参数的优化设计,共节省了大量的设计计算时间。     

油藏描述的三维地质模型DYDM系统

该系统通过建模(井模型、层模型、三维模型),插值(平面网格及三维空间网块的插位)实现了对油藏静态参数空间分布的三维地质模拟。做为输出,主要以三维模型剖面图的形式,当然,还包括大部分常规地质图表,如各种等值图、剖面连通图等等,还可以以数组的形式,提供用于油藏动态数值模拟的地质模型。     

基于一维岩心实验参数的三维油藏采收率预测方法及应用

为进一步提高岩心实验参数利用率、丰富油藏采收率的预测方法、提高预测精度,综合运用各类岩心水驱油实验法、数值模拟方法和油藏工程方法的优点,以一维室内油层物理实验参数为基础,考虑水驱油过程中启动压力梯度对驱油效果的影响,建立了一维水驱油数学模型;同时以各小层产液速度为权系数,将一维数学模型转化为二维剖面模型;在此基础上,利用不同井网下的水驱油波及系数,将二维剖面模型再次转化为三维油藏采收率预测模型,建立了基于一维岩心实验参数的三维油藏采收率预测方法。莫005井区三工河组应用实践表明,该方法预测采收率25.6%与实际标定采收率25%相吻合。由此可见该方法能够通过综合运用各类岩心实验结果,并考虑层间非均质性和井网形式对采收率的影响,避免了实验方法预测和油藏工程方法预测的单一性和不确定性,为油藏采收率预测提供了新的方向和思路。     

多层油藏流线数值试井解释方法

本文对多层油藏流线数值试井解释方法进行分析,通过渗流数学模型、流线数学模型求出各阶段的数据,最后联立各条流线的数学方程进行求解。通过对渗流数学模型采取流线求解法,简化二维或三维问题为流线的一维问题,最后综合流线上的各方程得出整体的解。     

油藏数值模拟在油田开发调整中的应用——八面河油田面4区面3块开发调整方案研究

针对油藏现状,在油藏描述的基础上,进行网格划分,建立地质模型;根据生产历史资料建立动态模型;通过对油藏模型参数的分析,建立油藏数值模拟模型;应用数值模拟软件对面3块进行了三维三相油藏数值模拟研究。根据拟合成果提交了含水饱和度分布图、单位面积剩余储量分布图和各砂体储量状况表,分析了剩余油分布规律和油藏开发潜力,对面3块进行了调整方案设计和调整后的效果分析。     

变形介质地层低渗非达西渗流的油藏数值模拟

低渗油藏液体渗流存在一定启动压差,即只有当压力梯度超过某一阀值后液体才开始流动,其渗流规律不满足达西定律。通常存在着启动压力梯度阀值和地层绝对渗透率随地层压力动态变化的现象,为此建立了变形介质地层低渗非达西渗流的数学模型与数值模型;研制出了变形介质低渗非达西渗流的油藏数值模拟软件,它能模拟其他油藏数值模拟软件不能有效模拟的地层绝对渗透率动态变化和渗流规律不满足达西定律的油水两相三维渗流问题。     

精细油藏数值模拟技术及应用

简要地阐述了精细建模及精细历史拟合的新技术，同时利用三维三相数模软件对胜坨油田七断块1-3砂组进行了精细油藏数值模拟及剩余油分布研究，对各开发单元现状，层内、层间水淹状况及剩余油的分布情况，断层遮挡及封闭性，边水能量及其大小进行了研究，并提出下步的挖潜方向。     

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。     

曲流河砂体三维构型地质建模及数值模拟研究

应用岩心、测井和动态生产资料,采用"模式预测,分级控制"的砂体内部构型研究方法,对高含水后期密井网条件下曲流河砂体沉积单元、沉积微相、单一河道砂体、单一河道内部点坝砂体以及点坝内部构型进行了分级描述,精细研究了曲流河砂体内部构型,建立了点坝砂体侧积夹层的规模、产状定量分布模式,确定了描述侧积夹层产状的倾向、倾角、延伸和水平间距4个参数。在此基础上,采用序贯指示模拟与人机结合再处理的方法建立了小网格三维储层构型模型及参数模型,进行了实际区块的曲流河砂体内部构型三维地质模型油藏数值模拟。根据层内数值模拟的结果总结出高含水后期密井网条件下曲流河砂体内部4种剩余油分布模式,并提出相应的层内挖潜措施。研究结果表明,萨北油田主力油层曲流河砂体单一河道宽度为200～800m,点坝长度为120～500m,侧积夹层倾角为7°～10°,可延伸至河道砂体的2/3左右。采用完善单一河道内部注采关系及挖潜点坝之间剩余油的方式设计的北X-4-144井取得了较好挖潜效果,为油田开发后期层内剩余油精细挖潜提出了依据。     

特低渗透油藏多层合采评价新指标

针对特低渗透多层油藏的层间非均质性和流体的非线性渗流特征,采用天然露头平板大模型并联驱替的物理模拟方法和非线性渗流数值模拟软件,对特低渗透多层油藏合采的开发效果进行研究。结果表明,特低渗透油藏多层合采时的总体采出程度与渗透率级差、平均渗透率、开发层数和地层油粘度均有关系。渗透率级差越大,总体采出程度越低,相对高渗层与相对低渗层的采出程度差值越大;平均渗透率越高,总体采出程度越高;开发层数越多,地层油粘度越大,多层合采时的开发效果越差。在此基础上,提出了“四元综合影响因子”的概念来评价多层合采的开发界限。计算分析表明,多层合采的综合采出程度与四元综合影响因子呈幂函数递减关系,“四元综合影响因子”可以作为评价多层油藏开发效果的重要指标。     

非牛顿流体油藏数值模拟研究

根据非牛顿流体在多孔介质中渗流的流变特性,结合油藏注水开发特点,建立三维油、水两相非牛顿流体渗流数学模型.通过数值模拟研究,论证非牛顿流体油藏注水开发的一般性开采原则.计算结果表明,驱替液与被驱替液类型的不同,决定了其开采强度对最终开发指标影响的不同.     

复杂边界油气藏中水平井的产能公式——齐成伟公式的应用范围研究

针对复杂边界油气藏中分支水平井的产能预测问题进行了深入研究。将圆形油气藏径向等分,即将齐成伟建立的圆形油气藏中辐射状分支水平井拟三维产能公式中的Q替换为nQ后,得到了扇形油气藏中水平井的拟三维产能公式。将带形油气藏纵向等分,即将齐成伟建立的带形油气藏中横向水平井拟三维产能公式中的b替换为2b、L替换为2L、Q替换为2Q后,得到了带形油气藏中顶壁横向水平井的拟三维产能公式。将带形油气藏横向等分,即将齐成伟建立的带形油气藏中纵向双分支水平井拟三维产能公式中的Q替换为2Q后,得到了半带形油气藏中离壁纵向水平井的拟三维产能公式;进一步将si替换为0、so替换为L/2后,得到了半带形油气藏中顶壁纵向水平井的拟三维产能公式。     

涩北气田多层气藏储量动用程度分析

柴达木盆地涩北气田合计含气小层介于54~90层,是典型的多层气藏,生产动态资料系统分析表明层间储量动用程度存在较大差异。采用实验模拟、气藏工程和数值模拟等多种方法研究了储层非均质性、层间储量分布、气井出水等对储量动用程度的影响。结果表明：层间的非均质性是影响多层气藏储量动用程度的主要因素,渗透率级差越大,低渗层储量动用程度越差。对于该类气藏,可以通过合理划分合采层系、优化射孔和优化配产等策略提高多层气藏储量的动用程度。