多参数约束聚合物驱历史拟合方法

聚合物驱数值模拟需要对大量物理化学现象进行描述,与水驱相比存在很强的特殊性。参考和借鉴水驱数值模拟历史拟合相关方法和聚合物驱油机理研究成果,筛选出聚合物的吸附量、残余阻力系数、聚合物溶液相对黏度、不可及孔隙体积、传导系数、有效地层系数和表皮系数等7个影响聚驱效果的主要特征参数;在对这些参数开展较为详细的敏感性分析基础上,以多种现场实测资料作为约束条件,建立了一套较为系统、有效的多参数约束聚合物驱历史拟合方法。大庆某典型实际区块油藏数值模拟表明,聚合物驱历史拟合精度明显提高,单井含水拟合符合率达到75%。研究结果证明了该聚合物驱历史拟合方法的可行性和有效性。图4表1参13     

利用数值模拟反演聚合物驱物理实验的方法

历史拟合是油藏数值模拟技术的重要组成部分,但历史拟合的过程是一个复杂而艰难的过程,尤其是聚合物驱历史拟合。本文提出了一套数值模拟反演方法,其为在进行历史拟合之前先对聚合物驱物理实验进行数值模拟反演,分析聚合物驱的主要影响因素,对后期的历史拟合过程具有很好的指导意义。用该方法对JZ9—3油田胶结岩心实验反演的结果表明,拟合效果较好,再现了物理实验的过程。     

海上油田早期聚合物驱历史拟合方法

早期聚合物驱无水驱或水驱的时间短,在动态历史拟合过程中,储层物性参数与聚合物物化参数的调整往往交织在一起,使得数值模拟的多解性问题更加突出.为解决该问题,按照早期聚合物驱现场实施的2种情况分别采取相应的历史拟合方法.对于先实施先导试验再进行扩大聚合物驱的情况,首先充分利用扩大注聚区的水驱阶段数据修正储层物性参数,然后利用修正后的地质模型进行聚合物参数拟合,最后将得到的聚合物参数应用于先导试验区或者没有注水就开始注聚的区块,进而修正储层参数以拟合生产动态.对于早期聚合物驱无注水阶段的情况,建议首先根据类比法或经验法,对岩心实验测定的聚合物参数进行修正,然后在储层参数可调范围内,最大范围地调整储层物性参数进行动态拟合;若无法拟合,再调整聚合物参数进行动态拟合,若有实际聚合物返排参数,可以先调整聚合物参数,再调整储层参数.将上述方法应用于渤海某油田,含水率拟合的成功率达90%以上.     

考虑启动压力梯度的聚合物驱数值模拟

针对目前常用的化学驱数值模拟软件并不适用于低渗透油藏的问题,通过室内实验开展低渗透油藏聚合物驱油机理研究,量化表征中国石化江苏油田低渗透油藏中聚合物驱的关键物性参数,分别采用拟启动压力梯度模型和非线性模型建立低渗透油藏聚合物驱数学模型,进行数值求解并应用。研究结果表明,中国石化江苏油田低渗透油藏聚合物驱适宜采用相对分子质量为600×10~4~900×10~4的聚合物;拟启动压力梯度模型忽略了渗流曲线的弯曲段,夸大了低渗透油藏的渗流阻力,而非线性模型更适于模拟低渗透油藏聚合物驱过程。在江苏油田沙7断块的应用结果表明,基于非线性模型建立的数值模拟方法能够考虑低渗透油藏聚合物驱过程中启动压力梯度的影响,模拟计算结果与矿场实际生产数据更加吻合,为低渗透油藏化学驱的方案优化与动态预测提供了有效的技术与方法。     

一种聚合物驱数值模拟物化参数的确定方法

聚合物溶液在油藏中的物化参数与室内实验测得的结果差别较大,将实验结果直接应用于数值模拟中随意性较大,模拟结果可靠性无法保证。针对这一问题,以大庆炼化聚合物（HPAM）为例,模拟了炮眼和近井地带的剪切作用,测定了聚合物溶液的黏度损失,应用物质平衡方法测定了聚合物驱的吸附量,并测定了聚合物驱相对渗透率曲线和残余阻力系数。通过小尺度岩心数值模拟对以上物化参数进行敏感性分析。研究结果表明：实验中测量的聚合物黏浓关系、吸附量和相对渗透率数据能够反映油藏中实际情况,实验中测量的残余阻力系数与实际情况差异较大。通过修正残余阻力系数,小尺度数值模拟拟合较好,能够应用于矿场数值模拟中。图7 表5 参12     

聚合物驱数值模拟参数敏感性研究

聚合物驱数值模拟技术是指导聚合物驱方案实施的重要手段,由于聚合物驱数值模拟参数的不确定性,导致聚合物驱历史拟合难度加大。基于室内聚合物岩心驱替实验结果,应用岩心驱替数值模拟方法拟合含水率与采收率曲线,确定聚合物驱数值模拟参数,进而得到了比较可靠的岩心数值模型。在此基础上,分别分析了聚合物溶液粘度、不可及孔隙体积、残余阻力系数和聚合物吸附量等数值模拟参数对含水率曲线以及采收率曲线的影响,并引入敏感系数评价了含水率下降幅度以及采收率增加幅度对各参数的敏感性。结果表明,采收率增加幅度和含水率下降幅度对不同参数的敏感程度顺序保持一致,敏感性从强到弱依次为聚合物吸附量、聚合物溶液粘度、残余阻力系数、不可及孔隙体积。     

捕集数对碳酸盐岩油藏生物聚合物驱采收率的影响

基于储集层岩石和流体数据,采用一维数值模拟方法,研究捕集数对碳酸盐岩油藏裂褶菌多糖生物聚合物驱提高采收率的影响。对不可及孔隙体积、生物聚合物吸附量、渗透率降低系数、剪切速率系数、注入水硬度以及捕集数进行敏感性分析,与岩心驱替实验采收率数据进行历史拟合。结果表明,不可及孔隙体积、生物聚合物吸附量、渗透率降低系数、剪切速率系数和注入水硬度对生物聚合物驱提高采收率的影响可以忽略不计,且在其典型值范围内无法与采收率数据实现历史拟合。当通过毛细管去饱和曲线模型考虑捕集数影响时,残余油饱和度从不考虑捕集数影响或低捕集数条件下的25.1%降低到10.0%,采收率拟合效果较好。因此,为了更好地对碳酸盐岩油藏生物聚合物驱进行模拟研究,不能忽略捕集数影响。     

基于支持向量机的早期聚合物驱动态预测研究

海上稠油油田由于受到开采时间的限制,一般在含水率达到40%之前进行聚合物驱,以提高油藏采油速度和开发效果,开发动态与陆上油田高含水期聚合物驱存在较大差异。文中应用统计方法,分析海上稠油油田早期聚合物驱的生产动态,从数据序列分析的角度研究其动态规律,认识不同动态参数之间的内在联系;基于支持向量机方法,建立时间与含水率、采出程度等动态参数之间的变化关系,并根据实际动态资料及时修正,进而建立能够反映早期注聚合物规律的预测方法。利用建立的预测模型,对渤海油田典型聚合物驱油藏进行实例计算分析。结果表明,建立的模型能够实现时间序列的多步预测,且预测结果满足精度要求,为早期聚合物驱开发指标预测和动态适时调控提供了一种有效的方法。     

应用流线数值试井方法研究聚合物驱油藏剩余油分布

针对常规试井解释理论与方法所存在的不足,将流线数值模拟方法引入试井解释理论,基于油藏真实地质模型建立了考虑油藏非均质性、多相流、多层合采、复杂井网以及生产历史等复杂影响因素的多层油藏聚合物驱流线数值试井解释模型,采用流线方法求解该模型和遗传算法进行试井参数自动拟合解释得到剩余油分布,形成了适用于中高含水期聚合物驱油藏应用试井资料研究剩余油分布的新方法.编制了实用的流线数值试井解释软件,并在双河油田437断块进行了矿场应用,应用结果表明,该方法具有可行性,该软件具有实用性.     

新型聚合物驱油数学模型

建立了能模拟多种分子量聚合物溶液混合驱油和聚合物黏弹性作用驱油机理的数学模型,该模型从弹性效应和黏性效应两个方面描述了聚合物驱油机理。弹性驱油作用的数学描述是:弹性能降低残余油饱和度,使油相相对渗透率提高;黏性驱油作用的数学描述是:聚合物能增加水相黏度,改善油水流度比及扩大驱替液的宏观波及体积。在多种分子量聚合物溶液混合驱油机理数学模型中,每一种分子量聚合物在油藏中流动满足各自独立的物质传输规律,在驱油机理上表现为多种分子量聚合物溶液浓度之和的总浓度总体驱油过程,驱油机理数学模型中的参数表示为各种分子量聚合物相应参数浓度加权平均的形式。所建立的模型能够模拟聚合物驱油提高微观驱油效率和流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等物化现象。实际应用结果表明,该模型具有较强的实用性,可用于聚合物驱油的机理研究、矿场方案优选和开发效果预测。