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。     

适于蒸汽辅助重力泄油开发的网格粗化技术

风城油田超稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发技术已逐步完善,但油藏工程研究环节仍面临常规网格粗化后信息损失量大的问题,尤其是对井轨迹偏移考虑不充分和薄隔夹层信息丢失,导致数值模拟结果精度不高,影响现场操作政策的制定,制约着SAGD的稳产高产。依据SAGD生产影响因素筛选关键信息,分析网格粗化算法、网格边界、网格尺寸对数值模拟的影响;利用Petrel软件进行网格粗化,对粗化模型进行验证;针对关键部分的信息缺失,借助数值模拟软件CMG的局部网格加密与网格属性回归来修正粗化模型,精细还原薄夹层。以此方法建立的油藏数值模型,在保障精度的同时提升了计算速度。以模型验证为控制手段,三维控制网格与二元叠合属性回归相结合的模型粗化技术,为精细地质模型与油藏数值模拟成功接口奠定了基础。     

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。     

中高渗透砂岩储层地质建模应注意的几个问题

针对中高渗透砂岩储层地质建模中应注意的几个常见问题进行了探讨,提出了通过储层反演、结合沉积规律以及参照常规地震剖面等方法,合理确定砂体边界。针对多方向展布单一砂体或大范围内不同展布方向的多个砂体,在属性参数随机建模中确定变差函数的主变程方向时,应采取在平面上用“流线趋势“作协约束条件、将沉积微相作为主要控制条件的处理方法。对于分布稳定的夹层,建模时可以把夹层作为分层来处理,分布不稳定的夹层适于采用随机建模方法。平面网格粗化建议分为油区内部、油水过渡带和油区外部3部分进行不同程度的合理粗化。应从基础数据和建模的几个关键环节加强模型的质量控制。     

美国怀俄明州弗兰蒂尔组潮控三角洲砂岩的沉积学、统计学和流动特性研究

本文研究了潮控三角洲砂岩中对油气开采有影响的地质变化。白垩纪弗里文斯异岩段是一个在狭窄的滨岸海湾中进积三角洲沉积的。此海湾的南侧是一个较老的浪控三角洲舌状体，而北侧则是由隐蔽构造隆起产生的盆地底山脊。在怀俄明中部的弗兰蒂尔组露头中，有弗里文斯异岩段出露。这段岩层包括有两个宽5kin、长20kin的向上变粗砂岩体。每个砂岩体的内部层理均向盆地方向倾斜。在广泛的页岩披盖层之下的异粒岩层，记录了这些砂岩体下部的幕式潮汐沉积，而上部的砂质交错层理则记录了强度较大且比较均一的退潮潮流沉积。在成岩作用期间，由于有水从上覆的页岩向下流动，方解石结核优先形成于上部砂岩体的顶部。 根据高分辨率的照片镶嵌图和野外观测编制了层理、岩相、方解石结核以及披盖页岩层的图件。利用沉积学记录曲线、野外渗透率仪的测量和薄片观察了解到有关三角洲舌状体岩相的物性特点。岩相中渗透率的空间对比关系是由方差图量化的。利用终端频率模型并根据露头资料估算了披盖层页岩的长度。胶结物结核的空间分布则是用指标地质统计学方法来模拟的。 流动模型已将层理形态岩相及岩石物性综合到一个适当的储层模拟结构中。这些模型可用于分析储层特性对不同地质因素的敏感性，同时还可应用于研究井间规模非均质性的模拟和网格粗化方法。在砂岩体规模，岩相内渗透率变化的影响可忽略不计，但在岩层规模却有明显影响。页岩长度是向砂岩体的侧缘和底面增大的。页岩的倾斜降低了网格粗化的渗透率、采收率和突破时间。方解石结核也使网格粗化渗透率缩小。一种基于流动模拟和响应面模型的网格粗化方法能准确而有效地表现地质非均质性和流速对粗模拟网格的影响。     

四川盆地磨溪地区雷一~1亚段气藏开发中后期高精度数值模拟

四川盆地磨溪地区雷一1亚段气藏持续稳产达24年,开发效果好。进入开发中后期以来,磨溪雷一1亚段气藏地层压力、剩余储量分布、产水规律认识不清,影响气藏下步开发调整对策的制定;传统数值模拟研究受制于粗化过程,无法实现对气藏非均质性的精细描述,计算精度不高。因此,通过开展基于高精度数值模拟技术的气藏描述,研究结果表明:①应用高精度数值模拟器,免去地质模型粗化过程,网格数量规模达到千万数量级,保证模型地质属性的高精度刻画;②采用三维地质建模与高精度数值模拟一体化技术,地质建模与数值模拟工作交互进行,历史拟合调参需符合地质认识;③修正后的模型更加逼近气藏实体,实现对气藏开发中后期压力分布、剩余储量分布规律的精细刻画以及气井产水较为准确的描述和预测。     

地震属性综合分析技术在泥岩隔夹层识别中的应用

渤中 26 油田 4-1992 砂体中泥岩隔夹层的发育影响了对该砂体的高效开发。 为了预测研究区泥岩隔夹层的横向分布范围,在精细分析该区隔夹层地球物理响应特征的基础上,采用地层切片技术与地震属性分析相结合的方法,对该区隔夹层的成因进行了细致分析;在用不同的属性计算方法进行多种实验分析后,优选了均方根振幅、负振幅之和以及能量半衰时 3 种地震属性,并采用地震属性聚类分析的综合研究思路,对研究区隔夹层的横向分布范围进行了识别与刻画。 通过分析认为,研究区泥岩隔夹层主要发育在砂体的中部,并呈现出不稳定的横向分布特点。 该研究思路对其他复杂断块油田隔夹层的识别与刻画具有一定的借鉴意义,也为类似油田的高效开发提供了技术保证。     

利用核函数法中的自适应带宽同时对一维空间两个储集层属性参数进行粗化

在多孔介质流体流动模拟中,应用网格粗化方法必须在保留重要储集层参数的空间分布的前提下,首先利用大网格粗化原始地质模型(尤其是孔隙型介质),并用数值方法求解。提出了根据属性参数的空间分布、以核函数的自适应带宽为基础的网格粗化新方法,该方法既减少了网格数量,同时也保留原始精细模型的主要非均质性特征。该方法的关键点在于可以同时对两种储集层属性参数进行网格粗化。首先计算每个储集层属性参数的带宽量或最优门槛值并得到粗化结果,然后根据最大带宽和最小带宽采用两种不同的方法对两个属性参数同时粗化。现在已经能够实现利用不同方法建立储集层两个属性参数的最终粗化模型,不同方法的网格单元数和网格位置都相同。最小带宽法的粗化误差小于最大带宽法。图6表1参29     

成熟探区相控油藏储集体精细表征与产能劈分

基于单砂体沉积特征,建立了曲流河及三角洲水下分流河道储集砂体的平面与垂向上的组合关系,及其对应的测井识别标志。分析曲流河及三角洲分流河道储层的构型刻画方法,并利用多种方法对侧积体规模、前积层与侧积层产状进行定量计算,刻画单砂体内部构型。探索基于多级构型界面约束的构型建模方法,有别于传统的网格约束,该方法综合采用多级界面约束和设置非均质网格技术,实现了以较少量网格对构型级别夹层的精细表征。同时解析常规产能劈分方法,探索单砂体产能劈分要素,提出了多参数相结合的产能劈分方案,进而为油田未来精细调剖挖潜方案的制订提供技术及理论支撑。     

稠油热采储层精细油藏描述研究进展

就稠油热采储层精细油藏描述的技术现状看:国外已经形成了完整的研究方法和技术体系,特别是在利用地震技术对油藏开发过程监测及剩余油分布规律的精细刻画等方面,具有相当高的研究水平;国内在储层单砂体的精细刻画、隔夹层研究以及储层在热采过程中的变化规律等方面,进行了大量的研究工作,取得了一定进步。稠油热采储层研究的关键问题为地层精细划分与对比、沉积微相研究、隔夹层发育规律描述、储层综合分类评价和地质建模研究等。在此基础上认为,稠油热采储层精细油藏描述研究的主要发展方向为井震结合断裂系统的精细刻画、地质体分类评价、稠油热采储层变化规律研究、剩余油分布规律的四维地震监测和隔夹层封隔能力的物理模拟与数值模拟验证等五大方面。     

基于孔渗关系的渗透率粗化方法分析

用测井解释孔隙度、基于岩心分析的孔渗模型可以得到渗透率; 粗化渗透率可按厚度加权算术平均或按厚度加权几何平均。研究证明, 用厚度加权算术平均孔隙度基于孔渗模型计算得到的渗透率, 等于渗透率直接按厚度加权粗化的几何平均值, 并不是按厚度加权的算术平均值; 按厚度加权的渗透率几何平均值小于或等于按厚度加权的渗透率算术平均值。这表明, 在测井解释或地质模型对渗透率粗化时, 不同的粗化方法所得的粗化渗透率值不同。     

非结构网格油藏数值模拟方法研究

根据所建立的单个控制体离散形式的物质平衡方程,基于PEBI和CVFE网格,采用任意形式的渗透率张量,建立了相应的数值算法。PEBI网格是一种局部正交网格,其离散形式与有限差分方法相似,流动系数的取值原则和界面渗透率的取法均与有限差分相同。CVFE网格是非正交网格,本文混合运用有限差分和有限元方法计算折算压力梯度,得到与有限差分和PEBI网格不同的离散形式,提出了根据流量符号判定上游的方法,使模型更为合理。模型计算表明,对于形式简单的对角渗透率张量,本文方法可以与九点差分格式相比,精度是可靠的,并且该方法还能模拟完全各向异性渗透率张量,对于精细油藏数值模拟,其应用范围将更为广泛。     

非均质储层内夹层对SAGD开发的影响及技术对策

风城油田SAGD开发区夹层广泛发育,严重影响生产效果,亟需制定技术对策,减轻夹层对开发带来的影响。在夹层精细表征基础上,结合夹层与水平井的关系,深入总结夹层分布模式;采用生产动态分析和数值模拟敏感性分析方法,分析了夹层对SAGD注采动态及蒸汽腔发育的影响;根据夹层渗透率、极差和夹层半径建立了夹层的遮挡界限,并提出针对夹层的技术对策。结果表明,夹层对蒸汽腔扩展的影响可分为3类:Ⅰ类为蒸汽无法突破的夹层;Ⅱ类为严重阻碍蒸汽腔发育的夹层;Ⅲ类为对蒸汽腔发育有影响的夹层,后期可以突破。针对夹层影响,提出通过优化井网井型,引入新的增产机理强化泄油的对策。以此形成的直井辅助SAGD、双层立体井网SAGD和鱼骨注汽井SAGD三种提高采收率技术现场应用效果显著,可有效克服和减轻夹层影响,进一步提高SAGD采收率。     

中高含水期油藏剩余油潜力定量化评价新方法及其应用

针对目前中高含水期剩余油定量化表征存在的问题,基于三维精细数值模拟模型,提出了利用优势生产潜力定量化表征中高含水期剩余油分布潜力的方法。该方法计算简单,且考虑了油藏储量丰度、油藏压力、地层渗透性、距边界距离和油气水关系位置对产能的影响。实例计算表明,相对于剩余油储量丰度法和剩余油优势潜力丰度法,使用该方法能够较为准确地找到剩余油优势潜力部位,制定较好的剩余油调整挖潜方案。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段高伽马砂岩测井识别及其展布特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段泥页岩层系内发育大量的砂岩夹层,这些砂岩夹层常伴有自然伽马值异常高的现象,部分砂岩的自然伽马值可高达330.5 API,在测井剖面上极易与泥页岩混淆。为识别高伽马砂岩,按照粒度和结构特征将该区延长组长7段碎屑岩划分为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩和页岩,并应用常规测井数据运算组合成2个新参数——参数A和参数B,参数A和参数B组成的交汇图版以及自然伽马测井曲线,可有效区分识别出长7段中的正常砂岩和高伽马砂岩。长7段高伽马砂岩的累计厚度平面展布图表明,高伽马砂岩主要位于研究区的西南部;高伽马砂岩由湖盆边缘向湖盆中心呈指状发散展布的特征指示,其形成可能与长7段沉积期间的火山喷发有关。     

伊拉克A油田白垩系Khasib组生物碎屑灰岩油藏水平井精细描述及三维地质建模研究

为精细表征碳酸盐岩储层非均质性及准确预测储层物性参数,以伊拉克地区孔隙型生物碎屑灰岩油藏为对象,地震、测井、地质、油藏、钻采等多专业资料为基础,静态和动态资料相结合,形成了一套基于水平井的三维地质建模方法。综合分析岩心、测井响应特征,建立了水平井水平段分别位于小层内及小层间穿行时的测井响应模式。通过旋回厚度方法,在水平井水平段上确定一系列层面节点,采用“地震层面约束+趋势线控制+虚拟井局部优化”方法,将直井和水平井充分耦合,建立精细三维构造模型。利用岩心、薄片、扫描电镜和测井等资料,建立目标油藏岩石类型模型。基于岩石类型模型,采用序贯高斯模拟,利用地震古地貌作为协同约束参数,建立不同岩石类型下的孔隙度和渗透率模型,并结合实钻井及生产动态进行模型验证。结果表明,岩心实测渗透率与预测值符合率高,模型预测的构造顶面深度、物性参数与实测结果吻合度高,符合精度要求,可有效指导油藏动态分析、数值模拟、剩余油预测及开发方案调整。     

Pseudo Relative Permeability Compensation for Numerical Dispersion

Abstract

Reservoir simulation is an approach of recreating the occurring phenomena of the reservoir by solving the general governing equations that describe the reservoir processes. Finite difference technique is an effective method to get the solution out of the reservoir models for different scenarios. In light of many benefits of using course grid models rather than fine grid and simplification, using the same relative permeability curves from laboratory cannot be applied in the fields having large grid dimensions because of numerical dispersion (smearing) of finite difference modeling. Thus, the relative permeability curves must be modified based on the grid size and then applied into the simulator. The authors introduce a methodology to demonstrate how the lab relative permeability curves can be modified based on coarse grid sizes to honor the same anticipated rock behavior. Thus, an objective function is developed to minimize the numerical dispersion in a synthetic tilted reservoir by automatically changing the relative permeability and comparing the results with the equivalent fine model. By this method, modified relative permeability curves can be obtained and introduced to the coarse model. This modification workflow is almost inevitable for reservoir simulation models with very coarse grids and it eases the history-matching process by approaching more realistic solution.     

海上少井条件下非均质储层复杂岩性三维地质建模——以东海A气田花港组厚砂储层为例

东海盆地西湖凹陷中央背斜带花港组低渗储层具有强非均质性,主要发育有中孔中低渗特征的中砂岩相、粗砂岩相、低孔低渗特征的细砂岩相、粉砂岩相等8种岩性,其叠置组合对应辫状河三角洲前缘心滩坝、主河道、次级河道、水下分流间湾四种沉积微相.井区具有钻井少、井距大、地震反演资料多解性强等特征,运用常规建模方法难以表征井点实际揭示的储...     

盆地模拟关键技术之油气运聚模拟技术进展

在总结盆地模拟传统的研究内容的基础上,指出新的应用领域及面临的技术难题,重点论述3种油气运聚模拟技术的现状和进展。（1）流线模拟技术。从油藏数值模拟技术演化而来,该技术是一种快速模拟技术,适用于构造油气藏的模拟,但不能有效模拟岩性地层油气藏。通过建立简化的三维地质模型,实现对三维圈闭空间和储层物性的描述,解决了岩性地层油气藏的模拟难题,实现了流线模拟技术的跨跃。（2）侵入逾渗模拟技术。该技术已经比较实用,但在复杂地质条件下对断面、不整合面等输导体系的刻画还不够细化,无法对断面、不整合面单独赋参数。三维输导体系网格建模方法和基于输导体系网格系统的三维油气追踪技术,能够有效地透视油气运移路径,模拟油气聚集、油藏调整和次生油藏的生成过程,使该技术得到较大发展。（3）三维达西流模拟技术。该技术是一种理论上最先进的技术,但地质参数很难达到其数值模型的精度要求。因此,改进地质网格模型,精确刻画地质参数,是三维达西流模型发展的重要内容之一。建立顺层柱状PEBI（Perpendicular Bisection）网格三维地质模型,构建变网格条件下的渗流方程,引入矢量渗透率,能够较好地解决复杂地质条件下的渗流问题,使模拟技术得到改进。