自动识别油藏边界水侵量微分方程反演算法

针对水驱油数值模拟,提出一种基于微分方程反演的自动历史拟合算法,解决了单相微可压缩流体渗流中油藏边界水侵量自动识别问题。利用生产井的动态观测资料识别油藏边界上的水侵量,在数学上称为边界控制反问题。基于微分方程反演理论,将其转化为一个非线性优化问题,利用共轭梯度法求解。共轭梯度法是通过引入相应的伴随问题和敏感性问题,分别确定每次迭代的搜索方向和搜索步长,解决了时空域中一般反演方法的不稳定性、收敛速度慢和依赖于初值等一系列问题。理论模型和实际资料检验表明,该方法不仅丰富了微分方程反演理论,而且具有生产实用价值。     

确定油藏油水渗流特征的新方法

在马克西莫夫-童宪章水驱特征曲线的基础上,将微分和物质平衡方程、Welge方程相结合,可得到马克西莫夫-童宪章水驱特征曲线对应的微观油水渗流特征方程,为利用油藏生产数据确定油水渗流特征提供新的方法。利用物性好的大庆油田南二三开发区葡Ⅰ组油藏生产数据,给出详细计算流程,其计算结果与水驱油实验结果基本一致,表明新方法可行。利用三塘湖油田牛圈湖特低渗油藏马62井区油水渗流特征进行验证,发现马62井区体积压裂后所表现出的油水渗流特征与相邻井区室内实验确定的结果相差较大,表明室内实验得到的油水渗流特征只反映了基岩的油水渗流特征,未能反映多孔介质油藏注水开发过程中的水驱油特征。     

油藏数值模拟自动历史拟合方法研究及应用

油藏数值模拟的历史拟合过程中模型参数多、可调整自由度大，目前普遍采用实验校正法进行拟合，主观随意性大且费时多。引入最优化理论建立目标函数，以渗流方程和油藏的边界条件、初始条件为约束条件，将历史拟合转化为非线性规划中求解定义在n维空间的函数极值问题，用改进的共轭梯度法求解，基本解决了收敛问题。拟合过程中调整参数的原则为：不确定优先，敏感优先，先全局后个别，为减少调整参数，用解析函数表达相对渗透率与饱和度的关系，将模拟区域按油藏地质和井网条件划分为若干小区，分区拟合。对某封闭小断块油藏的区块与单井综合含水和地层压力进行自动历史拟合，调整的主要参数是相对渗透率和渗透率，计算了126次，拟合结果与实际动态相符。     

基于伴随模型的历史拟合参数敏感性分析方法

针对目前油藏数值模拟参数敏感性分析方法存在运算量大、无法处理大规模油藏、计算精度达不到要求等缺陷,提出了基于伴随模型的历史拟合参数敏感性分析方法。依据伴随系统理论,建立伴随变量独立于模拟计算变量的伴随模型,避免直接求解梯度方程;根据油藏数值模拟器的渗流模型状态方程及求解方法,构建伴随模型的系数矩阵,求解伴随方程,得到伴随变量;建立敏感系数计算方程,利用所得到的伴随变量,求解目标函数关于控制变量的敏感系数矩阵。与常用的梯度模拟器法和试验设计法相比:伴随模型的系数矩阵易于构建,可直接来源于渗流模型状态方程的求解结果;求解梯度方程的计算量仅取决于观测数据的数量,而不取决于模型参数的数量,为求解某一观测数据对所有模型参数的导数,只需构建并求解一个相应的伴随方程;只需正演一次原模型以及反演一次伴随模型,就可以得到所有时间每一个网格参数的敏感系数,提高了参数敏感性分析效率。     

基于贝叶斯理论的四维地震与生产动态数据的油藏历史拟合新方法

针对油藏历史拟合现有方法效率低、准确度差和难以拟合地震数据的不足,研究改进了多次数据吸收的集合平滑（ES-MDA）算法,提出了一种基于四维地震数据和井口生产数据的油藏历史拟合新方法。该方法通过对四维地震数据的粗化与稀疏化处理,并基于岩石物理学模型,建立起油藏状态与地震波响应的数学模型,形成油藏流体—地震属性耦合模拟程序;最后通过对ES-MDA算法的适应性改进,将由四维地震监测获得的纵波波阻抗数据与井口生产数据结合,实现四维地震与井口生产数据的联合历史拟合。对某海相油藏的应用研究表明,基于四维地震数据的油藏历史拟合方法增加了油田生产全过程油藏流体状态约束条件,历史拟合后的地质模型质量得到明显改善。     

油藏特性的分形分布关系及其在油藏模拟中的应用

地质统计方法已成为确定井间油藏特性的常用方法，分形地质统计学是其应用之一。已发现大多数孔隙废测井曲线具有有分形特征。通过对垂直井、水平井测井曲线、岩心照片和露头照片的分析得到了一种非常简单的模型，可用于描述孔隙度和渗透率分布关系。在油藏模拟中后期注水时对该模型进行了测试，发现只需很少的历史拟合来拟合开采史。分形分布所需要的历史拟合比经典的层状泥饼模型的少得多。Ｃｏｎｏｃｏ公司正大积极地将这项新技术     

大庆长垣西部特低渗油藏压裂水平井注水开发效果评价新方法

大庆长垣西部特低渗透油藏流体渗流阻力大,天然能量不足,开发效果较差,采用压裂水平井注水可缓解这一开发矛盾。针对反九点水平井-直井联合井网,采用特低渗透非线性渗流数值模拟新方法,分析评价压裂水平井注水开发效果。与传统方法相比,该方法将模拟结果与室内岩心非线性渗流实验数据相结合,把油藏划分为拟线性渗流区、非线性渗流区和死油区,评价更直观可靠。研究结果表明,与不压裂水平井注水相比,压裂水平井可进一步提高注水能力,有效补充地层能量,油井采液能力强、含水率低,注采井间建立起有效的驱动压力系统。     

低渗透油藏注水开发采收率的正交试验分析研究

针对启动压力梯度在低渗透油藏流体渗流中普遍存在的现象,建立了考虑启动压力梯度的水驱油渗流数学模型,给出了数值求解方法,并开发了相应的注水开发数值模拟软件.以反五点注采井网为例,引入正交试验设计方法,针对地层参数及注水开发参数对采收率的影响进行了直观分析,得到了这两项参数对采收率影响的主次关系,对于指导低渗透油藏注水开发方案的优化设计有一定实用意义.该方法可推广应用于油田开发设计中多参数问题的分析和优选.     

天然微裂缝发育的低渗透油藏数值模拟

由于天然微裂缝难以识别和定量描述,在建立定量化的微裂缝地质模型时,采用双重介质模型进行油藏数值模拟研究存在较大困难,注水开发中微裂缝的动态开启和闭合也难以进行模拟研究.根据等值渗流阻力法原理,利用微裂缝的统计特征参数,如裂缝线密度、裂缝长度等建立天然微裂缝发育低渗透油藏的等效连续介质地质模型,根据地应力和现场注水指示曲线,建立了裂缝传导率与地层压力的方程,可以等效模拟注水开发中的微裂缝开启和闭合现象.以长庆西峰油田西137井区为例,模拟研究了井网及注水开发动态,与现场动态分析结果一致.     

沈84块高凝油注水开发效果模糊综合评价

注水是高凝油油藏的主要开发方式,由于高凝油油藏原油相态特性和渗流特征具有与常规油藏不同的特点,在评价注水开发效果时,采用从常规油藏注水开发出发发展起来的评价方法常常失效。本文从油藏工程出发,借助现代数学手段--模糊数学和系统工程层次分析原理,形成一种针对高凝油特点的水驱开发多级模糊综合评价方法,有效地解决了常规方法用于评价高凝油油藏注水开发动态效果失效的问题。