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。     

裂缝型凝析气藏数值模拟研究新方法

为了正确模拟裂缝型凝析气藏的开发动态,提出一种适合于裂缝型凝析气藏双重介质组分模型的数值模拟方法,即首先进行拟组分数的合理划分,然后建立单个岩块的单重介质精细模型和双重介质模型,调整双重介质模型的毛管力曲线拟合单重介质精细模型的计算结果,建立拟毛管力曲线,在此基础上开展双重介质组分数值模拟研究。研究表明,直接利用双重介质组分模型可以正确模拟裂缝型无水凝析气藏的生产动态;但对于裂缝型有水凝析气藏,模拟结果与实际生产动态偏差较大,而采用拟毛管力曲线后模型则可以获得正确的模拟结果。用该法对塔里木盆地塔中Ⅰ号气田某裂缝型凝析气藏的生产动态进行了模拟。结果表明,该方法可用于裂缝型凝析气藏的数值模拟,对实际气田开发动态拟合较好,指标拟合误差小于5%。图6表1参18     

储层建模致密低渗气藏开发调整研究

针对新场气田上沙气藏致密低渗储层的地质特征,利用随机模拟方法建立储层参数定量三维地质模型,应用网格粗化技术由地质模型生成数值模拟应用模型,最后,通过数值模拟中的历史拟合、参数调整、完善地质模型,优化气藏地质认识,指导开发方案调整.生产实际表明:基于地质模型进行致密低渗气藏研究能较好解决石油地质研究和气藏工程的衔接问题,能从动态和静态角度研究气藏,从而为气藏开发的动态预测和方案优化奠定基础.     

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     

网格粗化对油藏数值模拟结果影响分析

油藏数值模拟是指导油田各个阶段合理开发的重要手段。数模三维网格越精细计算结果越准确,但精细油藏模型中常常包含上千万个网格,严重影响数值模拟计算速度,开展对数模网格的粗化研究就显得尤为重要。     

裂缝型凝析气藏的动态储量和水侵量计算研究

针对存在活跃边、底水的裂缝型低含凝析油的凝析气藏,基于物质平衡原理,考虑基质和裂缝的 压缩系数、不同束缚水饱和度,建立具有水侵作用的裂缝型凝析气藏的物质平衡方程,并引入弹性储容比 参数,提出了一种计算裂缝型底水凝析气藏动态储量和水侵量的简便方法。研究表明,利用仅考虑单一孔 隙介质的视地质储量法和视地层压力法计算气藏的储量,结果均偏大,而考虑双重孔隙介质的新方法能 较准确地计算气藏的地质储量和水侵量。     

基于地震的碳酸盐岩双重介质建模技术及应用

碳酸盐岩气藏裂缝孔隙型储层非均质性强,裂缝复杂,仅依靠井资料和随机模拟的三维地质建模无法准确描述储层以及裂缝特征,数值模拟历史拟合误差大,无法进行有效的流体动态分布预测。以土库曼斯坦阿姆河右岸S气田群为例,提出基于地震的复杂碳酸盐岩双重介质建模技术,利用多级相控反演礁滩体内幕储层技术对基质模型进行约束,利用地震多属性融合裂缝预测技术对裂缝模型进行约束,精细表征了碳酸盐岩储层非均质性特征及裂缝分布特征,提高了复杂碳酸盐岩建模精度,提升了数值模拟预测的准确性。同时,利用双重介质模型和数值模拟对储层连通性开展了有效评价,准确判断了水源方向,为后期开发方案的制定提供了有效信息。     

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。     

基于智能优化算法的复杂气藏水侵单元数值模拟新模型

对于有水气藏而言，在气藏开发过程中水侵严重影响了气藏的采收率。为了准确、直观地评价复杂边水气藏的水侵动态特征，进而明确边部水体大小以及水侵优势通道位置，基于气藏地质资料和单井生产动态数据，将气藏边部水体和开发气井等效为水侵单元（包括水体单元和气井单元），构建了复杂边水水侵流动动态的气藏水侵单元数值模拟新模型，采用物质平衡方程计算了各单元的压力，并应用气水两相运动方程计算了各单元的含气饱和度和含水率，最后结合遗传算法，根据修正水体单元和水侵通道的特征参数，自动拟合了生产数据，实现了对水体分布和水侵优势通道的再识别。研究结果表明：(1)采用水侵单元为基础的数值模拟新模型，能够有效提高数值模拟计算效率，准确反映水侵流入动态；(2)结合智能优化算法进行新模型的自动历史拟合，实现了水侵动态的反演，能更快速地确定水体和水侵通道的特征参数；(3)结合四川盆地某气藏典型井组的开发实践，水侵单元数值模拟新模型能够有效复原水侵历史过程，该方法能够快速、准确地评价水侵影响程度，并提出了针对性的优化调整方案，为后期排水采气等措施提供参考。结论认为，该认识丰富了水侵气藏数值模拟理论基础，创新提出了代理模型和智能...     

裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律及关键参数计算方法

为了实现裂缝—孔隙型有水气藏的高效开发,需要掌握水侵的动态变化规律。为此,基于π定理,引入了反映水侵动态变化特征的无量纲参数进行水侵动态物理模拟实验方案设计;选取四川盆地川中地区某裂缝—孔隙型有水气藏储层全直径岩心开展水侵动态物理模拟实验,然后通过数值反演将实验结果转换为有水气藏水侵动态评价参数,进而研究裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律,并建立水侵动态评价关键参数及水体体积的计算方法 ;在此基础上,以四川盆地中坝气田上三叠统须家河组二段气藏为例,进行水侵动态分析及水体规模评价。研究结果表明:①裂缝—孔隙型边、底水气藏水侵与产气同步发生,无水采气期井底压力与天然气采出程度呈线性关系,气藏产出地层水后水侵速度加快、水气比快速上升,最后趋于稳定的较高水气比;②无水采气期井底压降速率与稳定水气比主要受水体体积的影响,而单位压降气采出程度和稳定水气比又可用来评价水体体积;③建立了裂缝—孔隙型边、底水气藏无水采气期稳定单位压降气采出程度、稳定水气比与水体规模互相解释评价方法。结论认为:①气藏水侵生产动态曲线与岩心模拟水侵动态实验结果具有很好的一致性,根据已知的水体体积,可以预测无水采气期单位压降气采出程度、稳定水气比;依据稳定水气比,可以预测气藏水体体积,预测结果与生产动态具有很好的一致性;②该研究成果可以为裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态预测和整体治水提供理论支撑。     

塔中高—特高含凝析油凝析气藏注水驱油研究

通过建立凝析油最大反凝析速度判别方法,对不同相态凝析气藏凝析油析出速度变化特征进行分析,准确判定了近井地带凝析油的反凝析程度。在此基础上,通过精细裂缝-基质双重介质凝析气藏数值模拟模型,对塔中Ⅰ号气田Ⅱ区洞穴型、缝洞型高—特高含凝析油凝析气藏注水驱油效果进行了研究,分析了凝析油反凝析程度、水侵模式、裂缝物性及发育程度、裂缝与基质耦合程度和注水速度对气藏储层系统注水驱油效果的影响。研究表明,反凝析程度严重且注入水可形成强能量次生边底水的凝析气藏,具有强油水置换能力,适合注水驱油开发,注水驱油机理分析与现场先导试验结果一致。研究结果为塔中裂缝性双重介质储层高—特高含凝析油凝析气藏中后期增产方案的制订提供了依据。     

裂缝性油藏地质建模与数模一体化技术的研究与应用——以锦州25-1南油田太古界潜山油藏为例

针对锦州25-1南太古界潜山油藏裂缝发育和非均质性强的特点,采用裂缝性油藏地震建模与数模一体化技术,对裂缝性油藏描述及开发方案影响因素进行了研究.在建立构造模型网格的基础上,对基质和裂缝系统分开建模,并首次引入离散裂缝网格建模技术,建立起反映裂缝性油藏地质特征的双重孔隙介质模型,并对地质建模中的不确定性因素影响开发效果...     

塔里木盆地克深2气藏断层、裂缝、基质“三重介质”渗流及开发机理

克深2气藏属于典型的裂缝性低孔砂岩有水气藏,储层基质物性差,裂缝发育。研究发现,根据传统认识建立的双重介质模型计算的气藏压力传播速度慢、气井见水时间晚,渗流特征与实际存在较大差异。为此,结合当前各种静、动态资料,利用数值试井方法对气藏不稳定试井资料进行了系统分析,在此基础上建立数值模拟机理模型,对该气藏井组干扰试井的压力传播时间、干扰曲线特征以及气井水侵特征都进行了深入研究。结果表明,克深2气藏表现为断层、裂缝、基质“三重介质”的渗流特征,断层是气藏压力传播和水侵的高速通道。边水推进过程中,沿断层的水侵速度明显快于似均质裂缝储层,导致气井快速见水。研究提出的断层、裂缝、基质“三重介质”新渗流模式下的气藏渗流特征与实际情况高度吻合。机理研究表明：保持较低的开采速度,降低边部气井产量,同时优先对中、边部井间有断层的边部见水井进行带水或排水,可有效延缓边水沿断层向气藏中部的侵入速度,提高气藏的最终采收率。     

PML边界条件下孔隙介质弹性波可变网格正演模拟方法研究

孔隙介质弹性波正演模拟对于储层预测和油气检测具有重要的指导意义。为提高孔隙介质波场正演模拟的精度,将可变网格方法应用于基于Biot理论的双相介质弹性波高阶有限差分正演模拟方法中,有效解决了二阶混合偏导数差分近似的可变网格过渡问题,推导了基于PML边界条件的可变网格差分格式,实现了空间与时间步长任意整数倍变化的双相介质弹性波可变网格正演模拟。对于细微地质结构或横向变化剧烈的介质区域,利用可变网格对区域精细重采样可有效提高正演的模拟精度;对于介质相对稳定的区域,采用大步长采样可保证正演计算效率。数值试验结果表明,与常规正演模拟方法相比,双相介质可变网格正演模拟方法的精度、效率有明显提高,对精细研究孔隙介质地震响应有着重要意义。     

裂缝对致密储层渗流能力影响实验研究

针对低渗透气藏开发技术需求,以气藏工程为理论指导,采用物理模拟技术,结合致密气藏地质特征和裂缝分布特点,开展了裂缝对储层渗流能力改善作用机理及其影响因素研究。结果表明：裂缝-孔隙双重介质岩心渗透率理论值高于实测值,原因在于实际裂缝壁面粗糙增加了气体流动阻力,导致实测渗透率值较小;裂缝全贯穿时,裂缝宽度和数量对岩心渗透率影响较大,裂缝未贯穿时,裂缝贯穿程度和分布位置对岩心渗透率影响较小;裂缝分布位置对岩心产气能力影响较小;裂缝-孔隙双重介质岩心渗透率受基质渗透率影响程度较大,随裂缝宽度、贯穿程度和数量增加,岩心产气能力增大;在其他条件相同情况下,裂缝距离底水越远,岩心受水侵影响程度越小,产气量越大,产气时间越长。研究认为,裂缝能改善储层渗流能力,量化评价裂缝对储层渗流能力影响有利于提高气藏开发效果。     

含边底水气藏的水侵量计算方法

在开发含边底水气藏的过程中,随着气体的采出,气藏压力逐渐降低,边底水会侵入气藏。在水侵初期阶段,由于水驱前缘距离井底较远,若水体分布较均匀,水驱前缘会较稳定驱进,此时水体的驱动作用补充了气藏的能量,使气藏的平均压力下降变缓,维持了气井的产气量。当气藏进入水侵中后期阶段,气井迅速水淹,井筒积液将严重影响产气。因此,分析气井的水侵动态,获得水侵发生的时间、水体规模以及各时间的水侵量对于开发含边底水气藏具有重要的意义。通过水驱气藏物质平衡方程与拟稳态水侵方程的结合进行迭代求解,运用C#编程语言,最终可根据气井生产数据拟合确定气藏动态储量、水体规模以及各时间的水侵速度、累计水侵量等参数。通过建立的气藏数值模拟机理模型,验证了本文方法的可靠性、矿场适用性以及获得结果的迅速性,本文方法计算结果误差较小,数值模拟结果直观展示了水侵量评价的正确性。     

三重介质凝析气藏等效数值模拟方法

为了正确模拟复杂孔、洞、缝三重介质碳酸盐岩凝析气藏的开发动态,在前人研究的基础上,提出了一种适合于该类凝析气藏的等效数值模拟方法.通过单个岩块概念模型,以含孔、洞、缝三重介质的等效单重介质精细模型计算结果为正确结果,以孔、洞所属的岩块系统气采出程度为主要对比指标,建立拟相渗和拟毛管力曲线,对比分析了气藏有水和无水两种情况下不同模型计算结果.结果表明,对于三重介质无水凝析气藏,直接采用双重介质模型可正确等效模拟;对于有水情况,需首先通过单个岩块概念模型模拟建立起拟相渗和毛管压力曲线,然后应用采用拟曲线的双重介质模型可正确等效模拟.     

新场气田裂缝孔隙性储层地质建模研究

结合Petrel地质建模软件和FracFlow裂缝建模软件的优势,以四川新场气田上三叠统须家河组二段（T3xj2）气藏为例,探讨了裂缝孔隙性气藏储层（双重介质）地质建模方法.用Petrel地质建模软件完成储层构造模型、沉积相分布模型,用相控建模方法建立储层基质模型；在基质模型基础上,利用FracFlow软件,将地震信息和测井解释结果有机的结合起来,建立断层和裂缝三维地质网格模型.     

低渗透砂岩储集层油藏评价一体化研究方法及应用

随着陆上油田开发难度的不断增大，传统单一的油藏勘探开发方法已经不能满足日益复杂的油藏情况。鄂尔多斯盆地某油田长6^3。油层组属于典型的陆相成因的油气储集层，具有非均质性强、储集层物性差、储量丰度低的特点。介绍了现代油藏描述和油藏数值模拟技术一体化研究思想，针对研究目的层组的地质特征，首先应用随机建模技术建立精细油藏地质模型，并应用网格粗化技术将精细地质模型粗化到油藏数值模拟器能接受的数值模型，最后通过数值模拟中的历史拟合、参数调整步骤，完善地质模型，优化油藏地质认识。生产实际表明，通过一体化技术进行复杂油藏研究能较好解决石油地质研究和油藏工程的衔接问题，能从动态和静态角度研究油藏，为油藏开发的动态预测和方案优化奠定了基础。图5表1参17     

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。