三维油气成藏动力学建模与软件开发

根据系统工程学的理论与方法,油气成藏动力学模拟的系统工程模型构建思路可概括为:将动力学模拟与非动力学模拟结合起来,用非动力学模拟再造油气生排运聚散过程的物质空间;将常规动力学模拟与系统动力学模拟结合起来,用系统动力学模拟描述系统整体的非线性过程;将数值模拟与人工智能模拟结合起来,用人工智能模拟解决油气运聚等局部过程的非线性问题。需要解决的关键技术包括:三维数字地质体的空间插值与矢量剪切技术,盆地构造史、沉降史的三维回剥与平衡技术,盆地构造应力场的动态模拟技术,多热源多阶段叠加变质作用模拟技术,真三维的常规油气生成、排放动力学模拟技术,油气运移和聚集的人工智能模拟技术,油气成藏的系统动力学模拟技术,以及系统动态连接与集成化技术。作者探讨这些理论难题并取得关键技术上的一系列突破,初步建立了一个三维油气成藏动力学模拟评价系统,并成功地用于实践中去。     

ZT2油藏开发数值模拟研究

首先对ZT2油藏流体高压PVT实验数据进行拟合计算,确定了适合描述该油藏流体相态行为的流体组分特征参数;利用地质资料及其研究成果所得到的地层物性参数,并且通过油藏精细描述提供的物性数据,建立了相应的三维地质模型;在完成了油藏地质储量拟舍以后,为了研究ZT2油藏未来的开发动态,从井数、采油气速度、边水侵入强度、注采比等多个方面对该油藏的开发指标进行了数值模拟对比研究,其研究结果为该油藏的生产开发提供了可靠的依据.     

东营凹陷岩性油藏成藏机制研究

东营凹陷已进入以岩性油藏为重要目标的勘探阶段，必须深化岩性油藏成藏机制研究。东营凹陷沙三段烃源岩具有异常高流体压力，处于其内的透镜状砂体能否形成岩性油藏，取决于成藏动力与成藏阻力的相对大小。烃源岩的剩余围岩压力是成藏动力，砂体周缘的突破压力是成藏阻力，将前者除以后者的商作为成藏指数，可用于评价岩性圈闭的成藏条件。东营凹陷岩性油藏的勘探证实，成藏指数与砂体的含油程度具有正相关性，用成藏指数评价岩性圈闭的成藏条件，比分别用剩余围岩压力或突破压力评价更科学，评价精度更高。     

孤北洼陷沙四段油气成藏规律分析

孤北洼陷沙四段具有良好的油气成藏条件，但油气控制因素非常复杂。本文系统研究了孤北洼陷沙四段的沉积及储层特征，分析了油气成藏条件与油藏类型，总结了油气控制因素与油藏分布规律，指出了孤北鼻状构造带的缓坡扇三角洲砂体与滨浅湖滩坝是主要的勘探方向．对指导孤北洼陷沙四段的油气勘探具有重要意义。     

高含水期油藏剩余油分布规律及调整措施评价——以尕斯库勒E13油藏为例

尕斯库勒E13油藏是异常高压低渗透未饱和油藏,采出程度近40%,含水74.44%,剩余油分布零散.建立了E13油藏精细地质模型,利用油藏数值模拟技术对E13油藏剩余油进行了定性的模拟和定量分析.结果表明,E13油藏剩余油主要有3种分布类型,层内未水淹型、连片分布的差油层型和井间滞留区型,4个主力层系剩余油储量最大,是剩...     

孤岛油田中二北特高含水期剩余油分布规律研究

1.剩余油分布规律研究 1.1 注采井组动态分析法 注采井组动态分析是利用油田生产数据和测试资料研究剩余油分布,是一种直接而方便的方法。由于动态分析很难确定剩余油的饱和度,因此研究剩余油分布比较困难。本次研究着重于动态分析法,计算剩余油量,从而定量地     

准噶尔盆地腹部储层流体包裹体与油气成藏期次研究

储层流体包裹体研究是目前成藏期分析常用的方法。通过准噶尔盆地腹部含油砂岩储层流体包裹体的系统取样研究，得到储层流体包裹体的四组均一温度：50～65℃，70～90％℃，90～110℃，110～120℃。结合埋藏史和热史的恢复，认为本区油气成藏具有多期性，主要有早期充注和晚期充注两期，其中以晚期充注为主。     

二氧化碳强化致密油藏开发与地质封存研究

致密油在世界范围分布广,储量丰富,但开发难度大,开发过程产量递减非常快。即使水平井压裂技术取得了良好的效果,但采收率依旧不高,故需对地层能量进行补充^[1]。国内外大量研究表明,注气开发致密油是一种有效提高采收率的方法。随着社会的快速发展,在了解到能源消耗逐年增加,二氧化碳气体日益增多的背景,且通过实验表明二氧化碳具有较低的最小混相压力(MMP)的情况下。人们提出了注二氧化碳来提高原油采收率,并通过实现地质封存来减小环境压力,实现经济效益的方案。本文综述了二氧化碳强化致密油藏开发与地质封存的国内外研究现状,总结了注二氧化碳提高采收率以及地质封存机理,并进行了二氧化碳吞吐的数值模拟,解析了影响吞吐效果的因素;为进一步研究二氧化碳提高致密油采收率与地质封存一体化,缓解环境压力,实现可持续发展,提供了理论依据与基础。     

姬塬地区延长组长2油藏油气成藏条件研究

姬塬地区是鄂尔多斯盆地重点油气勘探区域之一。系统研究姬塬地区长2油藏的烃源岩、储集层、油气运移以及油气圈闭条件等,并综合分析了长2油藏的油气成藏条件。研究结果表明:姬塬地区紧邻盆地延长组生烃中心,油气供应充分,长2油藏的油气主要来自长7烃源岩;主要储层是水下分流河道砂体,岩石成分以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,极少量长石岩屑砂岩,为近中孔隙度、低渗透率储层;成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用等。长7地层产生的异常高压是长7烃源岩产生的油气自下而上运移到长2地层的主要驱动力。研究区长2油藏的圈闭主要是构造-岩性圈闭,局部地区发育有构造圈闭和岩性圈闭。长2地层发育厚度较大的分流间湾泥岩均充当了长2油藏必备的遮挡和封盖层。     

复杂油藏三维地质模型的建立方法

对复杂油藏开展数值模拟研究的关键是建立符合油藏地质实际的三维地质模型。常规的数值模拟建模方法考虑的因素简单,无法精确描述诸如断层、微构造、隔夹层、严重非均质储层及流体等复杂油藏的特殊地质现象。针对复杂油藏特征,结合目前数值模拟建模的新技术、新方法,提出在数值模拟建模过程中建立合理描述主要地质要素的控制系统,避免模型中参数分布的不合理,保证数值模拟地质模型最大程度地保留油藏描述的研究成果,反映了地下流体渗流的主要地质特征。     

多层拟三维油藏数值模拟研究

多层二维二相数学模型无法解决层间窜流问题,改进后的多层拟三维数学模型考虑了纵向流动因素,在整体保留多层二维二相模型算法优势的前提下,把连通层层惮的流动量作为假想的源汇项加到二维二相方程中,在二维模型上近似实现碡信模型的功能,使层间连通的多层油藏模拟计算结果更接近于实际油藏,多层拟三维油藏模拟软件管理一台,实现了油藏数模拟输入,输出和主模型的一体化管理,比三维三相黑油模型的运算速度快,扩大了模型算法的适应范围,提高了模拟精度,对胜利油区大芦湖油田沙三段中亚段进行的油藏数值模拟表明,其整体运行效率比黑油模型提高32．4％,     

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。     

曲流河储层建模方法的比较研究

以大庆曲流河储层为例,选择指示克里金方法、序贯指示建模方法及多点地质统计学方法进行曲流河储层建模的比较研究。通过比较决定河流相的储层建模的优选方法,更好的服务于油田生产。从建立的模型效果看,指示克里金方法建立的模型砂体连片性最好,但存在明显的平滑效应,表现在泥岩分布面积小,呈"牛眼"状分布;序贯指示建模建立的砂体模型较有效地克服了平滑效应,弱化了泥岩分布的"牛眼"状特征,但砂体连续性最差;而多点地质统计学则较好地反应了砂体的连续性,体现了河流的分布特征,同时避免了平滑效应,建立的模型最为客观和准确。研究为河流相储层建模方法选择提供了依据,为实际油藏建立了高精度的储层地质模型。     

大牛地气田盒2+3段储层地质建模方法研究

通过对大牛地气田地质、储层及开发情况分析,在地质基础、测井综合解释、地震储层横向预测等研究基础上,充分利用已有地震、钻井、测井、试井及分析化验资料,结合控制约束的随机性建模方法,分别建立大牛地气田盒2+3段构造、岩相和属性模型,并对应生产实践检验模型可靠性,最终确定出适合大牛地气田盒2+3段的地质建模方法。     

裂缝性气藏转换波3D3C地震采集观测系统优选

川西坳陷深层须家河组气藏具有埋藏深、岩性致密、非均质性强、储层类型多样、气水关系复杂等特点，采用常规油气藏地震勘探技术难以取得很好的效果。转换波三维三分量（3D3C）勘探综合了纵波勘探和转换波勘探的优势，对于解决川西深层致密裂缝性储层的裂缝检测及含气性预测问题具有良好的应用前景。为此，针对深层气藏特点及裂缝检测的需要，对接收线距、束间滚动距、宽窄方位角、观测系统类型及覆盖次数等观测系统参数进行了分析论证，认为斜交方式、小接收线距、小滚动距、全方位、高覆盖次数等是决定采集数据随方位角和偏移距分布均匀的主要因素，可以更好地满足纵横波方位各向异性分析及横波分裂裂缝检测要求。设计了3个斜交砖墙式观测系统方案，并结合XC地区3D3C转换波勘探观测系统分析进行了优选。     

低渗透储层水力压裂三维裂缝动态扩展数值模拟

随着低渗透油气藏的大量开发,迫切需要具有一套适用于现场实际使用的三维水力裂缝几何形态的预测软件。通过力学分析,依据流固耦合效应、岩石材料的非线性效应以及裂缝扩展的动态效应,建立了低渗透油层水力压裂三维裂缝动态扩展力学模型,运用有限元方法进行求解,实现了低渗透油层三维裂缝形成过程的动态描述。对肇38-271井进行了模拟计算。计算的裂缝形态与现场测试的裂缝形态对比表明,模拟计算平均误差率为10.7%,能满足工程精度要求。建立的低渗透储层三维水力裂缝的模拟方法和技术,可对低渗透储层条件下的水力压裂设计提供准确的预测手段,提高了低渗透储层水力压裂措施的成功率。     

三维地质建模技术在磨溪雷一~1气藏中的应用

川中磨溪气田雷一1气藏已进入开发中后期,存在储量、压力分布不均匀等问题,为弄清剩余储量分布特征、动用西端低渗储量、确保水平井合理部署及钻遇率、提高气藏最终采收率,就必须开展储层精细描述,落实储层、物性在三维空间的分布状态。在精细地质综合研究基础上,应用Petrel建立了气藏三维精细构造模型和属性模型,对模拟前后参数分布特征及储量进行计算和分析,并对水平井储层钻遇率及生产效果关系进行了剖析,验证了模型的可靠性,为分析和评价气藏提供了依据。     

建模数模一体化方法表征BN油田剩余油分布

针对渤海BN油田开发中后期生产矛盾日益突出问题,采用井震、动静四位一体研究方法,依托储层三维精细表征及数值模拟技术,开展单砂体储层连通性及剩余油分布研究。充分利用动态资料、井震结合,构建复合河道展布模式,不断修正地质认识并反馈到三维地质模型,形成b砂体垂向三期砂体叠置、平面多条河道频繁迁移、分叉的认识,有效解决了地质认识及油藏动态间的矛盾,并精细刻画了砂体储层连通性,定量表征了剩余油分布。经新钻井及动态资料验证,预测符合率达80%以上。     

港东油田复杂断块油藏三维地质构造建模研究

以大港港东油田二区复杂断块油藏为例,综合地震、钻井、地质等认识,采取重点单砂层控制、层次模拟断层的分步模拟方法建立了研究区的构造模型,解决了不同断块间构造成果数据的矛盾和井点分层数据合理性等问题,克服了单砂层多而薄、断层发育且产状变化大等技术难题,为下一步的沉积微相模拟、物性参数模拟以及利用油藏数值模拟进行剩余油的挖潜等工作提供地质依据。