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文檔簡介
油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用常曉平
河南油田勘探開發(fā)研究院油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用1一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)二、油藏?cái)?shù)值模擬的主流軟件及發(fā)展方向三、實(shí)例油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用2(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)3
油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是一門將油田開發(fā)重大決策納入嚴(yán)格科學(xué)軌道的關(guān)鍵技術(shù)。 從油田投產(chǎn)開始,無論是單井動(dòng)態(tài),還是整個(gè)油田動(dòng)態(tài),都要進(jìn)行監(jiān)測與控制。油藏?cái)?shù)值模擬是油田開發(fā)最優(yōu)決策的有效工具,成為油田開發(fā)中不可缺少的一項(xiàng)重要工具。
油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是一門將油田開發(fā)重大決策納入嚴(yán)格科4一、油藏?cái)?shù)值模擬基本概念模擬→仿真:
油藏?cái)?shù)值模擬就是把油藏在三維的空間里分為許多離散的單元,并且模擬油藏及流體在空間及一系列離散的時(shí)間步里的發(fā)展變化。建立油藏模擬軟件,一般包括:(1)質(zhì)量守恒原理(2)能量守恒原理(3)運(yùn)動(dòng)方程(達(dá)西定律)(4)狀態(tài)方程(5)輔助方程(如飽和度方程,毛管力方程等)一、油藏?cái)?shù)值模擬基本概念模擬→仿真:建立油藏模擬軟件,一般5油藏模擬的作用
1)剩余油分布研究。2)優(yōu)化井網(wǎng)、開發(fā)層系、井?dāng)?shù)和井位。3)選擇注水方式。4)對油藏和流體性質(zhì)的敏感性進(jìn)行研究5)實(shí)施方案的可行性評價(jià)油藏模擬的作用6油藏模擬的基本工作流程數(shù)據(jù)文件準(zhǔn)備初始化計(jì)算生產(chǎn)史擬合開發(fā)預(yù)測結(jié)果整理輸出每一步的目的?油藏模擬的基本工作流程數(shù)據(jù)文件準(zhǔn)備初始化計(jì)算生產(chǎn)史擬合開發(fā)預(yù)7(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)8所需的數(shù)據(jù)及其準(zhǔn)備方法一、所需數(shù)據(jù)基本類型:2、PVT及巖石性質(zhì)數(shù)據(jù)提供流體的地層體積系數(shù)、黏度、密度、氣油比、巖石及油水的壓縮系數(shù)、相對滲透率及界面毛管力曲線。3、初始化數(shù)據(jù) 提供平衡區(qū),如流體界面、參考深度、壓力及毛管力。1、靜態(tài)油藏描述數(shù)據(jù)用離散的網(wǎng)格單元構(gòu)造油藏的一個(gè)幾何模型。對每一個(gè)網(wǎng)格單元提供尺寸、海拔高程、孔隙度及滲透率。4、井?dāng)?shù)據(jù)提供井、完井位置、生產(chǎn)/注入速率、井組及其它數(shù)據(jù)如表皮系數(shù)、井半徑及井控制等5、其它:聚合物等。所需的數(shù)據(jù)及其準(zhǔn)備方法一、所需數(shù)據(jù)基本類型:2、PVT及巖石91、網(wǎng)格數(shù)據(jù)——地質(zhì)模型等2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)數(shù)據(jù)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格數(shù)據(jù)——地質(zhì)模型等數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法10(一)網(wǎng)格的概念(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段(三)網(wǎng)格的類型及描述方法(四)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的讀取順序(五)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述(一)網(wǎng)格的概念網(wǎng)格描述11(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法1、網(wǎng)格的概念:2、網(wǎng)格描述的目的:建立能較準(zhǔn)確描述油藏特征的地質(zhì)模型。(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法1、網(wǎng)格的概念:12建立地質(zhì)模型的網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法:1、選擇模型的幾何描述(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法(1)研究區(qū)域的大小及形態(tài)(2)需要的研究精度(3)所得數(shù)據(jù)的詳細(xì)程度(4)斷層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性(5)斷層兩邊地層的接觸關(guān)系及屬性(6)存在傾斜及下降斷層(7)建模的時(shí)間限制建立地質(zhì)模型的網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法:1、選擇模型的幾何描述(一)網(wǎng)13(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法3、設(shè)計(jì)區(qū)域網(wǎng)格 1、基于頂面構(gòu)造。 2、只包含一層。 3、井盡可能位于網(wǎng)格中心 4、斷層盡可能位于網(wǎng)格邊界 5、邊界為不流動(dòng)邊界 6、網(wǎng)格單元的大小及形態(tài)的變化隨著: (1)井附近的網(wǎng)格一般較小。 (2)水體位置的網(wǎng)格一般較大
(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法3、設(shè)計(jì)區(qū)域網(wǎng)格14(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法在垂向上網(wǎng)格分層基于:1、可得的層面數(shù)據(jù)。2、滲透性隨深度的變化。3、影響垂向上流動(dòng)的隔擋:如泥巖夾層的影響程度及范圍等。優(yōu)點(diǎn):夾層描述精確;弱點(diǎn):網(wǎng)格多,占用空間大;容易與流量相關(guān)的導(dǎo)致不收斂問題優(yōu)點(diǎn):網(wǎng)格少,省空間;與流量相關(guān)的不收斂問題較少。弱點(diǎn):垂向上描述較粗,需花較大的功夫調(diào)整垂向傳導(dǎo)率4、設(shè)計(jì)分層結(jié)構(gòu)(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法在垂向上網(wǎng)格分層基于:優(yōu)點(diǎn):夾層15(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段:網(wǎng)格描述1、塊中心2、角點(diǎn)3、PEBI(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段:網(wǎng)格描述1、塊中心16網(wǎng)格技術(shù)以塊中心粗網(wǎng)格為主網(wǎng)格和數(shù)學(xué)解法在特殊邊界(斷層、邊界、井周圍等)不能滿足正交不能模擬復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)油氣藏模擬對象只限于黑油,模擬結(jié)果誤差較大1、塊中心網(wǎng)格:1960-19801510115205101520XY(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段網(wǎng)格技術(shù)以塊中心粗網(wǎng)格為主1、塊中心網(wǎng)格:1960-1981780年代中期發(fā)展了角點(diǎn)網(wǎng)格技術(shù)角點(diǎn)網(wǎng)格著重于遵循油藏的幾何形態(tài)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,但卻不滿足數(shù)學(xué)上的正交性.導(dǎo)致油藏構(gòu)造越復(fù)雜,其模擬誤差越大2、角點(diǎn)網(wǎng)格:1981-1999Fault(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段80年代中期發(fā)展了角點(diǎn)網(wǎng)格技術(shù)2、角點(diǎn)網(wǎng)格:1981-199183、PEBI網(wǎng)格:1999——(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段可模擬任何幾何形狀的油藏用k-PEBI網(wǎng)格處理油藏的各向異性加密網(wǎng)格與基礎(chǔ)網(wǎng)格能夠自動(dòng)耦合收斂速度快穩(wěn)定性高誤差極小正交極小加速算法(Orthomin)3、PEBI網(wǎng)格:1999——(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段可19更具靈活性3、PEBI網(wǎng)格:1999——網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法的發(fā)展階段更具3、PEBI網(wǎng)格:1999——網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法的發(fā)展階段20(三)網(wǎng)格的類型及描述方法網(wǎng)格描述到目前主要有三種網(wǎng)格類型:
塊中心、角點(diǎn)及PEBI網(wǎng)格。(三)網(wǎng)格的類型及描述方法網(wǎng)格描述到目前主要有三種網(wǎng)格類型21網(wǎng)格幾何描述塊中心網(wǎng)格:給出DX、DY、DZ及深度角點(diǎn)網(wǎng)格:需要指定組成每一個(gè)網(wǎng)格的四條坐標(biāo)線坐標(biāo)(COORD)及八個(gè)角點(diǎn)的深度(ZCORN)網(wǎng)格幾何描述塊中心網(wǎng)格:給出DX、DY、DZ及深度角點(diǎn)網(wǎng)格:22塊中心網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造在塊中心網(wǎng)格系統(tǒng),雖然相鄰網(wǎng)格的深度錯(cuò)開,但ECLIPSE還是認(rèn)為其間是相連的,有流動(dòng)發(fā)生。塊中心網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造在塊中心網(wǎng)格系統(tǒng),雖然相鄰網(wǎng)格的深度錯(cuò)23角點(diǎn)網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造角點(diǎn)網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造24塊中心、角點(diǎn)網(wǎng)格的例子塊中心、角點(diǎn)網(wǎng)格的例子25水平井PEBI網(wǎng)格直井PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格生產(chǎn)區(qū)PEBI網(wǎng)格水平井PEBI網(wǎng)格直井PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格生產(chǎn)區(qū)PEB26PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性27PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性28一口注水井兩口采油井均質(zhì)油藏58×18×1斷層不封閉運(yùn)行3年,對比水飽和度分布PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
一口注水井PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
29直角網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
直角網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
30模擬3年后含水飽和度分布模擬3年后含水飽和度分布31角點(diǎn)網(wǎng)格Prod1Prod2Inj1角點(diǎn)網(wǎng)格Prod1Prod2Inj132角點(diǎn)網(wǎng)格3年后含水飽和度分布角點(diǎn)網(wǎng)格3年后含水飽和度分布33加入斷層后所形成的PEBI網(wǎng)格加入斷層后所形成的PEBI網(wǎng)格34用SURE-PEBI
模型模擬3年后含水飽和度分布用SURE-PEBI模型模擬3年后含水飽和度分布35笛卡爾網(wǎng)格讀取順序笛卡爾網(wǎng)格讀取順序36(一)網(wǎng)格的概念(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段(三)網(wǎng)格的類型及描述方法(四)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的讀取順序(五)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述(一)網(wǎng)格的概念網(wǎng)格描述37(六)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述網(wǎng)格類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)塊中心簡單、正交性好描述斷層等誤差較大角點(diǎn)描述地層、特別是斷層的能力較強(qiáng)較復(fù)雜,正交性不好,需借助專用軟件生成PEBI描述各類地層的能力強(qiáng),正交性好。較復(fù)雜,需借助專用軟件生成(六)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述網(wǎng)格類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)塊中心簡單、381、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法39PVT數(shù)據(jù)
來源于PVT分析,數(shù)據(jù)以表的方式描述有關(guān)參數(shù)與壓力、溫度的關(guān)系。數(shù)據(jù)項(xiàng):1、各相的地層體積系數(shù)(Bo、Bg、Bw)2、各相的黏度3、氣油比Rs和(或)油氣比Rv)PVT數(shù)據(jù)來源于PVT分析,數(shù)據(jù)以表的方式40相態(tài)圖分析區(qū)域A為黑油,該區(qū)域或許經(jīng)過泡點(diǎn)線,并且包含溶解氣,但是距離臨界點(diǎn)較遠(yuǎn)DD線:表示接近臨界點(diǎn)的流體。這時(shí)很難確切的知道流體是液體還是氣體,因?yàn)榱黧w沿著DD經(jīng)過臨界點(diǎn)時(shí),變成了兩相混合物并且不易確定過度區(qū)。HH線:非等溫過程,如在分離器中時(shí)。相態(tài)圖分析區(qū)域A為黑油,該區(qū)域或許經(jīng)過泡點(diǎn)線,并且包含溶解氣41黑油模擬器嚴(yán)格地說,黑油在地面條件下不包含溶解氣。黑油模擬器最好用在遠(yuǎn)離臨界點(diǎn)的單相區(qū)域。如果流體的組成變化比較大,就不應(yīng)該使用黑油模擬器。黑油模擬器嚴(yán)格地說,黑油在地面條件下不包含溶解氣。42基本概念黑油模型:
黑油模型是描述含有非揮發(fā)組分的黑油和揮發(fā)性組分的原油溶解氣在油藏中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模型。黑油模型也稱低揮發(fā)油雙組分模型。組分模型:
組分模型是用來研究高揮發(fā)性烴類的系統(tǒng)在油氣藏中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模型,也成多組分模型?;靖拍詈谟湍P停航M分模型:43黑油模擬器的適用條件
1、因?yàn)槟黾皦毫档投尫懦鰜淼臍怏w的總量只占總含烴量的很少一部分。 2、由于凝析及壓力降低而釋放出來氣體后,流體的烴組成變化不明顯。 3、路徑遠(yuǎn)離臨界點(diǎn)。 4、整個(gè)過程是等溫的。 如果上述條件不能完全滿足,則需要使用全組分模擬器。為了保證使用黑油模擬器可以達(dá)到足夠的精度,油藏流體必須具備下列條件:黑油模擬器的適用條件 1、因?yàn)槟黾皦毫档投尫懦鰜淼臍怏w441、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法45來源于SCAL(specialcoreanalysis)分析,數(shù)據(jù)主要是以表的方式描述屬性與飽和度的關(guān)系。對于油藏的不同部分,可分用不同的相滲曲線。在每個(gè)區(qū)域,需要設(shè)置最大、最小及臨界飽和度值。用于定義過渡帶的飽和度。
巖心分析巖心分析46巖石數(shù)據(jù)巖石數(shù)據(jù)是特定的巖心分析試驗(yàn)的結(jié)果,該數(shù)據(jù)用于:設(shè)置每一流體相的最大、最小飽和度,該值用于定義平衡區(qū)的相飽和度。定義過渡帶的范圍及屬性。描述各相在網(wǎng)格塊間流動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)。巖石數(shù)據(jù)471、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法48
平衡區(qū)---概念及作用
在原始狀況下,認(rèn)為在同一個(gè)平衡區(qū)中的流體的靜力學(xué)是平衡的。概念:作用:
用于定義油藏初始條件下的每一個(gè)網(wǎng)格單元的壓力、飽和度值。平衡區(qū)---概念及作用49平衡區(qū)---初始平衡計(jì)算(一)初始壓力計(jì)算:平衡區(qū)---初始平衡計(jì)算(一)初始壓力計(jì)算:50原始水分布也可以在PROPS部分中使用SWATINIT定義每個(gè)單元的原始含水飽和度值。SW變化相對較為劇烈在。原始水分布也可以在PROPS部分中使用SWATINIT定511、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法52網(wǎng)格參數(shù)場計(jì)算公式網(wǎng)格參數(shù)場計(jì)算公式53單井動(dòng)態(tài)計(jì)算公式井流量方程:單井的完井傳導(dǎo)率系數(shù):井的壓力等值系數(shù):如果有效的井眼半徑超過了re的一半,將會(huì)出現(xiàn)警告;如果有效的井眼半徑超過了re,Twj變成了負(fù)值從而導(dǎo)致了錯(cuò)誤的結(jié)果井的生產(chǎn)指數(shù):單井動(dòng)態(tài)計(jì)算公式井流量方程:單井的完井傳導(dǎo)率系數(shù):井的壓力等54(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)55初始化階段應(yīng)完成的主要工作數(shù)據(jù)查錯(cuò):1、文本方式---*.PRT2、OFFICE環(huán)境中。儲(chǔ)量擬合:1、油水界面深度檢查。 2、油藏每一層邊界檢查。 3、地質(zhì)模型檢查:Q=A*H*POR*SO初始化階段應(yīng)完成的主要工作56數(shù)模軟件在初始化時(shí)的工作1、軟件依次讀入及處理各部分?jǐn)?shù)據(jù)。在開始讀入下部分內(nèi)容前,必須對本部分各種數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢查。只有最后一部分例外,因?yàn)樵摬糠謹(jǐn)?shù)據(jù)是時(shí)間相關(guān)的,因此,總體上初始化時(shí)并不讀入與處理。2、軟件開始運(yùn)行的第一個(gè)任務(wù)是為輸入的數(shù)據(jù)分配內(nèi)存。3、處理模擬網(wǎng)格的幾何情況及屬性,得到更利于流動(dòng)計(jì)算的三維空隙體積、傳導(dǎo)率、單元中部深度及可產(chǎn)生流動(dòng)的網(wǎng)格間的連接。4、在初始化(initialization)時(shí),計(jì)算油藏每一層的靜壓力剃度,并給每一個(gè)網(wǎng)格賦每一相的飽和度值數(shù)模軟件在初始化時(shí)的工作1、軟件依次讀入及處理各部分?jǐn)?shù)據(jù)57給定初始化數(shù)據(jù)的方法給定平衡區(qū)數(shù)據(jù):
平衡區(qū)數(shù)據(jù)被用來初始化飽和度分布、基準(zhǔn)深度的壓力及壓力梯度。用枚舉的方式給出每一個(gè)單元的初始飽和度及壓力。給定初始化數(shù)據(jù)的方法給定平衡區(qū)數(shù)據(jù):58(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)59生產(chǎn)史擬合修改現(xiàn)有的模擬數(shù)據(jù)(如滲透率、相滲曲線、井的生產(chǎn)指數(shù)等)直到能與觀察數(shù)據(jù)(如壓力、產(chǎn)量、含水等)進(jìn)行合理的對比,這種過程叫做生產(chǎn)史擬合。
生產(chǎn)史擬合修改現(xiàn)有的模擬數(shù)據(jù)(如滲透率、相滲曲60生產(chǎn)史擬合
生產(chǎn)史擬合過程也就是一個(gè)反復(fù)修改參數(shù)、反復(fù)試算的過程,需要耗費(fèi)大量的機(jī)時(shí)和人力。擬合結(jié)果的好壞,不但取決于人們對油藏的認(rèn)識(shí),還取決于油藏工程師的擬合經(jīng)驗(yàn)和處理技巧。由于油藏地質(zhì)情況的復(fù)雜性及反求參數(shù)的多解性,不同的人擬合同一油田,其試算次數(shù)和擬合結(jié)果可能均不同。為了減少擬合工作的盲目性,有必要了解各項(xiàng)油藏參數(shù)與擬合對象的相互關(guān)系,同時(shí)還應(yīng)一些擬合經(jīng)驗(yàn)和處理技巧。生產(chǎn)史擬合生產(chǎn)史擬合過程也就是一個(gè)反復(fù)61生產(chǎn)史擬合
擬合的對象有:壓力、流量、油氣比、油水比等。生產(chǎn)史擬合擬合的對象有:壓力、流量、油氣比、油水比等。62生產(chǎn)史擬合的步驟:在油藏的歷史擬合中,一般把產(chǎn)量作為已知條件來擬合其它動(dòng)態(tài)參數(shù)。擬合步驟為:開始油藏原始平衡狀態(tài)檢查(零流量模擬)擬合井底壓力擬合油田平均壓力擬合單井壓力擬合油田綜合含水率擬合單井含水率油藏壓力已經(jīng)擬合好了?結(jié)束生產(chǎn)指數(shù)控制著單井流量開始下降的時(shí)間,對預(yù)測單井的動(dòng)態(tài)意義較大。生產(chǎn)史擬合的步驟:在油藏的歷史擬合中,一般把產(chǎn)量作為已知條件63生產(chǎn)史擬合
可以單個(gè)的或集體的改變幾個(gè)參數(shù)。通常按下述范圍進(jìn)行修改:1、巖石數(shù)據(jù)的修改:
a.滲透率b.孔隙度c.厚度d.飽和度2、流體數(shù)據(jù)的修改:a.壓縮性b.PVT數(shù)據(jù)3、相對滲透率數(shù)據(jù):a.相對滲透率曲線的移位b.臨界飽和度數(shù)據(jù)的移位4、單井完井?dāng)?shù)據(jù):a.表皮效應(yīng)b.井底流動(dòng)壓力。3、可修改的參數(shù)生產(chǎn)史擬合可以單個(gè)的或集體的改變幾64生產(chǎn)史擬合
在歷史擬合過程中,由于模型參數(shù)數(shù)量多,可調(diào)的自由度很大。為了避免或減少修改參數(shù)的隨意性,在歷史擬合開始時(shí),必須確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍,使模型參數(shù)的修改在合理的、可接受的范圍內(nèi),這是歷史擬合的原則。4、確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍生產(chǎn)史擬合在歷史擬合過程中,由于模型參數(shù)數(shù)量多,65
確定參數(shù)的可調(diào)范圍是一項(xiàng)重要而細(xì)致的工作,需要油藏工程師和地質(zhì)師共同努力,需要收集和分析一切可以利用的資料。首先分清哪些參數(shù)是確定的,即準(zhǔn)確可靠的,哪些參數(shù)是不確定的,即不準(zhǔn)確、不可靠的,然后根據(jù)情況,確定可調(diào)范圍。通常只修改不確定的參數(shù),而確定的參數(shù)一般不允許修改。確定參數(shù)的可調(diào)范圍是一項(xiàng)重要而細(xì)致的工作,需要油66確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍
一般情況下,認(rèn)為:(1)孔隙度:如果油層大量巖心分析資料表明,油層部分孔隙度在19%到21%之間,平均為±20%,變化范圍不大。則把孔隙度視為確定參數(shù),不做修改,或允許改動(dòng)范圍在±3%。
(2)滲透率:滲透度在任何油田都是不定參數(shù)。這不僅是由于測井解釋的滲透率值和巖心分析值誤差較大,而且根據(jù)滲透率的特點(diǎn),井間的滲透率分布也是不確定的。因此對滲透率的修改,允許范圍較大,可放大或縮小2~3倍或更多。確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍一般情況下,認(rèn)為:(2)滲透率67確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍
(3)巖石與液體的壓縮系數(shù):液體的壓縮系數(shù)是實(shí)驗(yàn)測定的,變化范圍很小,認(rèn)為是確定的。而巖石的壓縮系數(shù)雖然也是實(shí)驗(yàn)室測定的,但受巖石內(nèi)飽和液體和應(yīng)力狀態(tài)的影響,有一定變化范圍,考慮這部分影響,允許巖石的壓縮系數(shù)可以擴(kuò)大一倍。
(4)初始流體飽和度和初始壓力:和通常做法一樣,認(rèn)為是確定參數(shù)。必要時(shí)允許小范圍內(nèi)修改。確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(3)巖石與液體的壓縮系數(shù):(468確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(5)相對滲透率曲線:由于油藏模擬模型的網(wǎng)格粗,網(wǎng)格內(nèi)部存在嚴(yán)重非均質(zhì),其影響不可忽視,這與均質(zhì)巖心的情況不同。因此相對滲透率曲線應(yīng)看作是不定參數(shù)。在擬曲線的研究中,給出了較好的初始值,但仍允許做適當(dāng)修改。(6)油氣的PVT性質(zhì):視為確定參數(shù)。
(7)油水界面:在資料不多的情況下,允許在一定范圍內(nèi)修改。確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(5)相對滲透率曲線:(6)油氣的P69生產(chǎn)史擬合---油藏原始平衡狀態(tài)檢查
當(dāng)油藏未投產(chǎn)時(shí),油藏壓力系統(tǒng)處于靜止平衡狀態(tài),相鄰點(diǎn)不應(yīng)有壓力勢差;否則會(huì)出現(xiàn)流動(dòng),打破靜態(tài)平衡。
生產(chǎn)史擬合---油藏原始平衡狀態(tài)檢查70生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之一當(dāng)油藏局部區(qū)域出現(xiàn)高壓異常與低壓異常時(shí): (1)沿高壓異常區(qū)向低壓異常區(qū)方向增大滲透率值,可使兩類異常區(qū)同時(shí)得到改善。但修改K值應(yīng)在滲透率圖上成片修改,以保持巖性的連續(xù)性。(2)若修改K值效果不佳,則可減少高壓異常區(qū)儲(chǔ)量,增加低壓異常區(qū)儲(chǔ)量。生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之一當(dāng)油藏局部區(qū)域出現(xiàn)71生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之二
當(dāng)油藏采出大量液體后壓力無明顯下降,可考慮是否因巖石彈性能量過大所致。可減少巖石壓縮系數(shù);當(dāng)油藏壓力下降過快時(shí),也可增加巖石壓縮系數(shù)加以改善。但此時(shí)還應(yīng)考率到是否是油藏儲(chǔ)量偏小所致。若是,則應(yīng)增加油藏儲(chǔ)量。
生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之二當(dāng)油藏采出72生產(chǎn)史擬合---含水率擬合一 單元含水率主要受相對滲透率曲線的影響。
油井的見水時(shí)間和水驅(qū)前緣的擬合比較難以實(shí)現(xiàn)。它還受到模型的時(shí)間步長和網(wǎng)格密度的限制。 當(dāng)見水區(qū)域或油井含水上升過快時(shí),可以通過調(diào)整油相、水相相對滲透率曲線來控制。增大水相臨界飽和度值可以減緩見水,而增大Kro/Krw的值可降低含水上升速度。生產(chǎn)史擬合---含水率擬合一 單元含水率主要受相對滲透率曲73生產(chǎn)史擬合---含水率擬合二在擬合上油藏綜合含水率之后,還有必要對某些單井含水率進(jìn)行擬合。單井含水率的擬合主要通過調(diào)整平面上的滲透率場及縱向上的生產(chǎn)指數(shù)兩個(gè)方面來做。生產(chǎn)史擬合---含水率擬合二在擬合上油藏綜合含水率之74生產(chǎn)史擬合——擬合井底流壓主要是通過修改生產(chǎn)井的采油指數(shù)(包括表皮系數(shù))來實(shí)現(xiàn)。流動(dòng)壓力偏小,可增大采油指數(shù);反之,可減小采油指數(shù)。生產(chǎn)史擬合——擬合井底流壓主要是通過修改生產(chǎn)井的75生產(chǎn)史擬合巖石數(shù)據(jù)通常是二維或三維網(wǎng)格矩陣輸入值。修改網(wǎng)格數(shù)據(jù)從不按單個(gè)單元來進(jìn)行,而是在需作必要變化的面積上進(jìn)行的。1、巖石數(shù)據(jù)的修改:生產(chǎn)史擬合巖石數(shù)據(jù)通常是二維或三維網(wǎng)格矩陣輸入值。76生產(chǎn)史擬合
多孔巖石內(nèi)膨脹能量的數(shù)量的大小直接與三種流體相的飽和度有關(guān),油層能量的影響表現(xiàn)在幾方面:1.油層壓力水平2.產(chǎn)量3.油氣比
生產(chǎn)史擬合多孔巖石內(nèi)膨脹能量的數(shù)量的大小直接與77生產(chǎn)史擬合——流體飽和度的修改當(dāng)計(jì)算中無法保持一定地區(qū)給定的產(chǎn)量、進(jìn)而油層壓力降低較嚴(yán)重時(shí),通常這是由于油層中儲(chǔ)油量不充足和流入給定位置的流量不夠所引起的。這時(shí)除了改變孔隙體積可以校正這種情況以外,也可通過提高油飽和度來進(jìn)行校正。生產(chǎn)史擬合——流體飽和度的修改當(dāng)計(jì)算中無法保持78生產(chǎn)史擬合——流體數(shù)據(jù)的修改
在模擬研究中,流體數(shù)據(jù)一般是一知的。這些數(shù)據(jù)包括:1.地層體積系數(shù)2.粘度3.壓縮性4.溶解氣數(shù)據(jù)
雙河IV下數(shù)模研究生產(chǎn)史擬合——流體數(shù)據(jù)的修改在模擬研究中,流79(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)80動(dòng)態(tài)預(yù)測
動(dòng)態(tài)預(yù)測可用來研究預(yù)測包括枯竭開采、注水開發(fā)、鉆加密井等各種方案的效果。動(dòng)態(tài)預(yù)測動(dòng)態(tài)預(yù)測可用來研究預(yù)測包括枯竭開采、注水81預(yù)測方法:設(shè)置單井的生產(chǎn)目標(biāo)設(shè)置井組的生產(chǎn)目標(biāo)預(yù)測方法:設(shè)置單井的生產(chǎn)目標(biāo)82設(shè)定單井的動(dòng)態(tài)控制模式及目標(biāo):井底流壓井口壓力產(chǎn)油率產(chǎn)水率產(chǎn)氣率產(chǎn)液率井組產(chǎn)率設(shè)定單井的動(dòng)態(tài)控制模式及目標(biāo):井底流壓83
壓力控制一般用于預(yù)測階段,一般不適用于生產(chǎn)史擬合階段。在壓力控制下,模擬器計(jì)算相應(yīng)的流量;如果計(jì)算的流量超過了指定的速率,則會(huì)切換回速率控制模式下。壓力控制一般用于預(yù)測階段,一般不適用于生產(chǎn)史擬合階段84示例:一注一采兩口井的剖面模型:示例:一注一采兩口井的剖面模型:85生產(chǎn)井中的控制在預(yù)測階段自動(dòng)切換的示例BHP產(chǎn)油量產(chǎn)水量產(chǎn)油/水量壓力控制方式控制方式生產(chǎn)井中的控制在預(yù)測階段自動(dòng)切換的示例BHP產(chǎn)油量產(chǎn)水量產(chǎn)油86定生產(chǎn)壓差求產(chǎn):定生產(chǎn)壓差求產(chǎn):87經(jīng)濟(jì)限制是通過修改生產(chǎn)策略來滿足所定的最低經(jīng)濟(jì)目標(biāo)(如產(chǎn)油率、油氣比等)的一種方法。當(dāng)?shù)诌_(dá)經(jīng)濟(jì)限制條件時(shí),根據(jù)事先的定義,一系列的措施就會(huì)自動(dòng)實(shí)施。以經(jīng)濟(jì)極限制為約束求產(chǎn):經(jīng)濟(jì)限制是通過修改生產(chǎn)策略來滿足所定的最低經(jīng)濟(jì)目標(biāo)(88采用經(jīng)濟(jì)限制可設(shè)定:采用經(jīng)濟(jì)限制可設(shè)定:89經(jīng)濟(jì)限制可應(yīng)用于:油田/井組產(chǎn)量 GECON井的產(chǎn)量 WECON 層的產(chǎn)量(ratiosonly) CECON經(jīng)濟(jì)限制可應(yīng)用于:油田/井組產(chǎn)量 GECON90下面的措施在計(jì)算滿足經(jīng)濟(jì)限制條件時(shí),可自動(dòng)實(shí)施:關(guān)井。關(guān)層。打水泥塞。下面的措施在計(jì)算滿足經(jīng)濟(jì)限制條件時(shí),可自動(dòng)實(shí)施:關(guān)井。91采用經(jīng)濟(jì)限制用法說明1用于在需要時(shí)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)及關(guān)井。當(dāng)?shù)诌_(dá)含水率、GOR、OGR以及流量限制條件時(shí),自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)一旦井、層關(guān)閉后,缺省情況下,要一直保持關(guān)閉狀態(tài)可以用WTEST通過周期性測試將井重新打開。采用經(jīng)濟(jì)限制用法說明1用于在需要時(shí)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)及關(guān)井。92采用經(jīng)濟(jì)限制用法說明2如果指定了第二含水率限制條件,井可以被再次打開。如果井達(dá)到經(jīng)濟(jì)限制條件,模擬可以被合法地終止。在井名中可以使用通配符。采用經(jīng)濟(jì)限制用法說明2如果指定了第二含水率限制條件,井可以被93井組的經(jīng)濟(jì)限制設(shè)置方法作業(yè)方法與WECON一樣井組的經(jīng)濟(jì)限制設(shè)置方法作業(yè)方法與WECON一樣94層段的經(jīng)濟(jì)條件限制方法:層段的經(jīng)濟(jì)條件限制方法:95自動(dòng)測試開井:通常,井/層關(guān)閉后就不再被打開。自動(dòng)測試用來重新打開原來因無力或經(jīng)濟(jì)原因關(guān)閉的井自動(dòng)測試開井:通常,井/層關(guān)閉后就不再被打開。自動(dòng)測96自動(dòng)測試開井:自動(dòng)測試開井:971、井名2、測試間隔時(shí)間3、測試當(dāng)時(shí)關(guān)閉井的原因及目前的有效性檢查P:物理原因(如BHP、THP)E:經(jīng)濟(jì)原因G:井組或油田目標(biāo)限制D:超過最大的THPC:層的關(guān)閉原因4、測試的最大時(shí)間步5、重新開井時(shí)間,天1、井名98設(shè)置單井的生產(chǎn)目標(biāo)設(shè)置井組的生產(chǎn)目標(biāo)預(yù)測方法:設(shè)置單井的生產(chǎn)目標(biāo)預(yù)測方法:99井組控制:井組控制:100用WELSPECS將井放在井組中生產(chǎn)井的產(chǎn)量用GCONPROD關(guān)鍵字注入井的流量用GCONINJE關(guān)鍵字生產(chǎn)井與注入經(jīng)應(yīng)該分別放在不同的井組中FIELD永遠(yuǎn)存在在井組中的井應(yīng)分別在WCONPROD及WCONINJE中指定控制模式為GRUP。井組控制:用WELSPECS將井放在井組中井組控制:101井組/油田生產(chǎn)控制,井的生產(chǎn)是以相對于指導(dǎo)速率(guiderate)的比率,該比率服從于他自己的速率及壓力限制,指導(dǎo)速率缺省為該井的生產(chǎn)能力。井組控制:井組控制:102虧空補(bǔ)償(voidagereplacemnet):如確定注采比(voidagereplacementratio)優(yōu)先級控制(priority):定義一個(gè)打開井次序的優(yōu)先級序列,在完成井組或油田目標(biāo)的前提下,根據(jù)需要、按順序打開不同的井。井組控制:虧空補(bǔ)償(voidagereplacemnet):如確定注103本井組的產(chǎn)量在父井組中占的百分比井組中的生產(chǎn)控制:該井組產(chǎn)量是由子井組及井完成的,其中各井組及井的產(chǎn)量服從各自定義的生產(chǎn)量百分?jǐn)?shù)(GUIDERATES)。本井組的產(chǎn)量在父井組中占井組中的生產(chǎn)控制:該井組產(chǎn)量是由子井104在井組目標(biāo)控制下不在井組目標(biāo)控制下,以單井控制為準(zhǔn)指定井及井組是否處于井組目標(biāo)控制下:在井組目標(biāo)控制下不在井組目標(biāo)控制下,以單井控制為準(zhǔn)指定井及井105定氣油比生產(chǎn):通過采取定氣油比的方式,可以控制日產(chǎn)油量。定氣油比生產(chǎn):通過采取定氣油比的方式,可以控106定氣油比生產(chǎn):備注:如果baseGOR為零或負(fù)數(shù),則自動(dòng)關(guān)閉該井的氣油比控制。定氣油比生產(chǎn):備注:如果baseGOR為零或負(fù)數(shù),則自動(dòng)107WCONPROD'O1''OPEN''LRAT'3*605*/'O2''OPEN''LRAT'3*755*/'O3''OPEN''LRAT'3*755*/'O4''OPEN''LRAT'3*905*/'O5''OPEN''LRAT'3*605*/'O6''OPEN''LRAT'3*755*//
GCONINJEG1WATERVREP3*1.2/定注采比為1.2/
WCONINJE--'I1''WATER''OPEN''GRUP'150/--'I2''WATER''OPEN''GRUP'150/'I1''WATER''OPEN''GRUP'/'I2''WATER''OPEN''GRUP'//定注采比生產(chǎn):井組控制示例:WCONPROD108井組控制示例:井組控制示例:109井組注入控制:虧空補(bǔ)償系數(shù):井組注入量=補(bǔ)償系數(shù)*采液量-注入的其它相。虧空補(bǔ)償系數(shù)被通常用來設(shè)定為注采比值。井組注入控制:虧空補(bǔ)償系數(shù):110井打開順序優(yōu)先級設(shè)置:PRIORITY設(shè)置確定每口井優(yōu)先級的計(jì)算方法,格式為::如果A=D=E=F=H=0,B=C=G=1則:P=(Q0+Qw)/Qw,就是說含水率的倒數(shù)越高,優(yōu)先級越高,也即是說,含水率越小的井優(yōu)先級越高。示例井打開順序優(yōu)先級設(shè)置:PRIORITY設(shè)置確定每口井優(yōu)先級的111井打開順序優(yōu)先級設(shè)置:當(dāng)不用PRIORITY計(jì)算優(yōu)先級時(shí),可用WELPRI逐井定義各自的優(yōu)先級。WELPRI--12井名優(yōu)先級號(hào)井打開順序優(yōu)先級設(shè)置:當(dāng)不用PRIORITY計(jì)算優(yōu)先級時(shí),可112設(shè)置在優(yōu)先級控制下(GCONPRI)的井組目標(biāo):設(shè)置在優(yōu)先級控制下(GCONPRI)的井組目標(biāo):113油田產(chǎn)油率為10000,以PLAT開頭的井組的產(chǎn)液率限制為6000,井按優(yōu)先級順序被打開直至達(dá)到組產(chǎn)量限制值。井組產(chǎn)氣的限制值為20000,如果達(dá)到限制值,則對最差的井進(jìn)行作業(yè)措施。示例油田產(chǎn)油率為10000,以PLAT開頭的井組的產(chǎn)液率限114在動(dòng)態(tài)預(yù)測階段,根據(jù)所處的開發(fā)階段、計(jì)劃采取的開發(fā)方式以及研究目的的不同所采取的動(dòng)態(tài)預(yù)測方式也有所不同。主要有:定流量求產(chǎn)及定壓求產(chǎn)兩種預(yù)測方式。在動(dòng)態(tài)預(yù)測階段,根據(jù)所處的開發(fā)階段、計(jì)劃采取的開發(fā)方115動(dòng)態(tài)預(yù)測工作流程:在sch.inc模塊中使用WELSPECS、WCOMPDAT以及WCONPROD/WCONINJE分別定義井位、生產(chǎn)層位及流量(如果需要定義井組的流量,則需使用GCONPROD及GCONINJE來定義)。檢查sum.inc文件中是否定義了足夠的輸出項(xiàng)數(shù)模計(jì)算數(shù)據(jù)整理動(dòng)態(tài)預(yù)測工作流程:在sch.inc模塊中使用WELSPECS116在預(yù)測階段,首先要確定預(yù)測控制方式,通常情況下,都是采用定流量求產(chǎn)的方式---即:設(shè)定所有井的注采量預(yù)測開發(fā)效果。在預(yù)測階段,首先要確定預(yù)測控制方式,通常情況下,117單井定義示例:單井定義示例:118井組定義示例:注采比1.0井組定義示例:119一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)二、油藏?cái)?shù)值模擬的主流軟件及發(fā)展方向三、實(shí)例油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用120油藏?cái)?shù)值模擬主流軟件系統(tǒng):1、ECLIPSE2、VIP3、WorkBench4、CMG5、SURE油藏?cái)?shù)值模擬主流軟件系統(tǒng):1、ECLIPSE12150年代,開展數(shù)值模擬研究。60年代,氣、水兩相和三相黑油油藏問題的求解。70年代,模擬常規(guī)遞減和保持壓力以外的新方法。到80年代,油藏模擬進(jìn)入商品化階段:大到一個(gè)油公司,小到一個(gè)企業(yè)普遍使用。在模型上,形成一系列可以處理各種各樣復(fù)雜問題的模型,如黑油模型、組分模型、熱采模型以及各種三次采油用的化學(xué)驅(qū)模型等。油藏模擬技術(shù)的發(fā)展過程:50年代,開展數(shù)值模擬研究。油藏模擬技術(shù)的發(fā)展過程122
(1)新的網(wǎng)格化技術(shù)。(2)細(xì)網(wǎng)格和精細(xì)模擬。(3)開窗技術(shù)。(4)自動(dòng)歷史擬合。(5)并行算法。(6)一體化的混合模型。(7)研究非線性油藏和非線性流體的數(shù)值模擬方法。(8)向著油藏管理模擬系統(tǒng)方向發(fā)展。油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展趨勢:(1)新的網(wǎng)格化技術(shù)。油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展123一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)二、油藏?cái)?shù)值模擬的主流軟件及發(fā)展方向三、實(shí)例油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用124現(xiàn)象:局部壓力異常。目標(biāo):降低高壓區(qū),提高低壓區(qū)。方法:要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),可通過下述一個(gè)或幾個(gè)方法來完成:1、改變巖石滲透率,使流體從高壓帶流向低壓帶。2、減少高壓帶得儲(chǔ)油量:3、通過下述的任意方法增加低壓帶的儲(chǔ)油量:
示例1:現(xiàn)象:局部壓力異常。示例1:125方法:最可行的方法是使流體從高壓區(qū)穿過油層流到低壓區(qū)。滲透率修改前后對比圖壓力場修改前后對比圖:方法:最可行的方法是使流體從高壓區(qū)穿過油層流到低壓區(qū)。滲透率126示例2:通過給孔隙度減小一定的比值,比如0.96:孔隙度新=孔隙度原始*比值,由圖可見,整體壓力水平降低了?,F(xiàn)象:整體壓力水平太高。示例2:通過給孔隙度減小一定的比值,比如0.96:現(xiàn)象:整體127示例3:現(xiàn)象:甚至在大量采出流體以后,模型中壓力降不明顯。原因:巖石壓縮性較大,因而使飽和度變化的影響可以忽略不記,從有效壓縮性方程就可看出:
Ce=(SoCo+SwCw+SgCg+Cj)/So處理:調(diào)整巖石的壓縮系數(shù)示例3:現(xiàn)象:甚至在大量采出流體以后,模型中壓力降不明顯。128示例4:現(xiàn)象:沒有任何注入的和流入的水,模型內(nèi)含水飽和度出現(xiàn)增加。原因:巖石壓縮性太低,引起孔隙空間自由體積的擴(kuò)大。在模型中,這種自由體積充填著非流動(dòng)相,通常為水。因此,在水的物質(zhì)平衡中出現(xiàn)了額外的數(shù)量。處理:校正巖石的壓縮系數(shù)示例4:現(xiàn)象:沒有任何注入的和流入的水,模型內(nèi)含水飽和度出現(xiàn)129示例5:現(xiàn)象:一個(gè)油田一直在生產(chǎn)。并且總油氣比與累計(jì)產(chǎn)量的關(guān)系曲線如圖原因:油氣比太高,說明Kg/Ko曲線太樂觀。處理:要降低這過高的采氣量,就要將Kg/Ko曲線從左向右移位,以減小給定流體飽和度下氣體流動(dòng)數(shù)量,示例5:現(xiàn)象:一個(gè)油田一直在生產(chǎn)。并且總油氣比與累計(jì)產(chǎn)量的關(guān)130示例6:現(xiàn)象:情況見圖。模型自由氣過早開始流動(dòng);但曲線具有通常觀察到的曲線形狀。原因:臨界氣飽和度偏低。處理:臨界氣飽和度移位,推遲氣的生產(chǎn),直到氣飽和度達(dá)到較高值為止。。示例6:現(xiàn)象:情況見圖。模型自由氣過早開始流動(dòng);但曲線具有通131示例7:現(xiàn)象:情況見圖。原因:這說明由兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)對計(jì)算結(jié)果有較大影響,必須至少修改兩個(gè)參數(shù)才能滿足要求。處理:這種情況的擬合難度較大。具體需改那些參數(shù),要視實(shí)際情況而定。示例7:現(xiàn)象:情況見圖。132現(xiàn)象:在某一油層中,即使在可靠范圍內(nèi)改變油層數(shù)據(jù)后,下述異常情況仍未得到改變:礦場觀察到的壓力仍然太高而不能匹配。礦場觀察到的產(chǎn)量,與模型數(shù)字相比,仍然太高。示例8:現(xiàn)象:在某一油層中,即使在可靠范圍內(nèi)改變油層數(shù)據(jù)后,下述異常133原因:油層能量未得到認(rèn)識(shí)。油層從目前所確定的范圍外得到某種形式的能量。這種油層能量的來源可以是:其它為開發(fā)的產(chǎn)層,或影響油層的未認(rèn)識(shí)的水區(qū)。處理:1.在存在砂層的地區(qū)擴(kuò)大其模型面積,再運(yùn)算;2.在給定區(qū)域模擬影響油層的含水域。注意:連通地段的存在,應(yīng)作為最后的擬合手段來加以考察,如果證據(jù)不是很充分的話,工程師不應(yīng)該明顯地增加生產(chǎn)面積。在這些情況下,建議補(bǔ)充鉆井已探明該面積,通常是個(gè)好辦法。原因:油層能量未得到認(rèn)識(shí)。油層從目前所確定的范圍外得到某種形134沉積相分布研究成果的數(shù)模應(yīng)用方法油藏物性受沉積相帶的影響比較大。不同的相帶,由于沉積環(huán)境不同,其巖石顆粒大小、分選等均不同,因此油藏流體流動(dòng)時(shí)所適用的相對滲透率曲線也不同。1、應(yīng)用沉積相的必要性:示例8:沉積相分布研究成果的數(shù)模應(yīng)用方法油藏物性受沉積相帶的影響比較1351、從建模軟件中輸出沉積相建模三維數(shù)據(jù)體。2、在.DATA文件中,根據(jù)沉積相帶類型的數(shù)目定義關(guān)鍵字TABDIMS中所用的相滲曲線個(gè)數(shù)。3、在scal文件中給出每一個(gè)沉積相帶類型所使用的相滲曲線。4、在reg文件中,定義每個(gè)網(wǎng)格所使用的相滲曲線。2、具體實(shí)現(xiàn)的方法步驟:沉積相分布研究成果的數(shù)模應(yīng)用方法1、從建模軟件中輸出沉積相建模三維數(shù)據(jù)體。2、具體實(shí)現(xiàn)的方法1361、精度提高。2、工作效率更高——調(diào)整更加便利,可以分區(qū)域調(diào)整相應(yīng)的相滲曲線。3、應(yīng)用效果:沉積相分布研究成果的數(shù)模應(yīng)用方法1、精度提高。3、應(yīng)用效果:沉積相分布研究成果的數(shù)模應(yīng)用方法1371、地質(zhì)建模前期需作深入的沉積相研究、研究周期較長。2、進(jìn)行相控地質(zhì)建模的技術(shù)難度較大。4、存在的問題:沉積相分布研究成果的數(shù)模應(yīng)用方法1、地質(zhì)建模前期需作深入的沉積相研究、研究周期較長。4、存在138結(jié)束語油藏?cái)?shù)值模擬是一門技術(shù)密集、工作難度較大的應(yīng)用學(xué)科,它涉及地質(zhì)、油藏、采油、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科知識(shí),只有經(jīng)過多次的應(yīng)用實(shí)踐研究才能真正地掌握該項(xiàng)技術(shù)。結(jié)束語油藏?cái)?shù)值模擬是一門技術(shù)密集、工作難度較大的139謝謝!謝謝!140ECLIPSE數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)主運(yùn)行文件:*.DATAECLIPSE數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)主運(yùn)行文件:*.DATA141主運(yùn)行文件*.DATA內(nèi)的嵌入文件小結(jié)EXAMPLE_GGO.INC 地質(zhì)框架描述 EXAMPLE_GHDR.INC 頭文件,不用改。EXAMPLE_GOPP.INC 網(wǎng)格參數(shù)打印輸出定義EXAMPLE_GOTH.INC 雜項(xiàng)定義,不用改。EXAMPLE_GPRO.INC 屬性描述(dznet/poro/perm)EXAMPLE_REG.INC 區(qū)域定義,如儲(chǔ)量區(qū)、PVT區(qū)等EXAMPLE_SUM.INC 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)輸出定義EXAMPLE_INIT.INC 初始化定義,如平衡區(qū)等EXAMPLE_SCAL.INC 巖心試驗(yàn)數(shù)據(jù)定義,如相滲曲線等EXAMPLE_PVT.INC PVT試驗(yàn)EXAMPLE_SCH.INC 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)定義主運(yùn)行文件*.DATA內(nèi)的嵌入文件小結(jié)EXAMPLE_GGO142油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用常曉平
河南油田勘探開發(fā)研究院油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用143一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)二、油藏?cái)?shù)值模擬的主流軟件及發(fā)展方向三、實(shí)例油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用144(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)145
油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是一門將油田開發(fā)重大決策納入嚴(yán)格科學(xué)軌道的關(guān)鍵技術(shù)。 從油田投產(chǎn)開始,無論是單井動(dòng)態(tài),還是整個(gè)油田動(dòng)態(tài),都要進(jìn)行監(jiān)測與控制。油藏?cái)?shù)值模擬是油田開發(fā)最優(yōu)決策的有效工具,成為油田開發(fā)中不可缺少的一項(xiàng)重要工具。
油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是一門將油田開發(fā)重大決策納入嚴(yán)格科146一、油藏?cái)?shù)值模擬基本概念模擬→仿真:
油藏?cái)?shù)值模擬就是把油藏在三維的空間里分為許多離散的單元,并且模擬油藏及流體在空間及一系列離散的時(shí)間步里的發(fā)展變化。建立油藏模擬軟件,一般包括:(1)質(zhì)量守恒原理(2)能量守恒原理(3)運(yùn)動(dòng)方程(達(dá)西定律)(4)狀態(tài)方程(5)輔助方程(如飽和度方程,毛管力方程等)一、油藏?cái)?shù)值模擬基本概念模擬→仿真:建立油藏模擬軟件,一般147油藏模擬的作用
1)剩余油分布研究。2)優(yōu)化井網(wǎng)、開發(fā)層系、井?dāng)?shù)和井位。3)選擇注水方式。4)對油藏和流體性質(zhì)的敏感性進(jìn)行研究5)實(shí)施方案的可行性評價(jià)油藏模擬的作用148油藏模擬的基本工作流程數(shù)據(jù)文件準(zhǔn)備初始化計(jì)算生產(chǎn)史擬合開發(fā)預(yù)測結(jié)果整理輸出每一步的目的?油藏模擬的基本工作流程數(shù)據(jù)文件準(zhǔn)備初始化計(jì)算生產(chǎn)史擬合開發(fā)預(yù)149(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)150所需的數(shù)據(jù)及其準(zhǔn)備方法一、所需數(shù)據(jù)基本類型:2、PVT及巖石性質(zhì)數(shù)據(jù)提供流體的地層體積系數(shù)、黏度、密度、氣油比、巖石及油水的壓縮系數(shù)、相對滲透率及界面毛管力曲線。3、初始化數(shù)據(jù) 提供平衡區(qū),如流體界面、參考深度、壓力及毛管力。1、靜態(tài)油藏描述數(shù)據(jù)用離散的網(wǎng)格單元構(gòu)造油藏的一個(gè)幾何模型。對每一個(gè)網(wǎng)格單元提供尺寸、海拔高程、孔隙度及滲透率。4、井?dāng)?shù)據(jù)提供井、完井位置、生產(chǎn)/注入速率、井組及其它數(shù)據(jù)如表皮系數(shù)、井半徑及井控制等5、其它:聚合物等。所需的數(shù)據(jù)及其準(zhǔn)備方法一、所需數(shù)據(jù)基本類型:2、PVT及巖石1511、網(wǎng)格數(shù)據(jù)——地質(zhì)模型等2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)數(shù)據(jù)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格數(shù)據(jù)——地質(zhì)模型等數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法152(一)網(wǎng)格的概念(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段(三)網(wǎng)格的類型及描述方法(四)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的讀取順序(五)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述(一)網(wǎng)格的概念網(wǎng)格描述153(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法1、網(wǎng)格的概念:2、網(wǎng)格描述的目的:建立能較準(zhǔn)確描述油藏特征的地質(zhì)模型。(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法1、網(wǎng)格的概念:154建立地質(zhì)模型的網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法:1、選擇模型的幾何描述(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法(1)研究區(qū)域的大小及形態(tài)(2)需要的研究精度(3)所得數(shù)據(jù)的詳細(xì)程度(4)斷層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性(5)斷層兩邊地層的接觸關(guān)系及屬性(6)存在傾斜及下降斷層(7)建模的時(shí)間限制建立地質(zhì)模型的網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法:1、選擇模型的幾何描述(一)網(wǎng)155(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法3、設(shè)計(jì)區(qū)域網(wǎng)格 1、基于頂面構(gòu)造。 2、只包含一層。 3、井盡可能位于網(wǎng)格中心 4、斷層盡可能位于網(wǎng)格邊界 5、邊界為不流動(dòng)邊界 6、網(wǎng)格單元的大小及形態(tài)的變化隨著: (1)井附近的網(wǎng)格一般較小。 (2)水體位置的網(wǎng)格一般較大
(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法3、設(shè)計(jì)區(qū)域網(wǎng)格156(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法在垂向上網(wǎng)格分層基于:1、可得的層面數(shù)據(jù)。2、滲透性隨深度的變化。3、影響垂向上流動(dòng)的隔擋:如泥巖夾層的影響程度及范圍等。優(yōu)點(diǎn):夾層描述精確;弱點(diǎn):網(wǎng)格多,占用空間大;容易與流量相關(guān)的導(dǎo)致不收斂問題優(yōu)點(diǎn):網(wǎng)格少,省空間;與流量相關(guān)的不收斂問題較少。弱點(diǎn):垂向上描述較粗,需花較大的功夫調(diào)整垂向傳導(dǎo)率4、設(shè)計(jì)分層結(jié)構(gòu)(一)網(wǎng)格的概念及設(shè)計(jì)方法在垂向上網(wǎng)格分層基于:優(yōu)點(diǎn):夾層157(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段:網(wǎng)格描述1、塊中心2、角點(diǎn)3、PEBI(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段:網(wǎng)格描述1、塊中心158網(wǎng)格技術(shù)以塊中心粗網(wǎng)格為主網(wǎng)格和數(shù)學(xué)解法在特殊邊界(斷層、邊界、井周圍等)不能滿足正交不能模擬復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)油氣藏模擬對象只限于黑油,模擬結(jié)果誤差較大1、塊中心網(wǎng)格:1960-19801510115205101520XY(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段網(wǎng)格技術(shù)以塊中心粗網(wǎng)格為主1、塊中心網(wǎng)格:1960-19815980年代中期發(fā)展了角點(diǎn)網(wǎng)格技術(shù)角點(diǎn)網(wǎng)格著重于遵循油藏的幾何形態(tài)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,但卻不滿足數(shù)學(xué)上的正交性.導(dǎo)致油藏構(gòu)造越復(fù)雜,其模擬誤差越大2、角點(diǎn)網(wǎng)格:1981-1999Fault(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段80年代中期發(fā)展了角點(diǎn)網(wǎng)格技術(shù)2、角點(diǎn)網(wǎng)格:1981-1991603、PEBI網(wǎng)格:1999——(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段可模擬任何幾何形狀的油藏用k-PEBI網(wǎng)格處理油藏的各向異性加密網(wǎng)格與基礎(chǔ)網(wǎng)格能夠自動(dòng)耦合收斂速度快穩(wěn)定性高誤差極小正交極小加速算法(Orthomin)3、PEBI網(wǎng)格:1999——(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段可161更具靈活性3、PEBI網(wǎng)格:1999——網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法的發(fā)展階段更具3、PEBI網(wǎng)格:1999——網(wǎng)格設(shè)計(jì)方法的發(fā)展階段162(三)網(wǎng)格的類型及描述方法網(wǎng)格描述到目前主要有三種網(wǎng)格類型:
塊中心、角點(diǎn)及PEBI網(wǎng)格。(三)網(wǎng)格的類型及描述方法網(wǎng)格描述到目前主要有三種網(wǎng)格類型163網(wǎng)格幾何描述塊中心網(wǎng)格:給出DX、DY、DZ及深度角點(diǎn)網(wǎng)格:需要指定組成每一個(gè)網(wǎng)格的四條坐標(biāo)線坐標(biāo)(COORD)及八個(gè)角點(diǎn)的深度(ZCORN)網(wǎng)格幾何描述塊中心網(wǎng)格:給出DX、DY、DZ及深度角點(diǎn)網(wǎng)格:164塊中心網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造在塊中心網(wǎng)格系統(tǒng),雖然相鄰網(wǎng)格的深度錯(cuò)開,但ECLIPSE還是認(rèn)為其間是相連的,有流動(dòng)發(fā)生。塊中心網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造在塊中心網(wǎng)格系統(tǒng),雖然相鄰網(wǎng)格的深度錯(cuò)165角點(diǎn)網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造角點(diǎn)網(wǎng)格描述傾斜構(gòu)造166塊中心、角點(diǎn)網(wǎng)格的例子塊中心、角點(diǎn)網(wǎng)格的例子167水平井PEBI網(wǎng)格直井PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格生產(chǎn)區(qū)PEBI網(wǎng)格水平井PEBI網(wǎng)格直井PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格生產(chǎn)區(qū)PEB168PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性169PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性PEBI網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格非結(jié)構(gòu)性170一口注水井兩口采油井均質(zhì)油藏58×18×1斷層不封閉運(yùn)行3年,對比水飽和度分布PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
一口注水井PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
171直角網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
直角網(wǎng)格PEBI網(wǎng)格技術(shù)-PEBI網(wǎng)格與角點(diǎn)網(wǎng)格對比
172模擬3年后含水飽和度分布模擬3年后含水飽和度分布173角點(diǎn)網(wǎng)格Prod1Prod2Inj1角點(diǎn)網(wǎng)格Prod1Prod2Inj1174角點(diǎn)網(wǎng)格3年后含水飽和度分布角點(diǎn)網(wǎng)格3年后含水飽和度分布175加入斷層后所形成的PEBI網(wǎng)格加入斷層后所形成的PEBI網(wǎng)格176用SURE-PEBI
模型模擬3年后含水飽和度分布用SURE-PEBI模型模擬3年后含水飽和度分布177笛卡爾網(wǎng)格讀取順序笛卡爾網(wǎng)格讀取順序178(一)網(wǎng)格的概念(二)網(wǎng)格設(shè)計(jì)的發(fā)展階段(三)網(wǎng)格的類型及描述方法(四)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的讀取順序(五)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述(一)網(wǎng)格的概念網(wǎng)格描述179(六)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述網(wǎng)格類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)塊中心簡單、正交性好描述斷層等誤差較大角點(diǎn)描述地層、特別是斷層的能力較強(qiáng)較復(fù)雜,正交性不好,需借助專用軟件生成PEBI描述各類地層的能力強(qiáng),正交性好。較復(fù)雜,需借助專用軟件生成(六)各類網(wǎng)格的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)格描述網(wǎng)格類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)塊中心簡單、1801、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法181PVT數(shù)據(jù)
來源于PVT分析,數(shù)據(jù)以表的方式描述有關(guān)參數(shù)與壓力、溫度的關(guān)系。數(shù)據(jù)項(xiàng):1、各相的地層體積系數(shù)(Bo、Bg、Bw)2、各相的黏度3、氣油比Rs和(或)油氣比Rv)PVT數(shù)據(jù)來源于PVT分析,數(shù)據(jù)以表的方式182相態(tài)圖分析區(qū)域A為黑油,該區(qū)域或許經(jīng)過泡點(diǎn)線,并且包含溶解氣,但是距離臨界點(diǎn)較遠(yuǎn)DD線:表示接近臨界點(diǎn)的流體。這時(shí)很難確切的知道流體是液體還是氣體,因?yàn)榱黧w沿著DD經(jīng)過臨界點(diǎn)時(shí),變成了兩相混合物并且不易確定過度區(qū)。HH線:非等溫過程,如在分離器中時(shí)。相態(tài)圖分析區(qū)域A為黑油,該區(qū)域或許經(jīng)過泡點(diǎn)線,并且包含溶解氣183黑油模擬器嚴(yán)格地說,黑油在地面條件下不包含溶解氣。黑油模擬器最好用在遠(yuǎn)離臨界點(diǎn)的單相區(qū)域。如果流體的組成變化比較大,就不應(yīng)該使用黑油模擬器。黑油模擬器嚴(yán)格地說,黑油在地面條件下不包含溶解氣。184基本概念黑油模型:
黑油模型是描述含有非揮發(fā)組分的黑油和揮發(fā)性組分的原油溶解氣在油藏中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模型。黑油模型也稱低揮發(fā)油雙組分模型。組分模型:
組分模型是用來研究高揮發(fā)性烴類的系統(tǒng)在油氣藏中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模型,也成多組分模型?;靖拍詈谟湍P停航M分模型:185黑油模擬器的適用條件
1、因?yàn)槟黾皦毫档投尫懦鰜淼臍怏w的總量只占總含烴量的很少一部分。 2、由于凝析及壓力降低而釋放出來氣體后,流體的烴組成變化不明顯。 3、路徑遠(yuǎn)離臨界點(diǎn)。 4、整個(gè)過程是等溫的。 如果上述條件不能完全滿足,則需要使用全組分模擬器。為了保證使用黑油模擬器可以達(dá)到足夠的精度,油藏流體必須具備下列條件:黑油模擬器的適用條件 1、因?yàn)槟黾皦毫档投尫懦鰜淼臍怏w1861、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法187來源于SCAL(specialcoreanalysis)分析,數(shù)據(jù)主要是以表的方式描述屬性與飽和度的關(guān)系。對于油藏的不同部分,可分用不同的相滲曲線。在每個(gè)區(qū)域,需要設(shè)置最大、最小及臨界飽和度值。用于定義過渡帶的飽和度。
巖心分析巖心分析188巖石數(shù)據(jù)巖石數(shù)據(jù)是特定的巖心分析試驗(yàn)的結(jié)果,該數(shù)據(jù)用于:設(shè)置每一流體相的最大、最小飽和度,該值用于定義平衡區(qū)的相飽和度。定義過渡帶的范圍及屬性。描述各相在網(wǎng)格塊間流動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)。巖石數(shù)據(jù)1891、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法6、數(shù)據(jù)文件實(shí)例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法190
平衡區(qū)---概念及作用
在原始狀況下,認(rèn)為在同一個(gè)平衡區(qū)中的流體的靜力學(xué)是平衡的。概念:作用:
用于定義油藏初始條件下的每一個(gè)網(wǎng)格單元的壓力、飽和度值。平衡區(qū)---概念及作用191平衡區(qū)---初始平衡計(jì)算(一)初始壓力計(jì)算:平衡區(qū)---初始平衡計(jì)算(一)初始壓力計(jì)算:192原始水分布也可以在PROPS部分中使用SWATINIT定義每個(gè)單元的原始含水飽和度值。SW變化相對較為劇烈在。原始水分布也可以在PROPS部分中使用SWATINIT定1931、網(wǎng)格描述2、PVT分析3、巖心分析4、平衡區(qū)5、油藏工程方法數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法1、網(wǎng)格描述數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方法194網(wǎng)格參數(shù)場計(jì)算公式網(wǎng)格參數(shù)場計(jì)算公式195單井動(dòng)態(tài)計(jì)算公式井流量方程:單井的完井傳導(dǎo)率系數(shù):井的壓力等值系數(shù):如果有效的井眼半徑超過了re的一半,將會(huì)出現(xiàn)警告;如果有效的井眼半徑超過了re,Twj變成了負(fù)值從而導(dǎo)致了錯(cuò)誤的結(jié)果井的生產(chǎn)指數(shù):單井動(dòng)態(tài)計(jì)算公式井流量方程:單井的完井傳導(dǎo)率系數(shù):井的壓力等196(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)197初始化階段應(yīng)完成的主要工作數(shù)據(jù)查錯(cuò):1、文本方式---*.PRT2、OFFICE環(huán)境中。儲(chǔ)量擬合:1、油水界面深度檢查。 2、油藏每一層邊界檢查。 3、地質(zhì)模型檢查:Q=A*H*POR*SO初始化階段應(yīng)完成的主要工作198數(shù)模軟件在初始化時(shí)的工作1、軟件依次讀入及處理各部分?jǐn)?shù)據(jù)。在開始讀入下部分內(nèi)容前,必須對本部分各種數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢查。只有最后一部分例外,因?yàn)樵摬糠謹(jǐn)?shù)據(jù)是時(shí)間相關(guān)的,因此,總體上初始化時(shí)并不讀入與處理。2、軟件開始運(yùn)行的第一個(gè)任務(wù)是為輸入的數(shù)據(jù)分配內(nèi)存。3、處理模擬網(wǎng)格的幾何情況及屬性,得到更利于流動(dòng)計(jì)算的三維空隙體積、傳導(dǎo)率、單元中部深度及可產(chǎn)生流動(dòng)的網(wǎng)格間的連接。4、在初始化(initialization)時(shí),計(jì)算油藏每一層的靜壓力剃度,并給每一個(gè)網(wǎng)格賦每一相的飽和度值數(shù)模軟件在初始化時(shí)的工作1、軟件依次讀入及處理各部分?jǐn)?shù)據(jù)199給定初始化數(shù)據(jù)的方法給定平衡區(qū)數(shù)據(jù):
平衡區(qū)數(shù)據(jù)被用來初始化飽和度分布、基準(zhǔn)深度的壓力及壓力梯度。用枚舉的方式給出每一個(gè)單元的初始飽和度及壓力。給定初始化數(shù)據(jù)的方法給定平衡區(qū)數(shù)據(jù):200(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)(一)基本概念及作用一、油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)201生產(chǎn)史擬合修改現(xiàn)有的模擬數(shù)據(jù)(如滲透率、相滲曲線、井的生產(chǎn)指數(shù)等)直到能與觀察數(shù)據(jù)(如壓力、產(chǎn)量、含水等)進(jìn)行合理的對比,這種過程叫做生產(chǎn)史擬合。
生產(chǎn)史擬合修改現(xiàn)有的模擬數(shù)據(jù)(如滲透率、相滲曲202生產(chǎn)史擬合
生產(chǎn)史擬合過程也就是一個(gè)反復(fù)修改參數(shù)、反復(fù)試算的過程,需要耗費(fèi)大量的機(jī)時(shí)和人力。擬合結(jié)果的好壞,不但取決于人們對油藏的認(rèn)識(shí),還取決于油藏工程師的擬合經(jīng)驗(yàn)和處理技巧。由于油藏地質(zhì)情況的復(fù)雜性及反求參數(shù)的多解性,不同的人擬合同一油田,其試算次數(shù)和擬合結(jié)果可能均不同。為了減少擬合工作的盲目性,有必要了解各項(xiàng)油藏參數(shù)與擬合對象的相互關(guān)系,同時(shí)還應(yīng)一些擬合經(jīng)驗(yàn)和處理技巧。生產(chǎn)史擬合生產(chǎn)史擬合過程也就是一個(gè)反復(fù)203生產(chǎn)史擬合
擬合的對象有:壓力、流量、油氣比、油水比等。生產(chǎn)史擬合擬合的對象有:壓力、流量、油氣比、油水比等。204生產(chǎn)史擬合的步驟:在油藏的歷史擬合中,一般把產(chǎn)量作為已知條件來擬合其它動(dòng)態(tài)參數(shù)。擬合步驟為:開始油藏原始平衡狀態(tài)檢查(零流量模擬)擬合井底壓力擬合油田平均壓力擬合單井壓力擬合油田綜合含水率擬合單井含水率油藏壓力已經(jīng)擬合好了?結(jié)束生產(chǎn)指數(shù)控制著單井流量開始下降的時(shí)間,對預(yù)測單井的動(dòng)態(tài)意義較大。生產(chǎn)史擬合的步驟:在油藏的歷史擬合中,一般把產(chǎn)量作為已知條件205生產(chǎn)史擬合
可以單個(gè)的或集體的改變幾個(gè)參數(shù)。通常按下述范圍進(jìn)行修改:1、巖石數(shù)據(jù)的修改:
a.滲透率b.孔隙度c.厚度d.飽和度2、流體數(shù)據(jù)的修改:a.壓縮性b.PVT數(shù)據(jù)3、相對滲透率數(shù)據(jù):a.相對滲透率曲線的移位b.臨界飽和度數(shù)據(jù)的移位4、單井完井?dāng)?shù)據(jù):a.表皮效應(yīng)b.井底流動(dòng)壓力。3、可修改的參數(shù)生產(chǎn)史擬合可以單個(gè)的或集體的改變幾206生產(chǎn)史擬合
在歷史擬合過程中,由于模型參數(shù)數(shù)量多,可調(diào)的自由度很大。為了避免或減少修改參數(shù)的隨意性,在歷史擬合開始時(shí),必須確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍,使模型參數(shù)的修改在合理的、可接受的范圍內(nèi),這是歷史擬合的原則。4、確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍生產(chǎn)史擬合在歷史擬合過程中,由于模型參數(shù)數(shù)量多,207
確定參數(shù)的可調(diào)范圍是一項(xiàng)重要而細(xì)致的工作,需要油藏工程師和地質(zhì)師共同努力,需要收集和分析一切可以利用的資料。首先分清哪些參數(shù)是確定的,即準(zhǔn)確可靠的,哪些參數(shù)是不確定的,即不準(zhǔn)確、不可靠的,然后根據(jù)情況,確定可調(diào)范圍。通常只修改不確定的參數(shù),而確定的參數(shù)一般不允許修改。確定參數(shù)的可調(diào)范圍是一項(xiàng)重要而細(xì)致的工作,需要油208確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍
一般情況下,認(rèn)為:(1)孔隙度:如果油層大量巖心分析資料表明,油層部分孔隙度在19%到21%之間,平均為±20%,變化范圍不大。則把孔隙度視為確定參數(shù),不做修改,或允許改動(dòng)范圍在±3%。
(2)滲透率:滲透度在任何油田都是不定參數(shù)。這不僅是由于測井解釋的滲透率值和巖心分析值誤差較大,而且根據(jù)滲透率的特點(diǎn),井間的滲透率分布也是不確定的。因此對滲透率的修改,允許范圍較大,可放大或縮小2~3倍或更多。確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍一般情況下,認(rèn)為:(2)滲透率209確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍
(3)巖石與液體的壓縮系數(shù):液體的壓縮系數(shù)是實(shí)驗(yàn)測定的,變化范圍很小,認(rèn)為是確定的。而巖石的壓縮系數(shù)雖然也是實(shí)驗(yàn)室測定的,但受巖石內(nèi)飽和液體和應(yīng)力狀態(tài)的影響,有一定變化范圍,考慮這部分影響,允許巖石的壓縮系數(shù)可以擴(kuò)大一倍。
(4)初始流體飽和度和初始壓力:和通常做法一樣,認(rèn)為是確定參數(shù)。必要時(shí)允許小范圍內(nèi)修改。確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(3)巖石與液體的壓縮系數(shù):(4210確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(5)相對滲透率曲線:由于油藏模擬模型的網(wǎng)格粗,網(wǎng)格內(nèi)部存在嚴(yán)重非均質(zhì),其影響不可忽視,這與均質(zhì)巖心的情況不同。因此相對滲透率曲線應(yīng)看作是不定參數(shù)。在擬曲線的研究中,給出了較好的初始值,但仍允許做適當(dāng)修改。(6)油氣的PVT性質(zhì):視為確定參數(shù)。
(7)油水界面:在資料不多的情況下,允許在一定范圍內(nèi)修改。確定模型參數(shù)的可調(diào)范圍(5)相對滲透率曲線:(6)油氣的P211生產(chǎn)史擬合---油藏原始平衡狀態(tài)檢查
當(dāng)油藏未投產(chǎn)時(shí),油藏壓力系統(tǒng)處于靜止平衡狀態(tài),相鄰點(diǎn)不應(yīng)有壓力勢差;否則會(huì)出現(xiàn)流動(dòng),打破靜態(tài)平衡。
生產(chǎn)史擬合---油藏原始平衡狀態(tài)檢查212生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之一當(dāng)油藏局部區(qū)域出現(xiàn)高壓異常與低壓異常時(shí): (1)沿高壓異常區(qū)向低壓異常區(qū)方向增大滲透率值,可使兩類異常區(qū)同時(shí)得到改善。但修改K值應(yīng)在滲透率圖上成片修改,以保持巖性的連續(xù)性。(2)若修改K值效果不佳,則可減少高壓異常區(qū)儲(chǔ)量,增加低壓異常區(qū)儲(chǔ)量。生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之一當(dāng)油藏局部區(qū)域出現(xiàn)213生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之二
當(dāng)油藏采出大量液體后壓力無明顯下降,可考慮是否因巖石彈性能量過大所致。可減少巖石壓縮系數(shù);當(dāng)油藏壓力下降過快時(shí),也可增加巖石壓縮系數(shù)加以改善。但此時(shí)還應(yīng)考率到是否是油藏儲(chǔ)量偏小所致。若是,則應(yīng)增加油藏儲(chǔ)量。
生產(chǎn)史擬合---全區(qū)及單井壓力擬合之二當(dāng)油藏采出214生產(chǎn)史擬合---含水率擬合一 單元含水率主要受相對滲透率曲線的影響。
油井的見水時(shí)間和水驅(qū)前緣的擬合比較難以實(shí)現(xiàn)。它還受到模型的時(shí)間步長和網(wǎng)格密度的限制。 當(dāng)見水區(qū)域或油井含水上升過快時(shí),可以通過調(diào)整油相、水相相對滲透率曲線來控制。增大水相臨界飽和度值可以減緩見水,而增大Kro/Krw的值可降低含水上升速度。生產(chǎn)史擬合---含水率擬合一 單元含水率主要受相對滲透率曲215生產(chǎn)史擬合---含水率擬合二在擬合上油藏綜合含水率之后,還有必要對某些單井含水率進(jìn)行擬合。單井含水率的擬合主要通過調(diào)整平面上的滲透率場及縱向上的生產(chǎn)指數(shù)兩個(gè)方面來做。生產(chǎn)史擬合---含水率擬合二在擬合上油藏綜合含水率之216生產(chǎn)史擬合——擬合井底流壓主要是通過修改生產(chǎn)井的采油指數(shù)(包括表皮系數(shù))來實(shí)現(xiàn)。流動(dòng)壓力偏小,可增大采油指數(shù);反之,可減小采油指數(shù)。生產(chǎn)史擬合——擬合井底流壓主要是通過修改生產(chǎn)井的217生產(chǎn)史擬合巖石數(shù)據(jù)通常是二維或三維網(wǎng)格矩陣輸入值。修改網(wǎng)格數(shù)據(jù)從不按單個(gè)單元來進(jìn)行,而是在需作必要變化的面積上進(jìn)行的。1、巖石數(shù)據(jù)的修改:生產(chǎn)史擬合巖石數(shù)據(jù)通常是二維或三維網(wǎng)格矩陣輸入值。218生產(chǎn)史擬合
多孔巖石內(nèi)膨脹能量的數(shù)量的大小直接與三種流體相的飽和度有關(guān),油層能量的影響表現(xiàn)在幾方面:1.油層壓力水平2.產(chǎn)量3.油氣比
生產(chǎn)史擬合多孔巖石內(nèi)膨脹能量的數(shù)量的大小直接與219生產(chǎn)史擬合——流體飽和度的修改當(dāng)計(jì)算中無法保持一定地區(qū)給定的產(chǎn)量、進(jìn)而油層壓力降低較嚴(yán)重時(shí),通常這是由于油層中儲(chǔ)油量不充足和流入給定位置的流量不夠所引起的。這時(shí)除了改變孔隙體積可以校正這種情況以外,也可通過提高油飽和度來進(jìn)行校正。生產(chǎn)史擬合——流體飽和度的修改當(dāng)計(jì)算中無法保持220生產(chǎn)史擬合——流體數(shù)據(jù)的修改
在模擬研究中,流體數(shù)據(jù)一般是一知的。這些數(shù)據(jù)包括:1.地層體積系數(shù)2.粘度3.壓縮性4.溶解氣數(shù)據(jù)
雙河IV下數(shù)模研究生產(chǎn)史擬合——流體數(shù)據(jù)的修改在模擬研究中,流221(一)基本概念及作用(二)所需的數(shù)據(jù)及準(zhǔn)備方法(三)模型初始化方法(四)生產(chǎn)史擬合技術(shù)(五)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)一、
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