动静态相结合的油藏精细描述技术

动静态相结合的油藏精细描述技术 1 1、问题的提出 油藏地质模型 剩余油分布 动态调整与动态的不确定性 2 1、问题的提出 反问题理论的迅速发展 地震反演 水文地质参数计算 石油工程 3 2、问题的提出 历史拟合 历史拟合就是先用所录取的地层静态参数来计算油田开发过程中的主要动态指标变化的历史，把计算的结果与观测到的油藏或油井的主要动态指标（压力，产量，含水）进行比较，如果发现两者之间有较大差异，而使用的数学模型又无误，则说明模拟时所使用的静态参数不符合油藏实际，就必须根据地层静态参数与动态参数的相关关系，来对油层静态参数作相应的修改，并再次进行计算和对比，如果仍有差异，则再次进行修改，直到计算结果与实际动态结果相当接近，达到允许的误差范围为止。 4 古典历史拟合公式 渗透率敏感性系数 a , a a a ,12111212、问题的提出 历史拟合 5 2、研究进展 1965） 首次在电模拟基础上提出了用于历史拟合目的的敏感性系数计算方法 。 他们用该方法根据压力计算两维油藏渗透率 。 1967） 导出了计算两维单相流问题敏感性系数方法 。 1997） 等人将 对于非线性问题 , 例如多相流问题 导数并不存在 , 必须寻找其它思路 。 6 2 、研究进展 1974） 等独立引入了单相流历史拟合伴随法 （ 1975） 引入了单相流历史拟合最优控制法 对于线性问题 , 人 （ 1982） 的工作表明伴随法等价于 （ 1974)。 987), 1988), 1993)将伴随法用于多相流动问题 , 但当用于计算目标函数的梯度时 , 这些方法被证实是无效的 。 7 2 、研究进展 2),5),5) 将动态数据用于估计平均渗透率 ， 构造渗透率场 ， 使用退火法 （ 运算量大 ， 目标函数是平均渗透率 ， 而不是压力的目标函数 8 2 、研究进展 1995） 建议了动静态结合的方法 用测井和地震资料计算渗透率 ， 再由渗透率与孔隙度相关公式计算孔隙度 ， 动态匹配 不足：概率密度函数不准 9 2 、研究进展 1995） 根据孔隙度 ,渗透率的初值 ,方差和变异函数构造岩石性质参数场 ,用改进的广义脉冲频谱技术 (出渗透率敏感性系数计算方法 ,在多井试井和静态资料确定渗透场和表皮系数 ,但不能计算孔隙度的敏感性系数 10 2 、研究进展 995), 996)， 不稳定压力拟合 快速流线法模拟器 ， 代表动静态数据历史拟合趋势 运算量大 ， 模拟计算局限性 11 2 、研究进展 历史拟合 所求的网格块渗透率和孔隙度数据通常远远多于独立数据量 ， 阵是典型的病态矩阵 ;开发数据对网格块渗透率和孔隙度值很不敏感 。 传统的伴随法不能得到用于 伴随法用于敏感性系数计算的迭代计算量很大 (例如 , 在人的油水两相流历史拟合中 , 一个 450单元的油藏模型在 8 计算机上需要 6400 秒 间 ), 严格的伴随法或最优控制法不能用于实际油藏多相流问题的生产数据拟合 。 12 改进的目标函数 3、 动静态结合的精细油藏描述技术 传统 拟合变量（压力 ） 现代 拟合变量（压力） +地质变量（孔、渗） 13 3、 现代动静态结合的油藏描述技术 最大化后验 ( a 油藏模型历史拟合 r i o r i o r 112114 渗流的反问题理论 优化算法 敏感系数计算 单相流 多相流 3、 现代动静态结合的油藏描述技术 15 关键技术 先验 （ 型 牛顿法最大化后验估计 3、 现代动静态结合的油藏描述技术 16 3、 现代动静态结合的油藏描述技术 998)的主要工作 和生产数据的最大后验概率密度 （ 估计 主要贡献 一类强非线性反问题的有效算法 17 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 敏感系数表示观测数据对模型参数的变化率，它反映了待求参数对模型的敏感程度。 压力对渗透率和孔隙度的敏感系数分别为： , ,18 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 渗透率的敏感系数 考虑渗透率的微小扰动，则渗流问题为 1119 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 渗透率的敏感系数 m s d x d y d s d x d y d 01,1,20 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 算例 C O 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 1） 均质算例 观测井压力对渗透率对数的敏感系数等值线 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 022 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 1） 均质算例 不同时间观测井压力对渗透率对数的敏感系数 0 120 180 240 300X（m)dp/4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 1） 均质算例 观测井压力对孔隙度的敏感系数等值线 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 024 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 1） 均质算例 不同时间观测井压力对孔隙度的敏感系数 0 120 180 240 300X(m)dp/ 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 2） 均质算例 观测井压力对渗透率对数的敏感系数 0 120 180 240 300X(m)dp/4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 小 结 观测井压力对含观测井和生产井的网格块渗透率不敏感，两井点连线之间，敏感系数为负值，这意味着这些网格块的渗透率增加，将引起观测井压力下降。 生产井井点敏感系数最大，然后随时间的增大，敏感区域逐渐扩大。 27 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 小 结 尽管观测井压力下降与生产井相比不大，但渗透性和孔隙性的变化对观测井压力仍然相当敏感。 出的敏感系数关于两井对称是不正确的。 当存在启动压力梯度时，生产井附近区域敏感系数变大，影响区域变小。观测井敏感系数在两井连线区域，受启动压力梯度影响很大。 28 当裂缝从两井之间穿过时，用观测井压力无法识别裂缝与两井连线交点网格块的渗透率。 当裂缝以同一方向穿过两井，但不连通时，观测井压力对两井中心区域最敏感，但两井裂缝连通时，则观测井压力对该井附近区域渗透率更敏感。 4、 低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数计算 小 结 29 5、现代动静态结合的油藏描述技术 两相流动 两相流动的渗透率敏感性系数计算公式 ,10112130 5、现代动静态结合的油藏描述技术 两相流动 三区油藏渗透率场和孔隙度场 31 算例 “真实”渗透率和5、现代动静态结合的油藏描述技术 两相流动 32 算例 真实压力与后验估计压力比较 5、现代动静态结合的油藏描述技术 两相流动 33 算例 “真实”水油比与后验估计水油比比较 5、现代动静态结合的油藏描述技术 两相流动 34 算例 非均质油藏 水油比和压力拟合的 目标函数 5、现代动静态结合的油藏描述技术 两相流动 35 算例 水油比相对于渗透率对数和 孔隙度的敏感性系数 （ 1800天， 36 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 37 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 井 5压力对孔隙度的敏感系数等值线 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 038 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 井 5压力对渗透率对数的敏感系数等值线 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 039 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 井 9压力对渗透率对数的敏感系数等值线 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 040 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 井 9压力对孔隙度的敏感系数等值线 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 041 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 确定的油藏孔隙度分布 立体 42 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 确定的渗透率分布立体图 43 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 观测井压力拟合曲线 5 7 9t(d)1井2井3井944 6、动静态结合的油藏描述技术 模拟例子 生产井流压拟合曲线 01230 3 6 9t(d)545 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 干扰试井井位图 46 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 陕参 1井拟压力拟合曲线 368003700037200374000 2000 4000 6000 8000t(P()47 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 陕参 1井拟压力拟合曲线 368003700037200374000 2000 4000 6000 8000t(P()48 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 林 1井拟压力拟合曲线 535005400054500550000 3000 6000 9000t(P()49 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 确定的 井区渗透率分布立体图 50 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 地质认识 林 1、林 5、和陕参 1井组各井具有良好的连通性，地层自东向西对应于马五 13小层是连片分布的。 地层物性自东向西逐渐变好，陕参 1附近是局部高渗透区。储层物性的这种变化表明陕参 1井附近地层裂缝较发育，可能存在侵蚀沟。 51 6、动静态结合的油藏描述技术 干扰试井实例 、林 5、陕参 1井组 地质认识 在该井组的南部低渗透区和不渗透区。 从构造图上看，该井组南部 力气层马五 1全部剥蚀，出露层位为马五 22，厚度仅 测井解释为干层，试气不出气。在该井西南部，不再适合于布新井。 52 7、动静态结合的油藏描述技术 河流相沉积油藏试井精细解释 动静态结合的试井技术获取的 53 7、动静态结合的油藏描述技术 裂缝性油藏试井精细解释 54 7、动静态结合的油藏描述技术 裂缝性油藏试井精细解释 55 7、动静态结合的油藏描述技术 裂缝性油藏试井精细解释 56 7、动静态结合的油藏描述技术 裂缝性油藏试井精细解释 57 数模拟合 7、动静态结合的油藏描述技术 裂缝性油藏试井精细解释 58 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 59 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 60 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 61 30/68、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 六、早期试井解释 30/630/630/630/630/68、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 30/630/68、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 30/68、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 30/68、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 30/6、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 30/6、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 30/6、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 8、国外应用实例 研究渗透率的不确定性 9、应用展望 动静态油