CMG数模软件的使用

1、2007.3.17中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 C M G 可可以 进 行 常 规以 进 行 常 规黑 油 模 拟 、黑 油 模 拟 、稠 油 热 采 模稠 油 热 采 模拟 、 组 分 模拟 、 组 分 模拟 以 及 泡 沫拟 以 及 泡 沫模拟。模拟。 STARS模模块 是 三 维 、块 是 三 维 、四 相 、 多 组四 相 、 多 组分 、 热 采 、分 、 热 采 、蒸 汽 添 加 剂蒸 汽 添 加 剂模

2、拟器。模拟器。其 数 据 体 文其 数 据 体 文件为件为,计计算 产 生 的 文算 产 生 的 文件包括件包括:输出输出文件文件(用用户查看户查看), SR2二 进 制 索 引二 进 制 索 引文件文件(数数据 后 处 理据 后 处 理 ) , SR2二进制结二进制结果文件果文件(二进制二进制计 算 结 果 存计 算 结 果 存储储)。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 油藏模型数据体包含内容油藏模型数据体包含内容STARS数据体数据体，定义控制模拟器输入和输，定义控制模拟器输入和输出行为的各个参数，例如，文件名、单位、出

3、行为的各个参数，例如，文件名、单位、outout文件和文件和SR2SR2文件写入频率，文件写入频率，重启文件的定义等。重启文件的定义等。，这部分包括：，这部分包括：模拟网格的定义、天然裂缝油藏选项、离散化井筒定义、基本油层岩石特模拟网格的定义、天然裂缝油藏选项、离散化井筒定义、基本油层岩石特性、区块选项，其他油藏特性描述（岩石压缩系数、岩石热物性参数、顶性、区块选项，其他油藏特性描述（岩石压缩系数、岩石热物性参数、顶底盖层热损失系数、井筒热损失系数、水体）。底盖层热损失系数、井筒热损失系数、水体）。，定义组分，定义组分名称、个数，相应的名称、个数，相应的K K值，各组分的基本参数（摩尔质量、密

4、度、粘度、临值，各组分的基本参数（摩尔质量、密度、粘度、临界温度、临界压力，化学反应式等）。界温度、临界压力，化学反应式等）。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 油藏模型数据体包含内容油藏模型数据体包含内容STARS数据体数据体，定义相渗曲线，毛管压力、，定义相渗曲线，毛管压力、组分的吸附和扩散特性；（组分的吸附和扩散特性；（* *泡沫的定义以及相渗插值的定义）。泡沫的定义以及相渗插值的定义）。，这部分包括：初始压力（或者参考压，这部分包括：初始压力（或者参考压力及参考深度），初始温度，初始的饱和度场（或者油水界面及油气界面

5、）力及参考深度），初始温度，初始的饱和度场（或者油水界面及油气界面），定义井名、井，定义井名、井位和完井层位，设置相对应的生产动态数据。位和完井层位，设置相对应的生产动态数据。，这部分定义模拟，这部分定义模拟器数值方法参数：时间步数、非线性迭代解法、误差控制；（器数值方法参数：时间步数、非线性迭代解法、误差控制；（* *等温、非等等温、非等温控制项）温控制项）中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 输入输入/输出文件名输出文件名 (可选可选) 错误检查的模式错误检查的模式 (可选可选) *CHECKONLY项目的主要名称项目的主

6、要名称 (可选可选) 输入输入/输出单位控制输出单位控制 (可选可选) 质量守恒选项质量守恒选项 (可选可选) *MASSBASIS错误信息的最大数量错误信息的最大数量 (可选可选) *MAXERROR重启文件选项和最大计算步数重启文件选项和最大计算步数 , *MAXSTEPS写入重启文件选项写入重启文件选项 (可选可选) OUT文件写入频率文件写入频率 (可选可选) *WPRN写入写入OUT文件中的信息选项文件中的信息选项 (可选可选) , *PARTCLSIZE SR2文件写入频率文件写入频率 (可选可选) *WSRF写入写入SR2文件中的信息选项文件中的信息选项(可选可选) , *SR2

7、PREC, *SRFASCII, *XDR网格数组输出方向选项网格数组输出方向选项 (可选可选) *PRNTORIEN, *PRINT_REF方程组求解信息输出选项方程组求解信息输出选项 (可选可选) *OUTSOLVR模拟计算终止方式选项模拟计算终止方式选项 (可选可选) *INTERRUPT二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 网格类型选项网格类型选项 I方向网格步长方向网格步长 (必需必需) J方向网格步长方向网格步长(必需必需) K方向网格步长方向网格步长(必需必

8、需) 网格中心深度选项网格中心深度选项 (条件条件) *DEPTH网格顶部深度数据网格顶部深度数据 (条件条件) 油层中部深度数据油层中部深度数据(条件条件) *PAYDEPTH网格倾角数据网格倾角数据 (条件条件) *DIP局部网格加密选项局部网格加密选项 (条件条件) *REFINE, *RANGE网格几何特征修正选项网格几何特征修正选项 (可选可选) *VAMOD, *VATYPE（修正部分网格的面积（修正部分网格的面积及体积）及体积）无效网格选项无效网格选项(可选可选) 离散井筒选项离散井筒选项 (条件条件) *WELLBORE, *RELROUGH, *LAMINAR, *TRANS

9、IENT, *CIRCWELL, *WELLINFO, *REGIME, *WELLWALL, *TUBINSUL, *ANNULUSWAL, *CASING, *FILM_COND, *RANGE, *WBZ, *WBZADJ二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字孔隙度数据输入标志孔隙度数据输入标志 (必需必需) 渗透率数据输入标志渗透率数据输入标志 (必需必需) 孔隙体积修改因子孔隙体积修改因子 (可选可选) *

10、VOLMOD有效厚度有效厚度 (可选可选) 净毛比净毛比 (可选可选) 传导率因子传导率因子(可选可选) *TRANSI, *TRANSJ, *TRANSK, *TRANSIJ+, *TRANSIJ-, *TRANSIK+, *TRANSIK-尖灭网格输入尖灭网格输入(可选可选) *PINCHOUT, *PINCHOUTARRAY断层选项断层选项 (可选可选) *FAULT, *FAULTARRAY门限孔隙体积门限孔隙体积 (可选可选) *PVCUTOFF油层分段选项油层分段选项 (可选可选) , *SECTORARRAY网格定义结束标志网格定义结束标志 (必需必需) 中国石油大学（北京）石油

11、天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字岩石类型岩石类型 *ROCKTYPE, *THTYPE岩石压缩系数岩石压缩系数(必需必需) , *CPORPD, *PORMAX岩石热物性参数岩石热物性参数(可选可选) , *THCONMIX盖底层热损失参数盖底层热损失参数 (可选可选) , *HLOSSTDIFF井筒热损失参数井筒热损失参数 (可选可选) *RTI, *RTO, *RIN, *RCI, *RCO, *RH, *ETO, *ECI, *EIN, *EE, *XKE, *XKIN, *XKCM

12、, *XAE, *DEPTH, *CDEPTH, *ANG, *AGD水体模型水体模型 , *AQRCND, *AQRCAP 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 组分类型及名称组分类型及名称(必需必需) K值相关系数值相关系数 *KV1, *KV2, *KV3, *KV4, *KV5K值表值表 *GASLIQKV, *LIQLIQKV, *KVTABLIM, *KVTABLE, *KVKEYCOMP摩尔质量摩尔质量 (必需必需) 临界特性临界特性(必需必需) , *IDEALGAS参考条件参考条件 , *SURFLASH流体

13、焓系数流体焓系数 *CPL1, *CPL2, *CPL3, *CPL4, *CPG1, *CPG2, *CPG3, *CPG4, *HVR, *EV, *HVAPR固相特性固相特性 (必需必需) 二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 液相标识液相标识 *LIQPHASE, *WATPHASE, *OILPHASE液相密度液相密度 (必需必需) , *GASSYLIQ液相密度非线性计算参数液相密度非线性计算参数 *DNMIXCOMP, *DNMIXENDP, *DNMIXF

14、UNC气相粘度气相粘度 *AVG, *BVG, *GVISCOR液相粘度液相粘度 (必需必需) , *XNACL液相粘度非线性计算参数液相粘度非线性计算参数 *VSMIXCOMP, *VSMIXENDP, *VSMIXFUNC指定网格的粘度类型指定网格的粘度类型 (可选可选) *VISCTYPE, *VSTYPE关键化学反应方程式参数关键化学反应方程式参数 *STOREAC, *STOPROD, *FREQFAC非关键化学反应方程式参数非关键化学反应方程式参数 *RENTH, *RPHASE, *RORDER, *EACT, *O2PP, *O2CONC, *RTEMLOWR, *RTEMUP

15、R二、二、STARSSTARS模块主要关键模块主要关键字字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 Rock-Fluid数据起始标志数据起始标志 (必需必需) 岩石类型数据岩石类型数据 插值参数插值参数 界面张力数据界面张力数据 二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 插值序号及参数插值序号及参数 , , *WCRV, *OCRV, *GCRV, *SCRV水油相渗数据表水油相渗数据表 气液相渗数据表气液相渗

16、数据表 相渗临界点相渗临界点 , *PCWEND, *PCGEND相渗临界点随时间的变化数据相渗临界点随时间的变化数据 *KRTEMTAB组分弥散系数组分弥散系数 *DISPI_WAT, *DISPJ_WAT, *DISPK_WAT, *DISPI_OIL, *DISPJ_OIL, *DISPK_OIL, *DISPI_GAS, *DISPJ_GAS, *DISPK_GAS吸附组分函数吸附组分函数 , *ADSLANG, *ADSTABLE依赖于岩石性质的吸附数据依赖于岩石性质的吸附数据 *ADSROCK, , , *PORFT, , *ADSTYPE 二、二、STARSSTARS模块主要关键

17、字模块主要关键字 组分摩尔质量组分摩尔质量, ,密度密度, ,临界压力临界压力, ,临界温度临界温度, ,压缩系数压缩系数 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 初始条件输入标识初始条件输入标识 (必需必需) 垂向平衡输入标识垂向平衡输入标识 (可选可选) , *REFPRES, *REFDEPTH, *REFBLOCK原始地层压力及温度原始地层压力及温度 原始饱和度原始饱和度 原始各相的摩尔分数原始各相的摩尔分数 *MFRAC_WAT, *MFRAC_OIL, *MFRAC_GAS, *PBC原始固相浓度原始固相浓度 *CO

18、NC_SLD二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 数值控制输入标志数值控制输入标志(可选可选) NUMERICAL最大时间步长最大时间步长 (可选可选) *DTMAX数值模型算法选项数值模型算法选项 (可选可选) 每时步变量的正常变化量每时步变量的正常变化量 (可选可选) NORM松弛选项松弛选项(可选可选) *CONVERGE, *MATBALTOL最大牛顿迭代次数最大牛顿迭代次数 (可选可选) *NEWTONCYC低松弛选项低松弛选项 (可选可选) *UNRELAX上

19、游权计算选项上游权计算选项(可选可选) *UPSTREAM线性解法的收敛精度线性解法的收敛精度 (可选可选) *PRECC最大正交化次数最大正交化次数 (可选可选) *NORTH网格块的求解排序网格块的求解排序 (可选可选) *SORDER最大迭代次数最大迭代次数 (可选可选) *ITERMAX自适应隐式求解方法自适应隐式求解方法 (可选可选) *AIM回流关闭开关回流关闭开关 (可选可选) *BAKFLOSW压力和温度的限制值压力和温度的限制值(可选可选) *MINPRES, *MAXPRES, *MINTEMP, *MAXTEMP每时步最大相转变次数每时步最大相转变次数 (可选可选) *P

20、VTOSCMAX二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 井和动态数据输入标识井和动态数据输入标识(必需必需) 模拟参考时间模拟参考时间 井定义标识井定义标识 (必需必需) 井组定义井组定义 (可选可选) *GROUP, *GROUPWT井类型定义井类型定义(必需必需) 注入蒸汽特性参数注入蒸汽特性参数 , *PINJW, , *HEATLOSS注入相的含量注入相的含量 井控制选项井控制选项 (必需必需) 控制条件转换开关控制条件转换开关 (可选可选) *CONSTRNCHK

21、井监测选项井监测选项 (可选可选) *MONITOR井筒几何特征井筒几何特征 (条件条件) 井的完井层位井的完井层位(条件条件) 垂直井的完井层位垂直井的完井层位 (条件条件) *PERFV加密网格完井层位加密网格完井层位 (条件条件) *PERFRG改变井动态数据选项改变井动态数据选项 模拟终止标志模拟终止标志 (必需必需) 二、二、STARSSTARS模块主要关键字模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油

22、天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置*MODEL 6 6 4 2 *组分总个数组分总个数 油气水中组分总个数油气水中组分总个数 油水中组分总个数油水中组分总个数 (水相中组分总个数水相中组分总个数)*COMPNAME WATER SURFACT OIL SOL_GAS N2 LAMELLA* - - - - - -*CMM 0.018 0.308 0.4 0.018 0.028 0.018 *各组分的摩尔质量，各组分的摩尔质量，Kg/mol*MASSDEN 1000.0 1137.0 965.0 14.46 *各组分的质量密度各组分的质量密度mol/m3*PCRIT

23、22048 992.8 1475.5 4544 3394 3394 *临界压力，注意单位临界压力，注意单位KPa*TCRIT 374.0 527.0 434.0 -82.72 -147.0 -147.0 *临界温度，单位，摄氏度临界温度，单位，摄氏度 在在STARSSTARS中，把气泡和液膜看作中，把气泡和液膜看作一种稳定的分散组分，存在于某相一种稳定的分散组分，存在于某相或某几相中的。把泡沫的各种特征或某几相中的。把泡沫的各种特征作为该分散组分的性质来处理，包作为该分散组分的性质来处理，包括吸附特性、封堵孔道的特性、非括吸附特性、封堵孔道的特性、非线性粘度特性、扩散传播等。通过线性粘度特性、

24、扩散传播等。通过合理选择输入数据，适当的选取该合理选择输入数据，适当的选取该分散组分的性质，可以描述泡沫流分散组分的性质，可以描述泡沫流现象。现象。 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置 已知：发泡剂原液密度为已知：发泡剂原液密度为1.044g/cm3，有效浓度为，有效浓度为35，发泡剂，发泡剂的摩尔质量为的摩尔质量为0.308kg/mol，水的摩尔质量为，水的摩尔质量为0.018kg/mol，现在，现在求纯发泡剂的质量密度。求纯发泡剂的质量密度。 假设单位体积发泡剂溶液中，发泡剂的体积为假设

25、单位体积发泡剂溶液中，发泡剂的体积为x，则水的体积，则水的体积为为（1-x），若纯发泡剂的质量密度为，若纯发泡剂的质量密度为DENs，水的密度为，水的密度为DENw，则可以求出单位体积发泡剂溶液中纯表活剂所占的体积和质量密则可以求出单位体积发泡剂溶液中纯表活剂所占的体积和质量密度度，同样可以求出对应的摩尔密度，同样可以求出对应的摩尔密度和摩尔体积和摩尔体积。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置 高界面张力和低界面张力间的插值计算：高界面张力和低界面张力间的插值计算： 考虑一种岩石类型，常规的油

26、水相渗与高界面张力（无表活剂考虑一种岩石类型，常规的油水相渗与高界面张力（无表活剂存在）所对应；当表活剂加入该系统时，残余饱和度存在）所对应；当表活剂加入该系统时，残余饱和度Sr降低，润降低，润湿性发生改变。最后，由于高的表活剂浓度，极低的界面张力，湿性发生改变。最后，由于高的表活剂浓度，极低的界面张力，导致导致Sr降低，降低，Kr成直线。成直线。 利用内插函数利用内插函数和和在高界面张力时在高界面张力时Kr曲线和曲线和极低界面张力时极低界面张力时Kr曲线间插值，从而得到不同界面张力时的相渗曲线间插值，从而得到不同界面张力时的相渗曲线。所需的参数包括：插值组分曲线。所需的参数包括：插值组分、界

27、面张力数据、界面张力数据、泡沫插值函数、泡沫插值函数、相渗内插函数、相渗内插函数、高低界面张力时的相渗曲线、高低界面张力时的相渗曲线。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置 高界面张力和低界面张力间的插值计算高界面张力和低界面张力间的插值计算0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.00.20.40.60.81.0SwKr有表活剂时Krw有表活剂时Kro无表活剂时Krw无表活剂时Krw0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.00.20.4

28、0.60.81.0SlKr有表活剂时的Krg有表活剂时的Krl无表活剂时的Krg有表活剂时的Krl有无表活剂时油水相渗曲线图有无表活剂时油水相渗曲线图有无表活剂时气液相渗曲线图有无表活剂时气液相渗曲线图中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置*FMSURF fmsurf 临界表活剂浓度临界表活剂浓度*FMCAP fmcap 临界毛管数临界毛管数*FMOIL fmoil 临界油饱和度临界油饱和度*FMGCP fmgcp 临界总毛管数临界总毛管数*FMOMF fmomf 临界油摩尔分数临界油摩尔分数*

29、FMMOB fmmob 流度降低因子流度降低因子*EPSURF epsurf 临界摩尔分数指数临界摩尔分数指数*EPCAP epcap 临界毛管数指数临界毛管数指数*EPOIL epoil 临界含油饱和度指数临界含油饱和度指数*EPGCP epgcp 临界总毛管数指数临界总毛管数指数*EPOMF epomf 临界油摩尔分数指数临界油摩尔分数指数1maxmaxmax1 evcrefceooooesNNSSSwswsMRFFM 只有当只有当*INCOMP和和*IFTABLE都都出 现 时 ， 泡 沫 插 值 函 数 有 效 。出 现 时 ， 泡 沫 插 值 函 数 有 效 。FMMOB的取值：在临

30、界表活剂浓度的取值：在临界表活剂浓度FMSURF时，时，So=0.0，油摩尔分数为，油摩尔分数为0时测出。时测出。 典型值：典型值：FMSURF=0.00001,FMCAP=0.0001, FMOIL=0.2,FMGCP=1.0*10-6, FMOMF=0.2,EPSURF=1.0, EPCAP=0.5,EPOIL=1.0, EPGCP=1.0,EPOMF=1.0。当考虑毛管数的变化时，收敛性较差，当考虑毛管数的变化时，收敛性较差，可取可取EPCAP=0中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置*A

31、DSCOMP SURFACT *WATER 吸附组分名吸附组分名 组分所在相组分所在相*ADMAXT 4.0E-1 *RRFT 1.0 最大吸附量最大吸附量 残余阻力因子残余阻力因子*ADSLANG 8.41E+3 0 2.1E+4 Langmuir等温吸附系数等温吸附系数*ADSCOMP LAMELLA *GAS *ADMAXT 3.2E-1 *RRFT 2.0*ADSLANG 0.48E+6 0 1500表活剂吸表活剂吸附数据附数据液膜吸附液膜吸附数据数据*ADMAXT对吸附计算是必须的参对吸附计算是必须的参数，用于计算残余阻力因子造成的数，用于计算残余阻力因子造成的绝对渗透率的降低。绝对

32、渗透率的降低。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置*INJECTOR *MOBWEIGHT 5 *INJ-N2 *OPERATE *MAX *STG 14400 *CONT *OPERATE *MAX BHP 28000 *INCOMP *GAS 0 0 0 0 0.956 0.044 *GEOMETRY *Rad Geofac Wfrac Skin 0.089 0.249 1 0 *PERF *GEO 5 * i j k FF 20 20 15:16*INJECTOR *MOBWEIGHT

33、6 *INJ-SURF *OPERATE *MAX *STW 60 *CONT *OPERATE *MAX BHP 28000 *INCOMP *WATER .997 0.003 0 0 *GEOMETRY *Rad Geofac Wfrac Skin 0.089 0.249 1 0 *PERF *GEO 6 * i j k FF 20 20 15:16定义注氮定义注氮气井气井定义注表定义注表活剂井活剂井以以600Nm3/h为例，则为例，则日注气量为：日注气量为：600*2414400Nm3/d；最大；最大注气压力取注气压力取28Mpa；根据理想气体公式和根据理想气体公式和气液比而确定表活剂气

34、液比而确定表活剂溶液的日注入量。溶液的日注入量。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 与泡沫有关的设置与泡沫有关的设置 注入气量的计算：注气速度为注入气量的计算：注气速度为600Nm3/h，则日注气量为，则日注气量为600*2414400Nm3/d。 假设气液比为假设气液比为1:1，则在注入压力为，则在注入压力为28MPa下，由理想气体方程可以求出下，由理想气体方程可以求出日注入液量为日注入液量为60m3/d。 假设表活剂溶液浓度假设表活剂溶液浓度0.5wt（质量浓度），设单位体积溶液中注入纯水（质量浓度），设单位体积溶液中注

35、入纯水体积为体积为Vw，则单位体积中表活剂所占体积为（，则单位体积中表活剂所占体积为（1-Vw），又因为纯表活剂密），又因为纯表活剂密度为度为1137.0Kg/m3，水密度为，水密度为1000.0Kg/m3，即可计算出注入表活剂溶液中表，即可计算出注入表活剂溶液中表活剂的摩尔浓度。活剂的摩尔浓度。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油藏静态和动态特征油藏静态和动态特征油藏静态资料整理油藏静态资料整理 将模拟区块内各井的测井资料根据油组和层位分别进行统计整理，将模拟区块内各井的测井资料根据油组和层位分别进行统计

36、整理，即将每油组中同一小层的井号、井口坐标、顶面深度、底面深度、即将每油组中同一小层的井号、井口坐标、顶面深度、底面深度、砂层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、含油饱和度和解释结果统砂层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、含油饱和度和解释结果统计到一张表格内，以便于插值得到目标井组的静态参数场。计到一张表格内，以便于插值得到目标井组的静态参数场。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油藏静态和动态特征油藏静态和动态特征油藏静态资料整理油藏静态资料整理 根据勘探资料，按油组、层位、钻遇井号、根据勘探资料，按油组、层位、

37、钻遇井号、代表井、井深、海拔统计油水界面资料。代表井、井深、海拔统计油水界面资料。 根据勘探资料，确定每个油组的含油面积、有效根据勘探资料，确定每个油组的含油面积、有效厚度、平均孔隙度、含油饱和度、原油密度、原油厚度、平均孔隙度、含油饱和度、原油密度、原油体积系数，根据容积法进行储量复算，从而得到目体积系数，根据容积法进行储量复算，从而得到目标区块的储量。标区块的储量。油水界面统计油水界面统计目标区块储量复算结果目标区块储量复算结果中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油藏静态和动态特征油藏静态和动态特征油藏静

38、态资料整理油藏静态资料整理目标井组完井层位表目标井组完井层位表 根据完井资料，按井名、油组、层位、解根据完井资料，按井名、油组、层位、解释结果统计射孔资料，同时列出各对应的模释结果统计射孔资料，同时列出各对应的模型中的模拟层位。型中的模拟层位。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油藏静态和动态特征油藏静态和动态特征油藏动态资料整理油藏动态资料整理目标井组区块生产动态统计表目标井组区块生产动态统计表 根据单井生产动态资料，按生产天数、日产液、日产水、根据单井生产动态资料，按生产天数、日产液、日产水、日产油、累产

39、液、累产水、累产油、含水率、采出程度排日产油、累产液、累产水、累产油、含水率、采出程度排列方式统计区块和单井的月产量动态数据，然后按月平均列方式统计区块和单井的月产量动态数据，然后按月平均得到日产，并计算相应的含水率。得到日产，并计算相应的含水率。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油藏静态和动态特征油藏静态和动态特征油藏动态资料整理油藏动态资料整理E20井生产动态统计表井生产动态统计表 根据单井生产动态资料，按生产天数、日产液、日产水、根据单井生产动态资料，按生产天数、日产液、日产水、日产油、累产液、累产水

40、、累产油、含水率、采出程度排日产油、累产液、累产水、累产油、含水率、采出程度排列方式统计区块和单井的月产量动态数据，然后按月平均列方式统计区块和单井的月产量动态数据，然后按月平均得到日产，并计算相应的含水率。得到日产，并计算相应的含水率。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 图图1 QHD32-61 QHD32-6油田西区顶部构造图油田西区顶部构造图面积：面积：2.32平方公平方公里，模拟区块共有里，模拟区块共有两个井组，两个井组，17口生口生产井，其中包括两产井，其中包括两口新完钻的水平井口新完钻的水平井(E6Hs和和E10

41、Hs)。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程模拟区块选择及网格划分模拟区块选择及网格划分旋转一旋转一定角度定角度目标井组油藏模型的建立目标井组油藏模型的建立 将模拟区块的边界划定之将模拟区块的边界划定之后，如图所示的断层和蓝色后，如图所示的断层和蓝色边框包括的区域，将区域内边框包括的区域，将区域内的边界、井点旋转一定角度，的边界、井点旋转一定角度，以利于插值和建模，从而减以利于插值和建模，从而减少网格数，平滑边界。少网格数，平滑边界。 cossinsincosyxvyxu中国石油大学（北京）石油天然气工程学院

42、油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 平面上的网格数为：平面上的网格数为：4030，网格步长为网格步长为:dx50m;dy50m纵向上分为纵向上分为31个小层，个小层，Nm0、Nm1、Nm2、Nm3四个油组。四个油组。总网格数总网格数:37200E17E18E19E20E21E22E12E7E6E5E23F24F27F30E9E6hs/E10hs中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 模拟层号模拟层号地质小层号地质小层号模拟层号模拟层号地质小层号地质小层号模拟层号模拟层号地质小层号地质小层号1Nm0

43、-512Nm1-423Nm3-22Nm0-613 Nm2-124Nm3-23Nm0-614 Nm2-125Nm3-34Nm0-715 Nm2-226Nm3-35Nm0-816 Nm2-227Nm4-16Nm1-117 Nm2-328Nm4-27Nm1-118 Nm2-329Nm4-38Nm1-219Nm2-430Nm4-39Nm1-220Nm2-431Nm5-110Nm1-321 Nm3-111Nm1-322 Nm3-1注：主力层；注：主力层； 油水过渡带所在层油水过渡带所在层表13 QHD32-6油田西区目标井组地质小层和模拟小层对应关系表中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组

44、中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 油层埋深油层埋深(m)965.01333.3地层平均孔隙度地层平均孔隙度(%)32.02模拟区块含油面积模拟区块含油面积(km2)2.32原始气油比原始气油比(m3/t)39.0模拟计算地质储量模拟计算地质储量(104t)1713.1脱气原油密度脱气原油密度(g/cm3)0.9430.962原始地层压力原始地层压力(MPa)11.33地层原油粘度地层原油粘度(mPas)80.0120.0饱和压力饱和压力(MPa)5.12原始含油饱和度原始含油饱和度(%)68.3油藏温度油藏温度()61.0原油体积系数原油体积系数(frac)1.0521.0

45、68平均有效厚度平均有效厚度(m)39.33原油压缩系数原油压缩系数(10-4/MPa)5.41地层平均渗透率地层平均渗透率(10-3m2)1313.7表14 QHD32-6油田模拟区块地层及流体基本参数 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程模拟区块选择及网格划分模拟区块选择及网格划分目标井组油藏模型的建立目标井组油藏模型的建立E17E18E19E20E21E22E12E7E6E5E23F24F27F30E9E6hs/E10hs 将模拟区块的边将模拟区块的边界界X、Y坐标、井点坐标、井点的的X、Y坐标，以及坐

46、标，以及需旋转的角度代入需旋转的角度代入上面的两个公式内，上面的两个公式内，即可得到旋转后的即可得到旋转后的井点坐标和边界坐井点坐标和边界坐标。标。 sincosyxu cossinyxv中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程模拟区块选择及网格划分模拟区块选择及网格划分目标井组油藏模型的建立目标井组油藏模型的建立E17E18E19E20E21E22E12E7E6E5E23F24F27F30E9E6hs/E10hs 根据地质分层资根据地质分层资料划分垂向上的模料划分垂向上的模拟层，平面上根据拟层，平面上根据划分的

47、边界进行网划分的边界进行网格划分，求出每个格划分，求出每个井点所在的网格，井点所在的网格，断层所在的网格。断层所在的网格。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程模拟区块地质模型的建立模拟区块地质模型的建立目标井组油藏模型的建立目标井组油藏模型的建立1.1.将统计好的每口井的静态资料进行插值，从而得到将统计好的每口井的静态资料进行插值，从而得到每个网格的静态参数值，包括顶面深度、砂层厚度、每个网格的静态参数值，包括顶面深度、砂层厚度、有效厚度（净毛比）、有效厚度（净毛比）、XYZXYZ方向的渗透率、孔隙度；方向的

48、渗透率、孔隙度；2.2.添加断层数据以及白化断层（封闭边界）外的网格；添加断层数据以及白化断层（封闭边界）外的网格；3.3.添加水体，一般当三维网格范围没有包含全部的外添加水体，一般当三维网格范围没有包含全部的外接水体时，才需要加水体。在划分网格时边底部一般接水体时，才需要加水体。在划分网格时边底部一般至少留出一个网格用于连接水体。至少留出一个网格用于连接水体。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程流体及组

49、分的定义流体及组分的定义目标井组油藏模型的建立目标井组油藏模型的建立流体及组分定义及参数输入：流体及组分定义及参数输入：定义模拟区内的组分，输入组分的摩尔质定义模拟区内的组分，输入组分的摩尔质量、流体压缩系数、热物性参数等量、流体压缩系数、热物性参数等粘温曲线的输入：粘温曲线的输入：输入油藏条件下液相粘度随温度变化的数输入油藏条件下液相粘度随温度变化的数据表据表油藏岩石类型定义油藏岩石类型定义油水及气液相渗油水及气液相渗曲线的输入：曲线的输入：输入不同温度时的油水及气液相渗，相渗曲线的临界点；输入不同温度时的油水及气液相渗，相渗曲线的临界点；泡沫参数的输入：泡沫参数的输入：根据室内实验数据确定

50、泡沫参数根据室内实验数据确定泡沫参数BooaA0.51510.7155.615100sAR0.3385.445.615150sBRo地层条件下原油粘度地层条件下原油粘度,mPas;oa 地层地层温度下脱气原油粘度温度下脱气原油粘度,mPas;A,B经验系经验系数，由线性回归确定数，由线性回归确定 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程初始条件的输入初始条件的输入目标井组油藏模型的建立目标井组油藏模型的建立原始地层压力的输入：原始地层压力的输入：输入参考压力和参考压力对应的参考深度输入参考压力和参考压力对应的参考

51、深度原始饱和度场的输入：原始饱和度场的输入：根据平衡区的划分，输入油水界面，建立根据平衡区的划分，输入油水界面，建立初始饱和度场；或者直接输入含油饱和度、初始饱和度场；或者直接输入含油饱和度、含水饱和度和含气饱和度（或者输入溶解含水饱和度和含气饱和度（或者输入溶解气油比）。气油比）。原始地层温度的输入：原始地层温度的输入：生产动态的输入生产动态的输入井的定义：井的定义：根据井所在平面网格和完井所在模拟层位进行井的定义；根据井所在平面网格和完井所在模拟层位进行井的定义；生产动态数据的输入：生产动态数据的输入：根据实际的生产过程，按定液生产输入生产数据根据实际的生产过程，按定液生产输入生产数据中国

52、石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 主程序窗口主程序窗口中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 主程序窗口主程序窗口中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 数据运行窗口数据运行窗口中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 数据运行窗口数据运行窗口中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油

53、藏数值模拟组 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油气藏数值模拟主要历史拟合指标及影响参数油气藏数值模拟主要历史拟合指标及影响参数开发过程的历史拟合开发过程的历史拟合油气水储量油气水储量构造图、地层厚度、孔隙度、有效厚度、油水（油气）界面、构造图、地层厚度、孔隙度、有效厚度、油水（油气）界面、油气饱和度（场）、束缚水饱和度（场）、毛管压力、油气水油气饱和度（场）、束缚水饱和度（场）、毛管压力、油气水体积系

54、数、溶解气油比、数字（网格、解析）水体。体积系数、溶解气油比、数字（网格、解析）水体。 地层压力地层压力 构造断层、地层厚度、夹层和隔层、孔隙度、渗透率、参考深构造断层、地层厚度、夹层和隔层、孔隙度、渗透率、参考深度、压力梯度、压力场、数字（网格、解析）水体、油气水压度、压力梯度、压力场、数字（网格、解析）水体、油气水压缩系数。缩系数。含水率或产量含水率或产量 1 1油气水储量、油水（油气）界面、油气水饱和度（场）、油气水储量、油水（油气）界面、油气水饱和度（场）、井网格位置；井网格位置；2 2构造断层、夹层和隔层、尖灭区；构造断层、夹层和隔层、尖灭区；3 3油气水油气水粘度、相渗曲线（束缚水

55、、残余油（气）、端点值）、过渡带粘度、相渗曲线（束缚水、残余油（气）、端点值）、过渡带（毛管压力）；（毛管压力）；4 4渗透率、孔隙度；渗透率、孔隙度；5 5网格形状与类型、网网格形状与类型、网格步长与垂向厚度、油气藏模型类型、井层间产出量矛盾；格步长与垂向厚度、油气藏模型类型、井层间产出量矛盾；6 6地层厚度、有效厚度、数字（网格、解析）水体、地层压地层厚度、有效厚度、数字（网格、解析）水体、地层压力；力；7 7油气水比重、体积系数、溶解气油比。油气水比重、体积系数、溶解气油比。 中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过

56、程研究过程油气藏数值模拟历史拟合的顺序油气藏数值模拟历史拟合的顺序开发过程的历史拟合开发过程的历史拟合中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 研究过程研究过程油气藏数值模拟不确定和确定参数的修改程度油气藏数值模拟不确定和确定参数的修改程度开发过程的历史拟合开发过程的历史拟合孔隙度为确孔隙度为确定性参数定性参数对于一个实际油田，孔隙度的变化范围较小，层内孔隙度的变对于一个实际油田，孔隙度的变化范围较小，层内孔隙度的变化更小，一般不做修改，或者允许改动的范围很小。化更小，一般不做修改，或者允许改动的范围很小。 渗透率为不渗透率为不确

57、定性参数确定性参数由于渗透率的值来源于测井解释、岩心分析和试井解释，而且由于渗透率的值来源于测井解释、岩心分析和试井解释，而且井间渗透率的分布也不确定，随着生产的进行渗透率也发生着井间渗透率的分布也不确定，随着生产的进行渗透率也发生着变化，因此渗透率的修改范围较大，一般可放大或者缩小变化，因此渗透率的修改范围较大，一般可放大或者缩小2 23 3倍，甚至更多。倍，甚至更多。有效厚度为有效厚度为确定性参数确定性参数 一般不允许调整，当个别井点没有提供有效厚度解释时，可以一般不允许调整，当个别井点没有提供有效厚度解释时，可以进行适当修改。进行适当修改。 岩石压缩系数岩石压缩系数为确定性参数为确定性参

58、数 岩石压缩系数为敏感性参数，实际开发过程中，岩石压缩系数岩石压缩系数为敏感性参数，实际开发过程中，岩石压缩系数受流体和应力变化影响，因此岩石压缩系数可扩大受流体和应力变化影响，因此岩石压缩系数可扩大1 1倍。倍。初始压力和流体分布为确定性参数；油、气（汽）、水初始压力和流体分布为确定性参数；油、气（汽）、水PVTPVT性质为确定性参数；性质为确定性参数；相对渗透率数据为不确定性参数。相对渗透率数据为不确定性参数。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 对生产井而言，压水锥技术对生产井而言，压水锥技术改变油藏流体的相对渗透率，有

59、改变油藏流体的相对渗透率，有利于提高原油的流动能力而降低利于提高原油的流动能力而降低水的流动能力；实施压锥措施时，水的流动能力；实施压锥措施时，先注一个段塞的非凝析气体，随先注一个段塞的非凝析气体，随后注入一定量的表活剂溶液。后注入一定量的表活剂溶液。 油田现场试验结果表明：实油田现场试验结果表明：实施压锥措施后，生产井的剩余油施压锥措施后，生产井的剩余油得到启动，有些井的剩余油的启得到启动，有些井的剩余油的启动量达到了动量达到了50%50%以上。现场应用以上。现场应用情况证明每实施一次压锥措施，情况证明每实施一次压锥措施，有效期可以达到大约有效期可以达到大约1 1年时间。年时间。 使用油田标

60、准设备即可实施使用油田标准设备即可实施压锥措施，通常实施措施一周后压锥措施，通常实施措施一周后油井即可见效。油井即可见效。水锥形态水锥形态注入过程注入过程生产过程生产过程中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 水锥形态水锥形态注入过程注入过程生产过程生产过程中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组 （1 1）向水锥井中高压注入氮气，近井区）向水锥井中高压注入氮气，近井区域快速升压，促使近井地带水锥下移域快速升压，促使近井地带水锥下移（2 2）压锥过程中，由于重力分异