5.油藏数值模拟原理和方法

1、数值棋古值模拟方法的基本过程建立数学模型，通过质量和能量守恒方程建立起描述油藏流体质量传递（渗流）和能量传递的微分万程（组），并根据所研究的具体问题，建立相应的初始和边界条”。建立数值模型，将数学模型通过差分转化成动态参量分布关系的方程组。数值模拟方法的基本过程建立计算机模型，将数值模型计算机程序化。油藏数值模拟所形成的数值模型是一个高阶的代数方程组，只有依靠计算机才能进行求解，目前数值模拟所建立的计算机模型都已形成了商用性的软件，包括标准化的图形或数据输入、输出和数值解法等。油藏数值模拟的应用，利用计算机模型研究和解决具体的油气田开发问题。一、拟定油藏模拟计划首先明确油藏模拟研究的目的和所要

2、取得的主要技术指标。通过对油藏渗流机理的分析来选择油藏模拟器（主要考虑问题：孑lu隙介质、油藏流体类型）。3油田开发方式。4制定出相应的模拟策略，确定采用油藏整体模拟还是部分模拟。二、基础资料准备（一）地质静态资料油层静态资料：油藏构造特征、顶面深度、砂层厚度、有效厚度、有效渗透率、有效孔隙度、原始地层压力和初始含水饱和度等，测井和岩心分析资料。油层流体性质资料：体积系数、溶解气油比、流体粘度等及其与压力变化之间的关系，相平衡计算数据以及岩石和流体的热物性资料等。特殊岩心分析资料：相对渗透率、毛管压力等。基础资料准备射孔、补孔及其它完井方式资产油（液）量、含水率、生产气油水井产液和吸水剖面、关

3、井（二）生产动态资料1完井与油层改造资料:料、压裂及酸化资料等。2油水井生产动态数据:油比、注水量等。3油水井动态监测资料：.-测压资料或静液面、井底流压或油层动液面等。数值模拟方法的应用步骤KJ三、建立油藏模拟模型（一）确定模拟区：整个油藏、一个井组、一口井。（二）建立模拟网格系统：平面网格的方向、密度以及纵向模拟网格层数。（三）网格赋值：地质静态数据、动态数据，并对断层和模拟边界进行归位处理。（四）基础资料预处理：对所收集到的各种资料的完整性.可靠性.准确性和代表性应进行必要地分析研究，同时考虑是否需要补充，并根据模拟器的要求进行必要的预处理。历史拟合（一）历史拟合指标：产量和注水量作为工

4、作制度参与模拟计算，而含水、见水层位、井底流压、平均油层压力等作为拟合指标。（二）参数的不确定性与调参原则：确定性参数：孔隙度、有效厚度、岩石压缩系数、初始压力和流体分布、油气水PVT性质不确定性参蓼:渗透率、相对渗透率（三）历史拟合质量评价：拟合速度、拟合精度五、动态预测开发初期的油田：通过模拟计算不同开发层系、井网密度、注釆系统、采油速度等对开发效果的影响，确定最优开发方案；老油田：基于现有井网层系的油田开发动态评价和开发调整方案优选。油藏数值模拟实例握东油田前g命下值油載工程術宪S东西区馆下组概况坦东西区Ng下位于埋东油田坦21断层西侧，含油面积12km2,地质储量1918万吨，是一个多

5、油水系统的构造岩性稠油油藏。自下而上发育6个砂层组15个小层，均为边底水油藏。其中Ng52、71两个层平面上分布相对稳定，油层厚度大，储量集中，地质储量1006万吨，占西区馆下总储量的52.5%oq馆7、52数模模型的建立一、地质模型二、流体模型三、生产动态模型、地质模型埋东西区馆下7砂组共分3个小层。为了更好地模拟边底水油藏，将其细化，纵向上分为6个模拟层。数模模型的建立（一）实际层位模拟层位层号71711171227272*37224723573二736平面上，网格划分为112*100。含油区网格块大小：50m50m,边水区网格块大小：150ml50m/顶部构造图ED)砂体厚度分布图IMO

6、D22452142药加193S念凭.miZm-皿sDS41316UL3P1”15410069.2?0ZM7.M26曲4.104*，:：*1/.:IXD.山0加0有效厚度分布图数模模型的建立（一）埋东西区馆下52砂组共分3个小层。实际层位模拟层位层号5225去152以25”k3ONg52层平面上划分为66*46,网格步长为50米oC22-2-CPIC25-712?I1013P23-21C21-91C27-93C27-101C26-：2781Q69C29-72S-X61鳩GIO12彫I-12?5-12?-12?21丸-12?_-1333二-1333-133113022-Bl?-13J41幻41JJ

7、15J?-1VH-1337-1337顶部构造图数模模型的建立（一）数模模型的建立（一）砂体厚度分布图a閏p?-P3声Plpwpipi-ioFp?iofp21OlD1C25-10I产Q产血严严心91一r有效厚度分布图z?tpMfXX9f：4C24-92；112C2Z：r荧IF磴列严pugCZS2pz5-10”391tfZ-Giaps-wtI1C25-10I严严9严严Z”5孔隙度分布图勿BNZ算iow%幻w21r;3wna;Tm*343473333务-33勿X32X引3131313030引却-.BSJ-195Q622月95？TE(STC益-DAY】Q25ooAvteas1995TIME(YEARS

8、)ZOP0VH匕岂a0:30?产历史拟合ITI1I1I|p12345/67OILRECOVERY(PERCENT)/-.8G4.2OI(NOLLOVrd)JLno馆7釆出程度与含水关系曲线产历史拟合（二）.单井拟合中，拟合好及较好的井占总井数的70%左右。部分单井拟合曲线如下：含水聿C小数X1999199?19W2W92WC2881井含水拟合曲线1W52000I2000$时间（紛20012001.52002C2872井含水拟合%2WO2002200353530,8.?.e.5,40oQooO、含水率小小数JnJaGdsao.含水率(小慈馆5压力拟合曲线-約199516M/p>

9、0012002ItielW）：馆5含水和日产油量拟合曲线产历史拟合（二）.100908070决60系50妣403020100Ng52含水与采出程度曲线-D含水0.040.350.481.112.353.645.106.898.83采出程度%馆52釆出程度与含水关系曲线产理史拟合S25-C81井含水拟合曲线时间（年）0如I实际25-C81井含水拟合曲线埠2卜81井含水拟合曲线产历史拟合二）2792井含水拟合时间（年）/M埋27-81井含水拟合曲线2781井含水拟合209609970998099909200009200109时间（年）一、模拟结果分析二、生产动态预测结果分析及生产预测(-)飞模拟结

10、果分析2001年12月坦东西区7砂层组剩余储量丰度9IBSB-s=-MOflitI8-SSSESsSS1怎異田B田imiii31一iiliiiiiiiliiiiilliss2001年12月坦东西区7砂层组含油饱和度分布图结果分析及生产预测(-)二:占MAMOMBWaBflM、m茸丽i前丽产*4嚣論if5水驱至2001年12月时，馆7水淹分布图如下。结果分析I生产预1（一）：S55：S2S=GKIDBLOCKWATERCUIWCUT(FRACTION)0.300.400.500.60IIIIIIIIIIIIIHIIIIIIIIIIIIIIII水驱至2001年12月时，馆5剩余储量丰度图如下。1结

11、果分析及生产预测(-)IQxl_66?WE9003222os6421o.-?534-r333332222o.o.o.o.oo.o.o.o.ao.一Q一一6IO-H-水驱至2001年12月时，馆5含油饱和度分布图如下。0.4190亦03770强0335031502940773025：023102100.1290.1680147012601050640C6300420021OCCCO1、Ng71砂层组剩余油主要分布于层内夹层发育区、局部构造高部位及无井控制的东部油砂体2、Ng52砂层组剩余油主要分布于井网控制程度差的区域、油砂体边缘相带及正韵律油层顶部，如埋25-10、埋27-82、埋26-G8井

12、区附近。生产动态预测1）以目前的产液量生产至2005年底结果分析及生产预测（二）2）根据生产动态分析，地质所提出如下调整方案：新钻置井七口:c30-g5,30-81,c33-12,c22-g71,c22-g&c24-83,c2野g9。新钻水平井一口。另对三口油井进行补孔归位：c55,c24-106,c31-llo结果分析及生产预测（二）3）根据历史拟合的结果，在地下含水低，但储量丰度大的部位新钻四口生产井（clll,c222,c333,c444）,生产压差控制在3MPa。新井井位如图13所示。r圭圭44一一UH卄,1一卄$+ftf+sslliiliiiiiii=八!卜I八-:亠加+十4=TrH*L$：；*ltiX八-:壬ffw-MIitrrllm盏mBiiii塑ifflmmriiiedgeandbottomwaterdriveFIELDedgean