应用数值模拟技术研究剩余油分布规律

第17卷第3期应用数值模拟技术研究剩余油分布规律周炜1唐仲华1温静2龚姚进2（1.中国地质大学资源学院，湖北武汉430074；2.辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦124010）基金项目：国家科技攻关项目（95-108-01-01）；国土资源部矿产资源定量预测及勘查评价开放研究实验室研究基金资助项目摘要沈95区块储层具有砂体结构复杂，非均质性强，注水开发效果差及剩余油分布规律认识不清等特点。

采用地质建模和油藏数值模拟一体化技术研究思路，在构造特征研究、精细地层对比、沉积相研究的基础上，建立精细的三维地质模型。

利用油藏数值模拟软件建立了该区块油藏数值模型，并对区块地质储量、压力、含水率及单井生产历史进行了拟合，地质储量拟合误差为4.2%,87%的单井历史拟合误差小于6%。

研究结果表明，沈95区块剩余油主要受沉积微相、储层非均质性、断层的封闭性、井网不完善等因素的综合影响，从纵向上来看，剩余油主要集中在主力油层的Ⅱ4—Ⅲ2小层；平面上主要分布在现井网未波及区、断层封闭性较强地区及微构造高部位，多呈孤立状和条带状。

关键词剩余油分布；三维地质建模；油藏数值模拟；沉积相；辽河油田中图分类号：TE319文献标识码：AStudy on distribution law of remaining oil by using reservoir numericalsimulation technologyZhou Wei 1Tang Zhonghua 1Wen Jing 2Gong Yaojin 2(1.Faculty of Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Liaohe Oilfield Company,CNPC,Panjin 124010,China)Abstract:In view of the characteristics of the complex structure of sand bodies,strong reservoir heterogeneity,poor effect of injection water development and unclear understanding of remaining oil distribution law for Block Shen 95,a fine 3D geological model is built up by making full use of the technology of integrated 3D geological modeling with reservoir numerical simulation and based on the fine study of structure feature,fine layer comparison and sedimentary facies.The numerical model of this block is established by reservoir numerical simulation and the history matching for geologic reserves,pressure,water cut and single well production date is carried out.The match error of geologic reserves is 4.2%and the match error of 87%single wells is less than 6%.The research results show that the remaining oil distribution of Block Shen 95is mainly effected by sedimentary facies,reservoir heterogeneity,fault sealing and incomplete well pattern.The remaining oils vertically focus on the II4-III2oil bed of main layers and horizontally on the unswepted regions by current well pattern and the regions with strong fault sealing and the high position of microstructures with displaying isolated and stripe shape.Key words:remaining oil distribution,3D geological modeling,reservoir numerical simulation,sedimentary facies,Liaohe Oilfield.引用格式：周炜，唐仲华，温静，等.应用数值模拟技术研究剩余油分布规律［J ］.断块油气田，2010，17（3）：325-329.Zhou Wei ，Tang Zhonghua ，Wen Jing ，et al.Study on distribution law of remaining oil by using reservoir numerical simulation technology ［J ］.Fault-Block Oil &Gas Field ，2010，17（3）：325-329.文章编号：1005-8907（2010）03-325-05高含水期油田开发与调整的研究内容可以概括为“认识剩余油，开采剩余油”，开发难度比处于低、中含水期的油田要大得多［1］，其难点之一就是确定剩余油分布及其饱和度变化规律。

采取层次分析和模式拟合相结合的方法，对辽河油田沈95区块建立三维储层地质模型及属性参数模型，并进行三维油藏数值模拟，建立三角洲体系地下储层构型控制的剩余油分布模式，以指导其他相似油田的精细储层及剩余油分布研究。

1地质概况沈95块位于辽河盆地大民屯凹陷东北部，地理位置属辽宁省新民市境内，构造面积16.9km 2。

研究区盆地构造演化具有幕式沉降特点，目的层沉积（E 2S 34段）为盆地初始沉降幕的构造相对稳定期。

在平面上，研究区位于大民屯凹陷静安堡构造带的东北部，为一完整的断裂背斜构造，断块为北东走向，长轴约6.8km ，短断块油气田FAULT-BLOCK OIL &GAS FIELD2010年5月3252010年5月断块油气田轴3.3km。

区块内断层系统复杂，含有9条大断层。

其中一条大的北东方向封闭断层把区块分为南北2个断块。

E2S34油层属下第三系沙河街组，埋深1800~2300 m，平均孔隙度为19%，平均渗透率为2.96×10-3μm2。

储层属三角洲沉积体系，砂体厚度薄、沉积结构复杂。

研究区有12种沉积环境或沉积微相，其中的10种类型为：泛滥平原、湖相（湖相泥）、分流河道、天然堤、主河道（河流环境）、三角洲平原、三角洲前缘、泛滥盆地泥质沉积、决口扇和河口坝。

储层地质分层厚度变化大，垂向和纵向连续性差。

油藏无气顶和底水，边水能量不大，基本为淡地层水。

2精细地质建模2.1地质模型为准确描述沈95区块储层砂体的空间展布规律，建立了三维地质模型：1）建立本区各项地质参数的数据库管理系统并对数据进行校正及标准化处理；2）工区数据体格式转换包括层位数据、断层数据等；3）测井解释数据、录井资料数据的格式转换和录入；4）分析测试数据及地质分析初步成果的录入。

在构造解释成果及钻井分层数据的控制下建立地层层面构造模型，然后采用交互式方法建立储层沉积相分布模型，用相控模拟方法建立参数模型（孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数）。

根据研究区的开发现状及剩余油研究的需要，在断层建模的基础上进行网格化，考虑工区范围及砂体分布大小特征，横向上采用40m×40m网格，网格数共181×105×27＝513135个。

图1为研究区块储层模型的一个沉积微相三维栅状图，可以反映不同沉积微相的空间分布特征。

图1研究区沉积微相分布三维栅状图2.2储层参数模型三维非均质性物性模型是以参数体的形式反映储层内孔隙度﹑渗透率等物性参数场的空间分布特征，孔隙度和渗透率表征了油藏储集能力和渗流能力［2-4］，建模中采用序贯高斯模拟方法，输入参数主要为变量统计参数（均值、标准偏差）、差函数参数（变程、块金效应等）及条件数据等。

按照上述思路分别建立了研究区孔隙度、渗透率及含油饱和度模型。

本区孔隙度分布范围为0~40％，但主要分布在15％～35％，在微相的控制下，输入变差函数分析结果，采用序贯高斯方法建立孔隙度、渗透率三维模型。

采用切片联合显示对比，在分析各储层参数空间分布特征的同时，还可以验证模型的合理性。

3油藏数值模拟3.1网格系统的建立及参数的输入数值模拟采用Eclipse数模软件。

在储层地质建模的基础上，根据油藏的实际情况，结合模拟精度要求与计算机能力，对储层精细模型进行网格优化，以沈95区块中间一条主要大断层为界，将沈95区块划分为南北2块。

北块采用110×33×17的三维网格地质模型，网格步长为11m；南块采用99×62×17的三维网格地质模型，网格步长为11m。

油藏基本参数流体及岩石数据均来自沈95区块。

3.2动态历史拟合及结果分析储层地质模型是数值模拟研究的基础，而数值模拟研究又可通过历史拟合等手段来验证储层地质模型的可靠性。

通过多项开采指标的历史拟合使模拟模型更接近油藏实际地质情况，更准确地反映地下油、气、水的分布规律［5］。

3.2.1区块储量拟合储量拟合是数值模拟过程中历史拟合的首要一步，在地质储量拟合中，主要修改孔隙度、净毛比（NTG），另外还包括和体积有关的油、水、储层的压缩系数。

在本次研究中，初始化采用的是非平衡法，所以储量拟合是在储层地质建模过程中已经完成的，含水饱和度值（S w）在储层模型中已经给定，然后输入数值模型，压力模型通过深度－压力关系方程计算得出。

沈95区块北块的地质储量为419.34×104t，模拟中使用的地质储量为423.4×104t，南块的地质储量为956.85×104t，模拟中使用的地质储量为962.2×104t。