PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用_向传刚

PET REL软件在油藏数值模拟研究中的应用
向传刚
(大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆　163517)
摘　要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。

考虑到Petr el软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。

关键词:PET REL;数值模拟;人机交互;三维可视化
目前,Petr el软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。

然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。

考虑到Petrel软件与ECLIPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。

论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指导意义。

1　PET REL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petr el软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2～3〕。

当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。

Petr el软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。

事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、
用的经验,进行必要的理论研究。

从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。

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Co atings.
The Coating Progresses from the Flatting Agent Research
CH EN G Chun-p ing DI N G Yong-p ing
(Inner M ongo lia University of Scientific and Technolo gy Baotou Teacher's college014030) Abstract:Flow ed auto matically the even pulp is a kind has the important fundam ental resear ch v alue and the broad application pro spect new function coating,the present paper mainly introduced the coating flatting ag ent,like solid state flatting agent RB503,flatting agent RB505,g eneral flatting agent T988 research survey.
Key words:Co ating;Flatting ag ent;T he Coating Helps the Medicinal Prepar ation
收稿日期:2009-05-21
作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

选定剩余油挖潜对象等。

下面以大庆PN 油田七断块数值模拟研究为例,对它们的应用分别作详细阐
述。

图1　P ET REL 在数值模拟研究中可应用功能
及工作流程图
2　应用PET REL 建立相控精细地质模型2.1　断块概况
大庆PN 油田七断块开发层位系葡I 油层组,为一套细粒砂岩与绿灰色粉砂质泥岩组合,属三角洲前缘相沉积,纵向上划分为11个小层21个沉积单元。

区块含油面积4.9km 2,地质储量170×104t ,原始地层压力12.7MPa,饱和压力6.9M Pa 。

1985年5月采用300×300m 反九点面积注水井网投入开发,至2008年底共投产油水井45口,其中油井32口,注水
井13口。

目前该区块累积产油52.8×104
t,累积产水58.1×104m 3,累积注水197.5×104m 3,采出程度31.0%,综合递减率2.1%,综合含水71.6%,含水上升率2.9%。

2.2　PET REL 建模流程
Petrel 软件是现阶段油田应用最为广泛的建模
软件,有关应用该软件建立相控精细地质模型的研
究方兴未艾〔4～5〕
,就其方法和原理本文这里不再赘述,主要流程如下: 建模前的数据准备:井数据(包括井的分层数据、测井解释成果、井斜数据等与井眼有关的数据)、三维地震解释资料; 建立构造模型,它由断层模型和层面模型构成。

以密井网测井资料为基础,用三维地震断层解释资料作约束,通过断点精细组合,建立了有6条断层的断层模型,并在此基础上结合地质分层数据,以三维地震层解释层面为约束面,最终建立起三维可视化的构造模型; 采用GPTM ap 软件对PN 七断块沉积单元相带图进行数字化,并将数字化成果导入前面所建的地质模型中,采用直接赋值的方法建立沉积相模型。

相控属性建模是在对物性参数如孔隙度、渗透率进行模拟时考虑该实物性参数点所处位置的沉积微相类型影响的一种建模方法,不同沉积微相类型物性参数的期望值与方差通常不同,而且其空间相关性也不一样,因此对物性参数插值时需要按其所属的沉积微相类型分别进行。

实践证明,采用这种方法建立的属
性模型更符合地质规律和认识〔6〕。

3　PET REL 在油藏数值模拟中的实际应用3.1　应用Petrel 软件建立粗化地质模型
针对区块井距较大的情况,在平面上采用50m 间距的网格进行粗化,共设计35×144×21=105840个网格。

粗化时利用分层数据进行质量控制,层与层之间根据层序走向和地质特征设定尖灭和剥蚀,使之符合真实地质层序。

在应用Petrel 软件粗化地质模型的过程中,出现了粗化后模型与三维精细地质模型不一致的情况,为正确表征地下砂体分布,应用Petrel 软件的交互相修改功能对模型进行了人工及时修正(图2),保
证了粗化模型的等效性和数值模拟的精度。

图2　应用P ET REL 软件人机交互修正沉积相间连通情况
3.2　应用Petr el 软件进行模型分区处理
在应用ECLIPSE 进行数值模拟的过程中,由于油藏的非均质性和流体分布的复杂性,要想提高模拟精度,需对油藏进行分区处理,它们包括平衡分区、饱和度分区、地下流体分区、状态方程分区、热采分区及储量输出分区等等,其中最常用到的是平衡分区(EQLNUM )、岩石类型分区(SAT NU M )、地下流体分区(PVT NUM )。

如油藏有多个油水界面,或多个压力系统,模型就需要建多个平衡分区;如油藏有不同岩性,不同的相渗曲线,模型就需要建多个岩石类型分区;如油藏不同区域有不同的流体类型,比如有的地方粘度大,有的地方粘度小,模型就应该建多个流体分区。

然而模型中这些分区的网格分布往往不规则且复杂,用PETREL 软件的人机交互相功能新建交互相,对不同分区的网格用鼠标去充填不同交互相而形成交互相模型(所有网格的相代码必须为大于1的自然数),导出数据场并在文件头加相应关键字就可以作为数值模拟分区数据场文件参与计算,这样就很方便的实现了模型的分区处理。

3.3　Petrel 软件三维可视化显示模拟结果
考虑到Petrel 软件与ECLIPSE 软件的兼容性,Eclipse 的模型可以反向导入到Petrel 中进行显示。

通过测评,Petrel 软件能够将Eclipse 的项目文件完
整的导入到Petrel 中去,并随着模拟的时间步进行三维动态显示。

在三维动态显示模型中,通过切片和三维空间局部放大功能,“走进”油藏,对拟合不完善地区进行动态分析,观察注入水的水驱方向和效率,着手调整层间矛盾,从而达到对生产历史的不同时间段的最佳拟合。

3.4　基于Petrel 软件的属性参数调整
Petrel 软件三维可视化显示功能极大地方便了三维地质建模工作人员和油藏数值模拟工作人员对地质模型的深化认识,有利于油藏研究人员多学科协同工作,对拟合过程中出现的动静不符地区的参数场进行及时修正,并兼顾地质模型的合理性。

通常需要修正的是相带线上或夹层处的传导率或渗透率,使其更符合地下流体流动实际情况。

将数值模拟结果数据流导入Petrel 软件后,再充分应用Petrel 软件的计算器新建一个人工交互相模型,用鼠标刷出要修改区域的网格并赋交互相代码值,并运用Petrel 软件中的属性计算器中的if 函数实现对待调整的网格直接赋值或乘一个倍数(图3),将其调整结果再次输出到数值模拟数据流中进行计算,如此循环,实现了建模—数模软件真正意义上的一体化,提
高了模拟效率。

图3　应用P ET REL 软件人机交互及函数计算功能修正地质参数示意图
3.5　应用Petr el 软件选定剩余油挖潜对象
数值模拟采用Petrel 软件的以上功能对大庆PN 油田七断块油藏油水两相进行了历史拟合,区域储量、累积产量及综合含水率拟合误差达到5%;单井模拟末期产量、含水率拟合误差控制在5%以内,总体合格率达到85%以上,一定程度上量化了剩余油的分布。

将模拟剩余油量化结果导入Petr el 软件中,实现了剩余油的定量可视化描述,对各沉积单元内部剩余油分布一目了然。

油田进入注水开发中后期,剩余油整体分散但
局部富集,完善注采关系应以单砂体为调整单元〔7〕。

应用Petrel 软件的人机交互相计算功能,计算每一
个单砂体的模拟储量和采出程度,然后结合饱和度分布图选择措施调整对象,其结果更为可靠。

以该区块葡32层为例,运用Petrel 软件计算四个单砂体的模拟储量和采出程度,结合数值模拟饱和度分布情况可以看出B 单砂体的采出程度不高,剩余油储量可观;A 砂体虽然采出程度相对较高,但剩余油储量大且局部富集;而D 砂体虽然剩余油饱和度高,但剩余油储量较小。

因此结合数值模拟结果,作区块调整时应首先以A 砂体南部和东部、B 砂体北部为重点调整对象。

图4　PN油田七断块葡32层砂体采出程度及剩余油饱和度分布图
4　结论
Petrel软件可做到完全为数值模拟工作服务的目的,实现建模—数模软件真正意义上的一体化,提高了数值模拟效率和精度。

应用Petrel软件可以为油藏数值模拟建立相控三维精细地质模型,并经网格粗化功能转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,应用Petrel软件的人机交互相功能对粗化模型进行及时修正,也可应用Petrel软件模型作分区数据流处理。

应用Petrel软件三维可视化功能显示数值模拟成果,有利于油藏研究人员多学科协同工作。

拟合过程中,首先对拟合不完善地区进行动态分析,调整层间矛盾,其次应用交互相及函数计算功能对动静不符地区的参数场进行修正。

应用Petrel软件对剩余油模拟结果进行人机交互计算,形象、直观、快速的分析了单砂体剩余油储量及采出程度,为该类断块油藏综合调整及措施决策提供了更加直观、准确的依据和目标。

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Application of Petrel Sof tware In the Study of Numerical Simulation of Oil Reservoir
X iang Chuan-gang
(N o.7O il Pr oduct ion Com pany of Daqing O ilfield Co mpa ny L td.,D aqing163517,China) Abstract:In the study of num erical simulatio n o f oil r eserv oir,it w ill t ake o perato r m uch tim e in data st ream pr ocessing and pro duction histor y mat ching.Co nsider ing the advantag es of Pet rel so ftw are in Human-Computer Inter actio n calculation and3D visualizatio n,t he application o f w hich has been intr oduced in the Sev enth blo ck o f P N ar ea in Daqing oilfield.T hro ugh the r esearch,it has been com pletely show n t he pr eponder ant functio n of Petr el system in r eser vo ir simulatio n,achieved the integ rat ion o f geo lo gic modeling and numer ical simulat ion;which is benefit for data str eam pro cessing and impro ving the efficiency and pr ecisio n o f pr oductio n histo r y matching.M eanw hile,it pr ov ides t he mo re intuitio nistic and exact basis t o residual oil tapping in such a fault block resr vo ir.。