历史拟合方法

第3节历史拟合方法一、历史拟合方法得基本概念应用数值模拟方法计算油藏动态时，由于人们对油藏地质情况得认识还存在着一定得局限性.在模拟计算中所使用得油层物性参数,不一定能准确地反映油藏得实际情况.因此,模拟计算结果与实际观测到得油藏动态情况仍然会存在一定得差异，有时甚至相差悬殊。

在这个基础上所进行得动态预测,也必定不完全准确，甚至会导致错误得结论。

为了减少这种差异,使动态预测尽可能接近于实际情况,现在在对油藏进行实际模拟得全过程中广泛使用历史拟合方法。

所谓历史拟合方法就就是先用所录取得地层静态参数来计算油藏开发过程中主要动态指标变化得历史，把计算得结果与所观测到得油藏或油井得主要动态指标例如压力、产量、气油比、含水等进行对比,如果发现两者之间有较大差异，而使用得数学模型又正确无误.则说明模拟时所用得静态参数不符合油藏得实际情况。

这时,就必须根据地层静态参数与压力、产量、气油比、含水等动态参数得相关关系,来对所使用得油层静态参数作相应得修改,然后用修改后得油层参数再次进行计算并进行对比。

如果仍有差异,则再次进行修改。

这样进行下去，直到计算结果与实测动态参数相当接近,达到允许得误差范围为止。

这时从工程应用得角度来说,可以认为经过若干次修改后得油层参数,与油层实际情况已比较接近,使用这些油层参数来进行抽藏开发得动态预测可以达到较高得精度。

这种对油藏得动态变化历史进行反复拟合计算得方法就称为历史拟合方法。

由于目前历史拟合还没有一种通用得成熟方法,经常得做法仍就是靠人得经验反复修改参数进行试算,因此油藏模拟过程中历史拟合所花得时间常占相当大部分;为了减少历史拟合所花费得机器时间,要很好地掌握油层静态参数得变化与动态参数变化得相关关系，应积累一定得经验与处理技巧,以尽量减少反复运算得次数。

近年来还提出了各种自动拟合得方法，力求用最优化技术以及人工智能方法来得到最好得参数组合,加快历史拟合得速度井达到更高得精度。

但目前这种自动拟台得方法还扯在探索与研究阶段．还没有得到广泛得实际斑用。

历史拟合包括全油藏得拟合与单井指标得拟合,一般就是根据实测得产量数据来拟合以下得主要动态参数：①油层平均压力及单井压力。

②见水时间及含水变化。

③气油比得变化。

为了拟合这些动态参数,要修改得油层物性参数主要包括：渗透率、孔隙度、流体饱与度、油层厚度、粘度、体积系数、油、水、岩石或综合压缩系数、相对渗透率曲线以及单井完井数据如表皮系数、油层污染程度与井筒存储系数等。

由上面可以瞧出,历史拟合过程所涉及得因素就是很多得,特别就是多维多相渗流历史得拟台过程,所涉及到得相关因素很多,拟合过程相当复杂。

因此，为进行一个成功得拟合，必须掌握正确得拟合原则与方法,否则将会花费更多得机器时间，甚至失败。

二、历史拟合得主要原则油藏数值模拟计算得过程就是把所录取得抽层物性参数代入符合油藏渗流规律得数学模型来求得油藏得产量、压力、含水、气油比等动态参数。

这个过程就是一种求解得正过程，而历史拟合却要反过来根据所观测到得实际动态参数来反求与修正这些油层物性参数,因此,这就是一个反演得逆过程。

这种反演过程可以用两种方法来表示:一种就是用比较严格得数学方法来直接求解这种逆过程。

这种方法目前仅处于对一些比较简单得问题进行理论探索得阶段, 还没有实际应用。

另一种就是反复修改物性参数来反复进行计算与试凑得办法,这就是目前普遍使用得方法。

这种反演问题常常就是多解得,也就就是说可能有很多种物性参数得组合都可以得到类似得结果。

不难理解；由于很多物佳参数都可以使同一动态参数发生某种程度得变化，例如,当不同得油层物性参数与孔隙度、岩石或流体得压缩系数以至渗透率得分布等代入数学模型进行计算后,都可以使压力发生某些变化，虽然这些参数所造成得压力变化得幅度可能就是不同得。

所以当反过来要把计算出来得压力拟合到实测压力时,可以修改孔隙度,也可以修改压缩系数或渗透率得分布,甚至综合地修改这些参数得某种组合。

对于历史拟台日前还没有一套通用得方法，这里提出修改参数时一般应遵循得原则。

①当计算结果与实测得动态尝数不相符合时,首先应检查所使用得数学模型就是否符合油藏得实际情况。

这包括两个方面:一就是要分析一下基本渗流方程就是否符合油藏实际,这就是能否正确进行数值模拟以及历史拟合得基本前提;另一就是要分析边界条件与初始条件就是否给得合适。

例如当对被注水井排所切割开得区块进行模拟时,如果简单地假设注水井各以50％均匀地向两侧区块分流,则当两侧区块得油层物性及压力差异较大时,在这种假设下给出得边畀条件就需要修正；义如由于对仙蛾外部水体得地层状况如面积、粘度、渗透率等认识得不够清楚,则对于边水得入侵量或注入水得外溢量等参数也需要认真核实与调整。

②在拟合某些动态参数时还应分析所用得数值方法就是否合适。

例如见水与气窜时间就与截断误差得大小有关,为减少截断误差就需要使用较密得网格系统;见水时间等参数与井得处理方法也有关系,在拟合时都应加以考虑。

③历史拟合得成就在很大程度上取决于对油藏地质特点得认识与多项资料得齐全准确程度。

如果没有测压资料，就淡不上压力动态得拟合,如果流体计量不准确也将影响历史拟合得成效。

而且．正田为历史拟合过程具有多解性,因此,只有当油田得开发历史越长，积累得资料越卡富、越准确,对油藏地质开发特征得认识越深入、越清楚，才越有可能从众多得参数中正确地选出所要修正得油层物性参数或它们得组合,使历史拟合得结果能够最大限度地符合油藏得实际情况。

同时对这些物性参数得修正幅度也应符合地质规律,以免出现荒谬得结果。

④要掌握油层物性参数对所要拟合得动态参数之间得敏感性,了解前者对后者影响得大小，拟合时尽可能挑选较为敏感得油层物性参数进行修正。

有时一种物性参数得调整会造成多种动态参数得改变,所以为拟合某一动态参数而调整该项物性参数时,要考虑到对别得动态参数所造成得影响就是否合理。

⑤要研究所取得得各种油层物性参数得不确定性，应尽可能挑选那些不确定性比较大得物性参数进行调整，对于那些比较可靠得参数则尽可能小调或少调。

⑥对于一些不宜于轻易改动得数据在拟合时要采取慎重得态度。

例如由于石油得地质储量都足经过反复论证并为国家储量委员会所批准,—般不宜改动。

所以为拟合某一动态参数而调整油居物性参数时,对于那些会引起储量数值改变得物性参数,调整时要慎重考虑，尽可能不调或少调，但就是如果经多方拟合而发现确实有些参数必须修改，而且这种修改从地质观点来分析也比较合理时,可以作适当修改。

这也就是一种根据动态资料对石袖地质储量进行核实得方法。

总之,在进行历史拟合时要全面分析可能使计算结果与实测数据发生差异得原因，根据以上所述得主要原则，针对油藏得具体地质、开发特征,抓住主要矛盾,才能快速与有效地搞好历史拟合工作。

实际上,历史拟合过程也就是通过动态资料及数值模拟方法对油藏进行再认识得过程,所以在实践中也常利用历史拟台反过来进一步认识或核实某些原来认识不清得地质问题。

如美国ｗest seminolｅ带气顶油藏，其储层就是一个带有很多石膏夹层得巨厚碳酸盐岩层，在勘探开发过程中虽然取了大量得岩心,但这些石膏夹层对垂向流动得遮挡程度仍不清楚，后来通过历史拟合才搞清楚这些石膏夹层对垂向流动有“强得遮挡性”。

还有,通过历史拟合可判别断层得封闭性。

为了检验历史拟合符合实际情况得程度,在完成了数值模拟工作以后要继续观察油藏得动态变化.并以之与模拟得预测动态相对比,如有较大得差异则说明历史拟合中所修正得油层物性参数还不符合或者不完全符合实际情况,最好能根据新得动态变化资料再次甚至多次进行“追踪模拟与历史拟合”，使历史拟合与模拟结果能更好地符合油藏得实际情况。

三、主要动态参数得拟合方法（一)压力拟合油层压力就是需要进行拟合得主要动态参数之一。

在油藏数值模拟过程中经常遇到得情况就是计算出来得压力值普遍比实际值偏高或偏低；或局部地区偏高或偏低;也有时发生压力不光滑而呈锯齿状等情况。

为对压力进行历史拟合,首先要分析一下哪些油层物性参数对压力变化敏感。

实践表明，对压力变化有影响得油层物性参数就是很多得。

一般与流体在地下得体积有关得参数如孔隙度、厚度、饱与度等数据都对压力计算值得大小有影响。

油层综合压缩系数得改变对油层压力值得影响也比较大。

与流体渗流速度有关得物性参数如渗透率及粘度等则对油层压力得分布状况有较大得影响。

相对渗透率曲线得调整,除了对含水率与气油比影响较大外,对压力也有一定得敏感性。

此外,如油藏周围水体得大小与连通状况得好坏以及注人水量得分配等也对油层压力有比较明显得影响。

因此,在对油层压力进行历史拟合时,可根据对油层地质、开发特点得认识及对这些物性参数得可靠性及其对压力得敏感性得分析,选择其中得一个或某几个参数进行调整。

例如,在给定产量得条件下,增大孔隙度或厚度,可使计算压力值升高;反之,降低这两个数值,则可使计算压力值降低。

但就是，这两个参数得改动都会造成地质储量得改变,所以在调整这些参数时都要慎重考虑这种调整得合理性。

增大或减小油层综合压缩系数,也可相应地使计算压力值升高或降低;而且由于此参数特别就是其中得岩石压缩系数—般测定得样品较少,有时甚至不作测定而人为地确定一参考值或借用值,以致数据得可靠性较差;因此常可对此作较大幅度得调整,从而得以有效地进行压力拟合。

当计算出来得压力分布状况与实测值不符时,如油藏中某一部分存在高压区而其相邻部位为一低压区，则可以考虑增加相应部位得渗透率或降低原袖粘度来增加原油得流动性,使流体更易于从高压区流向低压区，从而消除这种异常得压力分布。

有时,压力剖面呈不合理得不光滑形状,如图8.1所示。

这种情况常常可能就是由于该处得渗透率值过低所引起。

把该处得渗透率值乘以一个大于1得常数,即把渗透率普遍提高一个幅度,增加了流动性,就可以使压力剖面变成比较光滑得曲线,如图8.2所示。

如前所述,边界条件得调整对于压力得拟合起很大得作用。

由于油藏以外得水体部分一般取得得资料较少,所以水体得大小与边外渗透率得高低常常只就是一个大致得估计值,可靠性较差，所以有关边外水体得参数就是拟合压力时需要考虑得一个重要因素。

切割注水时,注水井排两侧区块得注入水量得分配比例应该随着这些区块得地质条件与开发历史得差异而有所不同;但就是,实际上有些模拟计算只就是简单地把注入水量干均地—分为二,每侧得区块各占50％,这也可能就是造成区块得计算压力与实测压力不符得一个原因，需要进行具体分析与调整。

一般来说,在历史拟合得过程中油气产过都就是绐定得,但就是由于天然气产量得计量常常不很可靠,特别就是对高气油比油出或带气顶油田当气体得集输与下游得利用系统尚未建成、天然气被大量放空时其计量值与天然气得实际产出量更容易有很大出入，此时常会发现用调整其她参数难以取得对压力得很好拟合。