油藏数值模拟历史拟合方法简介

合集下载

=====油藏数值模拟简介

=====油藏数值模拟简介

油藏数值模拟油藏数值模拟是随着电子计算机的出现和发展而成长的一门新学科,在国内外都取得了迅速的发展和广泛的应用。

1953年美国G..H.BUCE等人发表了《孔隙介质不稳定气体渗流的计算》后,为用数值方法计算油气藏渗流问题开辟了道路。

三十多年来,由于大型快速电子计算机的迅速发展,大大地促进了数值模拟方法的广泛应用。

20世纪60年代初期研究了多维多相的黑油模型;20世纪70年代初期研究了组分模型、混相模型和热力采油模型;20世纪70年代末期研究各种化学驱油模型。

目前,黑油、混相和热力采油模型已经投入工业性应用,并已经成为商业性软件,化学驱油模型也正日趋完善。

油藏数值模拟方法是迄今为止定量地描述在非均质地层中多相流体流动规律的惟一方法。

例如许多常规方法要假定油层为圆形的均匀介质,如油藏几何形状稍复杂一些,且为非均质介质,则求解非常困难,甚至无法求解。

而对油气藏数值模拟而言,计算形态复杂的非均质油藏和计算简单形态的均质油藏工作量几乎是一样的。

因此油藏数值模拟可解决其它方法不能解决的问题。

对于其它方法能解决的问题,用数值模拟方法可以更快、更省、更方便、更可靠地解决,并增加其它分析方法的可信度。

一个油气藏,在现实中只能开发一次。

但应用油藏数值模拟,可以很容易地重复计算不同开发方式的开发过程,因此人们可以从中选出最好的开发方法。

因此,对油藏工程师而言,数值模拟给动态分析提供了一种快速、精确的综合性方法;对管理者而言,数值模拟提供了不同开采计划的比较结果;对尚无经验的工程师而言,数值模拟则是有效的培训工具。

数值模拟研究的主要工作程序对一个油气藏进行综合的数模研究,往往需要花较大的精力和较长时间(有时会达一年甚至更长的时间),同时还对计算机硬件和技术人员有很高的要求,然而尽管在不同的项目中,面对的问题会千差万别,但大多数油藏数值模拟的基本研究过程是一样的。

为了使读者一开始就对数模研究工作有一个明确的整体概念,下面简要地介绍一下油藏数值模拟的主要工作程序。

特低渗透应力敏感油藏数值模拟历史拟合方法

特低渗透应力敏感油藏数值模拟历史拟合方法
a b i l i t y o f o i l a n d wa t e r we l l s,u n c e ta r i n t y o f t he a r t i ic f i a l f r a c t u in r g s i z e;n o n — r e s e vo r i r wa t e r a b s o r p t i o n;i n f l ue n c e s 0 f o i l a n d wa t e r we l l s ne a r t h e b o u n d a y r a n d S O o n,t h e s t u d i e s a r e c o n d u c t e d i n d e t a i l .By me a n s o f t h e f o l l o wi n g me t ho ds s u c h a s i n t r o d u c i n g s t r e s s — s e ns i t i v e mo d e l ,s i mu l a t i n g a ti r ic f i a l f r a c t u r e s,s e t t i ng i s o l a t e d i n t e r l a y e r s a n d
c u r r e d i n t h e ma t c h i n g o f t h e s t r e s s - s e n s i t i v e e x t r a — l o w— p e r me a b i l i t y r e s e r v o i r s ;r a t h e r s e i r o u s d i f f e r e n c e s i n t h e l f o w

油藏数值模拟自动历史拟合方法——以Nelson油田为例

油藏数值模拟自动历史拟合方法——以Nelson油田为例

算法【81、模拟退火‘91、邻域法(NA)㈣。概率算法如
’此文为作者Sche限esforautomatichistorymatchingofreservoirmodeling:Ac酗eofNe始an oilfieldinfk£Ⅸ的中译稿。原文请 参照我刊国际发行网站:www.sciencedireet.corn/science.journal/18763804。此文中英文稿在编译过程中由黄旭日博士审校。
schemes,automatic
history matchmg,data analysis,and combination ofthe best results to obtain of Nelson field approach ig condtteted using
all
ensemble
ofbest reservoir
matching
parametersaredependentbuteach selectedregionforupdatingisindependentofothe培, Key words:reservoir
simulation;automatic history matching;parameter updating scheme;time・lapse(4D)history matching;misfit
matched results by reducillg山e number of simulation models,saving computing time mad increasing the single.variable approach is Regional there
are
simulation

5.油藏数值模拟原理和方法

5.油藏数值模拟原理和方法

数 值 模 拟 方 法
数值模拟方法的应用步骤
二、基础资料准备
(二)生产动态资料
⒈完井与油层改造资料:射孔、补孔及其它完井方式资 料、压裂及酸化资料等。 ⒉油水井生产动态数据:产油(液)量、含水率、生产气 油比、注水量等。 ⒊油水井动态监测资料:油水井产液和吸水剖面、关井 测压资料或静液面、井底流压或油层动液面等。
水 (104m3)
2264.3 798.1 3233.2 2349 1313.9 367.1 10325.6
1:15
埕东西区馆下7砂组实际的地质储量为655×104吨,模拟地质储量为 658.18×104 吨,拟合误差为 0.45 %。埕东西区馆下 52 砂组实际的地 质储量为 165×104吨,模拟地质储量为 165.89×104 吨,拟合误差为 0.54%。
数模 模型的建立 (一)
数模 模型的建立 (一)
顶部构造图
数模 模型的建立 (一) 砂体厚度分布图
有效厚度分布图
数模 模型的建立 (一) 孔隙度分布图
渗透率分布图
二、流 体 模 型
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 水相饱和度 krw kro
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 (c111,c222,c333,c444) ,生产压差控制在 3MPa 。 新井井位如图13所示。
结果分析 及 生产预 测 (二)
结果分析 及 生产预 测 (二)
如果按目前液量生产(即方案1),则到2005年底,埕东西区7 砂组综合含水将达93%,采出程度为8.8%。而按方案2及方案3 生产,则到2005年底,7砂组综合含水将分别为95%和92%,采 出程度分别为12.37%和10.04%。

历史拟合方法

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。

历史拟合方法

历史拟合方法

第3节历史拟合方法一、历史拟合方法的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的认识还存在着一定的局限性.在模拟计算中所使用的油层物性参数,不一定能准确地反映油藏的实际情况.因此,模拟计算结果与实际观测到的油藏动态情况仍然会存在一定的差异,有时甚至相差悬殊。

在这个基础上所进行的动态预测,也必定不完全准确,甚至会导致错误的结论。

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的全过程中广泛使用历史拟合方法。

所谓历史拟合方法就是先用所录取的地层静态参数来计算油藏开发过程中主要动态指标变化的历史,把计算的结果与所观测到的油藏或油井的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,而使用的数学模型又正确无误.则说明模拟时所用的静态参数不符合油藏的实际情况。

这时,就必须根据地层静态参数与压力、产量、气油比、含水等动态参数的相关关系,来对所使用的油层静态参数作相应的修改,然后用修改后的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,达到允许的误差范围为止。

这时从工程应用的角度来说,可以认为经过若干次修改后的油层参数,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的动态预测可以达到较高的精度。

这种对油藏的动态变化历史进行反复拟合计算的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的成熟方法,经常的做法仍是靠人的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的时间常占相当大部分;为了减少历史拟合所花费的机器时间,要很好地掌握油层静态参数的变化和动态参数变化的相关关系,应积累一定的经验和处理技巧,以尽量减少反复运算的次数。

近年来还提出了各种自动拟合的方法,力求用最优化技术以及人工智能方法来得到最好的参数组合,加快历史拟合的速度井达到更高的精度。

但目前这种自动拟台的方法还扯在探索和研究阶段.还没有得到广泛的实际斑用。

油藏数值模拟方法(2020年7月整理).pdf

油藏数值模拟方法(2020年7月整理).pdf

第一章油藏数值模拟方法分析1.1油藏数值模拟1.1.1油藏数值模拟简述油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。

其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。

其基础理论是基于达西渗流定律。

油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。

基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。

其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。

充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。

这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。

油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。

具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。

油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展,日益成熟。

现在进入另外一个发展周期。

近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。

在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。

油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模拟研究,且可重复、周期短、费用低。

图1 油藏数值模拟流程图1.1.2油藏数值模拟的类型油藏数值模拟类型的划分方法有多种,划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程,也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定,油气藏特性和油气性质不同,选择的模型也不同,还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。

油藏数值模拟历史拟合与动态预测..

油藏数值模拟历史拟合与动态预测..

最后一个阶段的生产指数、 吸水指数拟合
油水井产液及吸水能力
5、确定参数的可调范围 渗透率:
它在任何油田都是不定参数。这不仅是由 于测井解释的渗透率值与岩心分析值误差较大, 而且根据其特点,井间的渗透率分布也是不确 定的,因此渗透率的修改允许范围较大,可以
放大或缩小2-3倍或更多。
孔隙度: 油层部分孔隙度在25%~30%之间,平均为 27%,变化范围不大。因此孔隙度视为确定 参数,不做修改,或允许改动范围在±3%。 有效厚度:
各种动态数据等
动态预测
2、历史拟合的步骤
收集历史动态资料
判断资料的准确性
明确历史拟合的目的 建立起初始模型 建立起初始模型 历史拟合
与实际油田的动态 历史进行比较
判断参数修改是否合理 不符合 参数调整
符 合 合理的拟合结果
3、历史拟合工作制度
所有注水井定注入量,所有采油井定地面产液量;
注水井定压,采油井定地面产液量;
若油井在不变的总采收率或定压的情况下生产,则拟
合指标可能是产油量;
拟合见水时间和见水层位等等;
拟合分层开采指标(若有比较可靠的实测资料)。
主要拟合指标的确定及目的一
油井的含水和地层压力作为主要指标; 其次是拟合单井的见水时间、见水层位; 最后是生产指数和注水指数拟合(也即拟合油水井井底流动

(2)含水率拟合
如下图所示,若将岩石的压缩系数扩大为原 来的1.5倍将实现最终拟合。
压力(MP)
14 13.5 13 12.5 12 11.5 11 10.5 10 0 1000 2000 3000 4000 5000
时间(d) 第一次拟合值 实测值 压缩系数扩大1.5倍

油藏历史拟合方法

油藏历史拟合方法

Q2-4-313
-1600
-2000
-2400
含水率拟合方法
窜流通道拟合法
窜流通道
相渗曲线分区
井底压力拟合
➢修改表皮系数--酸化、压裂、井堵、出砂 ➢修改井所在网格渗透率 ➢修改井间连通性—供液能力不足
齐2-4-11
51 . 8 1166 0000
67 . 8 1166 5500
1177 0000
70 . 8 81 . 8
91 1 . 8
1 04 . 4
1177 5500
1 13 . 2 1 21 . 4
1 36 . 4
1 41 . 4 1 51 . 2 1 62 . 6
1188 0000 1188 5500
2211 0000 补 1 18 . 1
16 9197.030
11 . 5 21 . 9
32 . 3 41 51 . 9
1750 1749.3
64 . 8
71 8 . 5
81 6 . 6
92 . 5
1800 1799.2
1 20 6 . 1
1 11 3 . 5
1850 1849.2
12 4 1 31 . 1
厚度 – 透镜状岩性油藏:渗透率分布,相渗端点 – 裂缝潜山油藏:裂缝渗透率,孔隙度,sigma,毛管力
储量拟合方法
• 可调整程度:含油面积>饱和度>有效厚度>孔隙度 • 饱和度场初始化调整
– 边底水油藏:油水界面深度,毛管力大小—平衡计算初始化 – 透镜状岩性油藏:测井饱和度插值,束缚水饱和度赋值—枚
3 21 2
3 33 1 . 8
1950 1945
3 41 . 4 35 1

油藏数值模拟历史拟合质量评价方法

油藏数值模拟历史拟合质量评价方法

R MS综合 表 征 了计 算值 偏 离 实 际值 的 平均 程度 . 能 反 映极 值偏 差 的 问题 。R MS值 越 大 , 明偏 离程 度 说 越 大 ; MS值 越小 , 明偏 离程 度越 小 , R 说 拟合 效果 越好 。
极 值 表 明 计 算 值 与 实 际 历 史 数 据 的 最 大 偏 离 程
37 5
10 .
10 . O. 8
10 . 08 .
08 .
褂 06 .
寺 . n O4
02 .
褂 06 . *
缸 04 .
O- 2 O
第 1 9卷 第 3期
胡 慧 芳 . 藏 数 值 模 拟 历 史 拟合 质 量评 价 方法 油
∑E
的拟合 误差 ; 为油 田实 际测 量 的点数 。 Ⅳ
( 1 )
11 .. 正负 向最 大误 差 5 取所选 时 间点 中的 正 向最 大拟合 误差 和 负 向最 小
式 中 : 为平 均误 差 值 ; 为拟 合 指标 在 第 i 时 间点 E 个
液 量等 ) , 时 拟合 误差 为
() 3
程 度 的一种 量化 形式 ,如果 用实 际值 和计 算值 的差 作
为一组 数据 点 。那么 这组 数据 的离散 程度 就反 映 了计 算 数 据 曲线 与 实际数 据 曲线 的趋 势一 致性 。误 差标 准
式 中 : 为 油 田实 际测 量 的第 i 时 间点 ; ( ) t t 个 t为 时
好, 只是 由于计 算值 平均 分布 在实 际值 两侧 , 致结 果 导
接近于 0 。因此 , 方 法不 能准 确 评价 拟 合效 果 , 能 该 但 反 映计 算值 偏离 实 际值 的特 点 。 11 .. 误 差绝 对平 均值 2 对 平 均误差 值 进行 改进 , 以屏 蔽正 负号 的影 响 。 对

油藏数值模拟的历史拟合

油藏数值模拟的历史拟合

油藏数值模拟的历史拟合
这是油藏模拟中的一项极其重要的工作。

因为一个油藏模型被建立起来以后,它是否完全反映油气藏实际,并未经过检验。

只有利用将生产和注入的历史数据输入模型并运行模拟器,再将计算的结果与油气藏的实际动态相比,才能确定模型中采用的油气藏描述是否是有效的。

若计算获得的动态数据与油藏实际动态数据差别甚远,我们就必须不断地调整输入模型的基本数据,直到由模拟器计算得到的动态与油藏生产的实际动态达到满意的拟合为止。

由于历史拟合调整参数的目的是为了把真实油藏的描述搞得尽可能精确,所以,它是油藏模拟中不能缺少的重要步骤。

模拟使用的模型,显然应当与实际油藏是相似的。

若描述油藏的数值模拟所采用的数据与控制油藏动态的实际数据存在明显差异,则将导致模拟结果出现严重失真。

遗憾的是,在未经试验以前,我们对模型的准确程度,以及应该修改哪些参数才能保证它与实际油藏相似,知之甚少。

在这种情况下,最有效,也是最经常采用的一种验证方法,就是模拟油藏过去的动态,并将模拟计算结果与油藏的过去实际动态作对比,这就是历史拟合工作。

历史拟合能帮助我们发现和修改油藏描述数据的错误,以使模型更加完善,并验证油藏描述的可靠性。

如果修正后的模型模拟计算动态与油藏过去的历史动态能达到一致,且油藏描述又是合理的,那么,应当说,历史拟合本身就是一种有效的油藏描述方法。

油藏模拟的数据准备和历史拟合

油藏模拟的数据准备和历史拟合

2
3
一维问题
模型应用: 混相驱吸管实验和一些岩 心驱替 重力驱替系统 垂向平衡 流管法模拟
Z 2 1
3
4
二维平面模型
X Y 1 1 2 3 4 2 3 4
模型应用: 大型的多井问题的模拟 平面的非均质岩石性质
常规网格系统
(4,3,2) (4,2,2)
j =3 k=2 (2,1,2) j =2 k=1 k j i i=1 i=2 (3,1,1) i=3 i=4 j =1
模拟研究所需要的气藏信息
气藏储层参数 孔隙度
孔隙度参数通常从以下来源获得: a.实验室测定 b.测井资料
c.使用关系式计算
实验室测定和测井资料是孔隙度参数的主要来源。
模拟研究所需要的气藏信息
气藏储层参数 地层厚度
地层厚度数据来源
a.测井资料 b.钻井资料 c.地震资料
模拟研究所需要的气藏信息
三维网格系统(层间连通)
X Y 1 Z 1 2 3 4 1 2 3 2
三维网格系统(层间无流动)
X Y 1 Z 2 3 1 1 2 2 3 3 4
4
柱状模型
模型应用: 试井解释

Z
Gas-Oil Contact
测试射孔间隔
评价井附近流动 锥进研究
Completion Interval
Oil-Water Contact
r
剖面二维(层间连通)
X
模型的应用: 油藏剖面流动分析
Z
1 1 2 2 3 3 4 4
水驱或混相驱重力分异
垂向非均质性
对驱替前缘的影响
拟相对渗透率曲线的偏差
剖面二维(层间不连通)
X
模型的应用: 垂向剖面流动研究

油藏数值模拟方法.pdf

油藏数值模拟方法.pdf

第一章油藏数值模拟方法分析1.1油藏数值模拟1.1.1油藏数值模拟简述油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。

其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。

其基础理论是基于达西渗流定律。

油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。

基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。

其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。

充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。

这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。

油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。

具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。

油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展,日益成熟。

现在进入另外一个发展周期。

近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。

在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。

油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模拟研究,且可重复、周期短、费用低。

图1 油藏数值模拟流程图1.1.2油藏数值模拟的类型油藏数值模拟类型的划分方法有多种,划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程,也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定,油气藏特性和油气性质不同,选择的模型也不同,还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。

历史拟合方法

历史拟合方法

第3节历史拟合方法一、历史拟合方法的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的认识还存在着一定的局限性.在模拟计算中所使用的油层物性参数,不一定能准确地反映油藏的实际情况.因此,模拟计算结果与实际观测到的油藏动态情况仍然会存在一定的差异,有时甚至相差悬殊。

在这个基础上所进行的动态预测,也必定不完全准确,甚至会导致错误的结论。

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的全过程中广泛使用历史拟合方法。

所谓历史拟合方法就是先用所录取的地层静态参数来计算油藏开发过程中主要动态指标变化的历史,把计算的结果与所观测到的油藏或油井的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,而使用的数学模型又正确无误.则说明模拟时所用的静态参数不符合油藏的实际情况。

这时,就必须根据地层静态参数与压力、产量、气油比、含水等动态参数的相关关系,来对所使用的油层静态参数作相应的修改,然后用修改后的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,达到允许的误差范围为止。

这时从工程应用的角度来说,可以认为经过若干次修改后的油层参数,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的动态预测可以达到较高的精度。

这种对油藏的动态变化历史进行反复拟合计算的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的成熟方法,经常的做法仍是靠人的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的时间常占相当大部分;为了减少历史拟合所花费的机器时间,要很好地掌握油层静态参数的变化和动态参数变化的相关关系,应积累一定的经验和处理技巧,以尽量减少反复运算的次数。

近年来还提出了各种自动拟合的方法,力求用最优化技术以及人工智能方法来得到最好的参数组合,加快历史拟合的速度井达到更高的精度。

但目前这种自动拟台的方法还扯在探索和研究阶段.还没有得到广泛的实际斑用。

历史拟合基础知识汇总

历史拟合基础知识汇总

区压力和含水都影响较大时,应首先着重含水拟合,才能较平稳地、适当地反映
井下措施的影响,在压力拟合时,有不使含水拟合结果严重破坏的办法。反之, 含水拟合时,由于考虑了井下措施可能破坏压力的拟合结果。
(五)、全区及单井含水拟合
含水率拟合也分全区拟合和单井拟合两步。 首先做全区含水拟合。在做全区含水拟合时,全区性地修改拟相对渗 透率(有时包括油水界面)。全区含水拟合基本达到要求后,再做单井
(3)对串槽井的产水量进行修正。
(三)、确定参数的可调范围
由于模型参数数量较多,可调自由度大,而实际油藏动态数据种类和 数量有限,不能唯一确定油藏模型的参数。为了避免或减少修改参数的随 意性,必须确定参数的可调范围。 首先分清哪些参数是确定的,哪些是不确定的。然后根据情况确定可 调范围。 孔隙度:此参数由测井解释和岩心分析得出,视为确定参数,允许改 动范围在3%,一般不做修改。 渗透率:渗透率在任何油、气、田都是不定参数。这不仅是由于测井 解释的渗透率值和岩心分析值误差大,而且根据渗透率的特点,井间的渗 透率分布也是不确定的。因此对渗透率的修改允许范围较大,可以增大或 缩小几倍乃至几十倍。 有效厚度:油层测井解释的有效厚度与取心井资料对比,一般偏高, 主要是钙质层和泥质夹层没有完全挑出来。在调整有效厚度(范围-30% )拟合储量后,拟合其他参数时,一般不要再改动。
(一)合理工作制度的确定
在历史拟合中合理给定油水井的工作制度将直接影响每次模拟的效 率,也对拟合过程会有大的影响。 1.所有注水井定注入量,所有采油井定地面产液量(压力变) 采油井在模拟区内,产油、产水量都是已知的,历史拟合中指定它 们的地面产液量,可以保证模型的采出体积与实际一致。减轻含水拟合 与压力拟合之间的相互干扰。 注水井在模型边界上,注到模拟区内的水量是未知数,可以使用给 定劈分系数并在历史拟合中调整劈分系数的办法来实现分配到模拟区的 水量。历史拟合中,人工调整劈分系数工作量很大。 注意总结经验 :找到不同含水阶段,不同幅度地调整劈分系数对全 区压力变化的影响。

油藏数值模拟历史拟合分析方法

油藏数值模拟历史拟合分析方法

油藏数值模拟历史拟合分析方法于金彪【摘要】油藏数值模拟历史拟合是为了验证和修正数值模拟模型,从而提高数值模拟模型的可靠性以及油田开发指标预测的准确性.目前常用的历史拟合方法缺乏系统性和规范性,从而导致了数值模拟模型的修正具有一定的随机性和随意性.在数值模拟模型建立和初始化检查的基础上,提出了一套系统的历史拟合分析方法.从分析拟合现象入手,根据拟合曲线的形态,将动、静态拟合矛盾分为5种类型,同时指出了3个关键拟合点;然后针对不同类型的拟合矛盾,进行拟合指标的影响因素分析,列出造成拟合矛盾的可能原因;再结合实际区块的动、静态资料及认识,分析数值模拟模型的不确定性,采用排除法,快速找出造成拟合矛盾的具体原因,反复修正数值模拟模型,直到满足历史拟合的精度要求.实例应用结果表明,使用该方法极大地减少了油藏数值模拟的次数,提高了历史拟合的效率和精度,也证明了该方法的实用性和有效性.%The purpose of history matching of reservoir numerical simulation is to verify and modify the numerical simulation model,so as to improve the reliability of numerical simulation model and the prediction accuracy of oilfield development indexes.At present the common methods of history matching lack systematicness and normativity,which introduces a certain randomness and arbitrary to the modification of the numnerical simulation model.A set of systematic analysis method of history matching was put forward based on numerical simulation model building and initialization inspection.Starting with the analysis of matching phenomenon,matching contradictions between dynamic and static data can be divided into five types and three key matching points were also pointed out based onmatching curve shape.According to the different types of matching contradictions,influence factors on matching indexes were analyzed and the possible causes of matching contradiction were bined with the dynamic and static data and understanding of the actual block,the uncertainty of the numerical simulation model was analyzed.Exclusive method was used to quickly determine the specific reasons for matching contradictions.The numerical simulation model was repeatedly modified until the accuracy of history matching was attained.The case showed that the number of times of the numerical simulation is greatly reduced,and the efficiency and accuracy of the history matching are improved using the method.The practicability and validity of the method are proved.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2017(024)003【总页数】5页(P66-70)【关键词】油藏数值模拟;历史拟合;拟合曲线;拟合矛盾;拟合方法【作者】于金彪【作者单位】中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营257015【正文语种】中文【中图分类】TE319目前,油藏数值模拟技术在油气田开发中的应用越来越广泛,解决了诸多实际矿场问题[1-8],但是如何提高数值模拟历史拟合的精度一直是一个难题[9-13]。

油藏数值模拟

油藏数值模拟

油藏数值模拟(精简)一、名词解释1、油藏数值模拟:利用计算机求解油藏数值模拟,模拟地下油水流动,给出某时刻油水分布,预测油藏动态。

2、模拟法:用油藏模拟型来研究油藏的各种物理性质和流动在其中的流动规律的措施。

3、历史拟合:用已知的地质、液体性质和特殊岩心分析资料和实测的生产历史,输入计算机程序中,将计算结果与实际观测和测定的开发指标相比较,若发现两者间有相当大的差异,则说明我们用的资料与实测结果一致,即为历史拟合。

4、黑油模型:描述气、油、水三相同时存在油藏数学模型。

5、组分模型:描述油藏内碳氢化合物化学组分的数学模型。

6、单向流模型:描述只有一相流体流动的数学模型。

7、离散化:即把整体分割为若干单元来处理。

8、Impes方法:就是通常所说的隐压显饱法,即隐式求解压力方程、显式求解饱和度方程。

它属于顺序求解法的一种,是现在最常用、最简便的方法。

二、简答加填空1、油田的复杂性。

答:1.油层静态描述的复杂性。

2.油层中所含流体及其与岩石作用的复杂性。

3.油田开发动态描述的复杂性。

4.油田开发技术措施的复杂性。

2、油藏数值拟合的步骤。

答:1.油藏动静态状况分析 2.选择模型3.资料输入4.灵敏度实验5.历史拟合6.动态预测3、数值模拟能解决那些问题。

答:1.油田开发方案编制过程中的动态指标预测2.用于加密调整、层系调整、注采系统调整方案的编制3.压裂、堵水、调剖等增产工艺措施的评价4.注水量、注入压力、油井产液、流压调整5.提高采收率技术评价:聚合物、CO2、N2、化学驱、热力采油等6.驱油机理研究4、点中心、块中心的特点答:点中心由网格的交点,即节点的位置来决定小块的中心;块中心用网格分割成小块的中心来表示小块的坐标。

5、离散化的特点。

答:1、每个小单元的形状是规则的,并可近似认为是均质的从而把形状不规则的非均质问题转化为容易计算的形状规则的均质问题2、整个运算是由重复的简单运算构成的3.能够控制解的精确度6、油藏数值模拟的主要内容答:1.地质模型2.数学模型3.数值模型。

数值模拟过程及历史拟合方法 石油大学

数值模拟过程及历史拟合方法 石油大学
2.数值模拟模型的选择
原则:
( 1 )如果整个计算过程能够保证任意网格的压力不会低于泡 点压力时,可以选用油水两相(OIL、WATER),适用于地饱压差 较大,溶解气油比较低的油藏; ( 2 )对于地饱压差压差较大,整个计算过程有可能脱气的油 藏 , 无 论 气 顶 是 否 存 在 , 一 般 都 选 用 三 相 模 型 ( OIL 、 GAS 、 WATER、[DISGAS]); ( 3 )对于凝析气藏(或带油环)一般选用组分模型( OIL 、 GAS、WATER、COMP、[ISGAS、EOS]); (4)纯干气藏选用气水两相模型即可(GAS、WATER)。 ( 5 )热采模型中稠油和超稠油一般可不考虑溶解气的存在, 模拟组分仅包括稠油和水(蒸汽)。对于普通稠油注蒸汽开发则 要考虑溶解气的存在(用气液相平衡常数K计算油气分配)。
中国石油大学(北京)石油天然气工程学院油藏数值模拟组
数值模拟的过程
1.基础数据的收集、整理、分析
基础资料包括:
地质模型所需静态参数、油藏流体(组分)参数、岩石流体参数、 油藏初始条件、生产动态参数。
1.0Biblioteka 1.00.8油藏流体(组分)参数、岩石流体参数包括:
非热采模型:油水气密度、体积系数、粘度;原油高 Krg Krw 0.6 压物性参数;岩石压缩系数;油水相渗曲线和油气相渗 Kro Kro 曲线。 0.4 热采模型:油水气密度、体积系数、粘温曲线;气液 0.2 相平衡常数;岩石压缩系数;油气水、岩石的热物性参 数;不同温度时的油水相渗曲线和油气相渗曲线。
4.油藏模型的初算和调通
原则和方法:
(1)检查数据文件是否有语法错误,是否露掉有效厚度(或静毛比)、KZ (DZ)数据项,垂向渗透率比值是否合理;(2)确定选用的油气藏类型:油 水两相、气水两相、三相黑油或组分模型是否合适;(3)检查投产日期、相 渗、PVT、油水(油气)界面、输入输出控制等重要数据项是否正确齐全; (4)需要考虑水体时,按实际的来水方向加入水体。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

历史拟合方法一、历史拟合方法的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的认识还存在着一定的局限性。

在模拟计算中所使用的油层物性参数,不一定能准确地反映油藏的实际情况。

因此,模拟计算结果与实际观测到的油藏动态情况仍然会存在一定的差异,有时甚至相差悬殊。

在这个基础上所进行的动态预测,也必定不完全准确,甚至会导致错误的结论。

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的全过程中广泛使用历史拟合方法。

所谓历史拟合方法就是先用所录取的地层静态参数来计算油藏开发过程中主要动态指标变化的历史,把计算的结果与所观测到的油藏或油井的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,而使用的数学模型又正确无误,则说明模拟时所用的静态参数不符合油藏的实际情况。

这时,就必须根据地层静态参数与压力、产量、气油比、含水等动态参数的相关关系,来对所使用的油层静态参数作相应的修改,然后用修改后的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,达到允许的误差范围为止。

这时从工程应用的角度来说,可以认为经过若干次修改后的油层参数,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的动态预测可以达到较高的精度。

这种对油藏的动态变化历史进行反复拟合计算的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的成熟方法,经常的做法仍是靠人的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的时间常占相当大部分。

为了减少历史拟合所花费的机器时间,要很好地掌握油层静态参数的变化和动态参数变化的相关关系,应积累一定的经验和处理技巧,以尽量减少反复运算的次数。

近年来还提出了各种自动拟合的方法,力求用最优化技术以及人工智能方法来得到最好的参数组合,加快历史拟合的速度井达到更高的精度。

但目前这种自动拟台的方法还处在探索和研究阶段,还没有得到广泛的实际应用。

历史拟合包括全油藏的拟合和单井指标的拟合,一般是根据实测的产量数据来拟合以下的主要动态参数:1、油层平均压力及单井压力。

2、见水时间及含水变化。

3、气油比的变化。

为了拟合这些动态参数,要修改的油层物性参数主要包括:渗透率、孔隙度、流体饱和度、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、油层污染程度和井筒存储系数等。

由上面可以看出,历史拟合过程所涉及的因素是很多的,特别是多维多相渗流历史的拟合过程,所涉及到的相关因素很多,拟合过程相当复杂。

因此,为进行一个成功的拟合,必须掌握正确的拟合原则和方法,否则将会花费更多的机器时间,甚至失败。

二、历史拟合的主要原则油藏数值模拟计算的过程是把所录取的油层物性参数代人符合油藏渗流规律的数学模型来求得油藏的产量、压力、含水、气油比等动态参数。

这个过程是一种求解的正过程,而历史拟合却要反过来根据所观测到的实际动态参数来反求和修正这些油层物性参数,因此,这是一个反演的逆过程。

这种反演过程可以用两种方法来表示:一种是用比较严格的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的问题进行理论探索的阶段,还没有实际应用。

另一种是反复修改物性参数来反复进行计算和试凑的办法,这是目前普遍使用的方法。

这种反演问题常常是多解的,也就是说可能有很多种物性参数的组合都可以得到类似的结果。

不难理解,由于很多物性参数都可以使同一动态参数发生某种程度的变化,例如,当不同的油层物性参数和孔隙度、岩石或流体的压缩系数以至渗透率的分布等代人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的压力变化的幅度可能是不同的。

所以当反过来要把计算出来的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的分布,甚至综合地修改这些参数的某种组合。

对于历史拟合目前还没有一套通用的方法,这里提出修改参数时一般应遵循的原则。

1、当计算结果和实测的动态参数不相符合时,首先应检查所使用的数学模型是否符合油藏的实际情况。

这包括两个方面:一是要分析一下基本渗流方程是否符合油藏实际,这是能否正确进行数值模拟以及历史拟合的基本前提;另一是要分析边界条件和初始条件是否给得合适。

例如当对被注水井排所切割开的区块进行模拟时,如果简单地假设注水井各以50%均匀地向两侧区块分流,则当两侧区块的油层物性及压力差异较大时,在这种假设下给出的边界条件就需要修正;又如由于对油藏外部水体的地层状况如面积、粘度、渗透率等认识得不够清楚,则对于边水的入侵量或注入水的外溢量等参数也需要认真核实和调整。

2、在拟合某些动态参数时还应分析所用的数值方法是否合适。

例如见水和气窜时间就和截断误差的大小有关,为减少截断误差就需要使用较密的网格系统;见水时间等参数和井的处理方法也有关系,在拟合时都应加以考虑。

3、历史拟合的成就在很大程度上取决于对油藏地质特点的认识和多项资料的齐全准确程度。

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

而且,正因为历史拟合过程具有多解性,因此,只有当油田的开发历史越长,积累的资料越丰富、越准确,对油藏地质开发特征的认识越深入、越清楚,才越有可能从众多的参数中正确地选出所要修正的油层物性参数或它们的组合,使历史拟合的结果能够最大限度地符合油藏的实际情况。

同时对这些物性参数的修正幅度也应符合地质规律,以免出现荒谬的结果:4、要掌握油层物性参数对所要拟合的动态参数之间的敏感性,了解前者对后者影响的大小,拟合时尽可能挑选较为敏感的油层物性参数进行修正。

有时一种物性参数的调整会造成多种动态参数的改变,所以为拟合某一动态参数而调整该项物性参数时,要考虑到对别的动态参数所造成的影响是否合理。

5、要研究所取得的各种油层物性参数的不确定性,应尽可能挑选那些不确定性比较大的物性参数进行调整,对于那些比较可靠的参数则尽可能小调或少调。

6、对于一些不宜于轻易改动的数据在拟合时要采取慎重的态度。

例如由于石油的地质储量都是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的物性参数,调整时要慎重考虑,尽可能不调或少调,但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。

这也是一种根据动态资料对石袖地质储量进行核实的方法。

总之,在进行历史拟合时要全面分析可能使计算结果和实测数据发生差异的原因,根据以上所述的主要原则,针对油藏的具体地质、开发特征,抓住主要矛盾,才能快速和有效地搞好历史拟合工作。

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

如美国West Seminole带气顶油藏,其储层是一个带有很多石膏夹层的巨厚碳酸盐岩层,在勘探开发过程中虽然取了大量的岩心,但这些石膏夹层对垂向流动的遮挡程度仍不清楚,后来通过历史拟合才搞清楚这些石膏夹层对垂向流动有“强的遮挡性”。

还有,通过历史拟合可判别断层的封闭性。

为了检验历史拟合符合实际情况的程度,在完成了数值模拟工作以后要继续观察油藏的动态变化,并以之和模拟的预测动态相对比,如有较大的差异则说明历史拟合中所修正的油层物性参数还不符合或者不完全符合实际情况,最好能根据新的动态变化资料再次甚至多次进行“追踪模拟和历史拟合”,使历史拟合和模拟结果能更好地符合油藏的实际情况。

三、主要动态参数的拟合方法(一)压力拟台油层压力是需要进行拟合的主要动态参数之一。

在油藏数值模拟过程中经常遇到的情况是计算出来的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,对压力变化有影响的油层物性参数是很多的。

一般与流体在地下的体积有关的参数如孔隙度、厚度、饱和度等数据都对压力计算值的大小有影响。

油层综合压缩系数的改变对油层压力值的影响也比较大。

与流体渗流速度有关的物性参数如渗透率及粘度等则对油层压力的分布状况有较大的影响相对渗透率曲线的调整,除了对含水率和气油比影响较大外,对压力也有一定的敏感性。

此外,如油藏周围水体的大小和连通状况的好坏、以及注人水量的分配等也对油层压力有比较明显的影响。

因此,在对油层压力进行历史拟合时,可根据对油层地质、开发特点的认识及对这些物性参数的可靠性及其对压力的敏感性的分析,选择其中的一个或某几个参数进行调整。

例如,在给定产量的条件下,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。

但是,这两个参数的改动都会造成地质储量的改变,所以在调整这些参数时都要慎重考虑这种调整的合理性。

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是其中的岩石压缩系数—般测定的样品较少,有时甚至不作测定而人为地确定一参考值或借用值,以致数据的可靠性较差;因此常可对此作较大幅度的调整,从而得以有效地进行压力拟合。

当计算出来的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分为一低压区,则可以考虑增加相应部位的渗透率或降低原油粘度来增加原油的流动性,使流体更易于从高压区流向低压区,从而消除这种异常的压力分布。

有时,压力剖面呈不合理的不光滑形状,如图8.1所示。

这种情况常常可能是由于该处的渗透率值过低所引起。

把该处的渗透率值乘以一个大于1的常数,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的曲线,如图8.2所示。

图8.1 不光滑形状压力剖面示意图图8.2 调整后比较光滑的压力剖面如前所述,边界条件的调整对于压力的拟合起很大的作用。

由于油藏以外的水体部分一般取得的资料较少,所以水体的大小和边外渗透率的高低常常只是一个大致的估计值,可靠性较差,所以有关边外水体的参数是拟合压力时需要考虑的一个重要因素。

切割注水时,注水井排两侧区块的注入水量的分配比例应该随着这些区块的地质条件和开发历史的差异而有所不同;但是,实际上有些模拟计算只是简单地把注入水量平均地—分为二,每侧的区块各占50%,这也可能是造成区块的汁算压力和实测压力不符的一个原因,需要进行具体分析和调整。

一般来说,在历史拟合的过程中油气产量都是给定的,但是由于天然气产量的计量常常不很可靠,特别是对高气油比油田或带气顶油田当气体的集输和下游的利用系统尚未建成、天然气被大量放空时其计量值和天然气的实际产出量更容易有很大出入,此时常会发现用调整其他参数难以取得对压力的很好拟合。

相关文档
最新文档