数值模拟过程及历史拟合方法

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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。
1.0
1.0
0.8
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。
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数值模拟的过程
数值模拟的主要过程
1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立
4)油藏模型的初算和调通
5)历史拟合及剩余油分布规律
6)方案预测及最优方案推荐
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
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。
生产动态参数包括:
井位示意图; 射孔完井报告、井史报告; 试油、试井和试采资料; 吸水剖面、产液剖面资料; 生产井动态资料:日产油、日产液、日产 气、井口压力、井底流压、措施报告。 注水(汽)井动态资料:日注入量、注入 压力。(注添加剂井:各注入流体组分的 摩尔分数)
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数值模拟的过程
数值模拟的主要过程
1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立
4)油藏模型的初算和调通
5)历史拟合及剩余油分布规律
6)方案预测及最优方案推荐
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数值模拟的过程
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。
中国石油大学 (北京)
数模模拟过程及历史拟合方法
2008年1月
目 录
* * * *
数值模拟的过程 地质参数的注意事项 历史拟合的过程及方法 热采模型岩石及流体参数
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
数值模拟的主要模型
1)按流体相数目: 单相流模型、两相流模型、三相流模型。 其中: 2)按空间维数: 黑油模型:描述油、气、水三相同时存在的油藏数学模型, 一维模型、二维模型、三维模型。 一般认为,只有天然气可以溶于油中或从油中分离出来,油和水 3)按油藏特性类型: 及气和水之间不发生质量交换。(ECLIPSE E100) 气藏模型、黑油模型、组分模型。 组分模型:描述油藏内碳氢化合物化学组分的数学模型。 气藏模型按其组分的贫富,可以用黑油模型,也可以用组分 (ECLIPSE E300) 模型。 热采模型:描述注蒸汽、热水以及添加剂的简化组分模型。 4)按油藏结构特点、开采过程: (CMG) 裂缝模型、热采模型、化学驱模型、混相驱模型、聚合物驱 模型等。
数值模拟的过程
1.基础数据的收集、整理、分析
静态数据包括:
井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据(砂层厚度、 顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果)。
水体: 一般包括网格水体、数值水体和解析 水体三种。一般当三维网格范围并没有包 含全部的油气藏外接水体时,才需要加水 体。在划分网格时边底部一般至少留出一 个网格用于连接水体,一般使用数值水体 的较多,也可通过修改水区的孔隙体积实 现,即网格水体。对于边水油气藏,水体 的方向对拟合指标的影响较大,因此模拟 时应该十分注意水体的方向与到油气藏距 离的影响。
油藏初始条件包括:
平衡条件初始化:油水界面、油气 界面、压力梯度等(利用平衡区定义 多个油水、油气界面); 非平衡条件初始化:初始含水饱和 度场、初始含气饱和度场、原始油藏 压力分布场。 (热采模型中还包括初始温度场;添 加表活剂时包括初始表面张力场等)
中国石油大学(北京)石油天然气工程学院油藏数值模拟组
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数值模拟的过程
6.方案预测及最优方案推荐
方案预测一般包括:“新区开发方案预测”和“老区开发方案预 测” (1)新区开发方案预测
A.开发指标预测。 天然能量开发预测; 注水开发预测; 不同井距、不同井网开发预测; 不同层系开发预测; 不同开采速度预测。 B.对比不同开发方案。 经济效果分析 不同方案敏感性分析
3.油藏数值模拟模型的建立
油藏模型一般包括:
(1)输入输出控制模块; (2)网格定义及油藏顶面深度、地层厚度、有效厚度、孔隙度、渗 透率、水体定义; ( 3 )流体组分定义模块:黑油模型-油水气的 PVT 特性、密度、粘 度、压缩系数;组分模型-各组分的临界特性、摩尔质量、密度、不 同压力时液相和汽相中的摩尔含量等;热采模型-各组分的粘温曲线、 气液相平衡常数、密度、临界特性、热物性参数(导热系数、热容、 顶底层热损失系数);化学驱模型中还需考虑界面张力变化、吸附数 据、残余阻力因子等。 (4)岩石流体特性:油水相渗、油气相渗。 (5)初始条件:饱和度分布、压力分布、溶解气、泡点压力等。 (6)生产动态模块:生产井、注入井的动态,历史拟合和方案预测。
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数值模拟的过程
数值模拟的主要过程
1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立
4)油藏模型的初算和调通
5)历史拟合及剩余油分布规律
6)方案预测及最优方案推荐
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数值模拟的过程
5.历史拟合及剩余油分布规律
油气藏数值模拟历史拟合的顺序
后面详细讲解
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数值模拟的过程
数值模拟的主要过程
1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立
4)油藏模型的初算和调通
5)历史拟合及剩余油分布规律
6)方案预测及最优方案推荐
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。
静态数据包括:
模拟区块内井口坐标、井斜 校正数据、顶部深度、分层数据、 小层数据(砂层厚度、顶底面深 度、有效厚度、孔隙度、渗透率、 饱和度的测井解释结果)。
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数值模拟的过程
1.基础数据的收集、整理、分析
静态数据包括:
井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据(砂层厚度、 顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果)。
断层: 数模中,用近似 的沿每个网格边 线的阶梯型线段 表示。角点网格 可以很好地反映 与网格边界平行 的断层,并且只 能反映顶底部断 层轨迹线所组成 的空间曲面。
注意!模拟计算时常常出现迭代失败或速度很慢情况,不排除计算软件的稳
定性问题,主要和模型有关。一般需检查以下数据:是否有大量的小孔隙网 格存在?网格是否严重扭曲?是否有大量的非相邻网格存在(ECLIPSE软件有 提示)?井射孔位臵是否是错误的?含水率是否太快?模型地层是否能够提 供足够的产量,是否能够容纳配注量?迭代控制参数是否合理?相渗曲线是 否严重扭曲?
夹层、隔层、干层: 夹层指储层之间孔渗 值比较低,油(气) 饱和度也比较低的层。 当夹层不参与流体流 动时,既传导率为零 时,既可用隔层表示。 干层是不含任何流体 或流体饱和度为零的 层,相当于数模中的 死节点。
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尖灭区: 数模模型中 用零厚度表 示,使用时 应尽量避免。
指有束缚水存在 时的流体渗透率, 即有效渗透率。 平面渗透率值越 大,井周围的流动 性越好,压力传导 越均匀,开采效果 越好。垂向渗透率 对于底水油气藏的 影响如何?
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数值模拟的过程
1.基础数据的收集、整理、分析
静态数据包括:
井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据(砂层厚度、 顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果)。
Kr
0.0 0.8
0.6
Kr
0.4 0.2 0.0 0.0
0.2
0.4
Sw
0.6
0.8
1.0
0.0
0.1
0.2
Sg
0.3
0wk.baidu.com4
0.5
油水相渗曲线
油气相渗曲线
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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.基础数据的收集、整理、分析
静态数据包括:
井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据(砂层厚度、 顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果)。 有效厚度: 有流体存在并且 参与流动的地层 厚度,包括参与 流动的夹层部分。 不是地质上所谓 的油层厚度,而 是油藏中流体可 以流动的砂层厚 度。 厚度: 地 层 厚 度, 并 不是地质上所谓的 砂层厚度,而是实 际油藏的地层厚度, 可以用测井解释后 的顶底层之差求得。
顶面深度(顶部构造): 海拔深度(包括井), 构造线深度应该与井的 顶部海拔深度一致 ,即 使井上部为干层 , 构造 线一般也从干层的顶部 算 起。对于水平井 (当 然不可能完全水平 ), 模拟时最好也给出端点 或拐点轨迹海拔深度。
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数值模拟的过程
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数值模拟的过程
数值模拟的主要过程
1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立
4)油藏模型的初算和调通
5)历史拟合及剩余油分布规律
6)方案预测及最优方案推荐
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数值模拟的过程
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数值模拟的过程
数值模拟的主要过程
1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立
4)油藏模型的初算和调通
5)历史拟合及剩余油分布规律
6)方案预测及最优方案推荐
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数值模拟的过程
1.基础数据的收集、整理、分析
静态数据包括:
井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据(砂层厚度、 顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果)。 孔隙度: 不包括非连通部 分的孔隙度,即 有效孔隙度。一 般情况下,孔隙 度越小,毛管压 力越大,过渡带 外推时见水时间 晚,含水率缓慢 上升。 渗透率:
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