油藏?cái)?shù)值模擬

1、楊承林楊承林 勘探開發(fā)科學(xué)研究院勘探開發(fā)科學(xué)研究院4823153482315313721745389 3:122主講提綱：主講提綱： 第一節(jié)第一節(jié) 油藏?cái)?shù)值模擬概述油藏?cái)?shù)值模擬概述第第二二節(jié)節(jié) 油藏?cái)?shù)值模擬基本原理油藏?cái)?shù)值模擬基本原理第三節(jié)第三節(jié) 油藏地質(zhì)模型的建立油藏地質(zhì)模型的建立 第四節(jié)第四節(jié) 動(dòng)態(tài)歷史擬合方法動(dòng)態(tài)歷史擬合方法 第五節(jié)第五節(jié) 動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)及方案優(yōu)化動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)及方案優(yōu)化 第六節(jié)第六節(jié) 應(yīng)用實(shí)例分析應(yīng)用實(shí)例分析 3:123第一節(jié)第一節(jié) 油藏?cái)?shù)值模擬概述油藏?cái)?shù)值模擬概述 一、油藏?cái)?shù)值模擬的發(fā)展一、油藏?cái)?shù)值模擬的發(fā)展 油藏?cái)?shù)值模擬是指從地下流體滲流過程中的油藏?cái)?shù)

2、值模擬是指從地下流體滲流過程中的本質(zhì)特征出發(fā)，建立描述滲流過程基本物理現(xiàn)象、本質(zhì)特征出發(fā)，建立描述滲流過程基本物理現(xiàn)象、并能描述油藏邊界條件和原始狀況的數(shù)學(xué)模型，并能描述油藏邊界條件和原始狀況的數(shù)學(xué)模型，借助計(jì)算機(jī)計(jì)算求解滲流數(shù)學(xué)模型，結(jié)合油藏地借助計(jì)算機(jī)計(jì)算求解滲流數(shù)學(xué)模型，結(jié)合油藏地質(zhì)學(xué)、油藏工程學(xué)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重現(xiàn)油田開發(fā)質(zhì)學(xué)、油藏工程學(xué)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重現(xiàn)油田開發(fā)的實(shí)際過程，用來解決實(shí)際問題的一種技術(shù)和手的實(shí)際過程，用來解決實(shí)際問題的一種技術(shù)和手段。段。 3:124年代年代主要技術(shù)成果主要技術(shù)成果最大網(wǎng)格最大網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)結(jié)點(diǎn)數(shù)模擬器性能模擬器性能1950Aronofsky和和Jenkins

3、氣體徑向流模型氣體徑向流模型交替方向隱式格式交替方向隱式格式(ADI格式格式)少于少于100只能模擬小的二維模型，不能運(yùn)行三維只能模擬小的二維模型，不能運(yùn)行三維模型。一切必須簡(jiǎn)單：?jiǎn)蜗嗔黧w或者不模型。一切必須簡(jiǎn)單：?jiǎn)蜗嗔黧w或者不可壓縮兩相流體、非常簡(jiǎn)單的幾何形狀?？蓧嚎s兩相流體、非常簡(jiǎn)單的幾何形狀。1960隱式壓力顯式飽和度隱式壓力顯式飽和度(IMPES)計(jì)算方法計(jì)算方法上游加權(quán)上游加權(quán)數(shù)值彌散的控制數(shù)值彌散的控制強(qiáng)隱式強(qiáng)隱式(SIP)過程過程隱式計(jì)算模型隱式計(jì)算模型對(duì)線性連續(xù)超松弛法解方程組進(jìn)行矯正對(duì)線性連續(xù)超松弛法解方程組進(jìn)行矯正200建立了簡(jiǎn)單的三維三相黑油模型，可以建立了簡(jiǎn)單的三維三相

4、黑油模型，可以模擬多井，井位可以任意設(shè)計(jì)，產(chǎn)量隨模擬多井，井位可以任意設(shè)計(jì)，產(chǎn)量隨時(shí)間變化。網(wǎng)格塊尺寸可以變化，并且時(shí)間變化。網(wǎng)格塊尺寸可以變化，并且網(wǎng)格塊可以被切除，或者從系統(tǒng)中消除。網(wǎng)格塊可以被切除，或者從系統(tǒng)中消除。到到60年代末，隱式計(jì)算方法得到發(fā)展，年代末，隱式計(jì)算方法得到發(fā)展，可以用來模擬油井錐進(jìn)?？梢杂脕砟M油井錐進(jìn)。1970Stone相對(duì)滲透率模型相對(duì)滲透率模型垂向平衡概念垂向平衡概念Todlongstaff混相驅(qū)替計(jì)算混相驅(qū)替計(jì)算兩點(diǎn)上游加權(quán)兩點(diǎn)上游加權(quán)D4直接求解方法直接求解方法全速度連續(xù)隱式方法全速度連續(xù)隱式方法擬函數(shù)擬函數(shù)變泡點(diǎn)黑油模型變泡點(diǎn)黑油模型共扼梯度和正交極小化

5、共扼梯度和正交極小化(ORTHOMIN)基于近似因式分解的迭代方法基于近似因式分解的迭代方法Peaceman油井產(chǎn)量、壓力矯正油井產(chǎn)量、壓力矯正對(duì)網(wǎng)格定向效果的九點(diǎn)法對(duì)網(wǎng)格定向效果的九點(diǎn)法2000第一代組分模擬器誕生。計(jì)算速度的限第一代組分模擬器誕生。計(jì)算速度的限制使得只能用大的網(wǎng)格塊，數(shù)值彌散嚴(yán)制使得只能用大的網(wǎng)格塊，數(shù)值彌散嚴(yán)重。同時(shí)，初期的模型比較脆弱。由于重。同時(shí)，初期的模型比較脆弱。由于對(duì)提高采收率的強(qiáng)烈興趣，對(duì)混相模型對(duì)提高采收率的強(qiáng)烈興趣，對(duì)混相模型和化學(xué)驅(qū)的油藏模擬研究進(jìn)行了很大努和化學(xué)驅(qū)的油藏模擬研究進(jìn)行了很大努力。最后隱式計(jì)算方法的進(jìn)步滿足了非力。最后隱式計(jì)算方法的進(jìn)步滿足

6、了非等溫過程解的穩(wěn)定性。等溫過程解的穩(wěn)定性。油藏?cái)?shù)值模擬各發(fā)展階段技術(shù)指標(biāo)對(duì)比油藏?cái)?shù)值模擬各發(fā)展階段技術(shù)指標(biāo)對(duì)比 3:1251980代碼矢量化代碼矢量化嵌套隱式分解嵌套隱式分解體積平衡公式體積平衡公式Y(jié)oung一一Stephenson公式公式自適應(yīng)隱式方法自適應(yīng)隱式方法約束余量約束余量局部網(wǎng)格加密局部網(wǎng)格加密角點(diǎn)幾何角點(diǎn)幾何地質(zhì)統(tǒng)計(jì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)定義域分解定義域分解3300用戶不再必須告知模擬器井位和如何用戶不再必須告知模擬器井位和如何生產(chǎn)。在預(yù)測(cè)階段，油藏模擬器負(fù)責(zé)生產(chǎn)。在預(yù)測(cè)階段，油藏模擬器負(fù)責(zé)決策布井和生產(chǎn)。決定油井何時(shí)開始決策布井和生產(chǎn)。決定油井何時(shí)開始工作、何時(shí)鉆新井、調(diào)整產(chǎn)量使其限工作、

7、何時(shí)鉆新井、調(diào)整產(chǎn)量使其限制在分離器能力之內(nèi)、保持油藏壓力制在分離器能力之內(nèi)、保持油藏壓力在希望的數(shù)值，并且分配生產(chǎn)氣回注在希望的數(shù)值，并且分配生產(chǎn)氣回注和氣舉。另一個(gè)發(fā)展是可以模擬裂縫和氣舉。另一個(gè)發(fā)展是可以模擬裂縫性油藏。突破局部正方形網(wǎng)格連接的性油藏。突破局部正方形網(wǎng)格連接的一般限定，使得可以模擬穿過斷層的一般限定，使得可以模擬穿過斷層的油層位移。最后，開始進(jìn)行交互數(shù)據(jù)油層位移。最后，開始進(jìn)行交互數(shù)據(jù)前處理和用戶圖形界面顯示工作。前處理和用戶圖形界面顯示工作。1990代碼并行化代碼并行化網(wǎng)格粗化網(wǎng)格粗化Voronoi網(wǎng)格網(wǎng)格500000油藏模擬器更加易于使用。包括用戶油藏模擬器更加易于使

8、用。包括用戶圖形界面、數(shù)據(jù)集成方面的廣泛嘗試，圖形界面、數(shù)據(jù)集成方面的廣泛嘗試，以及自動(dòng)網(wǎng)格生成軟件包的發(fā)展。數(shù)以及自動(dòng)網(wǎng)格生成軟件包的發(fā)展。數(shù)值地質(zhì)模型的應(yīng)用，可以描述統(tǒng)計(jì)產(chǎn)值地質(zhì)模型的應(yīng)用，可以描述統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生的精細(xì)參數(shù)，它的應(yīng)用漸漸廣泛。生的精細(xì)參數(shù)，它的應(yīng)用漸漸廣泛。從大量的細(xì)化地質(zhì)參數(shù)到油藏模擬大從大量的細(xì)化地質(zhì)參數(shù)到油藏模擬大網(wǎng)格參數(shù)的粗化需要大量的工作。網(wǎng)格參數(shù)的粗化需要大量的工作。當(dāng)前當(dāng)前多相流線模型多相流線模型PEBI網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù)網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù)子波變換法子波變換法異步并行技術(shù)異步并行技術(shù)旋轉(zhuǎn)交錯(cuò)網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)交錯(cuò)網(wǎng)格百萬百萬或千或千萬以上萬以上水平井、分支井模擬技術(shù)。水平井、分支

9、井模擬技術(shù)。強(qiáng)大的前、后處理功能。強(qiáng)大的前、后處理功能。自動(dòng)擬合技術(shù)自動(dòng)擬合技術(shù)3:126 二、油藏?cái)?shù)值模擬的基本過程二、油藏?cái)?shù)值模擬的基本過程 確定研究目標(biāo)確定研究目標(biāo)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)選擇研究方法選擇研究方法建立地質(zhì)模型建立地質(zhì)模型數(shù)據(jù)檢查及資料輸入數(shù)據(jù)檢查及資料輸入歷史擬合歷史擬合數(shù)值模擬過程數(shù)值模擬過程3:1271. 確定研究目標(biāo)確定研究目標(biāo)對(duì)于具體的研究過程可以綜合考慮以下因素：對(duì)于具體的研究過程可以綜合考慮以下因素：（1）油藏的類型）油藏的類型（2）油藏的開發(fā)階段）油藏的開發(fā)階段（3）提出的工程問題）提出的工程問題2. 選擇研究方法（模擬器）選擇研究方法（模擬器）影響研究方法選擇的三

10、個(gè)主要因素是：影響研究方法選擇的三個(gè)主要因素是：（1）能否找到針對(duì)研究問題的相應(yīng)模擬器。）能否找到針對(duì)研究問題的相應(yīng)模擬器。（2）針對(duì)具體油藏模擬問題，具備對(duì)選定的模擬器作某些修改的能）針對(duì)具體油藏模擬問題，具備對(duì)選定的模擬器作某些修改的能力。力。（3）研究所允許的時(shí)間、計(jì)算機(jī)、人力及經(jīng)費(fèi)的限制，即不允許突）研究所允許的時(shí)間、計(jì)算機(jī)、人力及經(jīng)費(fèi)的限制，即不允許突破規(guī)定的時(shí)間和成本的限制。破規(guī)定的時(shí)間和成本的限制。 選用模型的基本原則是：選用模型的基本原則是：在滿足工程精度要求的條件下在滿足工程精度要求的條件下，以最短，以最短的時(shí)間、最少的人力和計(jì)算機(jī)費(fèi)用選用最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型和方法的時(shí)間、最少的

11、人力和計(jì)算機(jī)費(fèi)用選用最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型和方法。3:1283. 建立地質(zhì)模型建立地質(zhì)模型 網(wǎng)格模型的設(shè)計(jì)要受到模擬過程的類型、在非均質(zhì)油藏中的流網(wǎng)格模型的設(shè)計(jì)要受到模擬過程的類型、在非均質(zhì)油藏中的流體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性、選定的研究目標(biāo)、油藏描述的精確程度以及允許體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性、選定的研究目標(biāo)、油藏描述的精確程度以及允許的計(jì)算時(shí)間和成本預(yù)算等因素的影響。的計(jì)算時(shí)間和成本預(yù)算等因素的影響。4. 數(shù)據(jù)檢查及資料輸入數(shù)據(jù)檢查及資料輸入5. 歷史擬合歷史擬合是油藏模擬中至關(guān)重要的工作。因?yàn)橐粋€(gè)油藏模型被建立起來是油藏模擬中至關(guān)重要的工作。因?yàn)橐粋€(gè)油藏模型被建立起來以后，它是否完全反映油氣藏實(shí)際，并未經(jīng)過檢驗(yàn)。只有

12、利用將生以后，它是否完全反映油氣藏實(shí)際，并未經(jīng)過檢驗(yàn)。只有利用將生產(chǎn)和注入的歷史數(shù)據(jù)輸入模型并運(yùn)行模擬器，再將計(jì)算的結(jié)果與油產(chǎn)和注入的歷史數(shù)據(jù)輸入模型并運(yùn)行模擬器，再將計(jì)算的結(jié)果與油氣藏的實(shí)際動(dòng)態(tài)相比，才能確定模型中采用的油氣藏描述是否是有氣藏的實(shí)際動(dòng)態(tài)相比，才能確定模型中采用的油氣藏描述是否是有效的。若計(jì)算獲得的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與油藏實(shí)際動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)差別甚遠(yuǎn)，就必效的。若計(jì)算獲得的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與油藏實(shí)際動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)差別甚遠(yuǎn)，就必須不斷地調(diào)整輸入模型的基本數(shù)據(jù)，直到由模擬器計(jì)算得到的動(dòng)態(tài)須不斷地調(diào)整輸入模型的基本數(shù)據(jù)，直到由模擬器計(jì)算得到的動(dòng)態(tài)與油藏生產(chǎn)的實(shí)際動(dòng)態(tài)達(dá)到滿意的擬合為止。由于歷史擬合調(diào)整參與油藏生產(chǎn)的

13、實(shí)際動(dòng)態(tài)達(dá)到滿意的擬合為止。由于歷史擬合調(diào)整參數(shù)的目的是為了把真實(shí)油藏的描述搞得盡可能精確，所以，它是油數(shù)的目的是為了把真實(shí)油藏的描述搞得盡可能精確，所以，它是油藏模擬中不能缺少的重要步驟。藏模擬中不能缺少的重要步驟。3:1296. 動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)獲得了好的、可以接受的歷史擬合后，就可利用該模型獲得了好的、可以接受的歷史擬合后，就可利用該模型來預(yù)測(cè)油氣藏未來的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。預(yù)測(cè)的內(nèi)容包括：原油、天來預(yù)測(cè)油氣藏未來的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。預(yù)測(cè)的內(nèi)容包括：原油、天然氣和水的產(chǎn)量，氣油比與油水比的動(dòng)態(tài)，剩余油和剩余氣然氣和水的產(chǎn)量，氣油比與油水比的動(dòng)態(tài)，剩余油和剩余氣的分布，油藏壓力的變化動(dòng)態(tài)，流體前緣位置，對(duì)井

14、設(shè)備和的分布，油藏壓力的變化動(dòng)態(tài)，流體前緣位置，對(duì)井設(shè)備和修井的要求，區(qū)域采出程度，估計(jì)油氣藏最終采收率等。預(yù)修井的要求，區(qū)域采出程度，估計(jì)油氣藏最終采收率等。預(yù)測(cè)的結(jié)果將作為油藏開發(fā)與管理決策的重要依據(jù)。這里所指測(cè)的結(jié)果將作為油藏開發(fā)與管理決策的重要依據(jù)。這里所指出的是，動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，明顯地取決于采用模型的正確出的是，動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，明顯地取決于采用模型的正確性和油藏描述的準(zhǔn)確性與完整性。因此，花一定的時(shí)間與精性和油藏描述的準(zhǔn)確性與完整性。因此，花一定的時(shí)間與精力對(duì)模擬的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，判斷它是否達(dá)到了預(yù)期的研究目力對(duì)模擬的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，判斷它是否達(dá)到了預(yù)期的研究目的，是十分必要的。的，

15、是十分必要的。3:1210三、油藏?cái)?shù)值模擬的主要模型三、油藏?cái)?shù)值模擬的主要模型 油藏?cái)?shù)學(xué)模型的分類，一般有四種方法：油藏?cái)?shù)學(xué)模型的分類，一般有四種方法：混相驅(qū)模型化學(xué)驅(qū)模型熱采模型裂縫模型劃分按油藏結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)方式組分模型黑油模型氣藏模型按油藏特性劃分三維模型二維模型一維模型零維模型按空間維數(shù)劃分三相流模型兩相流模型單相流模型按流體相劃分?jǐn)?shù)值模擬主要模型3:1211四、油藏?cái)?shù)值模擬在油田開發(fā)中的主要作用四、油藏?cái)?shù)值模擬在油田開發(fā)中的主要作用 現(xiàn)以黑油模型為例，闡述油藏?cái)?shù)值模擬的用途?，F(xiàn)以黑油模型為例，闡述油藏?cái)?shù)值模擬的用途。 1. 制定初期開發(fā)方案制定初期開發(fā)方案（1）實(shí)施方案的可行性評(píng)價(jià)。）實(shí)

16、施方案的可行性評(píng)價(jià)。 （2）優(yōu)化）優(yōu)化油氣藏開發(fā)和生產(chǎn)的最佳方案。油氣藏開發(fā)和生產(chǎn)的最佳方案。（3）模擬并優(yōu)化選擇開發(fā)井網(wǎng)、開發(fā)層系、井?dāng)?shù)和井位。）模擬并優(yōu)化選擇開發(fā)井網(wǎng)、開發(fā)層系、井?dāng)?shù)和井位。（4）模擬優(yōu)化注水方式，）模擬優(yōu)化注水方式，判斷不同注水類型的優(yōu)劣判斷不同注水類型的優(yōu)劣。（5）對(duì)不同開采方式的開發(fā)效果進(jìn)行評(píng)估。對(duì)不同開采方式的開發(fā)效果進(jìn)行評(píng)估。（6）對(duì)油藏和流體性質(zhì)的敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)。）對(duì)油藏和流體性質(zhì)的敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)。（7）估算出產(chǎn)量對(duì)油氣開采量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。估算出產(chǎn)量對(duì)油氣開采量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。3:1212四、油藏?cái)?shù)值模擬在油田開發(fā)中的主要作用四、油藏?cái)?shù)值模擬在油田開發(fā)中的

17、主要作用 現(xiàn)以黑油模型為例，闡述油藏?cái)?shù)值模擬的用途?，F(xiàn)以黑油模型為例，闡述油藏?cái)?shù)值模擬的用途。2. 對(duì)已開發(fā)油田的歷史進(jìn)行模擬對(duì)已開發(fā)油田的歷史進(jìn)行模擬（1）確定產(chǎn)液量和生產(chǎn)周期。）確定產(chǎn)液量和生產(chǎn)周期。（2）確定油藏和流體特性，擬合全油田和單井的壓力、含）確定油藏和流體特性，擬合全油田和單井的壓力、含水率水率(氣油比氣油比)等歷史動(dòng)態(tài)。等歷史動(dòng)態(tài)。（3）指出油田開采過程中存在的問題。）指出油田開采過程中存在的問題。（4）確定產(chǎn)出的油氣來自油藏的哪些層位。確定產(chǎn)出的油氣來自油藏的哪些層位。（5）在計(jì)算機(jī)上重現(xiàn)油氣藏的開采過程。）在計(jì)算機(jī)上重現(xiàn)油氣藏的開采過程。 3:1213 3. 動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)

18、預(yù)測(cè) （1）評(píng)價(jià)提高采收率的方法）評(píng)價(jià)提高采收率的方法 A. 天然能量采油；天然能量采油； B. 注水開發(fā)；注水開發(fā)； C. 注氣開采；注氣開采； D. 注聚合物采油；注聚合物采油； E. 注表面活性劑；注表面活性劑； F. 注注CO2和其他混相驅(qū)；和其他混相驅(qū)； G. 注蒸汽；注蒸汽； H. 火燒油層；火燒油層； I. 微生物采油；微生物采油； K. 二元、三元復(fù)合驅(qū)油；二元、三元復(fù)合驅(qū)油；3:1214（2）研究剩余油飽和度分布）研究剩余油飽和度分布 A. 研究剩余油飽和度的分布范圍和類型；研究剩余油飽和度的分布范圍和類型； B. 單井進(jìn)行調(diào)正，改變液流方向，改變注采井別；單井進(jìn)行調(diào)正，改變

19、液流方向，改變注采井別； C. 擴(kuò)大水驅(qū)油波及系數(shù)，改變注水層位；擴(kuò)大水驅(qū)油波及系數(shù)，改變注水層位； D. 回答油田開發(fā)中所遇到的問題并提出解決問題的方法回答油田開發(fā)中所遇到的問題并提出解決問題的方法 （3）評(píng)價(jià)潛力和提高采收率的方向）評(píng)價(jià)潛力和提高采收率的方向 A. 確定井位、加密井的位置；確定井位、加密井的位置； B. 確定產(chǎn)量、開采方式；確定產(chǎn)量、開采方式； C. 確定地面和井的設(shè)備；確定地面和井的設(shè)備； D. 各種調(diào)整開發(fā)方案指標(biāo)對(duì)比及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。各種調(diào)整開發(fā)方案指標(biāo)對(duì)比及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。3:1215 4. 專題和機(jī)理問題的研究專題和機(jī)理問題的研究 （1）對(duì)比注水、注氣和天然枯竭開采動(dòng)態(tài)；）對(duì)

20、比注水、注氣和天然枯竭開采動(dòng)態(tài)； （2）研究各種注水方式的效果；）研究各種注水方式的效果； （3）研究井距、井網(wǎng)對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響；）研究井距、井網(wǎng)對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響； （4）研究不同開發(fā)層系對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響；）研究不同開發(fā)層系對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響； （5）研究不同開發(fā)方案的各種指標(biāo)；）研究不同開發(fā)方案的各種指標(biāo)； （6）研究單井產(chǎn)量對(duì)采收率的影響；）研究單井產(chǎn)量對(duì)采收率的影響； （7）研究注水速度對(duì)產(chǎn)油量和采收率的影響；）研究注水速度對(duì)產(chǎn)油量和采收率的影響； （8）研究油藏平面性質(zhì)和層間非均質(zhì)性對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響；）研究油藏平面性質(zhì)和層間非均質(zhì)性對(duì)油藏動(dòng)態(tài)的影響； （9）驗(yàn)證油藏的面積和地質(zhì)儲(chǔ)量；）驗(yàn)

21、證油藏的面積和地質(zhì)儲(chǔ)量； （10）檢驗(yàn)油藏?cái)?shù)據(jù)；）檢驗(yàn)油藏?cái)?shù)據(jù)； （11）評(píng)價(jià)各種可能的評(píng)價(jià)各種可能的EOR方案及其實(shí)施方法方案及其實(shí)施方法。 3:1216 五、當(dāng)前常用的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介五、當(dāng)前常用的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介 1. Desktop VIP油藏?cái)?shù)值模擬軟件油藏?cái)?shù)值模擬軟件Desktop VIP油藏?cái)?shù)值模擬軟件是美國(guó)油藏?cái)?shù)值模擬軟件是美國(guó)蘭蘭德馬克公司德馬克公司開發(fā)的開發(fā)的并行模擬軟件并行模擬軟件。并行油藏并行油藏?cái)?shù)值模擬是近年發(fā)展起來的新技術(shù)數(shù)值模擬是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，既能處既能處理大規(guī)模油藏?cái)?shù)值模擬和超大規(guī)模油藏?cái)?shù)值理大規(guī)模油藏?cái)?shù)值模擬和超大規(guī)模油藏?cái)?shù)值模擬模擬，同時(shí)又能加快小規(guī)模油藏?cái)?shù)

22、值模擬的同時(shí)又能加快小規(guī)模油藏?cái)?shù)值模擬的運(yùn)算速度運(yùn)算速度，使模擬更大、更快、更準(zhǔn)確使模擬更大、更快、更準(zhǔn)確，縮縮短研究周期短研究周期。3:1217 五、當(dāng)前常用的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介五、當(dāng)前常用的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介 1. Desktop VIP油藏?cái)?shù)值模擬軟件油藏?cái)?shù)值模擬軟件Desktop VIP油藏?cái)?shù)值模擬軟件包括了多個(gè)模擬油藏?cái)?shù)值模擬軟件包括了多個(gè)模擬模塊：模塊： （1）VIP-BLACKOIL 三維三相黑油模型三維三相黑油模型 （2）VIP-COMP組份狀態(tài)方程控制的組份組份狀態(tài)方程控制的組份模型模型 （3）VIP-THERMTM 熱采模型熱采模型 （4）VIP-POLYMER聚合物驅(qū)模型聚合物驅(qū)模型

23、 （5）VIP-DUAL裂縫模型裂縫模型3:1218 五、當(dāng)前常用的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介五、當(dāng)前常用的應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介3:1219包括11個(gè)模塊：GEOLINKGRIDGENR PRCOREDT_PVTCURVEDPREXECARRAY3DVIEWPLOTVIEWVIP_COREVIP_EXEC前處理模塊：后處理模塊：主模塊：3:1220各模塊之間的關(guān)系：各模塊之間的關(guān)系：GEOLINKARRAYVIP_COREGRIDGENRPRCOREDT_PVTCURVEDPREXECVIP_EXECPLOTVIEW3DVIEW3:1221模塊類模塊類模塊名模塊名主要功能主要功能前處理前處理Geolink三維可視化

24、模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到模擬模型Gridgenr數(shù)據(jù)數(shù)字化輸入、模型網(wǎng)格化Array網(wǎng)格屬性插值計(jì)算Prexec為動(dòng)態(tài)模型處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)Dtpvt組分相態(tài)分析后處理后處理3dview三維可視化觀察模擬結(jié)果2dview二維可視化觀察模擬結(jié)果Plotview模擬生產(chǎn)曲線分析Simout簡(jiǎn)化二維可視化生產(chǎn)曲線主模型主模型Vip-exec黑油模型Vip-comp*多組分模型VIPVIP軟件各模塊的主要功能：軟件各模塊的主要功能： 3:1222GEOLINKGEOLINK是一種將地質(zhì)、地層或地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型是一種將地質(zhì)、地層或地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型轉(zhuǎn)換成用于油藏模擬的成熟的轉(zhuǎn)換成用于油藏模擬的成熟的3D3D工具。對(duì)非常工具。對(duì)非

25、常詳細(xì)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，就能在詳細(xì)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，就能在不犧牲精度的情況下開發(fā)一種更簡(jiǎn)單的模型結(jié)不犧牲精度的情況下開發(fā)一種更簡(jiǎn)單的模型結(jié)構(gòu)用于模擬。構(gòu)用于模擬。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：3:1223 GRIDGENR GRIDGENR 用以詳細(xì)描述油藏的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)和油藏的性質(zhì)，用以詳細(xì)描述油藏的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)和油藏的性質(zhì)，把油藏描述的數(shù)據(jù)編輯成主模型所需的格式，尤其是可以輸入和編把油藏描述的數(shù)據(jù)編輯成主模型所需的格式，尤其是可以輸入和編輯各種等值線圖，如等深圖、等厚圖、井位構(gòu)造圖、孔、滲、飽等輯各種等值線圖，如等深圖、等厚圖、井位構(gòu)造圖、孔、滲、飽等值圖等。

26、可以在打印機(jī)或繪圖儀上輸出圖件。值圖等?？梢栽诖蛴C(jī)或繪圖儀上輸出圖件。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：3:1224GRIDGENR GRIDGENR 能夠?qū)Τ跏蓟筒啬Ｐ瓦M(jìn)行網(wǎng)格化、能夠?qū)Τ跏蓟筒啬Ｐ瓦M(jìn)行網(wǎng)格化、計(jì)算和觀察，即把油藏模型細(xì)分成三維計(jì)算和觀察，即把油藏模型細(xì)分成三維“網(wǎng)網(wǎng)格塊格塊”供計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬計(jì)算。能容易地進(jìn)供計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬計(jì)算。能容易地進(jìn)行局部網(wǎng)格加密定義，用于地質(zhì)上模擬復(fù)雜行局部網(wǎng)格加密定義，用于地質(zhì)上模擬復(fù)雜特性的特性的3D3D網(wǎng)格化，能粗化由網(wǎng)格化，能粗化由GeoLinkGeoLink生成的生成的3D3D地質(zhì)模型，并在模擬之前用地質(zhì)模型，并在模擬之前用3DVI

27、EW3DVIEW可視化可視化你的結(jié)果。你的結(jié)果。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：3:1225PREXEC PREXEC 一個(gè)收集和準(zhǔn)備各種油藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)的工具?？梢裕阂粋€(gè)收集和準(zhǔn)備各種油藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)的工具?？梢裕? 1）輸入新的模擬數(shù)據(jù)或修改已有的模擬數(shù)據(jù)；）輸入新的模擬數(shù)據(jù)或修改已有的模擬數(shù)據(jù)；2 2）從別的資源引入油水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)；）從別的資源引入油水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)；3 3）自動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)行主模型所需的模擬記錄文件；）自動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)行主模型所需的模擬記錄文件；4 4）自動(dòng)生成多個(gè)不同的模擬研究方案。）自動(dòng)生成多個(gè)不同的模擬研究方案。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：3:1226VIP_CORE VIP

28、_CORE 是是VIPVIP系列軟件的初始系列軟件的初始化模塊，用來計(jì)算模擬模塊所需用化模塊，用來計(jì)算模擬模塊所需用到的油藏初始條件。到的油藏初始條件。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：VIP_EXEC VIP_EXEC 是是VIPVIP系列軟件的主模塊，系列軟件的主模塊，用來運(yùn)行與時(shí)間有關(guān)的模擬計(jì)算，用來運(yùn)行與時(shí)間有關(guān)的模擬計(jì)算，計(jì)算油藏壓力和飽和度隨時(shí)間和工計(jì)算油藏壓力和飽和度隨時(shí)間和工作制度的變化。作制度的變化。3:1227主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：PLOTVIEW PLOTVIEW 是一個(gè)繪圖工具，根據(jù)是一個(gè)繪圖工具，根據(jù)VIPVIP模擬結(jié)果繪制油井模擬結(jié)果繪制油井生產(chǎn)曲線

29、，把結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)資料或其他方案對(duì)比。生產(chǎn)曲線，把結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)資料或其他方案對(duì)比。3:1228利用利用 PLOTVIEW PLOTVIEW 可以：可以：1 1）觀察模擬結(jié)果彩圖，可在同一顯示畫）觀察模擬結(jié)果彩圖，可在同一顯示畫面上迭合多條曲線，逐一對(duì)比；面上迭合多條曲線，逐一對(duì)比；2 2）創(chuàng)建多畫面，包括不同繪圖數(shù)據(jù)組合；）創(chuàng)建多畫面，包括不同繪圖數(shù)據(jù)組合；3 3）觀察曲線內(nèi)的單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；）觀察曲線內(nèi)的單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；4 4）控制繪圖曲線（圖頭、圖例、坐標(biāo)等）控制繪圖曲線（圖頭、圖例、坐標(biāo)等）的顯示屬性。的顯示屬性。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：3:12293DVIEW 3DVIEW 是一

30、個(gè)三是一個(gè)三維油藏可視化軟件維油藏可視化軟件包，可將油藏模擬包，可將油藏模擬計(jì)算結(jié)果以三維視計(jì)算結(jié)果以三維視圖形式呈現(xiàn)出來，圖形式呈現(xiàn)出來，具備縮放、拖拉、具備縮放、拖拉、旋轉(zhuǎn)、切割等功能，旋轉(zhuǎn)、切割等功能，給油藏模擬人員和給油藏模擬人員和油藏工程師提供一油藏工程師提供一個(gè)形象分析工具。個(gè)形象分析工具。主要模塊功能介紹：主要模塊功能介紹：3:1230可以解決以下問題：可以解決以下問題：油藏地質(zhì)模型的可視化油藏地質(zhì)模型的可視化可以觀察到地下流體可以觀察到地下流體的流動(dòng)的流動(dòng)再現(xiàn)油藏及單井的開發(fā)歷史再現(xiàn)油藏及單井的開發(fā)歷史定量研究剩余油分布規(guī)律、為剩余油的挖潛提供依定量研究剩余油分布規(guī)律、為剩余油

31、的挖潛提供依據(jù)據(jù)開發(fā)方案研究（開發(fā)井位部暑、注采井網(wǎng)、注水開發(fā)方案研究（開發(fā)井位部暑、注采井網(wǎng)、注水方式及采油方式研究等），開發(fā)方案指標(biāo)預(yù)測(cè)與方式及采油方式研究等），開發(fā)方案指標(biāo)預(yù)測(cè)與對(duì)比對(duì)比 3:12312. CMG CMG是是Canada Model Group（加拿大計(jì)算機(jī)模擬軟件集團(tuán)）的縮寫，（加拿大計(jì)算機(jī)模擬軟件集團(tuán)）的縮寫，是全球最大的油藏?cái)?shù)值模擬軟件獨(dú)立開發(fā)商，在全球是全球最大的油藏?cái)?shù)值模擬軟件獨(dú)立開發(fā)商，在全球45個(gè)國(guó)家擁有客戶。個(gè)國(guó)家擁有客戶。該軟件能完成油藏開發(fā)方案設(shè)計(jì)即開發(fā)方案概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)開發(fā)方案設(shè)該軟件能完成油藏開發(fā)方案設(shè)計(jì)即開發(fā)方案概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)開發(fā)方案設(shè)計(jì)和開發(fā)方

32、案調(diào)整等工作。計(jì)和開發(fā)方案調(diào)整等工作。CMG軟件包括以下功能模塊：軟件包括以下功能模塊：（1）地質(zhì)建模）地質(zhì)建模（ModelBuilder）：主要通過測(cè)井解釋成果、地震解釋成果、：主要通過測(cè)井解釋成果、地震解釋成果、儲(chǔ)層地質(zhì)及實(shí)驗(yàn)分析構(gòu)造氣藏三維地質(zhì)模型，建立油藏網(wǎng)格屬性。儲(chǔ)層地質(zhì)及實(shí)驗(yàn)分析構(gòu)造氣藏三維地質(zhì)模型，建立油藏網(wǎng)格屬性。（2）三采）三采模型模型（START）：）：用于用于聚合物驅(qū)油、二元復(fù)合驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)、聚合物驅(qū)油、二元復(fù)合驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)、凝膠驅(qū)油、可動(dòng)凝膠驅(qū)油等數(shù)值模擬，凝膠驅(qū)油、可動(dòng)凝膠驅(qū)油等數(shù)值模擬，START模塊是模塊是CMG最主要的特最主要的特色。色。（3）組分模型）組分

33、模型（GEM）：）：用于凝析氣藏和稠油熱采用于凝析氣藏和稠油熱采模擬。模擬。（4）黑油模型（）黑油模型（IMEX）：）：用于油藏和一般氣藏模擬計(jì)算用于油藏和一般氣藏模擬計(jì)算。（5）相態(tài)計(jì)算模塊）相態(tài)計(jì)算模塊（WinProp）：適用于相態(tài)轉(zhuǎn)換計(jì)算。）：適用于相態(tài)轉(zhuǎn)換計(jì)算。（6）后處理模塊）后處理模塊（包括（包括Results Graph、Results 3D、Results Report等模塊）：等模塊）：可對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行二維、三維動(dòng)態(tài)顯示，可直接出報(bào)告?？蓪?duì)模擬結(jié)果進(jìn)行二維、三維動(dòng)態(tài)顯示，可直接出報(bào)告。 3:1232CMG的的一些主要特征和功能為：一些主要特征和功能為：（1）自適應(yīng)隱式方法）自

34、適應(yīng)隱式方法 （2）雙孔）雙孔/雙滲雙滲（3）擬混相驅(qū)選項(xiàng)）擬混相驅(qū)選項(xiàng) （4）聚合物模型選項(xiàng)）聚合物模型選項(xiàng) （5）斷層油藏選項(xiàng)）斷層油藏選項(xiàng) （6）井的全隱式處理）井的全隱式處理 （7）矩陣求解方法）矩陣求解方法 （8）局部網(wǎng)格加密）局部網(wǎng)格加密 （9）尖滅層）尖滅層 （10）油藏初始化）油藏初始化 （11）靈活的網(wǎng)格系統(tǒng)）靈活的網(wǎng)格系統(tǒng) （12）可變泡點(diǎn)）可變泡點(diǎn) （13）水區(qū)模型）水區(qū)模型 （14）輸入）輸入/輸出單位輸出單位（15）可移植性）可移植性 （16）繪圖系統(tǒng)）繪圖系統(tǒng)3:12333. Eclipse模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng) Eclipse軟件是斯倫貝謝公司開發(fā)的一套能與軟件是斯倫貝

35、謝公司開發(fā)的一套能與地質(zhì)建模軟件地質(zhì)建模軟件Petrel對(duì)接的油藏?cái)?shù)值模擬軟件，對(duì)接的油藏?cái)?shù)值模擬軟件，是一個(gè)并行化的可以模擬黑油、組分、熱采等問是一個(gè)并行化的可以模擬黑油、組分、熱采等問題的成熟軟件。題的成熟軟件。Eclipse油藏?cái)?shù)值模擬軟件油藏?cái)?shù)值模擬軟件廣泛開廣泛開展了從油藏到氣藏展了從油藏到氣藏、從常規(guī)油田到特殊類型油氣從常規(guī)油田到特殊類型油氣田、從常規(guī)模擬研究到特殊模擬研究等多方面的田、從常規(guī)模擬研究到特殊模擬研究等多方面的應(yīng)用。應(yīng)用。 2003a包括如下模塊：主模型包括如下模塊：主模型:黑油、組份、黑油、組份、熱采、流線法熱采、流線法，運(yùn)行平臺(tái)運(yùn)行平臺(tái):Eclipse Offic

36、e，前后處前后處理理：FloGrid、PVTi、SCAL、Schedule、SimOpt、VFPi、FloViz、WelTest200。 3:12343. Eclipse模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng)3:12353. Eclipse模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng)3:12363. Eclipse模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng)性能：性能： （1）能夠模擬各種類型的油氣藏，包括砂巖油氣藏、裂縫性能夠模擬各種類型的油氣藏，包括砂巖油氣藏、裂縫性雙孔雙滲油氣藏、凝析油氣藏和低滲透油氣藏。雙孔雙滲油氣藏、凝析油氣藏和低滲透油氣藏。（2）能夠模擬多種開采方式，包括一次、二次、三次采油。能夠模擬多種開采方式，包括一次、二次、三次采油。諸如衰竭開采、注

37、水開采、注氣開采和循環(huán)注氣開采。諸如衰竭開采、注水開采、注氣開采和循環(huán)注氣開采。在三次采油中有多種選項(xiàng)，其中包括聚合物驅(qū)、混合相在三次采油中有多種選項(xiàng)，其中包括聚合物驅(qū)、混合相驅(qū)（包括氣水交替混驅(qū)）、表面活性劑驅(qū)和泡沫驅(qū)等。驅(qū)（包括氣水交替混驅(qū)）、表面活性劑驅(qū)和泡沫驅(qū)等。（3）Eclipse可在下列單處理器機(jī)器上運(yùn)行：可在下列單處理器機(jī)器上運(yùn)行：Sun，SGI，IBM，PC（Win98/ NT/2000，Linux）。3:1237（4）具有正交網(wǎng)格、徑向網(wǎng)格、角點(diǎn)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)具有正交網(wǎng)格、徑向網(wǎng)格、角點(diǎn)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)PEBI網(wǎng)格。網(wǎng)格。Eclipse的的PEBI網(wǎng)格既具有正交網(wǎng)格的正交性，又具有

38、角網(wǎng)格既具有正交網(wǎng)格的正交性，又具有角點(diǎn)網(wǎng)格的靈活性，同時(shí)又獨(dú)具自適應(yīng)性，形成三角形或六點(diǎn)網(wǎng)格的靈活性，同時(shí)又獨(dú)具自適應(yīng)性，形成三角形或六邊形等多面體網(wǎng)格。邊形等多面體網(wǎng)格。（5）能夠進(jìn)行垂向和水平網(wǎng)格局部加密（笛卡爾、徑向、能夠進(jìn)行垂向和水平網(wǎng)格局部加密（笛卡爾、徑向、PEBI）。局部加密部分與整體模型是分開并行計(jì)算，以）。局部加密部分與整體模型是分開并行計(jì)算，以提高整體模型的計(jì)算效率。在模型運(yùn)行期間可以按需要取提高整體模型的計(jì)算效率。在模型運(yùn)行期間可以按需要取消或?qū)嵤┚植烤W(wǎng)格加密。消或?qū)嵤┚植烤W(wǎng)格加密。（6 6）各種網(wǎng)格都可以在某種數(shù)量或空間尺寸的約束下自動(dòng)生各種網(wǎng)格都可以在某種數(shù)量或空間

39、尺寸的約束下自動(dòng)生成，并自動(dòng)計(jì)算模型所需的各種參數(shù)場(chǎng)。成，并自動(dòng)計(jì)算模型所需的各種參數(shù)場(chǎng)。3:1238（7 7）網(wǎng)格可以通過符合網(wǎng)格可以通過符合POSC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的公共數(shù)據(jù)庫國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的公共數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)建模軟件一體化生成。網(wǎng)格生成模塊和地質(zhì)建模軟件一體化生成。網(wǎng)格生成模塊FloGrid是個(gè)一體化的產(chǎn)品，它支持三維油藏描述是個(gè)一體化的產(chǎn)品，它支持三維油藏描述標(biāo)準(zhǔn)格式標(biāo)準(zhǔn)格式RESCUE（基于（基于POSC標(biāo)準(zhǔn)）輸入，也標(biāo)準(zhǔn)）輸入，也可以直接讀入二維地質(zhì)圖件形成網(wǎng)格系統(tǒng)?？梢灾苯幼x入二維地質(zhì)圖件形成網(wǎng)格系統(tǒng)。 （8） Eclipse有一套嚴(yán)格的粗化原則、有一套嚴(yán)格的粗化原則、 多級(jí)粗化的多級(jí)粗化的參數(shù)

40、計(jì)算方法和粗化結(jié)果的快速直觀檢驗(yàn)方參數(shù)計(jì)算方法和粗化結(jié)果的快速直觀檢驗(yàn)方法。法。 Eclipse對(duì)于復(fù)雜非均勻油藏實(shí)行多級(jí)粗化，對(duì)于復(fù)雜非均勻油藏實(shí)行多級(jí)粗化，對(duì)單相、多相數(shù)據(jù)從巖心級(jí)（對(duì)單相、多相數(shù)據(jù)從巖心級(jí)（1-20cm）、巖相級(jí)）、巖相級(jí)（20cm-4m）、區(qū)段級(jí)（）、區(qū)段級(jí)（4-100m）到油田級(jí)）到油田級(jí)（100m-N）做系統(tǒng)的粗化。）做系統(tǒng)的粗化。 3:1239第第二二節(jié)節(jié) 油藏?cái)?shù)值模擬基本原理油藏?cái)?shù)值模擬基本原理 油藏特性油藏特性（儲(chǔ)層（儲(chǔ)層+流體）流體）初始條件初始條件邊界條件邊界條件輔助方程輔助方程創(chuàng)建：創(chuàng)建：數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為：轉(zhuǎn)化為：數(shù)值模型數(shù)值模型得到：得到：計(jì)算機(jī)

41、模型計(jì)算機(jī)模型展現(xiàn)或預(yù)測(cè)：展現(xiàn)或預(yù)測(cè)：油藏生產(chǎn)過程油藏生產(chǎn)過程離散化、線性化離散化、線性化數(shù)值解、編程數(shù)值解、編程3:1240 一、建立油藏地質(zhì)模型的基本步驟一、建立油藏地質(zhì)模型的基本步驟 建立油藏?cái)?shù)值模型的基本步驟是：建立油藏?cái)?shù)值模型的基本步驟是： 1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：包括網(wǎng)格數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)參包括網(wǎng)格數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)參數(shù)和其它參數(shù)。數(shù)和其它參數(shù)。 2. 數(shù)字化：數(shù)字化：將油藏各種等值線和網(wǎng)格圖輸入計(jì)算將油藏各種等值線和網(wǎng)格圖輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)讀出網(wǎng)格的各種參數(shù)。機(jī)，由計(jì)算機(jī)讀出網(wǎng)格的各種參數(shù)。 3. 網(wǎng)格的選擇：網(wǎng)格的選擇：考慮網(wǎng)格定向、尺寸和形狀?？紤]網(wǎng)格定向、尺寸和形狀

42、。第三節(jié)第三節(jié) 油藏地質(zhì)模型的建立油藏地質(zhì)模型的建立 3:1241 二、建立地質(zhì)模型的基本原則二、建立地質(zhì)模型的基本原則 1. 考慮儲(chǔ)層、流體之間的相互聯(lián)系和相互影響，不宜人為將一考慮儲(chǔ)層、流體之間的相互聯(lián)系和相互影響，不宜人為將一個(gè)油藏整體切割成多個(gè)獨(dú)立的單元進(jìn)行模擬研究。個(gè)油藏整體切割成多個(gè)獨(dú)立的單元進(jìn)行模擬研究。2. 考慮油藏受邊水、底水的影響。在平面區(qū)域內(nèi)，平面網(wǎng)格在考慮油藏受邊水、底水的影響。在平面區(qū)域內(nèi)，平面網(wǎng)格在覆蓋全部研究區(qū)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)向外擴(kuò)展。在垂向上適當(dāng)增覆蓋全部研究區(qū)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)向外擴(kuò)展。在垂向上適當(dāng)增加模擬層。加模擬層。3. 如果油藏帶有氣頂，考慮油藏與它上方的氣頂

43、和與它下方的如果油藏帶有氣頂，考慮油藏與它上方的氣頂和與它下方的水體處于一個(gè)統(tǒng)一的水動(dòng)力學(xué)體系中，氣頂?shù)拈_采和邊水以水體處于一個(gè)統(tǒng)一的水動(dòng)力學(xué)體系中，氣頂?shù)拈_采和邊水以及注水井的作用都對(duì)油藏生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響。因此在模擬過及注水井的作用都對(duì)油藏生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響。因此在模擬過程中必須同時(shí)考慮氣井、油井和水井的共同作用。程中必須同時(shí)考慮氣井、油井和水井的共同作用。3:1242 二、建立地質(zhì)模型的基本原則二、建立地質(zhì)模型的基本原則 4. 油藏的開采受夾層、隔層影響較大，因此，在建立模型時(shí)要充分反映夾油藏的開采受夾層、隔層影響較大，因此，在建立模型時(shí)要充分反映夾層、隔層的特性。層、隔層的特性。5. 為了

44、保證能充分反映油田開發(fā)過程中調(diào)整措施（新投生產(chǎn)井、轉(zhuǎn)層、補(bǔ)為了保證能充分反映油田開發(fā)過程中調(diào)整措施（新投生產(chǎn)井、轉(zhuǎn)層、補(bǔ)孔、老井轉(zhuǎn)注轉(zhuǎn)氣轉(zhuǎn)采、卡堵、關(guān)停等），同時(shí)考慮模擬計(jì)算的速度，孔、老井轉(zhuǎn)注轉(zhuǎn)氣轉(zhuǎn)采、卡堵、關(guān)停等），同時(shí)考慮模擬計(jì)算的速度，動(dòng)態(tài)時(shí)間段步長(zhǎng)的選取不宜以季度或日產(chǎn)為時(shí)間單位，以月為劃分單元?jiǎng)討B(tài)時(shí)間段步長(zhǎng)的選取不宜以季度或日產(chǎn)為時(shí)間單位，以月為劃分單元比較合適。比較合適。6. 為了減少計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，平面上去掉有效滲透率、孔隙度、厚度為零的為了減少計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，平面上去掉有效滲透率、孔隙度、厚度為零的區(qū)域；在垂向上充分考慮地質(zhì)條件（隔夾層和底水），為了保證達(dá)到較區(qū)域；在垂向上充分考

45、慮地質(zhì)條件（隔夾層和底水），為了保證達(dá)到較高的模擬精度。高的模擬精度。7. 網(wǎng)格大小和多少，考慮了計(jì)算機(jī)的容量、計(jì)算速度和模擬精度。網(wǎng)格大小和多少，考慮了計(jì)算機(jī)的容量、計(jì)算速度和模擬精度。 3:1243三、網(wǎng)格劃分三、網(wǎng)格劃分 建立網(wǎng)格必須考慮以下幾個(gè)方面的問題：建立網(wǎng)格必須考慮以下幾個(gè)方面的問題： 1. 選擇合理的網(wǎng)格系統(tǒng)選擇合理的網(wǎng)格系統(tǒng) 2. 網(wǎng)格定向網(wǎng)格定向 3. 網(wǎng)格尺寸網(wǎng)格尺寸四、網(wǎng)格的賦值四、網(wǎng)格的賦值根據(jù)各小層在參數(shù)井點(diǎn)處的屬性參數(shù)值，內(nèi)插出各節(jié)根據(jù)各小層在參數(shù)井點(diǎn)處的屬性參數(shù)值，內(nèi)插出各節(jié)點(diǎn)處的屬性值（如孔隙度、滲透率、油藏頂部深度、有點(diǎn)處的屬性值（如孔隙度、滲透率、油藏頂部

46、深度、有效厚度、砂巖厚度、初始飽和度、初始?jí)毫Φ龋?，得到效厚度、砂巖厚度、初始飽和度、初始?jí)毫Φ龋?，得到網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的初始參數(shù)場(chǎng)，并在水驅(qū)擬合過程中根據(jù)實(shí)際網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的初始參數(shù)場(chǎng)，并在水驅(qū)擬合過程中根據(jù)實(shí)際油水井生產(chǎn)關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最終獲得符合實(shí)際的物油水井生產(chǎn)關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最終獲得符合實(shí)際的物性參數(shù)場(chǎng)。性參數(shù)場(chǎng)。3:1244五、模擬所需的參數(shù)及其確定方法五、模擬所需的參數(shù)及其確定方法在進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬計(jì)算之前，通常要在進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬計(jì)算之前，通常要確定模擬過程中所需的眾多參數(shù)，這些參確定模擬過程中所需的眾多參數(shù)，這些參數(shù)可分為：油藏及儲(chǔ)層數(shù)據(jù)、流體性質(zhì)數(shù)數(shù)可分為：油藏及儲(chǔ)層數(shù)據(jù)、流體性質(zhì)數(shù)

47、據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等三大類。所選用的模據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等三大類。所選用的模擬器不同，所需要的參數(shù)會(huì)有差異，這里擬器不同，所需要的參數(shù)會(huì)有差異，這里以黑油模型為例加以說明。以黑油模型為例加以說明。3:1245五、模擬所需的參數(shù)及其確定方法五、模擬所需的參數(shù)及其確定方法1. 油藏及儲(chǔ)層數(shù)據(jù)油藏及儲(chǔ)層數(shù)據(jù) （1）數(shù)據(jù)來源）數(shù)據(jù)來源 數(shù)據(jù)來源于地震資料、巖心分析、測(cè)井解釋、試井分?jǐn)?shù)據(jù)來源于地震資料、巖心分析、測(cè)井解釋、試井分析、油藏資料及信息等。析、油藏資料及信息等。 通過地震資料分析可獲得以下與模擬有關(guān)的信息：通過地震資料分析可獲得以下與模擬有關(guān)的信息： 構(gòu)造大小、形狀、走向及連續(xù)性；構(gòu)造大小、形狀、

48、走向及連續(xù)性； 油藏總厚度；油藏總厚度； 斷層及其連續(xù)性；斷層及其連續(xù)性； 油層的接觸關(guān)系；油層的接觸關(guān)系； 流體類型流體類型氣體或液體；氣體或液體； 井間層析技術(shù)可提供漏掉油氣分布的情況。井間層析技術(shù)可提供漏掉油氣分布的情況。3:1246通過巖心分析可獲得與黑油模擬有關(guān)的地質(zhì)信息和工程信息：通過巖心分析可獲得與黑油模擬有關(guān)的地質(zhì)信息和工程信息：地質(zhì)信息：包括地層的巖性、沉積結(jié)構(gòu)、孔隙類型、流動(dòng)能力、油氣顯示狀況、地質(zhì)信息：包括地層的巖性、沉積結(jié)構(gòu)、孔隙類型、流動(dòng)能力、油氣顯示狀況、所在地層厚度。所在地層厚度。 油藏信息：包括孔隙度、滲透率及二者的關(guān)系，油層含油飽和度和剩余油飽和油藏信息：包括

49、孔隙度、滲透率及二者的關(guān)系，油層含油飽和度和剩余油飽和度分布，相對(duì)滲透率、地層潤(rùn)濕性和毛管壓力、孔隙容積壓縮系數(shù)等。度分布，相對(duì)滲透率、地層潤(rùn)濕性和毛管壓力、孔隙容積壓縮系數(shù)等。油藏的基礎(chǔ)參數(shù)如下：油藏的基礎(chǔ)參數(shù)如下： 油藏參照壓力；油藏參照壓力； 油藏參照壓力下對(duì)應(yīng)的參照深度；油藏參照壓力下對(duì)應(yīng)的參照深度； 油水界面；油水界面； 油氣界面；油氣界面； 地面原油密度；地面原油密度； 束縛水飽和度；束縛水飽和度； 油藏溫度；油藏溫度； 原始條件下的地層水粘度；原始條件下的地層水粘度； 原始條件下的地下原油粘度；原始條件下的地下原油粘度； 巖石壓縮系數(shù)；巖石壓縮系數(shù)； 標(biāo)準(zhǔn)壓力；標(biāo)準(zhǔn)壓力； 標(biāo)準(zhǔn)溫

50、度。標(biāo)準(zhǔn)溫度。 3:1247 （2）黑油模擬所需描述油藏性質(zhì)變化的等值圖）黑油模擬所需描述油藏性質(zhì)變化的等值圖主要包括：主要包括： 油藏的構(gòu)造圖；油藏的構(gòu)造圖； 有效厚度和總厚度等值線圖；有效厚度和總厚度等值線圖； 每一層的孔隙度分布圖；每一層的孔隙度分布圖； 每一層的巖石區(qū)域分布圖；每一層的巖石區(qū)域分布圖； 每一層的含水飽和度分布圖；每一層的含水飽和度分布圖； 每一層的滲透率分布圖，包括水平和垂直各方向。每一層的滲透率分布圖，包括水平和垂直各方向。3:1248（3）所需的其它有關(guān)油藏?cái)?shù)據(jù)）所需的其它有關(guān)油藏?cái)?shù)據(jù) 相對(duì)滲透率；相對(duì)滲透率； 毛管壓力；毛管壓力； 巖石壓縮系數(shù)；巖石壓縮系數(shù)； 垂

51、向滲透率；垂向滲透率； 絕對(duì)滲透率分布；絕對(duì)滲透率分布； 原始含水飽和度分布原始含水飽和度分布。3:12492. 流體性質(zhì)流體性質(zhì) 對(duì)黑油樣品進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)室分析，可以得到以對(duì)黑油樣品進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)室分析，可以得到以下黑油模擬所需的流體數(shù)據(jù)：下黑油模擬所需的流體數(shù)據(jù)： 原油、氣體及水的地層體積系數(shù)與地層壓力的原油、氣體及水的地層體積系數(shù)與地層壓力的關(guān)系；關(guān)系； 原油、氣體及水的粘度與壓力的關(guān)系；原油、氣體及水的粘度與壓力的關(guān)系； 原油、氣體及水壓縮系數(shù)與壓力的關(guān)系；分離原油、氣體及水壓縮系數(shù)與壓力的關(guān)系；分離器條件下的原油地層體積系數(shù)；器條件下的原油地層體積系數(shù)； 分離器條件下的溶解氣量；分離

52、器條件下的溶解氣量； 油、氣、水的地面、地下密度。油、氣、水的地面、地下密度。3:12503. 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集當(dāng)把地面、巖石和流體數(shù)據(jù)恰當(dāng)?shù)剌斎肽Ｐ秃?，?dāng)把地面、巖石和流體數(shù)據(jù)恰當(dāng)?shù)剌斎肽Ｐ秃螅赡Ｐ统绦蚩捎?jì)算出流體性質(zhì)、儲(chǔ)量及其分布。為進(jìn)由模型程序可計(jì)算出流體性質(zhì)、儲(chǔ)量及其分布。為進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，必須提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。它包括完井?dāng)?shù)據(jù)和行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，必須提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。它包括完井?dāng)?shù)據(jù)和注采數(shù)據(jù)。注采數(shù)據(jù)。生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)主要包括：生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)主要包括： （1）單井開發(fā)歷史中的日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、日產(chǎn)）單井開發(fā)歷史中的日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、日產(chǎn)氣量、累積產(chǎn)油量、累積產(chǎn)水量、綜合含水率及壓力

53、氣量、累積產(chǎn)油量、累積產(chǎn)水量、綜合含水率及壓力變化；變化；（2）油藏的日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、累積產(chǎn)油量、綜）油藏的日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、累積產(chǎn)油量、綜合含水率及壓力變化。合含水率及壓力變化。3:1251完井?dāng)?shù)據(jù)主要包括：完井?dāng)?shù)據(jù)主要包括： 生產(chǎn)層位、射孔井段的改變；生產(chǎn)層位、射孔井段的改變； 射孔層段滲透率（射孔層段滲透率（K）與厚度（）與厚度（H）的乘積）的乘積KH值。值。模擬過程可以有定油或定液生產(chǎn)兩種方式，其中，定液方式模擬過程可以有定油或定液生產(chǎn)兩種方式，其中，定液方式是將油藏單井日產(chǎn)液量作為輸入數(shù)據(jù)，注入井以單井日注水量作是將油藏單井日產(chǎn)液量作為輸入數(shù)據(jù)，注入井以單井日注水量作為輸入數(shù)據(jù)

54、。單井分層的產(chǎn)油量、產(chǎn)水量根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬軟件為輸入數(shù)據(jù)。單井分層的產(chǎn)油量、產(chǎn)水量根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬軟件自動(dòng)計(jì)算，其大小取決于生產(chǎn)井射孔位置的滲透率、厚度、地層自動(dòng)計(jì)算，其大小取決于生產(chǎn)井射孔位置的滲透率、厚度、地層壓力和流壓等地質(zhì)資料。在注水井無吸水剖面的條件下，分層注壓力和流壓等地質(zhì)資料。在注水井無吸水剖面的條件下，分層注水量根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬軟件自動(dòng)計(jì)算，在有吸水剖面的情況下，水量根據(jù)油藏?cái)?shù)值模擬軟件自動(dòng)計(jì)算，在有吸水剖面的情況下，同時(shí)考慮吸水剖面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。同時(shí)考慮吸水剖面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 3:1252一、歷史擬合內(nèi)容一、歷史擬合內(nèi)容 1. 油藏地質(zhì)儲(chǔ)量；油藏地質(zhì)儲(chǔ)量；2. 油藏壓力；油藏

55、壓力；3. 油藏的開發(fā)指標(biāo)：包括油藏綜合含水率、油藏日平均產(chǎn)油油藏的開發(fā)指標(biāo)：包括油藏綜合含水率、油藏日平均產(chǎn)油量、油藏日平均產(chǎn)水量、油藏累積產(chǎn)油量和油藏采出程度量、油藏日平均產(chǎn)水量、油藏累積產(chǎn)油量和油藏采出程度等；等；4. 氣油比的變化；氣油比的變化；5. 單井的開發(fā)指標(biāo)：包括單井含水率、單井日平均產(chǎn)油量、單井的開發(fā)指標(biāo)：包括單井含水率、單井日平均產(chǎn)油量、單井日平均產(chǎn)水量、單井累積產(chǎn)油量等；單井日平均產(chǎn)水量、單井累積產(chǎn)油量等； 第四節(jié)第四節(jié) 動(dòng)態(tài)歷史擬合方法動(dòng)態(tài)歷史擬合方法 3:1253 二、歷史擬合原則二、歷史擬合原則1. 整體部署，先全區(qū)，后單井。整體部署，先全區(qū)，后單井。2. 平面調(diào)整

56、，改變某些地質(zhì)參數(shù)，修正各口井的擬合誤差，按井平面調(diào)整，改變某些地質(zhì)參數(shù)，修正各口井的擬合誤差，按井組或井區(qū)調(diào)整以注水井為中心的井組，調(diào)整水量的分配比例。組或井區(qū)調(diào)整以注水井為中心的井組，調(diào)整水量的分配比例。3. 縱向調(diào)整，先做到見水時(shí)間擬合好，其次做到近期投產(chǎn)井的生縱向調(diào)整，先做到見水時(shí)間擬合好，其次做到近期投產(chǎn)井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)擬合，主要通過修改相滲曲線及滲透率分布實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)動(dòng)態(tài)擬合，主要通過修改相滲曲線及滲透率分布實(shí)現(xiàn)。4. 參數(shù)調(diào)整范圍，調(diào)整參數(shù)種類和數(shù)量既要滿足擬合需要，又要參數(shù)調(diào)整范圍，調(diào)整參數(shù)種類和數(shù)量既要滿足擬合需要，又要考慮參數(shù)本身的精度及對(duì)修改指標(biāo)的敏感程度。下面是一些參考慮參數(shù)本

57、身的精度及對(duì)修改指標(biāo)的敏感程度。下面是一些參數(shù)的調(diào)整范圍分析：數(shù)的調(diào)整范圍分析： （1）孔隙度。）孔隙度。如果油層大量巖心分析資料表明，油層孔隙度如果油層大量巖心分析資料表明，油層孔隙度在在19到到21之間，變化范圍不大，則把孔隙度視為確定參數(shù)，之間，變化范圍不大，則把孔隙度視為確定參數(shù)，不做修改，或允許改動(dòng)范圍在不做修改，或允許改動(dòng)范圍在3。3:1254（2）滲透率。滲透率。滲透度在任何油田都是不確定參數(shù)。這不僅是由于測(cè)井解釋的滲滲透度在任何油田都是不確定參數(shù)。這不僅是由于測(cè)井解釋的滲透率值和巖心分析值誤差較大，而且根據(jù)滲透率的特點(diǎn)，井間的滲透率分布透率值和巖心分析值誤差較大，而且根據(jù)滲透率

58、的特點(diǎn)，井間的滲透率分布也是不確定的。因此對(duì)滲透率的修改，允許范圍較大，可放大或縮小也是不確定的。因此對(duì)滲透率的修改，允許范圍較大，可放大或縮小23倍倍或更多?；蚋?。 （3）巖石與液體的壓縮系數(shù)。巖石與液體的壓縮系數(shù)。液體的壓縮系數(shù)是實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，變化范圍小，認(rèn)液體的壓縮系數(shù)是實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，變化范圍小，認(rèn)為是確定的。而巖石的壓縮系數(shù)雖然也是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的，但受巖石內(nèi)飽和液為是確定的。而巖石的壓縮系數(shù)雖然也是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的，但受巖石內(nèi)飽和液體和應(yīng)力狀態(tài)的影響，有一定變化范圍，而且與有效厚度相連的非有效部分，體和應(yīng)力狀態(tài)的影響，有一定變化范圍，而且與有效厚度相連的非有效部分，也有一定孔隙和流體在內(nèi)，在開

59、發(fā)過程中也起一定彈性作用，因此，液體壓也有一定孔隙和流體在內(nèi)，在開發(fā)過程中也起一定彈性作用，因此，液體壓縮系數(shù)調(diào)整范圍較大?？s系數(shù)調(diào)整范圍較大。（4）初始流體飽和度和初始?jí)毫Α＃┏跏剂黧w飽和度和初始?jí)毫?。認(rèn)為是確定參數(shù)，必要時(shí)允許小范圍內(nèi)修改。認(rèn)為是確定參數(shù)，必要時(shí)允許小范圍內(nèi)修改。（5）相對(duì)滲透率曲線。相對(duì)滲透率曲線。由于油藏模擬模型的網(wǎng)格粗，網(wǎng)格內(nèi)部存在非均質(zhì)，其由于油藏模擬模型的網(wǎng)格粗，網(wǎng)格內(nèi)部存在非均質(zhì)，其影響不可忽視，這與均質(zhì)巖心的情況不同。因此相對(duì)滲透率曲線應(yīng)看作是不影響不可忽視，這與均質(zhì)巖心的情況不同。因此相對(duì)滲透率曲線應(yīng)看作是不確定參數(shù)。在擬合過程中，給出較好的初始值，但仍允許

60、做適當(dāng)修改。確定參數(shù)。在擬合過程中，給出較好的初始值，但仍允許做適當(dāng)修改。（6）油氣的油氣的PVT性質(zhì)。性質(zhì)。視為確定參數(shù)。視為確定參數(shù)。（7）油水界面。）油水界面。在資料不多的情況下，允許在一定范圍內(nèi)修改。在資料不多的情況下，允許在一定范圍內(nèi)修改。3:12555. 研究所取得的各種油層物性參數(shù)的不確定性，應(yīng)盡可能挑選那研究所取得的各種油層物性參數(shù)的不確定性，應(yīng)盡可能挑選那些不確定性比較大的物性參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于那些比較可靠的些不確定性比較大的物性參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于那些比較可靠的參數(shù)則盡可能不調(diào)或少調(diào)。參數(shù)則盡可能不調(diào)或少調(diào)。6. 掌握油層物性參數(shù)對(duì)所要擬合的動(dòng)態(tài)參數(shù)之間的敏感性，擬合掌握油層