相約束建模方法在數值模擬中的應用探討

羅兵

[摘要]本文在多年精細地質研究的基礎上，首次應用沉積微相約束方法建立了儲層地質模型，確定了油藏數值模擬中的相對滲透率曲線。采用該方法建立模型的運算結果與實際各開發歷史階段生產狀況相一致，最終各項開發指標符合率較高。沉積微相約束方法，符合儲層砂體沉積分布規律以及油藏流體在巖石孔隙介質中的流動規律，是定量描述儲層的有利工具。

[關鍵詞]相約束 地質模型 數值模擬 相對滲透率曲線

[中圖分類號]C37 [文獻標識碼]B [文章編號]1672-5158（2013）06-0306-01

一、前言

目前精細地質研究成果已廣泛應用到油田開發實踐中，幾年來的措施以及注采系統調整方案實施效果證明，沉積相帶圖反映了地下砂體的真實情況。沉積微相的準確識別為數字化的油藏描述奠定了堅實的基礎。我們把沉積微相研究成果緊密結合到綜合調整試驗區塊的油藏研究中，采用沉積微相約束方法建立了儲層地質模型、選取了數值模型中的基本參數，取得了較好的應用效果。

二、沉積微相約束方法的引入

陸相油田最大的特點是高度非均質，具體表現為不同層位、不同地區、不同相帶儲層參數變化規律不同；平面非均質性體現為同一油層不同位置的油層物性、原油性質不同，以及由于油層的沉積特征、結構、構造、裂縫發育情況不同所造成的非均質性，具體表現為儲層砂體的幾何形態、規模大小、連續性、連通性及不同規模儲層孔隙度、滲透率、飽和度、流體性質等的空間不均勻分布。因此，在建立油藏模型時，如果公式化地模型求解全油田，勢必帶來很大的誤差。而沉積微相的識別正是將非均質的砂體進行均質的歸類，例如河道砂巖（深切槽帶）一般位于古河道上水流強度最大的部位，它不僅具有沉積物顆粒粗、沉積厚度大、滲透率高的特點，而且其高滲透凹槽具有較好的連續延展性和較低的空間部位、易于形成注入水快速突進的“高速水路”，而位于高速水路的油井一般比周圍油井先受效、先見水、先水淹。因此采用沉積微相約束方法，既以沉積微相的概念作為預測或選取油藏參數的約束條件，建立油藏模型，符合儲層砂體沉積分布規律以及油藏中流體在巖石孔隙介質中的流動規律。為此，我們引入了沉積微相約束方法，應用于儲層地質建模及油藏數值模擬中。

三、沉積微相約束方法在建立儲層地質模型中的應用

油藏模型是油藏描述的最終結果，包括地質模型和數學模型兩大類。儲層地質模型是油藏地質模型的核心，主要是為油藏模擬服務的。油藏數值模擬要求一個把油藏各項特征參數在三維空間上的分布定量表征出來的地質模型；實際的油藏數值模擬還需要把儲層網塊化，并對各個網塊賦予各自的參數值來反映儲層參數的三維變化，既建成三維的、定量的儲層地質模型。在對各網塊進行賦值時，對于鉆遇井點的網塊，各種儲層參數可以按照該井解釋值給定；對于未鉆遇井點的網塊，則需要采用插值方法進行預測。傳統的鄰近井插值方法只考慮了待估點與觀測點（井點）之間的距離，而不考慮地質規律所造成的儲層參數在空間上的相關性，因此插值精度很低，這種插值方法不適合地質建模。而采用沉積微相約束方法，對未鉆遇井點的網塊采用相同微相范圍內的井點進行插值預測，更能反映客觀地質規律，插值精度相對較高，是定量描述儲層的有利工具。

四、沉積微相約束方法在確定油藏數值模擬基本參數中的應用

油藏研究的主要目的是預測油藏未來的動態特征，并找出提高最終采收率的方法和手段。油藏數值模擬技術是油藏研究的主要手段，是以數學的方式描述油藏中各相流體在巖石孔隙介質中的流動及分布狀況；是在建立儲層地質模型，給定油藏流體的各種參數值的基礎上，按照油田生產工作制度，應用適當的數學方程，對模型進行數學求解運算，建立起油藏的數值模型。油藏巖石的滲流特性——相對滲透率曲線，是影響模型精度的一個重要參數。

五、結論

1 在建立儲層地質模型時，采用沉積微相約束方法插值比用鄰近井插值更符合砂體的沉積規律，建立的數值模擬初始模型，儲量擬合精度更高，模型更加可靠。

2 不同的微相類型、不同的孔隙區間，滲透率的變化梯度不同，用沉積微相作為約束條件，確定相對滲透率曲線，更符合多相流體在巖石孔隙中的流動規律，提高了數值模擬的精度。

3 采用沉積微相約束方法建立地質屬性模型、確定數值模擬中的相對滲透率曲線之后，一、二次加密調整井的初含水與實際符合。模型計算結果與同位素統計資料接近，且各項開發指標符合率較高。模型中動用狀況與油田開發實際相符合，能夠指導油田開發調整。

4 在采用沉積微相約束方法建模的基礎上，進行數值模擬工作，搞清了試驗區剩余油的分布，目前油層中剩余油在縱向上主要分布在含水級別相對較高的好油層中；在平面上，剩余油大部分存在于厚度相對較大的如河道砂體中，主要分布在注入水波及不到的部位，例如斷層遮擋部位、注采不完善的條帶或孤立砂體以及砂體的變差部位等。