油藏數值模擬基礎數據庫

張睿

摘要：由于不同成因的單砂體質量的差異性及其連通情況的復雜性，導致流體在平面及縱向上滲流的差異。因此，基于單砂體的三維精細地質建模成為開發中后期剩余油分布預測及油田開發調整的重要基礎。地質建模將地質認識三維可視化、定量化，是地質認識的集合體。針對地質模型可以提供任意方向的屬性切片，進行油藏非均質性分析，為進一步數值模擬提供模型基礎。

關鍵詞：油藏 模型 模擬

中圖分類號：TE319 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0066-01

1 網格粗化

在網格的劃分上，該油藏構造相對簡單，斷層較少。因此，地質建模粗化后的成果作為平面上網格劃分的依據，網格形狀為角點網格，X方向網格數為61個網格，Y方向網格數為69個網格。在縱向網格的劃分上，據前面研究知油藏縱向上共有13個沉積單元，13個沉積單元又劃分為27個單砂體，基本上保證網格平面長寬最小距離小于30m的要求。為了對每個單砂體的剩余油分布狀況研究的更加精細，縱向上把每個單砂體都作為一個獨立的模擬層。考慮到斷層的封閉、尖滅及超低滲區域在模擬過程中的影響作用，將局部區域設置為無效區域。

最終，將該油藏劃分成X×Y=61×69=4209個平面網格。縱向上265個網格，主要按地質劃分和儲量分布為基礎，共劃分了27個計算層，網格總數為1115385個。

2 巖石模型

大量的研究表明，實驗室提供的相對滲透率曲線是多種因素共同作用的最終成果，因為一塊巖心除了受巖石潤濕性的影響外，還與流體飽和順序、巖石孔隙結構特征、實驗時所規定的溫度、壓差及所用的流體等因素有關。

對于取心分析的不同巖樣，其滲透率和孔隙度也不同，因此所測得的相對滲透率曲線也會不同。隨意選取某一相對滲透率曲線來代表整個油藏用于數值模擬是不合理的。本文依據陳元千提出的按照油藏的特征，針對不同的孔隙度和滲透率，選擇多條典型的相對滲透率曲線，歸一化處理后，從而得到幾條能代表研究區油藏的平均相對滲透率曲線。本次選取一條相滲曲線進行數值模擬，由于研究區平均滲透率為211×10-3um2，因此選取滲透率為186×10-3um2和248×10-3um2兩個樣品的相對滲透率曲線進行歸一化。

3 流體模型

流體模型主要描述油藏中流體性質、流體分布以及滲流關系。資料主要來源于實驗室內高壓物性資料、礦場測試資料和巖心驅替資料。

流體分布特征主要包括初始油、氣、水分布和初始地層壓力分布。數值模擬計算中要用到的流體的高壓物性資料，主要包括地層流體的體積系數、溶解氣油比、粘度、體積系數、密度等參數。對于等溫滲流，這些數據表現為與壓力之間的變化關系。

實驗室進行分析化驗的資料是流體模型主要參數的來源，各參數取值如下表1。

4 動態模型

生產動態模型是用來描述油藏中注采井動態條件變化的模型。實際油藏的生產是一個連續的動態變化過程，但在數值模擬中需要對整個連續生產歷史進行分階段描述。按照模擬器輸入的要求，體現油井動態模型的資料應包括生產歷史和作業歷史。作業歷史和生產歷史是單井動態資料的組成部分。前者包括射孔的一系列情況（時間、位置、射開砂厚及有效厚度等）、壓裂、酸化、卡堵、油層污染系數等；后者包括開發時間、產油量、產水量和產氣量。油井的工作制度在各時間段內設置為定液量，水井的設置為定注入量進行模擬。

5 平衡檢查

平衡檢查的基本原理是將輸入到模型中的實際生產注入動態做為確定值，對與之不相符合的計算值進行調整，使兩者相匹配。即假設在需要模擬井的油井的產量和水井的注水量為零的情況下，進行模擬時間大于或等于油藏實際生產時間的運算。經過這段時間的模擬，描述油藏變化的狀態參數應該沒有發生任何變化。如果出現異常，說明模擬時的參數有問題，必須進行檢查修改。平衡區檢查時，由于模型參數較多，而且可調范圍較大，而提供的實際油藏動態資料有限的情況下，為了避免隨意修改或減少可調參數，必須先確定好可調的參數及其可調范圍。

將油田開發動態資料輸入到地質模型中經運算后，將油田開發動態資料輸入到地質模型中經運算后，發現符合平衡檢查的標準，說明地質模型可以用于進行下一步的數值模擬研究，能較好的反應油藏特點。

6 儲量擬合

儲量擬合程度的高低直接關系到下一步的數值模擬，與其有關的參數是孔隙度、有效厚度等的修改，是否與油藏實際情況一致。兩者符合程度越高，模擬預測結果越具有說服力。

油水界面、氣水界面、有效厚度、孔隙度是影響儲量的參數，儲量擬合時一般通過校正油水或氣水界面以及有效厚度。孔隙度主要取自測井解釋，可信度比較高，最好不要做改動。在擬合好儲量后，基本上這幾項定為確定性的參數，必要時可稍微做些調整。

通過對靜態調參的范圍原則的分析，本次在儲量擬合時適當調整了有效厚度的范圍（－30%）。進行初始化運算時，采用的是黑油模型，得出研究區總的地質儲量是204.2×104t，同地質人員用容積法計算的儲量207.1×104t相比，誤差為1.4%，在儲量擬合的精度要求范圍之內（見表2儲層地質儲量對比表）。

7 壓力擬合

含水擬合。

對含水的擬合實際上是對流體界面移動的擬合，即油到達井的時間和水到達井的時間等。對影響油水流動的各特性參數的分析，是通過產液量和注入量的物質平衡檢查來實現的。

本次進行綜合含水擬合時，在整體修改全區相對滲透率曲線后，發現全區綜合含水與觀察數據出現較大差異。從1993年6月開始油井含水變化出現大起大落，出現這種現象一般是由于井下措施引起的。結合動態分析1989年后全區采取注水、壓裂、補孔、卡堵水等措施；通過第三章開發階段分析可知，在2000年以后油田先后采取了3次加密措施，這些因素綜合導致含水出現突變期。為了解決這種問題，本論文嘗試采取通過擬合單井含水來達到擬合全區含水變化的目的，結果表明此方法是可行的。

單井擬合時方法是調整局部地區的滲透率值，同時考慮注水井的注入狀況，調整注水井主流線方向的傳導率，使注采關系與油藏實際情況之間誤差更小。