油藏数值模拟技术在动态分析中的应用.ppt
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1、油藏数值模拟技术简介及其在动油藏数值模拟技术简介及其在动态分析中的应用态分析中的应用油藏工程室油藏工程室1、油藏数值模拟技术简介、油藏数值模拟技术简介2、为什么要进行油藏数值模拟、为什么要进行油藏数值模拟3、油藏数值模拟所需要的资料、油藏数值模拟所需要的资料4、怎么做油藏数值模拟、怎么做油藏数值模拟前前前前 言言言言1 1 1 1 油气田开发的任务油气田开发的任务油气田开发的任务油气田开发的任务n确定井位,优化井网确定井位,优化井网n确定开发方式确定开发方式n确定开采速度,保持长期稳产高产确定开采速度,保持长期稳产高产n寻找油气田开发中后期剩余储量的富集区域,确定调整方案寻找油气田开发中后期剩
2、余储量的富集区域,确定调整方案 合理开发油气藏,提高采收率技术方法技术方法n类比类比n经验经验n油藏工程油藏工程n数值模拟数值模拟n物理模拟物理模拟n开发实验开发实验流入流入流出流出流入物质流入物质-流出物质流出物质=积累的物质积累的物质油藏模拟模型油藏模拟模型1 1、没有考虑空间差异;、没有考虑空间差异;2 2、油藏和流体性质,以及流、油藏和流体性质,以及流体流动,都是整个油藏内体流动,都是整个油藏内进行平均。进行平均。1 1、油藏数值模型可以看成、油藏数值模型可以看成多个多个物质平衡模型的结合体物质平衡模型的结合体;2 2、在三维空间上把整个油藏划、在三维空间上把整个油藏划分为多个离散单元
3、,而且在一分为多个离散单元,而且在一些列离散的时间和空间步上模些列离散的时间和空间步上模拟油藏和流体性质的变化。拟油藏和流体性质的变化。前前前前 言言言言物质平衡模型物质平衡模型n定义:定义:“在数学模型(计算机软件及数据体)上再现真实油田的生产动态在数学模型(计算机软件及数据体)上再现真实油田的生产动态”n技术原理:通过建立渗流力学方程,借用大型计算机,结合地震、地质、测技术原理:通过建立渗流力学方程,借用大型计算机,结合地震、地质、测井、油藏工程等方法,在建立的地层三维属性参数场中,对数学方程进行求井、油藏工程等方法,在建立的地层三维属性参数场中,对数学方程进行求解,解,模拟模拟油气的复杂
4、开发过程,油气的复杂开发过程,再现再现油气田的生产历史,油气田的生产历史,预测预测未来的开发动未来的开发动态,提高油气藏的开发效益。态,提高油气藏的开发效益。n技术关键:技术关键:仿真、预测、可视。仿真、预测、可视。一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介n仿真仿真:可多次:可多次“开发开发”油气田,寻求油气田,寻求最优开发方案最优开发方案,避免,避免决策失误;决策失误;n预测预测:短期内模拟开发油气田,分析:短期内模拟开发油气田,分析不同方案不同方案的动态,降的动态,降低开发试验成本;低开发试验成本;n可视可视:通过可视化技术,深入到:
5、通过可视化技术,深入到油藏内部油藏内部,观察每个,观察每个参数参数随时间的变化随时间的变化。一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介1 1 概念模拟概念模拟-采用平均油藏参数,代表局部区域采用平均油藏参数,代表局部区域-常用于常用于敏感性分析敏感性分析或或机理研究机理研究,模拟结果具有普遍指导意义,模拟结果具有普遍指导意义2 2 实际模拟实际模拟-特定某一个油藏或储层单元、井组特定某一个油藏或储层单元、井组-非均质油藏参数,结果没有普遍意义非均质油藏参数,结果没有普遍意义-用于具体某个油藏的开发方案优选及其开发效果预测用于具体某个油藏的开
6、发方案优选及其开发效果预测概念模拟:韵律层对水锥的影响概念模拟:韵律层对水锥的影响实际模拟:某气藏边水推进动态研究实际模拟:某气藏边水推进动态研究一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介一、油藏数值模拟技术简介模拟类型模拟类型模拟类型模拟类型二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟n地质特征复杂:裂缝、断层、尖灭、非均质、隔夹层、多层地质特征复杂:裂缝、断层、尖灭、非均质、隔夹层、多层n油气水关系复杂:多个压力系统、多个油气水界面、油气水间互溶油气水关系复杂:多个压力系统、多个油气水界面、油气水间互
7、溶n流体特征复杂:三维三相、复杂的相态变化、多组分流体特征复杂:三维三相、复杂的相态变化、多组分1 1 1 1 油气藏的复杂性油气藏的复杂性油气藏的复杂性油气藏的复杂性n通过各种措施增加产量和利润,是一个通过各种措施增加产量和利润,是一个复杂复杂的的多因素决策过程多因素决策过程n存在地质和工程的不确定性,需要进行完备的存在地质和工程的不确定性,需要进行完备的风险评估风险评估n剩余油剩余油以及以及开发潜力开发潜力的分析是一个基于时间和空间的过程的分析是一个基于时间和空间的过程n油气藏开发是具有油气藏开发是具有高成本高成本的的不可逆不可逆过程过程2 2 2 2 油气藏开发的复杂性油气藏开发的复杂性
8、油气藏开发的复杂性油气藏开发的复杂性二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟n油藏工程方法:物质平衡法、递减分析法、水驱特征曲线法油藏工程方法:物质平衡法、递减分析法、水驱特征曲线法-无法考虑复杂储层的地质特征与流体变化特征无法考虑复杂储层的地质特征与流体变化特征-无法考虑井史的时间效应无法考虑井史的时间效应-无法考虑多层、多井、复杂流体分布的综合效应无法考虑多层、多井、复杂流体分布的综合效应n概率分析方法:不确定性大概率分析方法:不确定性大n不稳定试井:具有多解性不稳定试井:具有多解性n物理模拟实验:时间长物理模拟实验:时间长n
9、小区块现场试验:投资大小区块现场试验:投资大3 3 3 3 常规方法的局限性常规方法的局限性常规方法的局限性常规方法的局限性油藏数值模拟可以考虑微观到宏观的各种复杂情况油藏数值模拟可以考虑微观到宏观的各种复杂情况油藏数值模拟可以考虑微观到宏观的各种复杂情况油藏数值模拟可以考虑微观到宏观的各种复杂情况n对于初期开发方案的模拟对于初期开发方案的模拟-选择合理的开发方式;如:枯竭开采、注水开发等选择合理的开发方式;如:枯竭开采、注水开发等-选择合理的井网、开发层系、确定井位选择合理的井网、开发层系、确定井位-选择合理的注采方式、注采比选择合理的注采方式、注采比-对油藏和流体性质的敏感性进行研究对油藏
10、和流体性质的敏感性进行研究二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟4 4 4 4 油藏数值模拟的功能油藏数值模拟的功能油藏数值模拟的功能油藏数值模拟的功能n对于已开发的油田对于已开发的油田-核实地质储量,确定主要驱替机理(天然气驱、注水开发)核实地质储量,确定主要驱替机理(天然气驱、注水开发)-落实油藏和流体特性中不确定的因素落实油藏和流体特性中不确定的因素-提出问题、潜力所在区域提出问题、潜力所在区域-剩余油饱和度分布规律的研究剩余油饱和度分布规律的研究-提出调整加密井的设想提出调整加密井的设想二、为什么要做油藏数值模拟二、为什
11、么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟4 4 4 4 油藏数值模拟的功能油藏数值模拟的功能油藏数值模拟的功能油藏数值模拟的功能n输入数据的输入数据的误差误差将导致计算结果的误差甚至是严重将导致计算结果的误差甚至是严重错误错误;n考虑因素越是全面、模型越考虑因素越是全面、模型越精细精细,需要输入的数据就会越多,造成,需要输入的数据就会越多,造成误差误差的可能性就会越大的可能性就会越大;n历史拟合存在多解性、人为性、任意性,过多地依赖于历史拟合存在多解性、人为性、任意性,过多地依赖于经验经验;有时为了;有时为了拟合上动态指标,可能拟合上动态指标,可能错误错误地修改地
12、质模型地修改地质模型;n历史拟合历史拟合耗费耗费大量的时间和精力,因此而无法在一定的时间内利用更多大量的时间和精力,因此而无法在一定的时间内利用更多的测试资料(如分层测试资料)进行的测试资料(如分层测试资料)进行精细精细拟合拟合;n有些油藏过于有些油藏过于复杂复杂,无法准确计算,只能做,无法准确计算,只能做机理性机理性的描述。的描述。二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟二、为什么要做油藏数值模拟5 5 5 5 油藏数值模拟的技术局限性油藏数值模拟的技术局限性油藏数值模拟的技术局限性油藏数值模拟的技术局限性三、怎样做油藏数值模拟?三、怎样做油藏数值模拟?
13、三、怎样做油藏数值模拟?三、怎样做油藏数值模拟?(1)(1)问题定义问题定义(2)(2)数据检查数据检查(3)(3)模型建立模型建立(4)(4)初始化初始化(5)(5)历史拟合历史拟合(6)(6)动态预测动态预测(7)(7)报告编写报告编写-根据油田的开发问题,明确油藏数值模拟的目的和要求根据油田的开发问题,明确油藏数值模拟的目的和要求-根据目标和资料丰富程度,确定研究的空间和时间范围根据目标和资料丰富程度,确定研究的空间和时间范围-分析所收集数据的完整度、准确性、可靠性、一致性分析所收集数据的完整度、准确性、可靠性、一致性-评价数据质量及其对模拟结果的影响评价数据质量及其对模拟结果的影响-数
14、据的校正或等效处理数据的校正或等效处理-提出数据补充、完善计划提出数据补充、完善计划-针对所研究的问题(流体、空间)选择相应的模拟软件针对所研究的问题(流体、空间)选择相应的模拟软件-设计并建立能够合理反映油藏地质特征及流体渗流特征的设计并建立能够合理反映油藏地质特征及流体渗流特征的网格模型(矩形、径向、混合、动态、粗细)网格模型(矩形、径向、混合、动态、粗细)-完善动态模型(井位、射孔历史、生产措施历史)完善动态模型(井位、射孔历史、生产措施历史)-考虑模型规模、精度与效果的协调统一考虑模型规模、精度与效果的协调统一-计算初始条件下油藏压力及流体的分布状况计算初始条件下油藏压力及流体的分布状
15、况-原始地质储量的拟合原始地质储量的拟合-零流量物质平衡检验(初始零流量物质平衡检验(初始P、S不变,平衡区间无交换)不变,平衡区间无交换)(1)(1)问题定义问题定义(2)(2)数据检查数据检查(3)(3)模型建立模型建立(4)(4)初始化初始化(5)(5)历史拟合历史拟合(6)(6)动态预测动态预测(7)(7)报告编写报告编写-从投产开始,计算历史生产时间的产量、含水、压力从投产开始,计算历史生产时间的产量、含水、压力-对比分析模型计算的生产指标与实际油藏动态的产别对比分析模型计算的生产指标与实际油藏动态的产别-根据拟合情况和参数的不确定性,调整地质模型参数根据拟合情况和参数的不确定性,调
16、整地质模型参数-分析油藏动态变化规律及油藏压力、剩余油分布状况分析油藏动态变化规律及油藏压力、剩余油分布状况三、怎样做油藏数值模拟?三、怎样做油藏数值模拟?三、怎样做油藏数值模拟?三、怎样做油藏数值模拟?-在历史拟合满足工程精度条件下,预测未来生产动态在历史拟合满足工程精度条件下,预测未来生产动态-评价各种开发方案和调整方案评价各种开发方案和调整方案-评价各种地质不确定性对开发效果的影响评价各种地质不确定性对开发效果的影响-评价油气藏的极限开采效果评价油气藏的极限开采效果-陈述模型选择的理由,评价输入数据的质量陈述模型选择的理由,评价输入数据的质量-各种因素对开发效果影响的对比分析各种因素对开
17、发效果影响的对比分析-详细分析推荐方案的各项预测指标详细分析推荐方案的各项预测指标-主要结果与结论主要结果与结论-评价研究的目的是否达到评价研究的目的是否达到n n基础地质资料基础地质资料基础地质资料基础地质资料地震资料解释成果地震资料解释成果测井二次解释成果数据表测井二次解释成果数据表油藏描述所提供地质模型的三维数据体和分层二维成果图及数据表:油藏描述所提供地质模型的三维数据体和分层二维成果图及数据表:-油藏构造(顶部海拔)、断层、裂缝分布油藏构造(顶部海拔)、断层、裂缝分布-储层孔、渗、饱、有效厚度的分布储层孔、渗、饱、有效厚度的分布-隔、夹层厚度隔、夹层厚度油气水系统划分、油气水界面油气
18、水系统划分、油气水界面油气藏温度和压力特征油气藏温度和压力特征油气藏储量分布油气藏储量分布储层及流体的非均质特征储层及流体的非均质特征水体大小及分布水体大小及分布四、数值模拟需要的数据四、数值模拟需要的数据四、数值模拟需要的数据四、数值模拟需要的数据n n岩心分析资料岩心分析资料岩心分析资料岩心分析资料相对渗透率曲线(驱替和渗吸过程)相对渗透率曲线(驱替和渗吸过程)毛管压力曲线毛管压力曲线岩石的压缩系数等岩石的压缩系数等对于非匀质性强的油藏,尽可能提供具有代表性的多套数据对于非匀质性强的油藏,尽可能提供具有代表性的多套数据四、四、四、四、数值模拟需要的数据数值模拟需要的数据数值模拟需要的数据数
19、值模拟需要的数据n n流体流体流体流体PVTPVTPVTPVT资料资料资料资料油相组成分析油相组成分析产出气组成分析产出气组成分析P PobobP-BP-Bo o、C Co o、R Rs s、o o、o oP-P-B Bw w、w w、w wP-P-B Bg g、g g、g gn n生产动态资料生产动态资料生产动态资料生产动态资料模拟工区所有井的井位、井眼轨迹模拟工区所有井的井位、井眼轨迹射孔历史射孔历史试采动态试采动态产能测试、不稳定试井资料产能测试、不稳定试井资料日产油、水、气日产油、水、气日注水、气日注水、气测压(地层静压、井底流压、井口油套压)测压(地层静压、井底流压、井口油套压)产液
20、、吸水剖面产液、吸水剖面示踪剂示踪剂四、数值模拟需要的数据四、数值模拟需要的数据四、数值模拟需要的数据四、数值模拟需要的数据五、数据处理五、数据处理五、数据处理五、数据处理1 1 资料一致性检查的常见问题资料一致性检查的常见问题n同一数据不同来源的唯一性;同一数据不同来源的唯一性;n同一层的顶面深度应小于或等于底面深度;同一层的顶面深度应小于或等于底面深度;n上一层的底面深度应小于或等于下一层的顶面深度;上一层的底面深度应小于或等于下一层的顶面深度;n有效厚度应小于或等于砂面厚度;有效厚度应小于或等于砂面厚度;n小层数据表与小层顶面构造图要一致;小层数据表与小层顶面构造图要一致;n孔、渗、饱奇
21、异点的控制;孔、渗、饱奇异点的控制;n生产日报中,产量、生产时间与日产量的一致性。生产日报中,产量、生产时间与日产量的一致性。下层超越下层超越上层深度上层深度常见错误常见错误1:构造交叉:构造交叉常见错误常见错误2:微构造与油水界面矛盾:微构造与油水界面矛盾油水界面应与油水界面应与构造基本一致构造基本一致五、数据处理五、数据处理五、数据处理五、数据处理2 2 资料有效性检查的常见问题资料有效性检查的常见问题n动态资料的有效性检查动态资料的有效性检查-人工劈分产量的合理性人工劈分产量的合理性-作业水返排作业水返排-计量误差计量误差-未考虑到的储层渗流条件的改变(储层污染、污染解除)未考虑到的储层
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- 油藏 数值 模拟 技术 动态 分析 中的 应用
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