相约束建模方法在数值模拟中的应用探讨
作者:佚名; 更新时间:2017-01-28

  [摘要]本文在多年精细地质研究的基础上,首次应用沉积微相约束方法建立了储层地质模型,确定了油藏数值模拟中的相对渗透率曲线。采用该方法建立模型的运算结果与实际各开发历史阶段生产状况相一致,最终各项开发指标符合率较高。沉积微相约束方法,符合储层砂体沉积分布规律以及油藏流体在岩石孔隙介质中的流动规律,是定量描述储层的有利工具。

  [关键词]相约束 地质模型 数值模拟 相对渗透率曲线

  一、前言

  目前精细地质研究成果已广泛应用到油田开发实践中,几年来的措施以及注采系统调整方案实施效果证明,沉积相带图反映了地下砂体的真实情况。沉积微相的准确识别为数字化的油藏描述奠定了坚实的基础。我们把沉积微相研究成果紧密结合到综合调整试验区块的油藏研究中,采用沉积微相约束方法建立了储层地质模型、选取了数值模型中的基本参数,取得了较好的应用效果。

  二、沉积微相约束方法的引入

  陆相油田最大的特点是高度非均质,具体表现为不同层位、不同地区、不同相带储层参数变化规律不同;平面非均质性体现为同一油层不同位置的油层物性、原油性质不同,以及由于油层的沉积特征、结构、构造、裂缝发育情况不同所造成的非均质性,具体表现为储层砂体的几何形态、规模大小、连续性、连通性及不同规模储层孔隙度、渗透率、饱和度、流体性质等的空间不均匀分布。因此,在建立油藏模型时,如果公式化地模型求解全油田,势必带来很大的误差。而沉积微相的识别正是将非均质的砂体进行均质的归类,例如河道砂岩(深切槽带)一般位于古河道上水流强度最大的部位,它不仅具有沉积物颗粒粗、沉积厚度大、渗透率高的特点,而且其高渗透凹槽具有较好的连续延展性和较低的空间部位、易于形成注入水快速突进的“高速水路”,而位于高速水路的油井一般比周围油井先受效、先见水、先水淹。因此采用沉积微相约束方法,既以沉积微相的概念作为预测或选取油藏参数的约束条件,建立油藏模型,符合储层砂体沉积分布规律以及油藏中流体在岩石孔隙介质中的流动规律。为此,我们引入了沉积微相约束方法,应用于储层地质建模及油藏数值模拟中。

  三、沉积微相约束方法在建立储层地质模型中的应用

  油藏模型是油藏描述的最终结果,包括地质模型和数学模型两大类。储层地质模型是油藏地质模型的核心,主要是为油藏模拟服务的。油藏数值模拟要求一个把油藏各项特征参数在三维空间上的分布定量表征出来的地质模型;实际的油藏数值模拟还需要把储层网块化,并对各个网块赋予各自的参数值来反映储层参数的三维变化,既建成三维的、定量的储层地质模型。在对各网块进行赋值时,对于钻遇井点的网块,各种储层参数可以按照该井解释值给定;对于未钻遇井点的网块,则需要采用插值方法进行预测。传统的邻近井插值方法只考虑了待估点与观测点(井点)之间的距离,而不考虑地质规律所造成的储层参数在空间上的相关性,因此插值精度很低,这种插值方法不适合地质建模。而采用沉积微相约束方法,对未钻遇井点的网块采用相同微相范围内的井点进行插值预测,更能反映客观地质规律,插值精度相对较高,是定量描述储层的有利工具。

  四、沉积微相约束方法在确定油藏数值模拟基本参数中的应用

  油藏研究的主要目的是预测油藏未来的动态特征,并找出提高最终采收率的方法和手段。油藏数值模拟技术是油藏研究的主要手段,是以数学的方式描述油藏中各相流体在岩石孔隙介质中的流动及分布状况;是在建立储层地质模型,给定油藏流体的各种参数值的基础上,按照油田生产工作制度,应用适当的数学方程,对模型进行数学求解运算,建立起油藏的数值模型。油藏岩石的渗流特性——相对渗透率曲线,是影响模型精度的一个重要参数。

  五、结论

  1 在建立储层地质模型时,采用沉积微相约束方法插值比用邻近井插值更符合砂体的沉积规律,建立的数值模拟初始模型,储量拟合精度更高,模型更加可靠。

  2 不同的微相类型、不同的孔隙区间,渗透率的变化梯度不同,用沉积微相作为约束条件,确定相对渗透率曲线,更符合多相流体在岩石孔隙中的流动规律,提高了数值模拟的精度。

  3 采用沉积微相约束方法建立地质属性模型、确定数值模拟中的相对渗透率曲线之后,一、二次加密调整井的初含水与实际符合。模型计算结果与同位素统计资料接近,且各项开发指标符合率较高。模型中动用状况与油田开发实际相符合,能够指导油田开发调整。

  4 在采用沉积微相约束方法建模的基础上,进行数值模拟工作,搞清了试验区剩余油的分布,目前油层中剩余油在纵向上主要分布在含水级别相对较高的好油层中;在平面上,剩余油大部分存在于厚度相对较大的如河道砂体中,主要分布在注入水波及不到的部位,例如断层遮挡部位、注采不完善的条带或孤立砂体以及砂体的变差部位等。

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