油藏数值模拟方法应用.ppt

石油大学石油工程学院 二○一二年八月 刘慧卿 目 录 ●背景介绍 ▲开发动态研究方法简述 ▲油藏数值模拟基本过程 ● 油藏数值模拟方法应用专题 ▲方法设计与应用策略 ▲黑油模型简介 ▲计算地质模型 ▲历史拟合与动态预测 ● 常规水驱油藏数值模拟应用演示 ● 油藏数值模拟专项研究 ▲交联聚合物驱数值模拟与油藏工程设计 ▲微生物采油油藏数值模拟技术 ▲泡沫驱油藏数值模拟技术 ▲变形介质数值模拟与油藏工程设计 ▲多井压裂改造数值模拟与油藏工程设计 ▲蒸汽驱矿场注采方案设计 ▲火烧油层矿场注采方案设计 ▲水驱油藏多井整体配产配注技术 ▲多轮次调剖堵水跟踪模拟与设计 ▲多组分井间示踪剂解释与剩余油表征 ▲复杂结构井产能预测技术 ●背景 开发动态模拟研究 —— ? 能量分布：压力和温度 物质分布：流体饱和度 油水井监测 —— 监测费用和生产条件限制 经验估计 —— 工程操作上误差不相容 物理模拟 数学模拟 开发指标：单井和区块压力、产量、含水率、气油比等 ▲油藏数值模拟基本过程 油气田开发问题 t1 t2 数学模型 物质守恒 能量守恒 解析求解 数值模型： P、S、T分布的代数关系 计算机模型 (模拟器) 油藏数值模拟应用研究 ? ● 油藏数值模拟方法应用专题 ▲模拟器选择 ⑴ 确定油藏数值模拟研究问题属于一般性专题研究，还是具体的油田开发实例研究，搞清油藏模拟研究目的和所要取得的主要技术指标。与开发实例研究相比，专题研究对象并不是一个具体的开发工区，但专题研究所采用的油藏地质模型可以是由实际工区抽象和综合出来的，一般来说这种模型具有宏观平均化的特征。 ⑵ 通过对油藏渗流机理的分析来选择油藏模拟器，由于不同开发方式之间存在接替关系，而用户所使用的模拟器可能是有限多功能，模拟器没有达到各种因素间的任意组合，因此不同开发阶段可能选择不同的模拟器，例如油田初期采用天然能量和注水开发，后期采用化学驱或注蒸汽热力采油等。 ▲方法设计与模拟策略 ⑶ 模拟范围选择应考虑开发方式及油气田开发的阶段性或资料的齐全程度。当需要考虑油藏的几何形状以及井间干扰时一般应做全油田三维模拟；当井或井组之间的干扰不是影响油田开发的主要因素时，例如蒸汽吞吐井和压裂井等，则选择单井或井组进行模拟。对于常规开发方式，通常在开发初期采用单井或井组模拟，而中期和后期采用整体模拟；开发方式中的化学驱、热力采油通常采用单井或井组模拟；一般应用专题研究通常采用部分模拟。对于井组模拟，模拟区的选择应首先考虑其代表性。 ⑷ 对于一个相对独立的油田开发实例，若进行较大规模的油藏数值模拟研究，一般应先进行油藏地质研究，取得最新的油藏地质认识，建立相对可靠和准确的地质模型，否则，缺少可靠的地质认识，油藏数值模拟结果也很难具有参考价值。因此若油藏地质研究的条件有限，可以选择井组或进行数值模拟专题研究。 ▲黑油模型简介 p T 黑油模型的简化假设条件 ⑴气、水之间没有质量交换； ⑵油、水之间没有质量交换； ⑶油、气之间只有一种形式的质量交换，即气可以从油相中分离和溶解，但油不能汽化或挥发进入气相，气也不能凝析成为油； 黑油模型数学方程 数学模型未知数为： 黑油模型适用条件 模拟开采机理：油藏流体的膨胀 流体驱替 重力驱 毛细管渗吸 模拟开发方式：天然能量开发 水驱 注气(非混相)保持压力 ▲建立计算地质模型 一、基础资料收集 ⒈地质静态资料 ⑴油层静态资料，井位、油层几何特征、原始地质属性等 ⑵油层流体性质资料，PVT等 ⑶特殊岩心分析资料，相渗和毛管压力资料 ⒉生产动态资料 ⑴完井与油层改造资料，射孔时间及相应层位 ⑵油水井生产动态数据，产量、压力、含水率等 ⑶油水井动态监测资料，测压、吸水和产液剖面 二、建立模拟器输入数据体 ⒈建立模拟网格系统 (1)平面网格 (2)纵向网格 ⒉网格赋值 (1)精细油藏描述数据体粗化 一维串联网格粗化 kx ky kz 给定左右边压力：px1，px2 给定前后边压力：py1，py2 给定上下边压力：pz1，pz2 (2)录入等值线(早期绘制等值线)后进行插值 (3)井点数据插值 ⒊特殊岩心分析资料处理与设置 TYPE0- =0.159 [ ≤0.3] TYPE1- =0.459 [0.3~0.6] TY