數值模擬過程(特別是歷史擬合)是一項複雜的、消耗人力和機時的繁瑣工作,如不遵循一定步驟,掌握一定技巧,可能陷入難以解脫的矛盾之中。
一般認為,同時擬合全區和單井的壓力、含水和油氣比難以辦到,必須將歷史擬合過程分解為相對比較容易的步驟進行。
歷史擬合一般採取以下幾個步驟:
1確定模型引數的可調範圍;
2對模型引數全面檢查;
3歷史擬合;
1).全區和單井壓力擬合;
2).全區和單井含水擬合;
3).單井生產指數擬合。
(一)確定模型引數的可調範圍
確定模型引數的可調範圍是一項重要而細緻的工作,需收集和分析一切可以利用的資料。首先分清哪些引數是確定的,哪些引數是可調的。
資料及專家介紹:
孔隙度允許修改範圍±30%;
滲透率視為不定引數,可修改範圍±3倍或更多;
有效厚度,由於源於測井資料,與取心資料對比偏高30%左右,主要是鈣質層和泥質夾層沒有完全挑出來,視為不定引數,可調範圍-30%左右;
流體壓縮係數源於實驗室測定,變化範圍小,視為確定引數;
岩石壓縮係數源於實驗測定,但受岩石內飽和流體和應力狀態的影響,有一定變化範圍;同時砂岩中與有效厚度相連的非有效部分,也有一定孔隙和流體在內,在油氣運移中起一定彈性作用。因而,允許岩石壓縮係數可以擴大一倍;
相對滲透率曲線視為不定引數,允許作適當修改;
油、氣的pvt性質,視為確定引數;
油水介面,在資料不多的情況下,允許在一定範圍內修改。
(二)對模型引數全面檢查工資
油藏數值模擬的資料很多,出現錯誤的可能性很大。為此,在進行歷史擬合之前,對模型資料進行全面檢查是十分必要的。
資料檢查包括模擬器自動檢查和人工檢查兩方面,缺一不可。
模擬器自動檢查包括:
1、各項引數上下界的檢查
對各項引數上下界的檢查,發現某一引數超過界限,打出錯誤資訊。1)
.檢查原始地質儲量並與容積法計算進行比較;
n = 7758?a×h×φ×soi/boi
2).檢查所有原始油藏性質圖和輸入資料。
2、平衡檢查
在全部模型井的產率(注入率)都指定為零的情況下,進行一次模擬計算,其結果應是油藏狀態引數(壓力場和飽和度場)應該與油藏初始狀態引數一致,無任何明顯變化,流體應該是處於平衡狀態。否則表明引數有了問題,需重新檢查模擬卡中的相關引數。
人工檢查包括:
1)、不同**的資料相互對扣;
2)、日產(注)量、月產(注)量和累積量相互對扣;
3)、物質平衡檢查,即分析全區壓力變化與累積淨注入量(或虧空)的關係是否一致;
4)、對串槽井的產水量進行修正。
(三)歷史擬合分兩步
首先是擬合全區壓力到擬合單井壓力,然後是飽和度(全區和單井含水)擬合。
1.壓力擬合
油藏中產生壓力分布是由於流體場產、注流動後重新分布的結果,由達西定律所描述
: ( x=0,g,w )
公式中包含出現的不定引數k和
kr,改變其中之一將有效地改變壓力的重新分布,由此當網格單元井的壓力形式出現異常上公升或下降時,
表明不是真實地層條件下的k和
kr值。
而地層平均壓力水平的主要影響因素是由油藏總孔隙體積和總壓縮率來確定,兩者有如下關:
而: 由此可以確定造成不正確壓力大小的不定引數是cr和φ,通常改變
cr可以觀測到壓力的顯著變化,而
±30%的
φ變化對計算出來的油藏動態引數(包括壓力)可能差別不大,是次要因素。
a:擬合全區或單井油層壓力
方法1. 修改cr、φ、h、s(飽和度)引數
1)一般如果乙個區塊有室內岩心cr資料,建議不改變其值大小,如按擬合情形需改變時,也不能超過一倍為好;
2)如果擬合油藏壓力水平過高,則往往表示油藏地質儲量過高。此時需減少φ、h以及s值,以達到使地層壓力水平降低的目的;
2. 修改滲透率值改變流體流動方向
以達到改變油層壓力的目的;增加低壓帶的滲透率,以達到提高低壓帶的壓力,反之亦然。
檢查原始地層壓力梯度、**體積係數、脫氣油密度,以校正地層壓力水平;
1).原始地層壓力與深度關係將直接影響到整個地層的壓力水平。如果油藏壓力水平過高或偏低,首先應檢查輸入的基準面深度和相應的油相壓力,是否符合壓力梯度關係,如果不符合則需修改這個相引數。
2).從壓力梯度資料中效核地下**密度;
壓力梯度:dp/dd = ( p2 – p1 )/( d2 – d1 )
通過單位換算為地下**密度,與實際輸入值比較,如(脫氣**密度)有誤也需要修改。
3).檢查**體積係數
檢查地面脫氣**密度,如果正確,則按: bo=ρ地面
/ρ地下
求出**體積係數,進行修改。
總之,先擬合全區壓力,然後擬合單井壓力形式。而單井壓力擬合主要是靠修改井區域性地區的滲透率或方向滲透率。
注意在進行全區壓力擬合時,要兼顧單井點的情況進行修改。而且,同時要照顧到單井點的含水擬合。這樣,壓力擬合階段對方向滲透率的修改就有利於以後含水的擬合,節省機時費用。
2.全區和單井含水擬合(飽和度的擬合)
壓力擬合達到滿意的效果後,將進行全區和單井含水擬合。油藏中流體飽和度的分布,影響井的注入量和採出量,即影響油水比和油氣比。瞬時油水比(wor)和油氣比(gor)由一下公式計算:
b:全區和單井含水的擬合
其方法步驟如下:
1.調整相滲曲線
首先,要檢查相滲曲線是否平滑,才不至於導致計算含水值過高或過低。其次,對初期擬合含水偏低的情形,可適當左移水相滲透率曲線(即抬高水相滲透率曲線),對高含水期擬合含水偏低的情形,可適當右移油相滲透率曲線(即抬高油相滲透率曲線)【油相相滲提高,流度比減小,油水差異減小,更容易驅油,由下式應該含水率是下降啊???????
】。反之亦然。
—–再次,盡 可能根據分採層的含水上公升率曲線反推幾組相滲曲線,用以代表不同型別產層的滲流機理。由於我國油藏大多屬於陸相湖盆沉積,物源近、以及多物源方向供給碎屑 物質,造成沉積相帶窄,非均質性嚴重,砂體型別也多。加上沉積受多級旋迴的控制,形成多層系含油的特點,無論從岩性還是從巖相上變化都很懸殊。縱向上各層 間滲透率差別很大,平面上連通性差、砂岩體往往在短距離內就尖滅、交叉或迭加。而東部多為斷陷含油氣盆地,斷層發育,構造複雜,致使各斷塊間油氣水分布關 系難以摸清。而且,更為嚴峻的問題是開發過程中對達到乙個油藏或小到乙個斷塊的五項滲流特徵引數的岩心實驗資料錄取少,一般應用一組相滲曲線很難表徵地下 油藏各層系、小層內流體的真實滲流機理,更別說對無資料的地區要借用相同或類似地區的資料來使用。
2.調整毛管壓力曲線
擬合含水還需檢查毛管壓力曲線,以改變束縛水飽和度和初始含水飽和度分布。
3.區域性井點含水的擬合
通過如下修改:
a:改變含水區地質儲量,如調整這些地區的孔隙度φ、滲透率k或流體s值的大小,以達到含水飽和度的擬合;
b:減少與水區連通部位的滲透率值,以控制含水上公升的目的;
c:在區域性地區含水擬合差別較大時,可調整x、y方向滲透率,即akx、aky、bkx、bky、akz(縱向),以達到在不增加地質儲量的條件下,增加或減少流體沿某一方向的流動性,實現含水的擬合。
雙孔雙滲,就是模型中有基質和裂縫兩種孔隙體積,基質孔隙是主要的儲油空間,裂縫是主要的流動通道,基質和裂縫都有孔隙體積和滲透率,所以叫雙孔雙滲。
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