CN106600693A - 含油饱和度的四维建模方法 - Google Patents

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Abstract

含油饱和度的四维地质建模方法，包括：步骤一、含油饱和度已有历史数据的求取；步骤二、油田不同开发阶段的划分；步骤三、基于最小二乘法含油饱和度动态预测模型的构建；步骤四、井点含油饱和度四维数据体的建立；步骤五、井间含油饱和度的序贯高斯模拟；步骤六、含油饱和度四维地质模型的实现；本发明利用该技术可获得含油饱和度在油田不同时间节点即不同开发阶段的三维地质模型，即含油饱和度的四维地质模型，通过该四维地质模型可有效观察含油饱和度随注水开发的动态变化规律，进而实现剩余油的准确预测，最终提高油田采收率。

Description

含油饱和度的四维建模方法
技术领域
本发明属于油田开发地质建模技术领域，特别涉及一种含油饱和度的四维建模方法。
背景技术
通常，建立定量储层地质模型的方法有两种，分别是确定性建模和随机建模。确定性建模是对井间的未知区域给出确定性的预测结果，即从具有确定性资料的控制点(如井点)出发，推测出点间(如井间)确定的、唯一的储层参数。随机建模则是以已知信息为基础，应用随机函数理论，通过随机模拟产生可选的、等概率储层模型的方法，该方法承认控制点以外的储层参数具有一定的随机性。
虽然确定性建模和随机建模的原理和实现过程有所不同，但它们的指导思想是一致的，就是在沉积学理论指导下，借助计算机手段，应用地质统计学、地震-测井法、条件模拟法等建立各种各样的半定量和定量储层地质模型。尤其是随机建模方法具有很多优越性，能够精确有效表征储层的非均质性，而且在井点位置又能较好地使预测值与实测值保持一致，成为现阶段定量地质建模研究的热点。但是，确定性建模方法和随机建模方法它们无法研究和表达储层宏观、微观及渗流参数随时间的演化规律，更不能实现储层参数在时间维的预测，因此很难实现剩余油分布的有效预测。
因此，近年来国内学者对四维地质学、储层四维地质模型等进行了研究，以期实现对含油饱和度等储层参数在时间维的预测，进而实现剩余油分布的有效预测。但总体而言，国内学者所建立的含油饱和度四维地质模型均存在一定不足：没有精细划分具有不同开发特征的流动单元；没有全面把握含油饱和度在注水开发过程中的种种变化；也没有对未来的含油饱和度做出预测；所采用方法的可操作性与实用性也均有待提高。
发明内容
为了克服当前已有含油饱和度四维建模及动态建模方法存在的不足，本发明的目的在于提供一种含油饱和度的四维建模方法，首先利用最小二乘法，来拟合油田已有井点含油饱和度的历史数据，进而建立不同开发阶段井点含油饱和度的动态预测模型，实现对不同开发阶段未知井点含油饱和度的准确预测，之后构建井点含油饱和度四维数据体，并基于相同随机种子和变差函数变程，采用序贯高斯模拟方法对井间含油饱和度进行预测，最终形成含油饱和度四维地质模型。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
含油饱和度的四维地质建模方法，包括以下步骤：
步骤一、含油饱和度历史数据的求取：对地质、测井和实验分析资料进行地质综合研究，并结合油藏参数、生产数据和测试资料开展油藏动态评价与分析，提取每一口井的生产动态数据，在此基础上求取井点含油饱和度的历史数据；
步骤二、油田不同开发阶段的划分：
根据含水率来分油田开发阶段，划分为无水阶段、低含水阶段、中含水阶段、高含水阶段和特高含水阶段；或者按照开发方式来划分，划分为产能建设阶段、注水开发阶段、调整治理阶段和综合调整治理阶段；
步骤三、基于最小二乘法井点含油饱和度动态预测模型的构建：依据步骤二所划分的油田不同开发阶段，通过含水率求出同一流动单元中单口井每个月的含油饱和度，之后把月作为时间步，利用最小二乘法拟合已有井点含油饱和度数据，建立井点含油饱和度的动态预测模型；
所述的步骤三具体做法是：把月作为时间步，采用如下公式来拟合所求得的含油饱和度历史数据
SO＝At3+Bt2+Ct+S原始 (2)
上式中，SO为与时间t相对应的含油饱和度，A、B和C为常数，t为时间(单位为月)，S原始为原始含油饱和度，把含油饱和度已有历史数据代入到公式(2)中，利用最小二乘法即可求得A、B和C的值，这样就可建立某一口井某一开发阶段在某一油层含油饱和度随时间演化的动态预测模型；
步骤四、井点含油饱和度四维数据体的建立：利用步骤三中已构建的井点含油饱和度的动态预测模型，实现对过去某个时间节点或当前时间或未来某个时间节点井点含油饱和度的预测，这样就可建立关于过去某个时间节点、当前时间和未来某个时间节点的井点含油饱和度的四维数据体；
步骤五、井间含油饱和度的序贯高斯模拟：基于已有井点含油饱和度数据，利用随机建模中的序贯高斯模拟方法，选取相同的随机种子和变差函数长变程、短变程及纵向变程，实现对不同时间节点的井间含油饱和度的模拟预测；
步骤六、含油饱和度四维地质模型的实现：通过建立不同开发阶段的含油饱和度的三维地质模型，来最终实现含油饱和度的四维地质模型。
步骤三所述的通过含水率求出同一流动单元中单口井每个月的含油饱和度，当同一流动单元中由于某些井无生产动态数据而导致无法建立含油饱和度动态预测模型时，可用该流动单元中同一油层其他井含油饱和度的动态预测模型来代替。
本发明采用最小二乘法构建井点含油饱和度的动态预测模型，进而实现对未来某个时间节点井点含油饱和度的动态预测，建立井点含油饱和度的四维数据体，利用序贯高斯模拟方法对井间含油饱和度进行预测，通过建立不同开发阶段含油饱和度的三维地质模型来形成最终含油饱和度的四维地质模型。含油饱和度四维地质模型的建立，将有助于揭示处于开发晚期油田宏观剩余油的形成机理与分布规律，帮助油田进一步提高采收率。
附图说明
图1为本发明中含油饱和度四维地质模型建立的流程图。
图2为本发明中含油饱和度四维地质模型的构成图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做详细叙述。
含油饱和度的四维地质建模方法，参照图1，包括以下步骤：
步骤一、含油饱和度历史数据的求取：首先对地质、测井和实验分析资料进行地质综合研究，并结合油藏参数、生产数据和测试资料等开展油藏动态评价与分析，接着确认已有开发井网与开发层系。开发井网确认时，应分清是规则井网还是不规则井网。开发层系确认时，应参考的原则包括：①同一层系内各油层的性质应相近；②一个独立的开发层系应具有一定的储量；③各开发层系间必须具有良好的隔层；④同一开发层系内油层构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近；⑤层系划分应考虑当前的采油工艺技术水平，避免划分过细开发层系，以减少建设工作量，提高经济效益；⑥同一油藏相邻油层应尽可能组合在一起。之后提取各井的生产动态数据，依据各井在各油层每月的含水率来计算其含油饱和度，具体计算公式为
上式中，SO为油层含油饱和度，m、n是与储层结构和流体性质有关的参数，为常数，fw为单口井在该油层每月的含水率，ρO、ρW为油水密度(t/m3)，μO、μW为油水粘度(单位是mpa·S)，BO、BW为油、水体积系数(无单位)；
步骤二、油田不同开发阶段的划分：可以依据含水率来划分油田开发阶段，如可以划分为无水阶段、低含水阶段、中含水阶段、高含水阶段和特高含水阶段；也可以按照开发方式来划分，如划分为产能建设阶段、注水开发阶段、调整治理阶段和综合调整治理阶段等；
步骤三、基于最小二乘法井点含油饱和度动态预测模型的构建：依据步骤二所划分的油田不同开发阶段，来分别建立同一流动单元中单口井在不同开发阶段某一油层含油饱和度的动态预测模型，具体做法就是把月作为时间步，采用如下公式来拟合所求得的含油饱和度历史数据
SO＝At3+Bt2+Ct+S原始 (2)
上式中，SO为与时间t相对应的含油饱和度，A、B和C为常数，t为时间(单位为月)，S原始为原始含油饱和度，把含油饱和度已有历史数据代入到公式(2)中，利用最小二乘法即可求得A、B和C的值，这样就建立起某一口井某一开发阶段在某一油层含油饱和度随时间演化的动态预测模型；
步骤三所述的建立同一流动单元中单口井在不同开发阶段含油饱和度的动态预测模型，这是因为流动单元是储层非均质性的综合反映，也是储层非均质性研究中最重要的环节，当同一流动单元中由于某些井无生产动态数据而无法建立含油饱和度动态预测模型时，可用该流动单元中同一油层其他井含油饱和度的动态预测模型来代替。
步骤四、井点含油饱和度四维数据体的建立：利用步骤三中已构建的井点含油饱和度的动态预测模型，实现对过去某个时间节点或当前时间或未来某个时间节点井点含油饱和度的预测，这样就可建立关于过去某个时间节点、当前时间和未来某个时间节点的井点含油饱和度的四维数据体；
步骤五、井间含油饱和度的序贯高斯模拟：基于已获得的不同时间节点的井点含油饱和度数据，利用随机建模中的序贯高斯模拟方法，选取相同的随机种子和变差函数长变程、短变程及纵向变程，实现对不同时间节点的井间含油饱和度的模拟预测，为建立不同时间节点即不同开发阶段含油饱和度的三维地质模型奠定数据基础；
步骤六、含油饱和度四维地质模型的实现：在井点与井间饱和度数据均获取的情况下，采用商品化软件，或通过三维数据场可视化技术，对含油饱和度数据进行显示，从而得到含油饱和度的三维地质模型，通过建立油田未开采时原始含油饱和度的三维地质模型、油田开发到某个时间节点时含油饱和度的三维地质模型、当前含油饱和度的三维地质模型和未来某个时间节点含油饱和度的三维地质模型，来表征含油饱和度在三维空间中随时间的演化过程，最终形成含油饱和度的四维地质模型(见附图2)。
本发明在计算单口油井在单油层含油饱和度时，要求油层为水平砂岩油层，油层压力高于饱和压力，且忽视毛细管压力和溶解气的作用，即满足油水两相稳定渗流条件。

Claims (3)

1.含油饱和度的四维地质建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、含油饱和度历史数据的求取：对地质、测井和实验分析资料进行地质综合研究，并结合油藏参数、生产数据和测试资料开展油藏动态评价与分析，提取每一口井的生产动态数据，在此基础上求取井点含油饱和度的历史数据；
步骤二、油田不同开发阶段的划分：根据含水率来分油田开发阶段，划分为无水阶段、低含水阶段、中含水阶段、高含水阶段和特高含水阶段；或者按照开发方式来划分，划分为产能建设阶段、注水开发阶段、调整治理阶段和综合调整治理阶段；
步骤三、基于最小二乘法井点含油饱和度动态预测模型的构建：依据步骤二所划分的油田不同开发阶段，通过含水率求出同一流动单元中单口井每个月的含油饱和度，之后把月作为时间步，利用最小二乘法拟合已有含油饱和度数据，建立井点含油饱和度的动态预测模型；
步骤四、井点含油饱和度四维数据体的建立：利用步骤三中已构建的井点含油饱和度的动态预测模型，实现对过去某个时间节点或当前时间或未来某个时间节点井点含油饱和度的预测，这样就可建立关于过去某个时间节点、当前时间和未来某个时间节点的井点含油饱和度的四维数据体；
步骤五、井间含油饱和度的序贯高斯模拟：基于已有井点含油饱和度数据，利用随机建模中的序贯高斯模拟方法，选取相同的随机种子和变差函数长变程、短变程及纵向变程，实现对不同时间节点的井间含油饱和度的模拟预测；
步骤六、含油饱和度四维地质模型的实现：通过建立不同开发阶段的含油饱和度的三维地质模型，来最终实现含油饱和度的四维地质模型。
2.根据权利要1所述的含油饱和度的四维地质建模方法，其特征在于，步骤三所述的利用最小二乘法拟合已有含油饱和度数据，建立井点含油饱和度的动态预测模型，具体做法是：把月作为时间步，采用如下公式来拟合所求得的含油饱和度历史数据
SO＝At3+Bt2+Ct+S原始 (2)
上式中，SO为与时间t相对应的含油饱和度，A、B和C为常数，t为时间(单位为月)，S原始为原始含油饱和度，把含油饱和度已有历史数据代入到公式(2)中，利用最小二乘法即可求得A、B和C的值，这样就可建立某一口井某一开发阶段在某一油层含油饱和度随时间演化的动态预测模型。
3.根据权利要求1或2所述的含油饱和度的四维地质建模方法，其特征在于，步骤三所述的通过含水率求出同一流动单元中单口井每个月的含油饱和度，这是因为当同一流动单元中由于某些井无生产动态数据而导致无法建立含油饱和度动态预测模型时，可用该流动单元中同一油层其他井含油饱和度的动态预测模型来代替。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111274694A (zh) * 2020-01-17 2020-06-12 中国石油天然气股份有限公司 一种基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法
US11713666B2 (en) 2020-05-11 2023-08-01 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for determining fluid saturation associated with reservoir depths

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105653815A (zh) * 2016-01-19 2016-06-08 中国海洋石油总公司 一种基于岩石物理模型理论的定量解释油藏流体分布方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105653815A (zh) * 2016-01-19 2016-06-08 中国海洋石油总公司 一种基于岩石物理模型理论的定量解释油藏流体分布方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIUMEI ZHANG 等: "PSO-BP Neural Network in Reservoir Parameter Dynamic Prediction", 《2011 SEVENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE AND SECURITY》 *
孙国: "利用人工神经网络系统建立储层四维地质模型", 《油气地质与采收率》 *
潘少伟 等: "序贯指示模拟法夹层模型建立", 《西南石油大学学报（自然科学版）》 *
潘少伟: "储层四维建模与剩余油仿真研究", 《中国博士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111274694A (zh) * 2020-01-17 2020-06-12 中国石油天然气股份有限公司 一种基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法
CN111274694B (zh) * 2020-01-17 2022-10-04 中国石油天然气股份有限公司 一种基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法
US11713666B2 (en) 2020-05-11 2023-08-01 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for determining fluid saturation associated with reservoir depths

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