CN110390154A - 一种提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，采用先局部拟合后整体拟合的方法：首先根据实际项目对地质模型精度要求，建立完整的全区储层地质模型，之后在开展历史拟合的过程中，将完整的全区储层地质模型沿各封闭断层分为各小断块地质模型，先将各小断块地质模型单独开展历史拟合工作，待各小断块的历史拟合达到所需的拟合精度后，采用油藏数值模拟软件将各拟合完毕小断块模型合并成完整的全区地质模型，对全区地质模型开展历史拟合得到符合实际地质条件的地质模型。本发明可以实现在不降低地质模型精度的前提下，大幅提高数值模拟的效率和精度。

Description

一种提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法

技术领域

本发明涉及一种油藏数值模拟工作中提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，属于油气开发技术领域。

背景技术

油藏数值模拟中历史拟合是至关重要的一环。常规的历史拟合方法是将整个油田或研究区作为研究对象，将研究范围内所有生产井的数据分年度、分月份汇总产油量、产水量以及注水量这3项生产数据，在数值模拟软件中设置各油井、注水井以平均产量定液量生产，同时输入数值模拟软件进行运算。

但是，这种方法仅适用于工区面积比较小，生产井数比较少的情况。复杂断块油藏一般具有地质构造复杂，小层之间非均质性强的特点，如果开发前期地质认识有限，就会导致注采系统不够完善，储层采出程度很不均衡，开发到中后期时采出程度不高，油井综合含水上升快，因此，生产上急需调整注采系统，最大限度地挖掘剩余油。要解决这个问题，手段之一就是在油藏精细描述基础上通过油藏数值模拟进行剩余油分布研究。

而对于某些复杂断块油藏，由于具有工区面积大、含油层段多、投产井数多的特点，因此在应用油藏数值模拟法研究剩余油分布时，常规的历史拟合方法存在拟合工作量大，拟合效率和拟合精度比较低的缺陷，特别是对于某些规模更大的油藏，数值模拟软件甚至运算不了。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种油藏数值模拟工作中提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，包括以下步骤：

步骤一：建立完整的全区储层地质模型；

步骤二：分断块历史拟合：

①将全区储层地质模型沿封闭断层拆分为各小断块地质模型；

②对于穿过封闭断层在两个小断块存在合注的注水井，初步按式(1)进行两个小断块内注水流量劈分：

式中，Q_i为注水井第i层吸水量；K_i为注水井第i层绝对渗透率；Q_t为注水井全井吸水量；n为开发小层的总数；P_e为注水井供液边界压力；P_w为注水井井底压力；r_e为注水井供液半径；r_w为注水井井筒半径；μ_w为水的粘度；s为表皮系数；h_i为注水井第i层厚度；

③对于穿过封闭断层在两个小断块存在合采的生产井，初步按式(2)和式(3)进行两个小断块内油、水产量劈分：

式中，Q_oi为各小断块产油量；Q_wi为各小断块产水量；ρ_o为油密度；ρ_w为水密度；B_o为油体积系数；B_w为水体积系数；K_ro为油相对渗透率；K_rw为水相对渗透率；μ_o为油的粘度；μ_w为的水粘度；

④以各小断块地质模型为单位，采用定油量模拟的思路，使通过数值模拟软件模拟计算的产油量与真实井的实际生产数据一致，并根据油藏工程及渗流力学理论，通过调整各小断块地质模型的渗透率、孔隙度及相渗数据等参数对各小断块地质模型的整体含水率、累产水量进行历史拟合；

⑤根据油藏工程及渗流力学理论，通过调整各小断块地质模型的渗透率、孔隙度及相渗数据等参数对各小断块地质模型的单井含水率、累产水量进行历史拟合；

步骤三：全区历史拟合：

在各小断块地质模型的整体含水率、累产水量历史拟合和单井含水率、累产水量历史拟合均达到拟合精度后以后，采用油藏数值模拟软件将各拟合完毕的小断块地质模型合并成完整的全区地质模型，然后将全区内所有的生产历史数据导入完整的全区地质模型中，并进行全区历史拟合，拟合完成后得到符合实际地质条件的地质模型。

所述的提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，优选的，完整的全区储层地质模型包括完整三维构造模型和完整三维属性模型，分别通过以下步骤建立：

①利用工区内所有的物探数据和测井数据建立满足精度要求的完整三维构造模型；

②利用工区内所有的测井数据、录井数据和岩心实验分析数据建立满足精度要求的完整三维属性模型。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明针对大型复杂断块油藏，采用先局部拟合后整体拟合的方法：首先根据实际项目对地质模型精度要求，建立完整的全区储层地质模型，之后在开展历史拟合的过程中，将完整的全区储层地质模型沿各封闭断层分为各小断块地质模型，先将各小断块地质模型单独开展历史拟合工作，待各小断块的历史拟合达到所需的拟合精度后，采用油藏数值模拟软件将各拟合完毕小断块模型合并成完整的全区地质模型，最后对全区地质模型开展历史拟合得到符合实际地质条件的地质模型。本发明可以实现在不降低地质模型精度的前提下，大幅提高数值模拟的效率和精度。2、本发明在冀东油田GSP复杂断块油藏数值模拟进行了应用，可以看出不仅拟合效率得了比较大的提高，同时也提高了拟合的精度，保障了油藏数值模拟结果的可靠性。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是冀东油田GSP复杂断块油藏构造图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

如图1所示，本发明提供的提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，包括以下步骤：

步骤一：建立完整的全区储层地质模型；

其中，完整的全区储层地质模型包括完整三维构造模型和完整三维属性模型，分别通过以下步骤建立：

①利用工区内所有的物探数据和测井数据等建立满足精度要求的完整三维构造模型；

②利用工区内所有的测井数据、录井数据和岩心实验分析数据等建立满足精度要求的完整三维属性模型；

步骤二：分断块历史拟合：

①将完整三维构造模型和完整三维属性模型分别沿封闭断层拆分为各小断块地质模型；

②对于穿过封闭断层在两个小断块存在合注的注水井，初步按式(1)进行两个小断块内注水流量劈分：

式中，Q_i为注水井第i层吸水量；K_i为注水井第i层绝对渗透率；Q_t为注水井全井吸水量；n为开发小层的总数；P_e为注水井供液边界压力；P_w为注水井井底压力；r_e为注水井供液半径；r_w为注水井井筒半径；μ_w为水的粘度；s为表皮系数；h_i为注水井第i层厚度。

由(1)式可知，对一口注水井而言，单层吸水量主要取决于h_i与K_i的乘积(即地层系数)，地层系数越大，小断块吸水量越多；反之，地层系数越小，小断块吸水量越少。

③对于穿过封闭断层在两个小断块存在合采的生产井，初步按式(2)和式(3)进行两个小断块内油、水产量劈分：

式中，Q_oi为各小断块产油量；Q_wi为各小断块产水量；ρ_o为油密度；ρ_w为水密度；B_o为油体积系数；B_w为水体积系数；K_ro为油相对渗透率；K_rw为水相对渗透率；μ_o为油的粘度；μ_w为的水粘度。

由(2)，(3)式可知，对一口采油井而言，单层产油、水量主要取决于h_i与K_iK_ro或K_iK_rw的乘积(地层系数)，地层系数越大，则单层产油、水量越大。

④以各小断块地质模型为单位，采用定油量模拟的思路，使通过数值模拟软件模拟计算的产油量与真实井的实际生产数据一致，并根据油藏工程及渗流力学理论，通过调整各小断块地质模型的渗透率、孔隙度及相渗数据等参数对各小断块地质模型的整体含水率、累产水量进行历史拟合；

⑤根据油藏工程及渗流力学理论，通过调整各小断块地质模型的渗透率、孔隙度及相渗数据等参数对各小断块地质模型的单井含水率、累产水量进行历史拟合；

步骤三：全区历史拟合：

在各小断块地质模型的整体含水率、累产水量历史拟合和单井含水率、累产水量历史拟合均达到拟合精度后(一般拟合精度以不低于5％)以后，采用油藏数值模拟软件将各拟合完毕的小断块地质模型合并成完整的全区地质模型，然后将全区内所有的生产历史数据导入完整的全区地质模型中，并进行全区历史拟合，拟合完成后得到符合实际地质条件的地质模型。

下面通过以冀东油田GSP复杂断块油藏作为应用实例来说明本发明的应用效果。

如图2所示，鉴于冀东油田GSP复杂断块油藏的地质特征，将整个冀东油田GSP复杂断块油藏沿各断层分为G7、G3102、G13、G88、G66-30几个小断块(如下表1所示)，然后采用本发明描述的上述方法进行先局部拟合后整体拟合。

表1模型分断块划分表

断块	G7	G3102	G13	G88	G66-30
						网格数	395993	197900	198092	329994	197997
井数	28	33	41	37	23

通过应用本发明的拟合方法，不仅拟合效率得到了很大提高，同时也提高了拟合的精度，经估算，本发明的拟合方法在冀东油田GSP复杂断块油藏的应用效率至少为常规拟合方法的4倍(如下表2所示)。

表2本发明的拟合效果表

区域	G7	G3102	G13	G88	G66-30	全区
							拟合误差(％)	0.4	1.76	0.17	0.21	0.5	0.51

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (2)

1.一种提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：建立完整的全区储层地质模型；

步骤二：分断块历史拟合：

①将全区储层地质模型沿封闭断层拆分为各小断块地质模型；

②对于穿过封闭断层在两个小断块存在合注的注水井，初步按式(1)进行两个小断块内注水流量劈分：

式中，Q_i为注水井第i层吸水量；K_i为注水井第i层绝对渗透率；Q_t为注水井全井吸水量；n为开发小层的总数；P_e为注水井供液边界压力；P_w为注水井井底压力；r_e为注水井供液半径；r_w为注水井井筒半径；μ_w为水的粘度；s为表皮系数；h_i为注水井第i层厚度；

③对于穿过封闭断层在两个小断块存在合采的生产井，初步按式(2)和式(3)进行两个小断块内油、水产量劈分：

式中，Q_oi为各小断块产油量；Q_wi为各小断块产水量；ρ_o为油密度；ρ_w为水密度；B_o为油体积系数；B_w为水体积系数；K_ro为油相对渗透率；K_rw为水相对渗透率；μ_o为油的粘度；μ_w为的水粘度；

④以各小断块地质模型为单位，采用定油量模拟的思路，使通过数值模拟软件模拟计算的产油量与真实井的实际生产数据一致，并根据油藏工程及渗流力学理论，通过调整各小断块地质模型的渗透率、孔隙度及相渗数据等参数对各小断块地质模型的整体含水率、累产水量进行历史拟合；

⑤根据油藏工程及渗流力学理论，通过调整各小断块地质模型的渗透率、孔隙度及相渗数据等参数对各小断块地质模型的单井含水率、累产水量进行历史拟合；

步骤三：全区历史拟合：

在各小断块地质模型的整体含水率、累产水量历史拟合和单井含水率、累产水量历史拟合均达到拟合精度后以后，采用油藏数值模拟软件将各拟合完毕的小断块地质模型合并成完整的全区地质模型，然后将全区内所有的生产历史数据导入完整的全区地质模型中，并进行全区历史拟合，拟合完成后得到符合实际地质条件的地质模型。

2.根据权利要求1所述的提高复杂断块油气田油藏数值模拟效率的方法，其特征在于，完整的全区储层地质模型包括完整三维构造模型和完整三维属性模型，分别通过以下步骤建立：

①利用工区内所有的物探数据和测井数据建立满足精度要求的完整三维构造模型；

②利用工区内所有的测井数据、录井数据和岩心实验分析数据建立满足精度要求的完整三维属性模型。