CN110984979B - 针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，包括：步骤1，进行油藏地质层面建模，获取顶底剥蚀线真实位置；步骤2，建立沿剥蚀线的虚拟断层；步骤3，在小层厚度及露头宽度分析基础上，计算纵横向网格尺度；步骤4，建立纵横网格合理匹配的油藏地质模型；步骤5，进行网格转换及数值模拟。该针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，针对常规建模难以精确描述剥蚀线、网格厚度突变以及倾斜网格下数模不准的问题，提出了虚拟断层控制的剥蚀线精细刻画、基于储层厚度和露头宽度的纵横网格匹配方法以及网格转换技术，提高角度不整合油藏建模数模精度和剩余油预测的可靠性。

Description

针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法
技术领域
本发明涉及油藏建模数模及开发技术领域，特别是涉及到一种针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法。
背景技术
近几年随着勘探开发技术的进步，不整合油藏新发现储量比重处于增长的趋势，然而大部分储量一直未实现有效开发。地层不整合油藏的深度开发和挖潜受以下三方面的制约：一是常规地层对比模式不适合地层角度不整合油藏，地层角度不整合油藏描述难度大；二是不整合油藏的储层精细建模难度大：常规油藏建模纵横向网格相互独立，而角度不整合油藏模型纵向网格的划分受横向网格尺度影响，从而导致剥蚀线位置描述不准(图4a)，另外，当纵横向网格尺寸匹配不当时，剥蚀面附近的网格易出现网格厚度突变的问题(图5a)；三是剩余油认识不清，由于角度不整合油藏的倾斜网格引起的数值模拟渗流规律与实际油藏渗流规律不符的问题(图6)，导致剩余油预测不准，调整挖潜方向不明确。
为实现地层角度不整合油藏的剩余油定量描述和挖潜调整，需开展不整合油藏的精细油藏建模和数值模拟。因此，精确描述不整合油藏的构造及储层模型，解决剥蚀线位置、储层砂体厚度及渗流规律的准确描述问题，提高角度不整合油藏的油藏建模及数模精度，是实现此类油藏有效开发的关键。
为此我们发明了一种针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一精确描述不整合油藏的构造及储层模型，提高角度不整合油藏的油藏建模及数模精度的针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，该针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法包括：步骤1，进行油藏地质层面建模，获取顶底剥蚀线真实位置；步骤2，建立沿剥蚀线的虚拟断层；步骤3，在小层厚度及露头宽度分析基础上，计算纵横向网格尺度；步骤4，建立纵横网格合理匹配的油藏地质模型；步骤5，进行网格转换及数值模拟。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，利用区块地震、地质这些多尺度资料，在油藏精细描述基础上，建立目的层地质层面模型及剥蚀面层面模型，并在此基础上提取剥蚀面与各小层顶底构造面的交线，获取各小层顶底的剥蚀线。
在步骤2中，以各小层顶剥蚀线真实位置为基础建立虚拟断层模型，约束平面网格划分，从而实现剥蚀线位置的准确描述。
在步骤3中，首先对角度不整合油藏建模纵横向网格进行匹配分析，其次在纵横向网格匹配关系控制下，开展各小层厚度及露头宽度分析，计算纵横向网格尺度。
在步骤3中，纵横向网格尺度计算按以下步骤进行：
(a)在角点网格划分规则研究及角度不整合油藏特征分析基础上，确定纵横向网格匹配关系：
Figure BDA0002356377720000021
其中，DX为水平网格划分尺度，H为储层厚度，N为纵向细分网格数，θ为地层倾角；
(b)根据各小层顶底剥蚀线计算各小层最大、最小及平均露头宽度Lmax，Lmin，Lave；
(c)在各小层厚度分布研究基础上，根据各小层平均厚度这些参数，结合精度要求，确定最薄层的细分网格数N1；
(d)基于储层厚度和露头宽度，计算平面网格步长：
DX＝Lave/N1 (公式2)
(e)根据平面网格划分情况确定其它小层纵向细分网格数Ni；
(f)计算各小层纵向网格步长范围，通过多次建模迭代完成纵横向网格的合理匹配：
DZi＝Limin·sinθ/Ni～Limax·sinθ/Ni (公式3)
其中，DZi为第i个小层的纵向网格步长，Ni为第i个小层的纵向细分网格数，Limin为第i个小层的最小露头宽度，Limax为第i个小层的最大露头宽度。
在步骤4中，在纵横向网格合理匹配基础上，应用地震、地质这些多尺度资料建立符合地质认识的精细三维油藏模型，包括构造、储层和物性模型。
在步骤5中，对角度不整合油藏模型进行网格转换，将沿层划分的倾斜网格转换为水平网格，并应用网格转换后的油藏模型开展油藏数值模拟和剩余油定量预测。
地层角度不整合油藏，由于该油藏类型与常规油藏存在较大的不同，适用于常规油藏建模和数值模拟的网格划分方法在该类油藏应用中存在较大的问题，从而导致油藏精细建模难度大，剩余油描述不准。本发明通过虚拟断层控制的剥蚀线精细刻画技术，以剥蚀线真实位置为基础建立虚拟断层模型，约束平面网格划分，实现了剥蚀线位置的准确描述；通过纵横向网格尺寸匹配计算，解决了剥蚀面附近网格厚度突变的问题；通过倾斜网格到水平网格的转换，解决了网格方向导致的模型渗流规律与实际渗流规律不符的问题，以此油藏模型模拟获得的剩余油定量预测结果更加可靠。
该针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，针对地层角度不整合油藏建模数模的难点，首先在角点网格系统划分规则基础上，应用虚拟断层控制和纵横向网格匹配技术，实现角度不整合油藏精细建模；其次，应用网格转换技术，协同数值模拟方法，实现剩余油精准预测。
附图说明
图1为本发明的针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法一具体实施例的流程图；
图2为基于储层厚度的纵横向网格匹配示意图；
图3为多层角度不整合油藏纵横向网格尺度计算示意图；
图4为本发明的一具体实施例中虚拟断层约束前后剥蚀线刻画对比图；
图5为本发明的一具体实施例中纵横向网格匹配前后储层网格厚度描述对比图；
图6为本发明的一具体实施例中网格转换前不同倾角地层水线推进对比图；
图7为本发明的一具体实施例中网格转换后不同倾角地层水线推进对比图；
图8为本发明的一具体实施例中网格转换前后剩余油描述对比图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法的流程图。
步骤101，油藏地质层面建模。利用区块地震、地质等多尺度资料，在油藏精细描述基础上，建立目的层地质层面模型及剥蚀面层面模型，并在此基础上提取剥蚀面与各小层顶底构造面的交线，获取各小层顶底的剥蚀线。
步骤102，虚拟断层建模。以各小层顶底剥蚀线真实位置为基础建立虚拟断层模型，约束平面网格划分，从而实现剥蚀线位置的准确描述。
步骤103，纵横向网格尺度计算。首先对角度不整合油藏建模纵横向网格进行匹配分析，其次在纵横向网格匹配关系控制下，开展各小层厚度及露头宽度分析，按照以下步骤计算纵横向网格尺度：
(a)在角点网格划分规则研究及角度不整合油藏特征分析基础上，确定纵横向网格匹配关系：
Figure BDA0002356377720000051
其中，DX为水平网格划分尺度，H为储层厚度，N为纵向细分网格数，θ为地层倾角。
(b)根据各小层顶底剥蚀线计算各小层最大、最小及平均露头宽度Lmax，Lmin，Lave；
(c)在各小层厚度分布研究基础上，根据各小层平均厚度等参数，结合精度要求，确定最薄层的细分网格数N1；
(d)基于储层厚度和露头宽度，计算平面网格步长：
DX＝Lave/N1 (公式2)
(e)根据平面网格划分情况确定其它小层纵向细分网格数Ni；
(f)计算各小层纵向网格步长范围，通过多次建模迭代完成纵横向网格的合理匹配。
DZi＝Limin·sinθ/Ni～Limax·sinθ/Ni (公式3)
其中，DZi为第i个小层的纵向网格步长，Ni为第i个小层的纵向细分网格数，Limin为第i个小层的最小露头宽度，Limax为第i个小层的最大露头宽度。
步骤104，纵横网格匹配的油藏地质建模。在纵横向网格合理匹配基础上，应用地震、地质等多尺度资料建立符合地质认识的精细三维油藏模型，包括构造、储层和物性模型。
步骤105，对角度不整合油藏模型进行网格转换，将沿层划分的倾斜网格转换为水平网格，并应用网格转换后的油藏模型开展油藏数值模拟和剩余油定量预测。
应用网格转换后的油藏模型开展数值模拟，解决了水线推进不合理的问题，获得更为可靠的剩余油预测结果。
以下为应用本发明的一具体实施例：
在油藏层面建模基础上，提取剥蚀面与各小层面的交线，即为小层剥蚀线的真实位置，根据剥蚀线位置建立虚拟断层，约束平面网格的划分；同时，在储层厚度与露头宽度分析基础上建立纵横向网格匹配关系，确定平面网格尺度及各小层纵向网格尺度，建立三维油藏模型。此时的三维油藏模型，网格模型能够精准描述角度不整合油藏的构造和储层特征。应用该模型开展倾斜网格到水平网格的转换，获得符合实际渗流规律的油藏数值模拟模型，并引入生产动态数据开展数值模拟，实现剩余油定量预测。
①虚拟断层控制的剥蚀线精细刻画
常规油藏建模纵横向网格相互独立，而角度不整合油藏模型纵向网格的划分受横向网格尺度影响，在角点网格划分规则研究基础上，以剥蚀线真实位置为基础建立虚拟断层模型，约束平面网格划分，解决了由于水平网格尺度导致的剥蚀线位置描述不准的问题，实现了剥蚀线位置的准确描述(图4)。
②纵横向网格尺度匹配
在角度不整合油藏纵横向网格尺度匹配关系研究(图2)基础上，如图3所示，通过对各小层厚度、露头宽度及模型精细要求的分析，计算合理的水平网格尺度及各小层纵向网格尺度范围，通过匹配迭代，实现纵横向网格的精确匹配，解决剥蚀面附近网格储层厚度突变的问题(图5)。
③网格转换及数值模拟
应用网格转换技术，将基于倾斜网格系统的角度不整合三维油藏模型转换为水平网格系统，并联合生产动态数据开展数值模拟。通过网格转换技术的应用，解决了倾斜网格系统渗流规律与实际不符的问题：水线沿底部网格迅速突进的问题得以解决，水线推进规律更符合实际，如图6-图7，图6为网格转换前不同倾角地层水线推进对比图，图6(a)—图6(d)地层倾角分别为4°、8°、12°和16°；图7为网格转换后不同倾角地层水线推进对比图，图7(a)—图7(d)地层倾角分别为4°、8°、12°和16°；解决了由于网格划分方法引起的同一深度处的网格直接不能直接流通的问题(图8a)，从而导致的剩余油预测不准的问题，剩余油预测更加合理可信(图8b)。

Claims (5)

1.针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，其特征在于，该针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法包括：
步骤1，进行油藏地质层面建模，获取顶底剥蚀线真实位置；
步骤2，建立沿剥蚀线的虚拟断层；
步骤3，在小层厚度及露头宽度分析基础上，计算纵横向网格尺度；
步骤4，建立纵横网格合理匹配的油藏地质模型；
步骤5，进行网格转换及数值模拟；
在步骤3中，首先对角度不整合油藏建模纵横向网格进行匹配分析，其次在纵横向网格匹配关系控制下，开展各小层厚度及露头宽度分析，计算纵横向网格尺度；
纵横向网格尺度计算按以下步骤进行：
(a)在角点网格划分规则研究及角度不整合油藏特征分析基础上，确定纵横向网格匹配关系：
DX＝·H/N·sinθ (公式1)
其中，DX为水平网格划分尺度，H为储层厚度，N为纵向细分网格数，为地层倾角；
(b)根据各小层顶底剥蚀线计算各小层最大、最小及平均露头宽度Lmax，Lmin，Lave；
(c)在各小层厚度分布研究基础上，根据各小层平均厚度这些参数，结合精度要求，确定最薄层的细分网格数N1；
(d)基于储层厚度和露头宽度，计算平面网格步长：
DX＝Lave/N1 (公式2)
(e)根据平面网格划分情况确定其它小层纵向细分网格数Ni；
(f)计算各小层纵向网格步长范围，通过多次建模迭代完成纵横向网格的合理匹配：
DZi＝Limin·sinθ/Ni～Limax·sinθ/Ni (公式3)
其中，DZi为第i个小层的纵向网格步长，Ni为第i个小层的纵向细分网格数，Limin为第i个小层的最小露头宽度，Limax为第i个小层的最大露头宽度。
2.根据权利要求1所述的针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，其特征在于，在步骤1中，利用区块地震、地质这些多尺度资料，在油藏精细描述基础上，建立目的层地质层面模型及剥蚀面层面模型，并在此基础上提取剥蚀面与各小层顶底构造面的交线，获取各小层顶底的剥蚀线。
3.根据权利要求1所述的针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，其特征在于，在步骤2中，以各小层顶剥蚀线真实位置为基础建立虚拟断层模型，约束平面网格划分，从而实现剥蚀线位置的准确描述。
4.根据权利要求1所述的针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，其特征在于，在步骤4中，在纵横向网格合理匹配基础上，应用地震、地质这些多尺度资料建立符合地质认识的精细三维油藏模型，包括构造、储层和物性模型。
5.根据权利要求1所述的一种针对角度不整合油藏建模数模的网格设计方法，其特征在于，在步骤5中，对角度不整合油藏模型进行网格转换，将沿层划分的倾斜网格转换为水平网格，并应用网格转换后的油藏模型开展油藏数值模拟和剩余油定量预测。
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