离散裂缝性油藏数值模拟方法

离散裂缝性油藏数值模拟方法
离散裂缝性油藏数值模拟方法

油藏数值模拟

名词解释 油藏模拟油藏数值模拟数学模拟物理模型数值模型质量守恒定律适定问题初始条件黑油模型组分模型网格节点块中心网格点中心网格离散化有限差分法显示差分 隐式差分前差分后差分中心差分点交替排列格式交替对角排列格式标准排列格式 对角排列格式隐式差分格式差分方程稳定性截断误差松弛法IMPES方法历史拟合 动态预测灵敏度实验 选择题 由于油藏各点的渗透率不同,束缚水饱和度不同,因而需要对相对渗透率曲线进行归一化处理 以X方向为例,传导系数为 块中心网格是用()来表示小块坐标的 A网格块中心B节点C网格块边缘D网格块夹角 下述表达式表示定产量内边界条件的是 认识油田的主要方法有直接观察法和模拟法 相对渗透率取值一般取上游权的处理方法 IMPES方法是()的求解方法 A隐式压力B隐式饱和度C全隐式 历史拟合在含水拟合时主要是对()的修改 A孔隙度B相对渗透率曲线C渗透率D地层厚度 在隐式差分格式中,有多个未知数,当已知第n时刻的值P i n时,为了求出第n+1时刻的P i n+1,需要() A解n个方程B解一个线性代数方程组C直接求解D解一个方程 根据每一组分的质量守恒建立的渗流数学模型称为()模型 A热采B化学驱C黑油D组分 一维径向模拟时r=10cm,r=40cm,那么可以推断r s的大小是 A120 B200 C400D 640 下列哪一种方法不属于迭代求解方法 A雅克比法B超松弛法CLU分解法D交替方向隐式法 对于二位6*4网络系统,如果按行标准排列,气半带宽W= A6 B4 C12 D8 克兰克?尼克森差分格式的截断误差为() 块中心网格和点中心网格的差分方程相比较,结果() A一样的B有半个网格的误差C相差流动项系数D维数不同 三.判断题2分*10 1.黑油模型中水相与其他两相不发生质量转移,气可以从油中出入,但不能汽化液相 2.离散化的核心是把整体分为若干单元来处理,它是油藏对象的空间离散 3.显式差分格式是有条件收敛的 4.差分方程组的直接解法的特点是计算工作量小,精确度较高,计算程序简单 5.差分方程组的迭代解法主要用于处理系数矩阵阶数较高的问题 6.相对渗透率取值一般取上游权的处理方法 7.油藏模拟的基础在于油藏描述和生产动态,若油层参数和生产数据不准确,通过数值模 拟的算法也可以消除 8.显示差分格式的稳定条件是△t/△x2≤0.5 9.有限差分法就是用差商来代替微商

基于Monte-Carlo方法的三维裂隙网络模拟

基于Monte-Carlo方法的三维裂隙网络模拟 摘要:目前,人们研究裂隙岩体中流动和溶质运移时越来越多的采用离散介质方法,因此需建立离散裂隙网络。由于裂隙的分布具有不确定性和交叉性,目前无法用确定性的研究方法进行研究。文章用概率论与统计学的方法分析裂隙的分布及组合特征,利用Monte-Carlo方法进行三维裂隙网络随机模拟,建立了三维裂隙网络的随机模拟模型。该研究可为进一步分析裂隙网络的连通性和渗透张量分布提供依据。 关键词:离散裂隙网络;概率统计;Monte-Carlo;三维裂隙网络 目前裂隙岩体中流动和运移模拟方法可分为三类:①把岩体看作等效连续介质体,建立等效连续介质渗流数学模型;②不考虑岩块中的渗流,而把裂隙作为非连续网络处理,建立裂隙网络非连续介质渗流数学模型,即离散裂隙网络方法;③考虑岩体内裂隙导水,岩块储水而建立的岩体双重介质渗流数学模型。 其中,连续介质模型运用最为成熟,但这种方法因把裂隙空间平均到渗流单元体上,不能很好地刻画裂隙的特殊导水作用,在实际工程中,当岩体的裂隙分布比较稀疏,且岩体中的渗流主要取决于大的裂隙时,运用连续介质方法处理岩体渗流问题则容易引起大的误差。离散裂隙网络模型最能反映裂隙发育的规律及裂隙水渗流的规律,但是受目前测量手段和计算量的限制,不可能把大范围的研究区内的每一条裂隙都测出来,目前大多只应用于小范围研究。现阶段,我国主要用的是广义双重介质模型,即对主干裂隙采用离散裂隙网络模型,对于次要裂隙采用连续介质模型。双重介质模型,结合了上述两种模型的优点。 国外更多的是研究非饱和带裂隙中水的流动和溶质运移,主要与废物处置、油气运移有关,且研究尺度小,研究精度高,一般采用离散裂隙网络模型或双重介质模型。但是无论是离散裂隙网络模型还是双重介质模型,离散裂隙网络的构建是其基础。 1离散裂隙网络的构建 离散裂隙网络方法的前提假设为:提供流体流动的路径的裂隙网络的几何参数(包括位置,形状,方位,尺度和每条裂隙的水力传导系数等)能够用数学描述。但在实践中,要精确定义每一条裂隙的几何参数几乎是不可能的。人们通过露头,开挖平硐,钻孔只能观测到很小的一部分裂隙。因此,裂隙的几何参数通常就只能处理为随机变量,对离散裂隙网络来说,当前的研究几乎都采用随机模型。 在一个随机裂隙网络系统中,每组裂隙的每个几何参数都可以采用一个概率分布函数表示,这些分布会随裂隙组和几何参数的不同而变化,通常为均匀分布、正态分布、对数正态分布、指数分布和费歇分布等。

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析 油藏数值模拟 油藏数值模拟简述 油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律 的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。 油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模 拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。 油藏数值模拟技术从50年代的提出到90年代间历经40年的发展,日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用 非常广泛。 油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模 拟研究,且可重复、周期短、费用低。

图1油藏数值模拟流程图 油藏数值模拟的类型 油藏数值模拟类型的划分方法有多种, 划分时最常用的标准是油藏类型、 需要模拟的油 藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程, 也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种 各样的复杂问题而设定, 油气藏特性和油气性质不同, 选择的模型也不同, 还可以根据油藏 数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。 以油藏和流体类型来划分,其模型有:气体模型、黑油模型和组分模型; 以开采过程来 划分,其模型包括:常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。 以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类:黑油模型和组分模型。 (1) 黑油模型,是常规油田开发应用的油藏数值模型,用于开采过程中,对油藏 流体组分变化不敏感的情况, 是最完善、最成熟的。黑油模型假设质量转移完全取决于 压力变化,适应于油质比较重的油藏类型,在这些模型中,流体性质 E O 、B g 、R S 决定PVT 的 变化,如普通稠油及中质油的油气藏。 (2) 组分模型,应用于开采过程中对组分变化敏感的情况。这些情况包括:挥发性油 藏和凝析气藏的一次衰竭采油阶段, 用组分模型进行模拟。在组分模型中,适用于油质比较轻、气体组分比较高的油气藏, 使用 数据化 流体的PVT 数据、相 渗曲线、岩石数据 建立地质模型 建立网格 参数场 表格数据 油水井产量、井史 数据 T 动态模拟 含油边界拟合 非井点地质静态参数拟合 区块、单井压力拟合 生产指数拟合 以及压力保持阶段。同时,多次接触混相过程通常也采

低渗透油藏数值模拟技术研究

低渗透油藏数值模拟技术研究 摘要 随着现代石油工业的发展,低渗透油田的开发愈来愈为人们所重视。与中、高渗油藏相比较,低渗透油藏具有以下明显渗流特征:流体渗流不遵循达西定律,渗流中存在启动压力梯度,并且应力敏感性影响不可忽略。 本文在广泛调研的基础上,综合考虑启动压力梯度和应力敏感性,对低渗透油田的数值模拟方法进行研究。主要考虑油水两相具有相同的启动压力梯度,并且启动压力梯度的大小与地层渗透率和含水饱和度有关,同时考虑地层弹塑性变形引起的渗透率改变。在此基础上,建立了符合实际情况的二维油水两相数学模型,并通过IMPES方法进行数值求解,对低渗透油藏注水开发的生产特征,产能影响因素及不同注采井网方式进行了研究,研究表明启动压力梯度、应力敏感性、油水粘度差和毛管力对低渗透油藏产能影响明显。 关键词:低渗透油藏,启动压力梯度,应力敏感性,IMPES方法,数值模拟

Abstract With the development of modern oil industry, the exploitation of low permeability reservoir has been paid more and more attention in recent years. Compared with medium and high permeability reservoirs, the low permeability reservoir has different seepage flow characteristics,which are as follows: The flow of the fluid does not obey Darcy`s Law; The starting pressure gradient exists in transfusion; The stress sensitivity influence can not neglect. This paper, based on widespread investigation and study, considered starting pressure gradient and stress sensitivity influence, makes some research on numerical simulation of low permeability reservoir. Specifically, it is considered that oil and water have the same starting pressure gradient, which has the relationship with absolute permeability and water saturation.At the same time, it is also considered that the absolute permeability will vary, because of stratum elastoplasticity distortion. On this basis,a two-dimensional mathematical model of oil-water two-phase is set up, which is solved with the IMPES numerical method. The production characteristics, the factors affecting the deliverability and the different injection pattern were studied. The result indicates that starting pressure gradient、stress sensitivity、oil/water viscosity ratio and capillary pressure have obvious effect to the deliverability of low permeability reservoir. Key words: Low permeability reservoir, Starting pressure gradient, Stress sensitivity,The method of IMPES, Numerical simulation

油藏数值模拟目的

数值模拟的目的 (一)、为什么开展油藏数值模拟工作 研究和开发一个油田是一个复杂的综合性的科技问题,高精度的地震资料的处理解释提供研究区域的构造、断层、边界及其走向,但地震纵向分辨率受到限制,不能很好的反映一个同相轴(地震道) 中沉积砂体的物性变化特征;测井可较好的反映到小于1米以下沉积砂体的物性特征,提供可靠的地层对比结果。但作为新老油田开发方案的研究及剩余油分布的研究,是地震、地质、测井理论方法都无法做到的。地质上仅定性或半定量分析,测井用于生产监测不能以点带面。惟独油藏数值模拟工作可再现生产历史,定量分析剩余油潜力;并做到室内研究投入少、时间短,还可进行开发方案优选及经济评价工作。所以总公司强调开发方案的部署一定要开展数值模拟工作。值得强调的是油藏数值模拟工作提倡一体化,注重前期的地震解释和测井解释即油藏描述工作。 (二)、油藏数值模拟的目的 在进行油藏数值模拟工作前,首先应根据油田开发过程中存在难以解决的实际问题,提出开展此项工作的目的及意义,即最终所要达到解决问题的目标是什么?一般通过油藏数值模拟可进行以下研究工作: 1. 初期开发方案的模拟 1) .评价开发方式;如:枯竭开采、注水开发等。 2) .选择合理井网、开发层系、确定井位; 3) .选择合理的注采方式、注采比; 4) .对油藏和流体性质敏感性研究。 2. 对已开发油田历史模拟 1) . 核实地质储量,确定基本的驱替机理(如:是天然驱,还是注水开发。); 2) .确定产液量和生产周期; 3) .确定油藏和流体特性; 4) .提出问题、潜力所在区域。 3. 动态预测 1) .开发指标预测及经济评价 2) .评价提高采收率的方法(如:一次采油、注水、注气、化学驱等) 3) . 剩余油饱和度分布规律的研究,再现生产历史动态诸如:研究剩余油饱和度分布范围和类型; ?单井调整:改变液流方向、注采井别、注水层位; ?扩大水驱油效率和波及系数; 4) .潜力评价和提高采收率的方向 诸如: ? 确定井位、加密井的位置;

三维离散裂隙网络渗流模型与实验模拟

2002年5月 水 利 学 报 SHUILI XUEBAO 第5期 收稿日期:2001-12-28 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59479010;40172084) 作者简介:王恩志(1958-),男,辽宁人,博士,副教授,主要从事裂隙岩体渗流与地质工程的教学和研究工作. 文章编号:0559-9350(2002)05-0037-04三维离散裂隙网络渗流模型与实验模拟 王恩志1,孙 役2,黄远智1,王慧明1 (1 清华大学水利水电工程系,北京,100084;2 湖北清江水电开发责任有限公司,湖北宜昌,443002) 摘 要:本文根据天然裂隙系统发育规律及其渗透机制,将复杂的裂隙系统划分成带状断层、面状裂缝和管状孔洞三大类型,在忽略岩块渗透性的前提下,建立了由管状线单元、缝状面单元和带状体单元组合而成的三维裂隙网络渗流数值模型,为检验模型的合理性,在室内利用混凝土试块制成的离散体来模拟三维裂隙网络结构,设定不同的边界水位和降雨入渗对裂隙中渗流进行了实验,利用数值模型对实验结果进行了模拟,初步验证模型是合理而可靠的. 关键词:裂隙网络;渗流;实验;数值模拟 中图分类号:P641 135文献标识码:A 自Wittke 提出线素模型[1、2]以来,二维裂隙网络渗流模型有所发展 [3、4],进入20世纪80年代后,Long 提出了圆盘裂隙网络三维渗流模型[5],Dershowitz 、万力等提出了多边形裂隙网络模型[6,7],这些 模型可描述面状裂缝相互切割所构成的裂隙网络渗流.然而,实际岩体中的裂隙系统并非都是由单一的面状裂缝所构成,为此,作者根据天然裂隙系统发育规律及其渗透机制,将复杂的裂隙系统划分成三大类型,在忽略岩块渗透性的前提下,建立了由管状线单元、缝状面单元、带状体单元组合而成的三维裂隙网络渗流数值模型[8].为检验模型的合理性,在室内利用混凝土试块制成的离散体来模拟三维裂隙网络结构,设定不同的边界水位和降雨入渗对裂缝中渗流进行了实验 .本文就三维裂隙网络渗流实验结果和理论模型的数值模拟对比进行了分析,其结果初步表明理论模型是合理可行的.1 三维裂隙网络渗流数值模型 复杂岩体中的裂隙网络可定义为由不同成因、不同力学属性、不同规模的管状、面状和带状结构体相互交错切割所构成的网络状系统[8] ,由管状结构的一维流、面状结构的二维流和带状结构的三维流在空间上组合,形成了岩体中复杂的三维裂隙网络渗流.因此,可按三种类型结构单元来建立三维图1 裂隙单元示意裂隙网络渗流数值模型. 1 1 管状结构一维渗流方程 管状结构被其它裂隙 切割后为一条线段,以该线段作为线单元,则一条 管状结构可划分成数条线单元的组合.沿裂隙段方 向建立局部的一维坐标系(图1(a)).设裂隙段中 的水流为层流,线单元的渗流连续方程为: x K x H x +Q = d H d t (1) 37

低渗透油藏开发存在问题、开发难点及开发新思路

低渗透油藏开发存在问题、开发难点及开发新思路2009-01-01 12:00 低渗透油藏在勘探阶段就要依靠储层改造提高产能,几乎全部新井都需要压裂投产。结合胜利低渗油藏的特点和国内外低渗透油藏开发技术的新进展,科学规划近期乃至未来5~10年的技术发展方向,关系到低渗透油藏的有效动用,关系到胜利油田的稳定发展大局。 国际上把渗透率在0.1毫达西至50毫达西之间的油藏界定为低渗透油藏。20世纪80年代,我国仅陕北地区就探明低渗透油藏储量数亿吨,其平均有效渗透率只有0.49毫达西,而当时能够成功开发的只是渗透率为10毫达西以上的油藏。此外,还有一种特殊的低渗透油藏——盐湖沉积低渗透油藏,它除了具有渗透率低的特点外,还常常因为结盐结垢导致油水井作业频繁、井况恶化等。但是,随着勘探开发程度的不断提高,老区稳产难度越来越大,开发动用低渗、特低渗油藏成为我国陆上石油工业增储上产的必经之路。 在低渗透油藏开发方面,我国石油地质科技人员经过长期的探索与研究,形成了地层裂缝描述、全过程油层保护、高孔密射孔、整体压裂改造、小井距密井网等一系列技术。但在裂缝描述、渗流机理研究、开发技术政策界限研究、配套工艺技术研究等方面,还不能完全适应低渗透油藏高效开发的需要,低渗透油藏储量动用程度、水驱采收率还比较低。因此,进一步探索动用低渗透油藏,提高低渗透油藏采收率,依然任重而道远。 一、低渗透油藏开发存在的问题 任何一个油田,从发现到投入开发,人们对它的认识是有限的。但是,随着大规模开发的进行,为了便于管理,按初期对油藏的认识,人为地划分开发单元在所难免。而接下来的地质研究和油水井动静态研究,也随之按人为划分的单元展开。这就等于把一个局限性的认识关进一个特制的笼子里,进行局限性的研究。在勘探开发过程中,随着地质研究的逐步深入,人们发现这种人为划分的单元与油藏分布的实际状况存在很大差别。人为划分的单元,绝大部分情况下把本来连片的油藏割裂开来,使地质研究乃至地质认识出现局限性,直接导致油藏认识的不完整性,成为制约低渗透油藏开发的瓶颈之一。因此,加快开发低渗透油藏,就要重新按照油藏分布划分开发单元,继而进行整体的地质研究,使低渗透油藏开发成为老油田稳产的主战场。 对于低渗透油藏的特殊性研究,直接关系到它的开发效果。近年来,国内外地质科研人员对低渗透油藏做了大量研究。通过实验,推导出了低渗透油层的渗流数学方程,总结了低渗透油层中油、水非线性渗流特征及其规律,这为低渗油藏开发提供了科学依据。胜利油田通过引入压力梯度函数改造达西定律,开发了“非线性渗流三维二相油藏数值模拟软件”,成为准确描述低渗透油藏渗流特殊性的利器。 一方面,在油层认识上,其测井响应特征及解释标准与常规油层差异性大,随着低渗透油藏的不断开发和开发工艺的不断提高,逐渐发现有些井原本测井解释为干层,但经过压裂试油获得了工业油流甚至高产。因此有必要重新制定油层划分标准,进行储量复算,重新认识低渗透油藏的物质基础。 另一方面,对开发配套工艺提出了更高要求。盐的强腐蚀作用、盐塑性流动作用造成套管损坏严重,可溶性盐类重结晶在储层孔隙中结盐结垢,钙芒硝矿物见水极易溶解析出石膏、结硫酸钙垢,造成地层伤害,导致井况恶化。采用掺水解盐的方法可以缓解井筒结盐,但不

裂缝性油藏数值模拟方法

裂缝性油藏数值模拟方法 摘要:目前对天然裂缝性油藏的数值模拟可以大致分为连续性模型和离散性模型两大类;连续性模型又可以分为双重介质模型和单介质模型,双重介质模型主要是以Barrenblatt和Warren-Root在20世纪60年代提出的双重孔隙/双重渗透模型为基础,在这类模型中认为油藏中每一点都存在有基岩和裂缝两种介质,基岩被相互平行排列的裂缝分割称为单个的岩块,每种介质存在独立的水动力场,通过两种介质间的窜流的将其联系起来;而对于单介质模型,则是通过一定的方法将裂缝的渗透率和基岩的渗透率进行综合的考虑,得出整个油田的有效渗透率,该有效渗透率考虑了裂缝的密度、方位等的影响,然后将该有效渗透率输入到普通的单一介质模拟器中来对裂缝性油藏进行模拟; 由于双重介质模型不能够对不连续且控制着流体流动的大裂缝进行准确的模拟等原因,离散性模型在近段时间逐渐发展起来,而其又可以分为离散裂缝网络模型和离散管网模型;在离散裂缝网络模型中,对地质上描述出来的每个裂缝都进行了离散的显式的表示,同时根据局部裂缝的形状决定基岩的几何形状,由于地质上描述的裂缝数目一般较多,相应的在数值模拟中需要的离散点数目也就十分巨大,对模拟造成了一定的困难,所以目前很多的专家和学者又对该方法进行了进一步的改进,有许多简化的方法存在;离散管网模型则是先对所要模拟的区域进行了网格的划分,进而采用管子连接两个网格块,相应的两个网格块之间的传导率也采用管子的传导率来代替,这种方法的特点是数学上比较简单,灵活性较强,同时由于管子只对其连接的两个网格有影响,所以改变管子的传导率只会影响一个方向的传导性,而不会像常规的模拟器那样要同时影响两边的传导性,但是该方法目前研究较少。 0 前言 随着世界碳酸盐岩油气田的大规模开发,系统深入研究这类油气田的渗流模式及其在开发中的应用已成为重要课题。地质学家通过岩芯分析,确认碳酸盐岩(灰岩、白云岩)具有明显可见的裂缝、孔洞,含有密集的树枝状构造的粗裂缝以及连接的孔洞和孔隙。这类特殊的储集层结构不仅造成了井的高产、不稳定、跃变等开采特征,而且也造成各异的油气井压力降或压力恢复曲线特征。 碳酸盐岩油藏在孔隙结构和渗流机理上同砂岩油藏相比都存在很大的差别,由于天然裂缝的发育十分的不规则,裂缝的密度、长度、方位等参数都会因沉积过程以及沉积后应力的变化而变得非均质性极强,裂缝的发育程度和连接性也因此而各异,同时由于基岩的存在并向裂缝和/或井筒供液,造成了相同位置基岩

油藏数值模拟入门指南

[转]【推荐】油藏数值模拟入门指南 尝试写一写油藏数值模拟入门指南,希望对那些刚刚开始进入油藏数值模拟领域的工作者有所帮助。 第一:从掌握一套商业软件入手。 我给所有预从事油藏数值模拟领域工作的人员第一个建议是先从学一套商业数值模拟软件开始。起点越高越好,也就是说软件功能越强越庞大越好。现在在市场上流通的ECLIPSE,VIP 和CMG都可以。如果先学小软件容易走弯路。有时候掌握一套小软件后再学商业软件会有心里障碍。 对于软件的学习,当然如果能参加软件培训最好。如果没有机会参加培训,这时候你就需要从软件安装时附带的练习做起。油藏数值模拟软件通常分为主模型,数模前处理和数模后处理。主模型是数模的模拟器,即计算部分。这部分是最重要的部分也是最难掌握的部分。它可以细分为黑油模拟器,组分模拟气,热采模拟器,流线法模拟器等。数模前处理是一些为主模拟器做数据准备的模块。比如准备油田的构造模型,属性模型,流体的PVT参数,岩石的相渗曲线和毛管压力参数,油田的生产数据等。数模后处理是显示模拟计算结果以及进行结果分析。 以ECLIPSE软件为例,ECLIPSE100,ECLIPSE300和FrontSim是主模拟器。ECLISPE100是对黑油模型进行计算,ECLISPE300是对组分模型和热采模拟进行计算,FrontSim是流线法模拟器。前处理模块有Flogrid,PVTi,SCAL,Schedule,VFPi等。Flogrid用于为数值模拟建立模拟模型,包括油田构造模型和属性模型;PVTi用于为模拟准备流体的PVT参数,对于黑油模型,主要是流体的属性随地层压力的变化关系表,对于组分模型是状态方程;SCAL为模型准备岩石的相渗曲线和毛管压力输入参数;Schedule处理油田的生产数据,输出ECLIPSE 需要的数据格式(关键字);VFPi是生成井的垂直管流曲线表,用于模拟井筒管流。ECLIPSE OFFICE和FLOVIZ是后处理模块,进行计算曲线和三维场数据显示和分析,ECLIPSE OFFICE同时也是ECLIPSE的集成平台。 对于初学者,不但要学主模型,也需要学前后处理。对于ECLISPE的初学者,应该先从ECLISPE OFFICE学起,把ECLISPE OFFICE的安装练习做完。然后再去学Flogrid,Schedule 和SCAL。PVTi主要用于组分模型,做黑油模型可以不用。 第二:做油藏数值模拟都需要准备什么参数 在照着软件提供的安装例子做练习时经常遇到的问题是:虽然一步一步按照手册的说明做,但做的时候不明白每一步在做什么,为什么要这么做。这时候的重点在于你要知道你一开始做的工作都是为数值模拟计算提供满足软件格式要求的基础参数。有了这些基础参数你才能开始进行模拟计算。这些基础参数包括以下几个部分: 1。模拟工作的基本信息:设定是进行黑油模拟,还是热采或组分模拟;模拟采用的单位制(米制或英制);模拟模型大小(你的模型在X,Y,Z三方向的网格数);模拟模型网格类型(角点网格,矩形网格,径向网格或非结构性网格);模拟油藏的流体信息(是油,气,水三相还是油水或气水两相,还可以是油或气或水单相,有没有溶解气和挥发油等);模拟油田投入开发的时间;模拟有没有应用到一些特殊功能(局部网格加密,三次采油,端点标定,多段井等);模拟计算的解法(全隐式,隐压显饱或自适应)。 2。油藏模型:模型在X,Y,Z三方向的网格尺寸大小,每个网格的顶面深度,厚度,孔隙度,渗透率,净厚度(或净毛比)。网格是死网格还是活网格。断层走向和断层传导率。

岩体裂隙网络生成技术及应用综述

Mine Engineering 矿山工程, 2020, 8(2), 192-199 Published Online April 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/902056971.html,/journal/me https://https://www.360docs.net/doc/902056971.html,/10.12677/me.2020.82025 Summary of Crack Network Generation Technology and Its Application in Rock Mass Liping Liu, Haifeng Lu, Hui Zhu, Ya Xu School of Earth and Environment, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui Received: Mar. 24th, 2020; accepted: Apr. 21st, 2020; published: Apr. 28th, 2020 Abstract The deformation, strength and permeability of rock mass are mostly controlled by fractures.There-fore, it is of great significance to study the fracture distribution in rock mass to master the engi-neering properties of rock mass. The generation and simulation of fracture network is one of the main methods to grasp the fracture distribution in rock mass. The Monte-Carlo simulation tech-nique, DEM, stereoscopic technique, Latin Hypercube Sampling and other fissure network genera-tion techniques are expounded in detail. Finally, the concrete applications of these techniques are mainly discussed from the aspects of mechanical properties, seepage and grouting reinforcement according to the stability of dam foundation rock mass according to the fissure network. The re-search results can provide a good summary of the current fracture network generation technology and provide a direction reference for the future research. Keywords Fracture of Rock Mass, Generation Technology, Fracture Network, Monte-Carlo 岩体裂隙网络生成技术及应用综述 刘丽平,鲁海峰,祝慧,许亚 安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 收稿日期:2020年3月24日;录用日期:2020年4月21日;发布日期:2020年4月28日 摘要 岩体的变形、强度及渗透性多数是由裂隙控制,故研究岩体中裂隙分布对掌握岩体的工程性质具有重要意义。裂隙网络的生成和模拟是目前掌握岩体中的裂隙分布的主要手段之一。详细阐述了Monte-Carlo

低渗透地质与开发综述

低渗透地质与开发综述 低渗透油田是一个相对的概念,世界各国的划分标准和界限因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件不同而各异,目前主要以气测渗透率作为储层划分的标准。通常把低渗透油田的上限定为50毫达西,,这一观点也为前苏联苏尔古伊耶夫所认可,并进一步将低渗透油藏分为三种类型:低渗透油田(储层渗透率50-10毫达西),特低渗透油田储层渗透率为(10-1豪达西),,超低渗透油田储层渗透率(1-0.1毫达西)。 美国A.ILeverson(1975年)认为低渗透油藏上限为10毫达西;我国罗蛰潭、王允成把渗透率100毫达西的称为低渗透储层。李道品等把渗透率为0.1-50毫达西的储层统称为低渗透储层。目前,在我国根据低渗透油田的渗流特征和开采特征,将储层渗透率不大于50毫达西的油田定义为低渗透油田。对于低渗透储层的评价主要是参考一下几个参数:地层因数、渗透率、相对渗透率、孔隙度、饱和度、毛管力、岩性指数、平均厚度·平均总有机碳、初始压力等。 低渗透砂岩储层的分类 低渗透砂岩储层按其渗透率大小及开采方式的不同,可分为三种类型:I类储层渗透率50一10md , Ⅱ类储层渗透率10—lmd, Ⅲ类储层渗透率1一0.1md。 I类储层的特点接近于正常储层。测井油水层解释效果较好。这类储层一般具工业性自然产能,但在钻井和完井中极易造成污染,需采取相应的油层保护措施。开采方式及最终采收率与常规储层相似,压裂可进一步提高其产能。 Ⅱ类储层是最典型的低渗透储层。部分为低电阻油层,测井解释难度较大。这类储层自然产能一般达不到工业性标准,需压裂投产。 Ⅲ类储层属于致密低渗透储层。由于孔喉半径很小,因而油气很难进入,含水饱和度多大于50%。这类储层已接近有效储层的下限,几乎没有自然产能,需进行大型压裂改造才能投产。在现有技术条件下,很难从经济上获得效益。

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析 令狐采学 1.1油藏数值模拟 1.1.1油藏数值模拟简述 油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。 油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层

模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。 油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展,日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。 油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模拟研究,且可重复、周期短、费用低。 图1 油藏数值模拟流程图 1.1.2油藏数值模拟的类型 油藏数值模拟类型的划分方法有多种,划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程,也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定,油气藏特性和油气性质不同,选择的模型也不同,还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。 以油藏和流体类型来划分,其模型有:气体模型、黑油模型和组分模型;以开采过程来划分,其模型包括:常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。 以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类:黑油模型

浅谈离散裂缝网络(DFN)模型与裂缝随机建模方法

离散裂缝网络(DFN)模型 众所周知,与储层参数(如储层孔隙度、渗透率、含油饱和度等)相比,储层内的裂缝属于离散变量,其发育具有以下两方面的独特性: 一是整个裂缝网络可能基于构造或地层,并以一个离散体形式存在,犹如横纵交错的公路网,而且并非所有裂缝都彼此相交或连通, 其连通性甚至与互相间的距离不存在直接联系;二是反映裂缝发育特征的各类参数相对复杂,同时包括了矢量性参数(如裂缝产状)与标量性参数(如裂缝密度、裂缝宽度、裂缝长 度等)。正是基于这样的特殊性,离散裂缝网络(Discrete Fracture Network,DFN)模型才得以应运而生。 与传统意义上的等效多孔介质(equivalent porous media, EPM)模型不同,DFN 模型明确定义了模拟区域内每一条裂缝的位置、产状、几何形态、尺寸、宽度以及孔渗性质等,同时对裂缝进行分组,每一组均有各自的统计学共性,因此所有裂缝在空间上既被相互独立地随机放置,又分别属于不同发育特征的裂缝组,见下图。 这种处理方式既保证了裂缝网络被当作离散对象来对待,同时各种性质的裂缝参数又都能得到充分考虑,因而为获得精确的裂缝几何模型与裂缝参数模型提供了可能。 裂缝随机建模方法 从国内公开发表的文献来看,“裂缝随机建模(Fracture stochastic Modeling)”一词是在最近1-2年才提出来的,即便在国外的公开文献中,这种提法也是比较新的,可以说是裂缝研究领域非常新的一个方向。下面笔者通过类比“储层随机建模(Reservior stochastic Modeling)”,并结合自身的一些科研经历,谈谈对于裂缝随机建模方法方面的一些不成熟想法。 综观各式文献,裂缝建模的主要宗旨可归纳为:

油藏数值模拟全面解释

前言: 油藏数值模拟是随着计算机的发展,而在石油行业中逐步成为一门成熟的技术。追溯油藏数值模拟的发展史,从30年代开始研究渗流力学到50年代在石油工业方面得以应用,到70年代进入商品化阶段,而80年代油藏数值模拟又向完善、配套、大型多功能一体化综合性软件飞跃发展。近十年油藏数值模拟已成为油田开发研究,解决油田开发决策问题的有力工具。在衡量油田开发好坏、预测投资、对比油田开发方案、评价提高采收率方法等方面应用都极为广泛。 油藏数值模拟就是应用数学模型再现实际油田生产动态。具体通过渗流力学方程借用大型计算机,结合地震、地质、测井、油藏工程学等方法在建立的三维地层属性参数场中,对数学方程进行求解,实现再现油田生产历史,解决油田实际问题。 油藏数值模拟是一门综合性很强的科学技术,涉及油田地质、油层物理、油藏工程、采油工程、测井、数学、计算机及系统等学科。而油藏数值模拟工作又以其繁重的前期准备和上机历史拟合运算工作让人望而生畏。 那么如何做好前期资料准备工作和尽快掌握模拟技巧?使得今后的油藏数值模拟工作在作业区顺利开展,便是出此书的目的所在。 本书结合以往工作中的实际经验教训,成功与失败,参考诸多资料从前期数据准备工作开始到模拟技巧做了较为的详细介绍,以舐读者。有不妥之处,请予指证。同时,今后不定期的将更新的模拟技术及方法推荐给大家。 目录 一、数值模拟发展概况 二、数值模拟的基本原理 二、选择适当的数值模型及相类 三、数据录取准备工作 (一)建立油藏地质模型 (二)网格选择 (三)数据录入准备 四、历史拟合方法及技巧 (一)确定模型参数的可调范围 (二)对模型参数全面检查 (四)历史拟合 附件1:关于实测压力的皮斯曼校正 附件2:关于烃类有效孔隙体积的计算 一、数值模拟发展概况 30年代人们开始研究地下流体渗流规律并将理论用于石油开发; 50年代在模似计算的方法方面,取得较大进展; 60年代起步,人们开始用计算机解决油田开发上的一些较为简单间题,由于当时计算机的速度只有每秒几万到几十万次,实际上只能做些简单的科学运算; 70 年后主要体现于计算机的快速升级带动了油藏数模的迅猛发展,大型标量机计算速度达到100--500万次,内存也高增主约16兆字节。在理论上黑油模型计算方法更趋成熟,D. W.

裂缝性油藏数值模拟方法(正文)

裂缝性油藏数值模拟方法 姚军 (中国石油大学山东东营 257061) 摘要:目前对天然裂缝性油藏的数值模拟可以大致分为连续性模型和离散性模型两大类;连续性模型又可以分为双重介质模型和单介质模型,双重介质模型主要是以Barrenblatt和Warren-Root在20世纪60年代提出的双重孔隙/双重渗透模型为基础,在这类模型中认为油藏中每一点都存在有基岩和裂缝两种介质,基岩被相互平行排列的裂缝分割称为单个的岩块,每种介质存在独立的水动力场,通过两种介质间的窜流的将其联系起来;而对于单介质模型,则是通过一定的方法将裂缝的渗透率和基岩的渗透率进行综合的考虑,得出整个油田的有效渗透率,该有效渗透率考虑了裂缝的密度、方位等的影响,然后将该有效渗透率输入到普通的单一介质模拟器中来对裂缝性油藏进行模拟; 由于双重介质模型不能够对不连续且控制着流体流动的大裂缝进行准确的模拟等原因,离散性模型在近段时间逐渐发展起来,而其又可以分为离散裂缝网络模型和离散管网模型;在离散裂缝网络模型中,对地质上描述出来的每个裂缝都进行了离散的显式的表示,同时根据局部裂缝的形状决定基岩的几何形状,由于地质上描述的裂缝数目一般较多,相应的在数值模拟中需要的离散点数目也就十分巨大,对模拟造成了一定的困难,所以目前很多的专家和学者又对该方法进行了进一步的改进,有许多简化的方法存在;离散管网模型则是先对所要模拟的区域进行了网格的划分,进而采用管子连接两个网格块,相应的两个网格块之间的传导率也采用管子的传导率来代替,这种方法的特点是数学上比较简单,灵活性较强,同时由于管子只对其连接的两个网格有影响,所以改变管子的传导率只会影响一个方向的传导性,而不会像常规的模拟器那样要同时影响两边的传导性,但是该方法目前研究较少。 0 前言 随着世界碳酸盐岩油气田的大规模开发,系统深入研究这类油气田的渗流模式及其在开发中的应用已成为重要课题。地质学家通过岩芯分析,确认碳酸盐岩(灰岩、白云岩)具有明显可见的裂缝、孔洞,含有密集的树枝状构造的粗裂缝以及连接的孔洞和孔隙。这类特殊的储集层结构不仅造成了井的高产、不稳定、跃变等开采特征,而且也造成各异的油气井压力降或压力恢复曲线特征。 碳酸盐岩油藏在孔隙结构和渗流机理上同砂岩油藏相比都存在很大的差别,由于天然裂缝的发育十分的不规则,裂缝的密度、长度、方位等参数都会因沉积

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析 1.1油藏数值模拟 1.1.1油藏数值模拟简述 油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况,通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型,并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。 油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态,同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值,通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型,是通过一组方程组,在一定假设条件下,描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震,地质、油藏工程、测井等方法,通过渗流力学,借助大型计算机为介质条件建立三维底层模型参数场中,对数学方程求解重现油田生产历史,解决实际问题。 油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展,日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。 油藏数值模拟功能包括两大部分:①复杂渗流力学研究,②实际油气藏开发过程整体模拟研究,且可重复、周期短、费用低。 图1 油藏数值模拟流程图 1.1.2油藏数值模拟的类型 油藏数值模拟类型的划分方法有多种,划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程,也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定,油气藏特性和油气性质不同,选择的模型也不同,还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。 以油藏和流体类型来划分,其模型有:气体模型、黑油模型和组分模型;以开采过程来划分,其模型包括:常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。 以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类:黑油模型和组分模型。 (1)黑油模型,是常规油田开发应用的油藏数值模型,用于开采过程中,对油藏 流体组分变化不敏感的情况,是最完善、最成熟的。黑油模型假设质量转移完全取决于压力变化,适应于油质比较重的油藏类型,在这些模型中,流体性质B o、B g、R s决定PVT 的变化,如普通稠油及中质油的油气藏。 (2)组分模型,应用于开采过程中对组分变化敏感的情况。这些情况包括:挥发性油藏和凝析气藏的一次衰竭采油阶段,以及压力保持阶段。同时,多次接触混相过程通常也采用组分模型进行模拟。在组分模型中,适用于油质比较轻、气体组分比较高的油气藏,使用三次状态方程表示PVT变化,如轻质油或凝析气藏。 (3)根据一些特殊开采方式的需要而形成的其他类型的数值模型,如热采模型、注聚

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