新一代油藏数值模拟核心技术与软件平台公示信息

新一代油藏数值模拟核心技术与软件平台公示信息
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新一代油藏数值模拟核心技术与软件平台

公示信息

一、项目名称:新一代油藏数值模拟核心技术与软件平台

二、推荐单位:中国地质大学(北京)

三、项目简介:

油藏数值模拟是油气田科学开发的基础,是油田生产指标计算、剩余油分布预测、开发方案优选的必备技术,也是油气田开发方案设计和投资决策的重要依据。

长期以来,国外商业油藏数值模拟软件垄断中国市场。为改变这一现状,打破国外垄断,2006年,在国家油气重大专项中设立了“新一代油藏数值模拟软件系统”课题,由中国地质大学(北京)牵头,联合中国石油大学(北京)、中国科学技术大学、北京大学、陕西延长油田五家单位攻关,主要解决新一代油藏数值模拟计算中的核心算法和软件平台开发问题,形成具有自主知识产权核心计算方法和软件。经过近十年的研究,形成了如下创新成果:1)提出了新一代油藏数值模拟数学模型的统一建模方法,即质量守恒、动量守恒、能量守恒下的统一建模方式,建立了多维空间、多种相态、多组分、多种流动方式等为一体的渗流数学模型,实现了不同物理现象油藏的模拟计算,同时实现了同一油藏不同区域开发方式多变的区域分解整体计算。

2)创建了油藏数值模拟软件平台的新型模式,设计和开发了具有插拔模块的多组合开放的数值模拟软件框架和平台,实现了多功能、多时空下的模拟运算能力,解决了软件升级换代和油田开发方式转变等模拟计算的功能,从根本上改变了油藏数值模拟软件开发的思路。

3)针对中国油藏断层复杂、边界复杂、井型多变及增产措施多样化的情况,建立基于流线形态的变PEBI网格智能划分方法,开发了只按一键就能根据流线形态划分不同尺度PEBI 网格的智能划分模,提出了基于小波分析的多重网格方法和大型稀疏矩阵在GPU下的求解方法,提高了计算速度20%以上。

4)针对油藏数值模拟历史拟合速度慢、调整参数困难的问题,提出了油藏数值模拟快速智能历史拟合计算方法。根据油藏生产数据分析和模拟计算,建立一个替代模型,得到了概率配点的智能历史拟合新算法,开发了相应的计算模块。经应用表明,拟合速度提高了50%以上。

5)针对我国致密油气藏、高含水油田化学驱采油等情况、开发了五个特殊油气藏模拟计算模块。主要有:考虑致密油藏渗吸、非达西流、应力敏感等因素下的致密油藏数值模拟模型和计算模块;可动凝胶、表面活性剂驱、化学复合驱存在堵塞效应、粘弹性效应、扩散效应的数值模拟模型和计算模块;高含硫存在硫沉积的数值模拟模型模块等共五个模块,为我国特殊油气藏开发提供了高效快速的模拟计算工具。

本成果获发明专利申请18件,授权9件,软件著作权25件,发表论文79篇,其中SCI 收录43篇、出版专著6部、培养博士41名、硕士65名、推出了具有自主知识产权的软件平台2.0版本,并在中石油大庆、中石化华北、延长石油等23个区块均有应用。研究期间课题组有5人晋升教授、5人晋升副教授,引进了两名“千人”,经济和社会效益显著。2018年7月,中国石油与化学工业联合会组织的专家对成果进行了鉴定,认为成果总体达到国际先进水平,其中,新一代油藏数值模拟数学模型的统一建模方法已达到国际领先水平。四、主要完成单位及创新推广贡献:

五、推广应用情况:

在“十一.五”期间,该成果完成了新一代油藏数值模拟核心算法和软件平台的1.0版本,主要完成了基于黑油模型的功能,“十二.五”期间,在原来平台的基础上,进一步添加覆盖组分和化学驱、区域分解算法等功能,形成了软件平台2.0版本,成果于2010年开始在油田推广应用,在应用过程中不断完善平台开发。先后在中石大庆油田采油一厂、采油二厂、采油五厂、采油八厂、采油9厂,中石油长庆油田采油五厂、西峰油田、采气一厂、采气二

厂;中石油华北油田、新疆油田、西南油气田,中石化中原油田、胜利油田、华北油田、陕西延长石油等推广应用,先后推广应用了23个区块,为这些油田的老区块开发调整、剩余油分布预测提供了基础。

从2010年到目前为止,该成果有效解决了中国油田储层复杂、断层多、致密、开发井网多次加密、井型多、开发方式多变、压裂裂缝分布不规则等区块的数值模拟问题。通过本成果前期不同区块、不同开发方式的油藏数值模拟,制定不同区块科学的开发调整方案,提高了产量和采收率,有效降低可开发成本,创造了数以亿计的经济效益。未来,我国油气工业的主战场将继续老区挖潜,非常规油气田开发等方面,因此,本成果具有广阔的市场前景和重大的经济和社会效益。

六、曾获科技奖励情况:

七、主要知识产权证明目录:

1、发明专利授权9件(代表性发明专利5件)

2、软件著作权25项(其中核心软件著作权18项)

4、论文79篇(其中SCI收录43篇),代表论文如下:

[1]Lai F, Li Z, Wei Q, et al. Experimental Investigation of Spontaneous Imbibition in Tight

Reservoir with Nuclear Magnetic Resonance Testing[J]. Energy & Fuels, 2016, 30.

[2]Lai F, Li Z, Wu W, et al. Study on the replacement time of velocity string in production process

in tight gas reservoir[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2016, 28(2-3):254-261.

[3]Lai F, Li Z, Meng Y, et al. Dynamic prediction of coalbed methane well considering pseudo-

steady state diffusion[J]. International Journal of Oil Gas & Coal Technology, 2016, 11(3):264.

[4]Lai F, Li Z, Wang Y, et al. Coalbed methane reservoir dynamic prediction model by

combination of material balance equation and crossflow-diffusion[J]. Energy Sources, 2016, 38(2):257-263.

[5]Lai F, Li Z, Fu Y, et al. A simulation research on evaluation of development in shale oil

reservoirs by near-miscible CO2 flooding[J]. Journal of Geophysics & Engineering, 2015, 12(4).

[6]Fengpeng L, Zhiping L, et al. A simulation research on evaluation of development in shale oil

resereoirs by near miscible CO2 flooding [J]. Journal of Geophysics and Engineering, 2015.

[7]Wang C, Li Z P, Li H, et al. A new method to calculate the productivity of fractured horizontal

gas wells considering non-Darcy flow in the fractures[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2015, 26:981-991.

[8]Ju B. MA THEMATICAL MODEL AND ANAL YTICAL SOLUTIONS FOR UNSTEADY

FLOW IN NATURAL GAS RESERVOIRS[J]. Journal of Porous Media, 2014, 17(4):279-285.

[9]Ju B. Mathematical model and numerical simulation of multiphase-flow in permeable Rocks

considering diverse deformation[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2014, 119(5):149-155.

[10]Lai F, Li Z, Li Z, et al. Shale Gas Pseudo Two-Dimensional Unsteady Seepage Pressure

Simulation Analysis in Capillary Model[J]. Oil & Gas Science & Technology, 2014, 69(7):1191-1199.

[11]Lai F P, Li Z P, Yang Z H, et al. The study of components mass transfer mechanism and the

rules offluid phase alteration in the process of hydrocarbon gas drive[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2014, 21:411-416.

[12]Wang C, Li Z P, Lai F P. A novel binomial deliverability equation for fractured gas well

considering non-Darcy effects[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2014, 20(2):27-37.

[13]Ju B, Wu Y S, Qin J. Computer Modeling of the Displacement Behavior of Carbon Dioxide in

Undersaturated Oil Reservoirs[J]. Oil & Gas Science & Technology, 2013.

[14]Hu J, Yang X, He S L, et al. Distribution of sulfur deposition near a wellbore in a sour gas

reservoir[J]. Journal of Geophysics & Engineering, 2013, 10(10):015005.

[15]Hu J H, He S L, Wang X D, et al. The Modeling of Sulfur Deposition Damage in the Presence

of Natural Fracture[J]. Liquid Fuels Technology, 2013, 31(1):80-87.

[16]Hu J, He S, Zhao J, et al. Modeling of sulfur plugging in a sour gas reservoir[J]. Journal of

Natural Gas Science & Engineering, 2013, 11(11):18-22.

[17]Ju B, Fan T, Jiang Z. Modeling asphaltene precipitation and flow behavior in the processes of

CO 2, flood for enhanced oil recovery[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2013, 109(9):144-154.

[18]Lai F, Li Z, Yingkun F, et al. Experimental study of enhanced oil recovery of different gas

injection methods in low permeability reservoir at high water-cut stage [J]. Energy Education Science and Technology Part A. Energy Science and Research, 2013.

[19]Lai F, Li Z, Wang Y, et al. Theoretical method for calculating porosity and permeability under

self-regulating effect[J]. International Journal of Mining Science and Technology, 2013, 23(5):637-641.

[20]Lai F, Li Z, Fu Y, et al. A drainage data-based calculation method for coalbed permeability[J].

Journal of Geophysics & Engineering, 2013, 10(6):5005.

[21]Ju B, Fan T, Li Z. Improving water injectivity and enhancing oil recovery by wettability control

using nanopowders[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2012, s 86–87(s 86–

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[22]Ju B, Fan T. Wettability Alteration and Its Effects on Production in Water Flooding[J]. Liquid

Fuels Technology, 2012, 30(16):1692-1703.

[23]Ju B, Wu Y S, Qin J, et al. Modeling CO_2 miscible flooding for enhanced oil recovery[J].

Petroleum Science, 2012, 9(2):192-198.

[24]Zhang L, Li D, Lu D. Effect of distinguishing apparent permeability for different components

on BHP and produced gas composition in tight- and shale-gas reservoir[J]. Journal of Unconventional Oil & Gas Resources, 2015, 11:53-59.

[25]Li D, Zhang L, Lu D. Effect of distinguishing apparent permeability on flowing gas

composition, composition change and composition derivative in tight- and shale-gas reservoir[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2015, 128:107-114.

[26]Zhang L, Li D, Lu D, et al. A new formulation of apparent permeability for gas transport in

shale[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2015, 23:221-226.

[27]Jia Z, Li D, Yang J, et al. Numerical Well Test Analysis for Polymer Flooding considering the

Non-Newtonian Behavior[J]. Journal of Chemistry,2015,(2015-9-27), 2015, 2015(10). [28]Zhang L, Li D, Wang L, et al. Simulation of Gas Transport in Tight/Shale Gas Reservoirs by a

Multicomponent Model Based on PEBI Grid[J]. Journal of Chemistry,2015,(2015-9-29), 2015, 2015(8):1-9.

[29]Li X, Huang T, Lu D T, et al. Accelerating experimental high-order spatial statistics

calculations using GPUs[J]. Computers & Geosciences, 2014, 70(C):128-137.

[30]Li S, Zhang D, Li X. A New Approach to the Modeling of Hydraulic-Fracturing Treatments in

Naturally Fractured Reservoirs[C]// SPE Asia Pacific Hydraulic Fracturing Conference. 2016.

[31]Li S, Li X, Zhang D. A fully coupled thermo-hydro-mechanical, three-dimensional model for

hydraulic stimulation treatments[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering, 2016, 34:64-84.

[32]Liao Q, Zhang D. Data Assimilation for Strongly Nonlinear Problems by Transformed

Ensemble Kalman Filter[J]. Spe Journal, 2015, 20(1):202-221.

[33]Yang T, Li X, Zhang D. Quantitative dynamic analysis of gas desorption contribution to

production in shale gas reservoirs[J]. Journal of Unconventional Oil & Gas Resources, 2015, 9:18-30.

[34]Zhang Z, Li H, Zhang D. Water flooding performance prediction by multi-layer capacitance-

resistive models combined with the ensemble Kalman filter[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2015, 127:1-19.

[35]Liao Q, Zhang D. Constrained probabilistic collocation method for uncertainty quantification

of geophysical models[J]. Computational Geosciences, 2015, 19(2):311-326.

[36]Li H. Conditional Simulation of Flow in Heterogeneous Porous Media with the Probabilistic

Collocation Method[J]. Communications in Computational Physics, 2014, 16(4):1010-1030.

[37]Dai C, Li H, Zhang D. Efficient and accurate global sensitivity analysis for reservoir

simulations using probabilistic collocation method[J]. Spe Journal, 2014, 19(4):621-635. [38]Ping J, Zhang D. History Matching of Channelized Reservoirs with Vector-based Level Set

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[39]Ping J, Zhang D. History matching of fracture distributions by ensemble Kalman filter

combined with vector based level set parameterization[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2013, 108(15):288-303.

[40]Li H, Zhang D. Stochastic representation and dimension reduction for non-Gaussian random

fields: review and reflection[J]. Stochastic Environmental Research & Risk Assessment, 2013, 27(7):1621-1635.

[41]Song J, Zhang D. Comprehensive review of caprock-sealing mechanisms for geologic carbon

sequestration.[J]. Environmental Science & Technology, 2013, 47(1):9-22.

[42]Liao Q, Zhang D. Probabilistic collocation method for strongly nonlinear problems: 1.

Transform by location[J]. Water Resources Research, 2013, 49(12):7911–7928.

[43]Jahangiri H R, Zhang D. Ensemble based co-optimization of carbon dioxide sequestration and

enhanced oil recovery[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2012, 8(5):22-33.

八、主要完成人情况表:

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

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

油藏数值模拟学习心得

通过了几节课的“油藏数值模拟课”的学习,我知道了“油藏数值模拟”是应用计算机研究油气藏中多相流体渗流规律的数值计算方法,它能够解决油气藏开发过程中难以解析求解的极为复杂的渗流及工程问题,是评价和优化油气藏开发方案的有力工具。它主要是让我们石油石油工程专业的学生掌握一些基本的油藏数值模拟技术和技巧,学习基本的油藏渗流数学模型及其解法、计算方法和应用方法,培养我们用计算机解决油藏开发问题的能力。 “油藏数值模拟”涉及的学科较多,利用数学知识和计算机知识较多,我认为是非常难的。虽然教师教的很认真也很耐心,我仍然不能跟着老师的节奏。因为一开始就知道这个软件很有实际应用价值,所以我也就特别的想好好的学习它。可惜现在我面临着考研这座大山,我实在是没有充分的时间课下来好好的温习与研究老师上课所讲的东西。很遗憾,后来老师讲的东西我有些就不会了。好在前三四节课讲的内容还学会了,学会了模拟三层的油层概况。也许这点知识对我以后的再次学习会有不错的基础作用吧!总之还是很感谢老师的耐心教导。 在学习的过程中,我觉得油藏原始参数,如渗透率、孔隙度等的收集,以及油藏原始数据是否齐全准确非常重要,尤其是一开始填date时的单位的选择,这些都关系到数值模拟的效果。如果原始资料很少,数值模拟的效果就不可能好。数值模拟方法越复杂,所需的原始资料也越多。收集资料时,如发现必需的资料不够或不准确,应采取补救措施。通常要求准备的参数包括:①油藏地质参数。产层构造图,油、气、水分布图,油层厚度、孔隙度、渗透率、原始含油饱和度的等值图等。②流体物理性质参数。地面性质和地层状态下的物性数据,原始压力和地层温度数据,对凝析气田还需要相图和相平衡的资料。③专项岩心分析资料。油水相渗透率曲线,油气相渗透率曲线,油层润湿性,吸入和排驱毛细管压力曲线;对碳酸盐岩孔隙裂缝双重介质储层,还需渗吸曲线。④单井和分层分区的生产数据和有关测试资料。⑤油田建设和经济分析的有关数据。 将收集的油藏地质资料进行系统整理后,要将油藏的地质特征模式化,以充分反映油藏的构造特征和沉积特征,如油层物理性质参数的分布、油气水的分布、油气水在地面和地下的性质、驱油动力、压力系统和地温梯度等。油藏地质模型是否符合实际情况,直接影响数值模拟成果的准确性。 由于人们对油田实际地质条件的认识有一定的限度,计算时所用的参数也就有一定的局限性,因此,第一次模拟计算的结果,如压力、产量、气油比、含水率等与油田实际生产状况常有较大的出入。必须进行分析,修改相关的计算参数,重新进行计算。通常,经过多次修改可使计算结果与实际生产历史基本相符,误差在允许范围以内。从工程应用的角度看,可认为此时所应用的计算参数,反映了油田地下的实际状况,使用这些参数来计算和预测油田未来的动态,能够达到较高的精度。在油田开采过程中这类历史拟合要进行多次,使油田的模型逐步更接近实际而得到更适用的结果。

初级工理论知识试题及答案

初级工理论知识试题及答案 一、单项选择题(每题有4个选项,只有1个是正确的,将正确的选项填入括号内) 1.AA001石油在化学上是以( )化合物为主体的复杂的混合物。 A.氮氢 B.氢氧 C.碳氢 D.氮氧 2.AA001石油是以( )为主要化学组分的可燃有机矿产。 A.固态烃 B.液态烃 C.气态烃 D.混合烃 3.AA001石油主要由三种烃类组成,即烷烃、( )和芳香烃。 A.烯烃 B.炔烃 C.石蜡烃 D.环烷烃 4.AA002石油中除碳、氢外,还有氧、( )、硫等元素,一般它们的总量不超过1%,个别油田可达5%~7%。 A.钙 B.氮 C.磷 D.镁 5.AA002石油中碳含量占( )。 A.80%-88% B.81%-89% C.82%~90% D.83%-91% 6.AA002如果石油中含( ),则具有腐蚀性,会降低石油的品质 A.碳 B.氢 C.硫 D.氮 7.AA003石油的组分主要以( )为主。 A沥青质 B.碳质 C.胶质 D.油质 8.AA003根据石油中不同的物质对某些介质有不同的( )和溶解性,将石油组分分为四种,即油质、胶质、沥青质和碳质。 A.黏附性 B.吸附性 C.依附性 D.吸食性 9.AA003石油中烷烃的碳原子个数为15~42时,呈固态的碳氢化合物称为( )。 A.蜡 B.胶质 C.重烃 D.沥青质 10AA004.石油的颜色大致能反映石油( )组分的含量。 A.重 B.轻 C.蜡 D.馏 11.AA004石油的含蜡量多时,石油相对密度也较大,可使( )和井筒结蜡严重,给油管理增加困难。 A.管线 B.井底 C.阀门 D.流程 12.AA004利用石油的( )可以鉴定岩心、岩屑及钻井液中有无微量石油存在。 A.旋光性 B.含蜡性 C.荧光性 D.溶解性 13.AA005地层石油的物理性质直接影响石油在地下的( )和流动能力。 A.储存状况 B.流动状况 C.体积形态 D.溶解状况 14.AA005石油分子发生相对位移时所受到的阻力或( )称为石油黏度。 A.外应力 B.内应力 C.外摩擦力 D.内摩擦力 15.石油相对密度的大小取决于石油的( )。 A.物理性质 B.化学成分 C.黏度 D.胶质含量 16AA006.石油压缩系数的单位是( )。 A.kg/m3 B MPa C MPa-1 D.mPa·s 17.AA006地层条件下单位体积原油与其在标准状况下地面脱气后原油体积的比值称( )系数。 A.体积 B.收缩 C.压缩 D.膨胀 18.AA006石油凝点的高低主要取决于( )。 A.密度 B.黏度 C.含气量 D.含蜡量 19.AA007从广义上理解,天然气是以天然气态存在于( )中的一切气体。 A.大气 B.油层 C.地层 D.自然界

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。

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;

商1345块沙二下油藏数值模拟及剩余油研究

商13-45块沙二下油藏数值模拟及剩余油研 究 摘要:本文通过对商13-45块进行了油藏数值模拟和剩余油研究,确定了剩余油分布,认为构造和井网完善程度控制了剩余油在平面上的分布,并将研究结果应用于生产实际中,提出了下步潜力方向。 关键词:断块油藏;数值模拟;剩余油;构造 1、地质情况简介 商13-45断块内共24条断层,其中有13条断距相对较大(10~30m),延伸长度较长,将整个断块分为9个相对独立的断块。其余断层断距相对较小(<10m),延伸长度较小。且有侵入岩,在油层内均形成岩墙,具有封堵作用。沙二下为三角洲相沉积,地层厚度约230m,岩性以砂泥岩互层为主。储层平均孔隙度%,平均渗透率×10-3um2,属常规低渗透油藏,油层埋深2250-2480m,含油砂组3个(一+二、三、四),含油小层39个,小层厚度平均,含油面积,石油地质储量727×104t,全部投入注水开发。 2、开发现状及特点 该块自1975年以来的开发历程中经历了注水开发夺高产、低渗油田正常稳产、产量递减、加密调整完善注采井网及低产稳产五个阶段。至今,钻遇井109口,共有68口井采过油,40口井注过水。 开发特点主要表现为:①为常温常压低粘未饱和层状断块低渗透油藏;②大段合注合采,造成层间水驱动用程度不均,水淹程度不

均;③由于井况的损坏造成平面注采不完善,地层压力下降,储量动用状况变差。 3、模型的建立 网格模型 根据油藏实际特点,选用从LandMark公司引进的VIP油藏数值模拟软件,选择黑油模型,建立了一+二、三和四3套砂层组的三维三相地质模型。 选择网格方向时,将控油主断层方向作为X轴方向,采用均匀的直角坐标网格模型。选择网格大小时,主要考虑到计算机运算时间和适应井距的网格间距。综合结果,X轴方向划分78个网格,Y轴方向50个,网格步长约米。 模拟层的划分,既要满足模拟研究的目的和目标,又要考虑储层的物性和油水系统关系,同时还应考虑到资料的完整性。经综合权衡,将目标区分为36个模拟层,模型的总节点数达140400个。 构造模型 在建立数模构造模型之前,首先对三维地质建模的地质模型数据进行网格粗化,然后将网格数据输出到VIP 数值模拟软件,形成数值模拟构造模型。 储层属性模型 三维建模输出到VIP的有效厚度模型、孔隙度模型、渗透率模型和原始含油饱和度模型。 流体模型

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

PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用

PETR EL软件在油藏数值模拟研究中的应用Ξ 向传刚 (大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆 163517) 摘 要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。考虑到Petrel软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。 关键词:PETR EL;数值模拟;人机交互;三维可视化 目前,Petrel软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。考虑到Petrel软件与ECL IPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指 导意义。 1 PETR EL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petrel软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2~3〕。当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。Petrel软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。 事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、 用的经验,进行必要的理论研究。从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。 [参考文献] [1] 涂料流平剂的应用研究进展.D evelop ing of study on pain t R heo logical A gen t. [2] 黄玮,黄琪.涂料技术与文摘Coatings T echno logy and A b stracts. [3] 杜威华,尹国强,康正.粉末涂料流平剂的合成 Syn thesis of leveling A gen t fo r Pow der Coatings. The Coa ti ng Progresses from the Fla tti ng Agen t Research CH EN G Chun-p ing D IN G Y ong-p ing (Inner M ongo lia U n iversity of Scien tific and T echno logy B ao tou T eacher’s co llege014030) Abstract:F low ed au tom atically the even p u lp is a k ind has the i m po rtan t fundam en tal research value and the b road app licati on p ro spect new functi on coating,the p resen t paper m ain ly in troduced the coating flatting agen t,like so lid state flatting agen t RB503,flatting agen t RB505,general flatting agen t T988 research su rvey. Key words:Coating;F latting agen t;T he Coating H elp s the M edicinal P reparati on Ξ收稿日期:2009-05-21 作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

石油工程 数值模拟培训例子

数值模拟培训讲义 ---- Eclipse 软件应用部分 第一部分: 数值模拟用数据资料准备 第二部分Eclipse简介及建模步骤 第三部分:地质建模及前处理模块GRID的使用第四部分:数值模拟计算结果分析及后处理部分 石油大学(北京)油藏数值模拟组 2003年10月16日

第一部分数值模拟用数据资料准备在进行数值模拟之前,需要收集一些相关的数据,以便为后面的数值模拟作准备,这些资料总体来讲可以分为两大部分,一是静态资料,二是动态资料。为方便数值模拟操作人员更好更全的收集这些资料,下面将这些必要的资料作一总结如下: (一)静态资料 1. 小层数据表或等值线图[包括砂层厚度、有效厚度(或净毛比)、顶部深度、孔隙度、渗透率等]; 2. 地质储量及地层、油藏特点的总结报告; 3. 油、气、水高压物性PVT数据; 4. 油水、油气相渗曲线数据和毛管压力曲线数据; 5. 原始地层压力、温度、压力系数数据; 6. 油、气、水分布(原始饱和度)或压力分布或油水界面和油气界面; 7. 井位分布图; 8. 流体和岩石化验分析报告; (二)动态资料 1. 射孔完井报告; 2. 井史报告、压裂等措施; 3. 系统测压资料; 4. 试油、试井和试采资料(压力恢复曲线); 6. 油水井别,调整井位示意图; 7. 油井生产(水井注水)数据报表: 日产油、日产液、日产气、综合含水、压力 累积产油(气、水、液) 日注水、累积注水 8. 区块综合生产数据统计报表: 日产油(水、气、液)、采出程度、综合含水 累积产油(气、水、液) 日注水、累积注水

第二部分Eclipse简介及建模步骤 一、Eclipse简介 Eclpise是斯伦贝谢公司开发的一套数值模拟软件,它界面好,图形输出功能强大,可输出两维和三维视图,并可以进行角度变换,能够很好处理断层,并能半自动进行敏感性分析。 Eclpise不仅为各种各样的油藏和各种复杂程度(构造、地质、流体、开发方案)的油藏提供了准确、计算快速的多项选择,而且还提供了全隐式、IMPES、AIM 和IMPSAT求解方法,可以在任何工作平台上运行,包括UNIX和PC等,并能够完成在多个处理器上的大型并行计算。 二、Eclipse建模步骤及基本数据 为了熟悉用Eclipse建立地质模型的基本步骤,在这一部分中以一个一维均质等厚各向同性井组为例作一介绍。模拟井组基本情况如下: 模拟区块面积为1040m*560m,网格结点882个(21*21*2),有效厚度和顶部深度通过文件输入,两个层的X方向渗透率和Y方向渗透率分别为1.25md和2.5md,Z方向渗透率为0.1md,孔隙度分别为0.12和0.15,井网井位如下图所示:

《采油工程方案设计》试题及答案

《采油工程方案设计》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1.油气层损害2.吸水指数3.油井流入动态 4. 蜡的初始结晶温度5.面容比 6.化学防砂 7. 破裂压力梯度8.财务内部收益率9.油田动态监测 10. 单位采油(气)成本 二、填空题 1.砂岩胶结方式可分为、、、。 2.油气层敏感性评价实验有、、、、和等评价实验。 3.常用的射孔液有、、、和等。 4.油田常用的清防蜡技术,主要有、、、、和等六大类。 5.碳酸盐岩酸化工艺分为、和三种类型。 6.目前常用的出砂预测方法有、、和等四类方法。 7.采油工程方案经济评价指标包括、、、、、和等。8.按防砂机理及工艺条件,防砂方法可分为、、和等。9.电潜泵的特性曲线反映了、、和之间的关系。 10.酸化过程中常用的酸液添加剂有、、、等类型。 11.水力压裂常用支撑剂的物理性质主要包括、、、等。 三、简答题 1.简述采油工艺方案设计的主要内容。 2.简述油井堵水工艺设计的内容。 3.试分析影响酸岩复相反应速度的因素。

4.简述完井工程方案设计的主要内容。 5.简述注水井试注中排液的目的。 6.试分析影响油井结蜡的主要因素。 7. 简述油水井动态监测的定义及其作用。 8. 简述采油工程方案经济评价进行敏感性分析的意义。 9. 简述注水工艺方案设计目标及其主要内容。 10. 简述低渗透油藏整体压裂设计的概念框架和设计特点。

《采油工程方案设计》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1.油气层损害:入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。 2.吸水指数:单位注水压差下的日注水量。 3.油井流入动态:油井产量与井底流动压力的关系。 4.蜡的初始结晶温度:随着温度的降低,原油中溶解的蜡开始析出时的温度。 5. 面容比:酸岩反应表面积与酸液体积之比。 6.化学防砂:是以各种材料(如水泥浆、酚醛树脂等)为胶结剂,以轻质油为增孔剂,以硬质颗粒为支撑剂,按一定比例搅拌均匀后,挤入套管外地层中,凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁,阻止地层出砂的工艺方法。 7.破裂压力梯度:地层破裂压力与地层深度的比值。 8.财务内部收益率:项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。 9.油田动态监测:通过油水井所进行的专门测试与油藏和油、水井等的生产动态分析工作。 10.单位采油(气)成本:指油气田开发投产后,年总采油(气)资金投入量与年采油(气)量的比值。表示生产1t原油(或1m3天然气)所消耗的费用。 二、填空题 1.砂岩胶结方式可分为基质胶结、接触胶结、充填胶结、溶解胶结。 2.油气层敏感性评价实验有速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏和应力敏等评价实验。 3.常用的射孔液有无固相清洁盐水射孔液、聚合物射孔液、油基射孔液、酸基射孔液、乳化液射孔液等。 4.油田常用的清防蜡技术,主要有机械清蜡技术、热力清防蜡技术、表面能防蜡技术、化学药剂清防蜡技术、磁防蜡技术、微生物清防蜡技术等六大类。

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

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

储层地质学及油藏描述试题

2007-2008学年第二学期 储层地质学及油藏描述试题 专业年级 姓名 学号 院(系) 考试日期 2008年6月20日

1、请论述现代油藏描述技术特点。(20分)。 答:现代油藏描述技术的特点主要体现在一下三个方面: (1)发展单项技术水平,促进油藏描述水平的提高 不断提供和发展单项技术水平,促进整个油藏描述水平的提高。比如发展水平技术,为确定性建模提供准确的第一手资料。发展和建立最优化的数据库,从中可进行地球物理和地质建模及生产模拟。目前建立高质量的数据库,如历史拟合和建模等主题已引起世界各石油公司的关注。总之,各学科描述技术紧密适应地质描述及建模的需求发展。 (2)地质统计学在油藏描述中的应用 现代油藏描述的直接目的在于准确提供油藏数值模型,为勘探开发奠定基础。传统的油藏模型是以少量确定性参数(钻井取芯及测井),以常规统计学方法进行参数求取及空间分布内插。结果所提供模型不能准确反映地质体变化的非均质性及随机性。由于地质变量在空间具有随机性和结构化的特点,为了准确求取油藏各项特征参数,仅二十年来发展的区域化变量理论和随机模拟理论为油藏描述提供了一种新的工具,使油藏非均质性特征得以更准确地描述,可以建立较符合地下实际情况的模型。地质统计学在油藏描述中的应用可归纳为以下几个方面:一是参数估计,地址统计学的基本原理就是应用线性加权的方法对地质变量进行局部的最优化估计。二是储层非均质性研究。储层非均质性对勘探开发都有重要影响,储层模型中对非均质性的描述与表征是关键。地质统计学中的随机建模技术就是针对非均质性研究提出来的,随机技术是联系观察点和未采样点之间的桥梁。其目的是以真实和高效的方法在储层模型中引入小型和大范围的非均质性参数。三是各种资料的综合应用。油藏描述涉及多学科、多类型资料信息,如何系统的匹配使用好各种资料信息至关重要,地质统计学为此提供了许多方法,如指示克里金技术可将定性的信息进行系统编码,将定性的概念定量化。协同克里金可综合多种类型的信息,给出未采样的参数值落入任一给定范围的概率分布。通过定量回归处理出的模型与多种信息资料取得一致,而不是地质模型、地球物理模型、生产模型自成系统无法综合在一起。四是不确定性描述,静态、动态的确定性模型很难反映油藏地下复杂的变化,只有通过不确定性描述,从地质统计观点概括和综合地质模型,才能真实地反映复杂的油藏模型,而不会导致传统油藏模型把控制流体在油藏中运动的复杂地质现象过于简单化,如“蛋糕层模型”,用这种模型模拟的历史表明,往往给出了过于乐观的油藏动态预测,造成开发过程的低效益。(3)建立了多学科综合研究管理系统 ①地质、地震、测井、岩石物理、地球化学、工程(钻井、完井、开发、采油)等学科的资料及成果是油藏描述的基础,它们以各自不同的方式反映地下油藏特点。以井为出发点的测井、岩石物理、地球化学、工程等学科,能提供油藏的各种精细参数,但是在空间上的分布的尺度较小,尤其是勘探早期,探井很少,在如此稀疏的空间上所采集到的数据,难以代表整个油藏,它们的数据与油藏参数也有某种相关性,但却无法直接求出油藏各种参数的精确值。这主要是地震资料本身的分辨率不高,而且还有许多不确定性因素存在。若把这些学科的资料与成果综合起来用于油藏描述,肯定比只依靠单门学科好,所建立的油藏模型一定更为可信。 ②现阶段,油气勘探综合研究是以地质、地震、测井地球化学、油藏工程及计算机等多学科先进技术为依据。它必须通过各学科研究人员的相互配合,把各方面研究成果互相渗透、综合利用,才能提高油田勘探开发效益。目前我们在油藏描述研究中,还存在着主要依靠单一学科研究,多学科不能有机结合的问题。同国外石油公司多学科协同作战、科学严密的管理方法相比,我们的管理

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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