数值试井技术在复杂油气藏早期评价中的应用

摘要：运用有限元数值试井解释和Blasingame 产能预测技术，结合试井解释模型和流量、流压重整解释模型，建立油藏动态模型，确定油藏类型、弹性体能量大小等，并通过在复杂油藏塔河油田的实际应用，验证该项技术的实用性。关键字：数值试井；有限元；流压重整；

0 引言

数值试井是近年来发展起来的一项新的试井解释技术，它将油藏工程理论和数值模拟技术有效结合，通过大量的数学模拟运算实现对油藏特征的精确刻画。该项技术汲取了油藏数值模拟技术中描述地层流体性质的变化、储层分布厚度变化、渗流条件非均质性和油藏特殊外边界形状等复杂油藏属性描述方面成熟的技术，同时又采纳了高精度压力计录取的压力资料作为模型拟合检验实际的参照，为非均质油藏试井动态描述和产能预测提供了有效的技术支持。

1 数值试井基本原理及特点 1.1数值试井模型

(1)井的模型

数值分析方法中井的确切表达式为：

()06

.0/ln 2++?=s r r kh

WI w o π (1)

(2）渗流模型

流体在任何油藏中的流动特征，都遵循运动方程和物质守恒定律，以单相不可压缩流体为例则有：

P u

v ?-=

(2)

()t

v div ??=

(ρφρ (3)

1.2油藏的离散化

(1)有限元网格的建立

采用径向模型、干扰模型、角度模型、片段模型等多种方式进行组合，形成一个能够准确反映油藏地质特征的组合单元网格模型（图1）。

图1 单元网格模型示意图

(2)离散方程的建立空间离散

考虑一个油藏的网格，单元之间的物质平衡条件可以用给定的时间进行离散：()()i i i i j j i j ij i q B v t

p p T e i

-??-

-??=

∑∈φλ (4)

式中：i e －物质平衡误差，它与单元包含的物质的多少成正比。

i j －与单元I 相连的一系列单元。 ij T －单元ij 节点的渗透系数。

=λ 指流动的性能。

i V －单元的体积，通常假定式恒定。

时间离散

把空间离散方程用模拟时间间隔进一步离散，从而使得所有的量都被最终表达： (

)

111

++∈+++-????????? ??-??

? ???--??=

∑n i

i n i i j j n i

n j

n i

q B B t V p p T

e i

φφλ (5) （3）对离散单元的联立、求解：

利用Newton-Paphson 迭代法对离散方程进行求解，得到一个重复L 次的近似解：

p J

F F

l l ??+=-+1

（6）

式中P

J ??= ()l

l P

P -=?+1

经对方程进行多次重复求解，从：n P P =0到11++=l n P P

最后得到一个收敛值()??

???V t e i max ，产生一个有限元数值模型，并将得到的解通过图形方式表达出来，生成动态压力响应特征曲线（图2、3、4）在实际分析过程中通过将生成的理论数值模型的特征曲线与实际特征曲线进行对比调整，最终达到最佳的匹配，准确描述油藏。

监测井

图2 有限元数值分析油藏压力响应图

1.3 Blasingame产能预测技术

Blasingame产能预测技术将试井分析中的曲线拟合技术成功应用于生产数据的分析，不但充分考虑了生产动态中另一反应油藏生命特征的压力变化特征，而且成功解决了常规分析技术中压力等信息须保持稳定的局限性。

变流量和压

的压力双对数-

（图5），这样就可以充分利用试井分析方法中压降试井双对数－导数曲线特征分析：积分导数水平段为径向流，反映了储层渗流条件的好坏；晚期积分导数45°的上翘段为油藏拟

稳定流态特征反映段，其上翘的早晚一定程度上反映了油藏弹性储集空间的大小。

2 数值试井技术在复杂油藏应用

采用数值试井和产能预测方法相结合，从不同角度对油藏进行分析，在复杂油藏塔河油田沙112井区的产能预测分析中成功进行了应用。

据试井资料所反映的沙112井区储渗单元特征建立储渗单元概念模型（见图6），依概念模型生产理论模型曲线，讲理论曲线与实测曲线进行拟合分析（见图7），最终得到油藏的渗流条件和

储渗特征。图6 沙112井区储渗单元概念模型图

0.01

0.1

100

0.01

0.1

双对数曲线: dp 和dp' [MPa]-dt [hr]d P 、d P `(M P a )

dt(hr)

图7 概念模型拟合曲线图

采用试井分析和Blasingame 分析相结合对沙112井区进行产能预测分析，充分利用试井分析所建立的油藏动态概念模型，对实测的累计流量-压力历史曲线进行拟合（见图8），提高了分析结果的可靠性。

Production history plot

图8 累计流量-压力历史曲线拟合图

工作历史曲线 (压力 [MPa], 液体流量 [m3/D]-时间 [hr])

通过对累计流量-压力历史曲线的拟合，求得沙112储渗单元的弹性空间体积约为160万m3，表明单元的整体储量规模较小。预测一年后在生产压差为8.11MPa的情况下，日产量为19.0m3，这在后期实际开发中得到验证。

3 结论

（1）应用数值试井解释技术，通过压力历史拟合，实现了对油藏动态特征描述。

（2）数值试井解释技术和Blasingame技术结合，可以用重整后的流压/流量资料进行解释，确定油藏类型和储层弹性体大小。

（3）应用数值试井解释技术，有效简化了复杂油藏的解释过程。

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

油气资源评价基础知识

1.油气藏的形成原理生油层：具有良好的油气源岩是沉积盆地形成油气聚集的首要条件。通常将能够生成石油和天然气的岩石，称为生油岩，由生油岩组成的地层称为生油层。储集层：能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。盖层：盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层使其中的油气免于向上逸散的保护层。不同研究者从不同角度将盖层分为不同类型。一般是根据盖层的岩性、分布范围、成因、均质性和组合方式等进行分类。 2 油气藏类型 2.1 构造油气藏：造油气藏是指构造运动使储油层发生褶皱、断裂等形变，从而形成了圈闭条件的油气藏。由于这种圈闭较易于用地质测量和地球物理勘探方法确定，因此，这种油气藏发现的较早，研究也较充分，是目前已发现的油、气藏中的主要类型。常见的构造油气藏有背斜油气藏、断层油气藏等。 2.2 地层油气藏：地层圈闭是指储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭，即与地层不整合有关的圈闭。在地层圈闭中的油气聚集，称为地层油气藏。地层圈闭与构造圈闭的区别：构造圈闭是由于地层变形或变位而形成；地层圈闭则主要是由于储集层上、下不整合接触的结果，储集层遭风化剥蚀后，又被不渗透地层所超覆，形成不整合接触。 2.3 岩性油气藏：由于储集层岩性变化而形成的圈闭，其中聚集了油气、就成为岩性油气藏。储集层岩性的纵向变化可以在沉积作用过程中形成，也可以是成岩作用过程中形成。但是大多数岩性圈闭是沉积环境的直接产物。由于沉积环境不同，导致沉积物岩性发生变化，形成岩性上倾灭及透镜体圈闭。 2.4 水动力油气藏：由水动力或与非渗透性岩石联合圈闭，使静水条件下不能形成圈闭的地方形成油气圈闭，称为水动力圈闭。其中聚集了商业规模的油气后，称为水动力油气藏。这类油气藏易形成于地层产状发生轻度变化的构造鼻和挠曲带、单斜储集层岩性不均一和厚度变化带以及地层不整合附近。在这些部位，当渗流地下水的动水压力和油气运移的浮力方向相反、大小大致相等时，可阻挡和聚集油气，形成水动力油气藏。 2.5 复合油气藏：油气圈闭受多种因素的控制。当多种作用起大体相同的作用时，就成为复合圈闭，即如果储集层上方和上倾方向是由构造、地层、岩性和水动力等因素中两种或两种以上因素共同封闭而形成的圈闭，可称为复合圈闭。在其中形成的油气藏称为复合油气藏。从勘探实践来看，大量出现的主要是构造-地层、构造-岩性等复合油气藏。特殊情况下也可以形成地层或岩性-水动力油气藏。 3油气资源评价油气资源量：在特定时期内所估算的地层中已发现（包括已采出）和待发现的油气聚集的总量。油气储量：已发现的储层中原始存在、可能采出的油气总量，通常表示资源量中的已发

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

深层油气藏

1. 深层油气藏随着全球油气工业的发展，油气勘探地域由陆地向深水、目的层由中浅层向深层和超深层、资源类型由常规向非常规快速延伸，水深大于3000m的海洋超深水等新区、埋深超过6000m的陆地超深层等新层系、储集层孔喉直径小于1000nm的超致密油气等新类型，将成为石油工业发展具有战略性的“三新”领域。深层将是石油工业未来最重要的发展领域之一，也是中国石油引领未来油气勘探与开发最重要的战略现实领域。关于深层的定义，不同国家、不同机构的认识差异较大。目前国际上相对认可的深层标准是其埋深大于等于4500m；2005年，中国国土资源部发布的《石油天然气储量计算规范》将埋深为3500~4500m的地层定义为深层，埋深大于4500m的地层定义为超深层；钻井工程中将埋深为4500~6000m的地层作为深层，埋深大于6000m的地层作为超深层。尽管对深层深度界限的认识还不一致，但其重要性日益显现，目前，已有70多个国家在深度超过4000m的地层中进行了油气钻探，80多个盆地和油区在4000m以深的层系中发现了2300多个油气藏，共发现30多个深层大油气田（大油田：可采储量大于6850×104t；大气田：可采储量大于850×108m3），其中，在21个盆地中发现了75个埋深大于6000m的工业油气藏。美国墨西哥湾Kaskida油气田是全球已发现的最深海上砂岩油气田，目的层埋深7356m，如从海平面算起，则深达9146m，可采储量（油当量）近1×108t。中国陆上油气勘探不断向深层-超深层拓展，进入21世纪，深层勘探获得一系列重大突破：在塔里木发现轮南-塔河、塔中等海相碳酸盐岩大油气区及大北、克深等陆相碎屑岩大气田；在四川发现普光、龙岗、高石梯等碳酸盐岩大气田；在鄂尔多斯、渤海湾与松辽盆地的碳酸盐岩、火山岩和碎屑岩领域也获得重大发现东部地区在4500m以深、西部地区在6000m以深获得重大勘探突破，油气勘探深度整体下延1500~2000m，深层已成为中国陆上油气勘探重大接替领域[1]。中国石油天然气股份有限公司的探井平均井深由2000年的2119m增长到2011年的2946m，其中，塔里木油田勘探井深已连续4年超过6000m（见图1.1），且突破了8000m 深度关口（克深7井井深8023m）；东部盆地勘探井深突破6000m（牛东1井井深6027m）中国近10年来完钻井深大于7000m的井有22口，其中，2006年以来完钻19口，占86%目前钻探最深的井是塔深1井，完钻井深8408m，在8000m左右见到了可动油，产微量气，钻井取心证实有溶蚀孔洞，储集层物性较好，地层温度为175~180℃最深的工业气流井是塔里木盆地库车坳陷的博孜1井，7014~7084m井段在5mm油嘴、64MPa油压条件下日产气251×104m3，日产油30t，属典型的碎屑岩凝析气藏；最深的工业油流井是塔里木盆地的托普39井，6950~7110m井段日产油95t、气1.2×104m3。图1.1 中国石油探井平均井深变化图

油藏评价阶段造成探明储量计算偏差的主要因素分析

第17卷第6期油气地质与采收率V o.l17,N o.6 2010年11月Petro leum G eo l o gy and Recovery E fficiency N ov.2010油藏评价阶段造成探明储量计算偏差的主要因素分析鲁国明 (中国石化股份胜利油田分公司,山东东营257000) 摘要:针对胜利油区油藏评价阶段探明储量计算出现偏差的区块(单元),对比储量复算前后各项储量参数的变化,分析各项储量参数变化对储量变化影响的大小,确定造成储量偏差的首要参数,进一步分析造成该参数发生偏差的主要影响因素,确定了造成油藏评价阶段探明储量计算偏差的4项主要因素,即油藏认识、地震资料、井控程度和试油(采)资料。选取4个典型油藏,对造成油藏评价阶段探明储量计算偏差的主要因素分别进行了进一步的解剖分析,对今后探明储量计算中避免类似问题的发生具有很好的借鉴意义。关键词:探明地质储量;偏差因素;油藏认识;井控程度;地震资料;试油(采)资料中图分类号:TE112.31文献标识码:A文章编号:1009-9603(2010)06-0030-05 油藏评价阶段探明储量计算既是对前期勘探发现储量的综合评价,又是下步开发方案编制和实施的基础,对油藏从前期的勘探发现到进一步的开发建产起到了承上启下的作用。但是,受该阶段资料录取程度、各种原始资料分析和认识程度的限制,油藏评价阶段对油藏的认识还不够全面,计算的探明储量不可避免地会存在偏差,分析产生偏差的主要因素对于在勘探阶段明确工作的重点、最大限度地减少工作量投入和提高储量计算的精度具有十分重要的意义。 1主要偏差因素通过对2004年底以前上报的济阳坳陷胜利油区67个油田839个区块(单元)探明储量上报后的开发井钻探情况和油藏储采关系的分析,选择其中32个油田的73个油藏评价阶段计算原始地质储量可能存在偏差的区块(单元)进行了地质储量重新计算,对比重新计算前后含油面积、有效厚度、有效孔隙度、含油饱和度等各项储量参数变化,分析每项储量参数变化对储量变化产生的影响,按照造成储量偏差大小排队后,确定了每个单元造成储量偏差的首要储量参数[1-3]。深入分析造成该参数发生偏差的主要因素,按核减储量和增加储量分别统计各主要影响因素引起的储量变化占总储量变化的比例,大体归纳为油藏认识、地震资料、井控程度和试油(采)资料4个方面,其他因素如有效孔隙度、含油饱和度解释和参数取值方法等造成储量计算偏差的情况不太明显,不是主要因素(表1)。表1储量变化影响因素变化原因影响储量百分比,% 核减储量增加储量油藏认识20.430 地震资料15.400 井控程度16.8612.03 试油(采)资料未试油15.5157.07 试油不够26.495.23其他 5.3125.67 2典型油藏解剖 2.1油藏认识因素油藏特征认识偏差引起储量计算失误是评价阶段比较容易发生的一种问题。比较常见的是由于对储层的沉积特征和油藏的控制因素认识出现偏差,将零散分布、具有各自独立油水系统的岩性油藏误判为具有统一油水界面的构造油藏,储量计算时容易误认为油层大面积连续分布,按最低部位油层井收稿日期:2010-09-13;改回日期:2010-10-19。作者简介:鲁国明,男,高级工程师,博士,从事储量综合研究和管理工作。联系电话:(0546)8557333,E-m ai:l dzcl g m@sl o.f co m。

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.

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；

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

油藏工程第一阶段在线作业

第1题面积注水方式时，注采强度最高的井网方式是。您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：井网调整第2题非均质油藏，一般采用什么注水方式。您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：注水开发第3题一般采用哪种方法求采油指数？您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：注水开发第4题在有天然裂缝的油藏和进行过大量压裂改造的油藏中进行注水时，必须考虑得因素。您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：注水开发第5题下面几种油气储量类别中，地质认识程度最高的是。您的答案：E 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：基本常识第6题含油边缘内的下部支托着油藏的水，称为。您的答案：A 题目分数：0.5

此题得分：0.5 批注：基本常识第7题油气聚集在由于地层超覆或不整合覆盖而形成的圈闭中，称为。您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：基本常识第8题下列哪个是油气田开发详探阶段要解决的问题之一您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：基本常识第9题下列哪个是详探阶段要进行的工作之一您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：基本常识第10题油层的连通性、层间干扰是下列哪里阶段要认识的问题您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：基本常识第11题井网密度越大采收率越高。您的答案：错误题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：井网调整

第12题油水粘度比越大，面积波及系数越大，注水效率越高。您的答案：错误题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：注水开发第13题在地层条件下，天然气的压缩因子大于1。您的答案：正确题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：井网调整第14题油层的非均质性是影响采收率的主要因素之一。您的答案：正确题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：油藏评价第15题渗透率分布越不均匀采收率越高。您的答案：错误题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：井网调整第16题容积法和物质平衡法都可以用来计算油田地质储量。您的答案：正确题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：井网调整第17题在物性相近的情况下，砂岩和泥质砂岩可以划分为同一开发层系。您的答案：错误

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。

数值模拟技术

数值模拟技术一、技术原理及主要技术内容数值模拟技术是通过对不同油层条件、井网、注水方式等条件模拟油气藏中流体的渗流过程，它是目前定量研究剩余油分布的重要手段。所谓精细模拟技术，是指其模拟结果能够给出典型单砂层（或每个单砂层）各项开发指标的模拟技术。一般应用于高含水期地下剩余油分布规律的预测。数值模拟一般采用分段模拟方法，按常规方法建立第一阶段静态、动态数模模型进行模拟。将第一模拟阶段模拟结果作为下一阶段模型建立的静态数据基础，充分考虑流体（粘度、饱和度等）、岩石参数（如渗透率、孔隙度）的变化；在使用饱和度、压力等参数时，可以重新按阶段参照其他有效方法（如碳氧比测井、取心）解释的较为可靠的参数，调整并建立第二阶段初始模型。第二阶段初始模拟模型阶段的划分可根据油田生产历史的四个含水级别确定，即低、中、高、特高含水阶段。（一）高含水精细数值模拟理论针对高含水期油田特点，已有许多专家、学者提出了精细油藏数值模拟的概念，但一般是整体网格细化。这里从实际需要出发，针对高含水数模提出时空精细模拟方法。1．时间段精细划分由于受到计算量和分析数据量的限制，常规数模往往是时间段跨度较大，如，半年一个时间段，而且一般是均匀划分模拟时间段。油田进入高含水期后，由于措施的调整次数增多，实际生产数据相对准确，为取得更好的结果，应从投产开始，逐年、逐模拟阶段“加细”时间段，到高含水期，特别是拟合最终之前的一、两年，时间段达到最精细，可以精细到一个月或更短。2．模拟空间精细划分网格平面分布。常规数模一般是在井网密集部位配以细网格，而井网较稀疏部位配以粗网格。但高含水数模目的主要是为挖潜而进行调整方案设计，因此，笼统地将网格划细，不一定能取得理想效果。应有重点、有目的地研究挖潜部位。由于高含水期油田的潜力分布重点在砂体边缘、断层附近、注采系统不完善等部位，根据数模的目的，可通过宏观分析，确定这些部位划分为细网格，对已经认识较清楚的部位配以较粗网格。网格纵向分布。油藏精细描述将油藏纵向划分为很细的小层（简称描述层），这些小层往往是比实际生产层细得多。如果数模直接按照这些小层作为模拟层，模拟结果很难用实际生产数据检验。为提高模拟效率，可以先按实际生产层划分模拟层（即合并一些描述层），进行第一轮模拟，与实际生产数据拟合，达到满意效果后，再重新按描述层建立纵向精细模拟层进行第二轮数模。这种方法在河口义118数模中得到应用，效果理想。3．静态调参常规数模为拟合而大量、大幅度地修改静态参数，有些参数的修改范围已达2～3倍。而高含水期数模不同的是：一方面，由于油藏描述（包括构造、沉积相、测井解释、三维建模）已经做得很精细、比较完善，对静态数据尽量不去改变，以免将前期的地质模型弄得面目全非。另一方面，为了做些敏感性分析，或当某些重要参数无法拟合时，可以用试验的方式对静态参数做较大调整，通过多方面核实验证，修改地质模型。如在坨七断块10砂组的油藏数值模拟（以下简称“坨七10数模”）中，通过动态资料分析和调参试验，确认了该块主体部位内部的断层不封闭。从而从数模角度修正了地质解释的结果。4、动态调参（1）传导率的动态修改由于渗透率的不确定性程度高，尤其是高含水期的变化较大，规律难以搞清，因此，可调范围较大，但应主要体现在对动态模型的修改，因此用调整传导率来反映渗透率的变化是可行的，可以通过分析沉积相分布图、注采对应关系等资料进行调整。（2）水量的修改。考虑注入水进油层外砂层或计量不准，可适当修改注水量，但一定要在分析确认的基础上调整，其中要特别注意措施的影响效果。另外还可对相渗曲线、高压物性等参数进行动态修改。5．方案调整措施对数模的影响为保证调参的合理性，必须对实际生产动态资料进行多方面的分析、统计。例如，产量构成曲线的分析，措施总体效果的评价，综合生产曲线中拐点或不光滑段产生的原因及结果。并对增产量、增注量、压力、含水等数据的变化进行分析，使得调参时有正确的指导思想，也可以采用油藏工程中措施效果分析方

第十章油气藏综合地质研究(含参考文献)

第十章油气藏综合地质研究通过区域勘探和圈闭预探发现油气田之后，就开始进入油藏评价和开发阶段了。为了评价油藏、指导开发过程并提高开发效益，需要不断地对油气藏进行研究。实际上，油气藏地质研究贯穿于整个油藏评价和开发的全过程。由于各开发阶段的任务和资料基础不同，油气藏研究的内容及研究精度也不同。本章在前述各章的基础上，系统介绍各开发阶段的任务、资料及研究内容。第一节油气藏开发阶段及任务广义的开发阶段包括油藏评价、开发方案设计、开发方案实施、开发管理调整等阶段[57]。其中，油藏评价阶段是油气勘探至开发的过渡阶段。一、油藏评价阶段油藏评价阶段是指从圈闭预探获得工业性油气流到提交探明储量的油气勘探评价过程。该阶段的主要任务是探明油气藏、评价油气藏和开发可行性评价。该阶段油藏地质研究的主要任务是描述油气藏的形态和规模、揭示油气藏内部结构和油气分布状况,指导勘探部署,提高勘探程度,以尽可能少的探井控制和探明更多的油气地质储量,并为开发可行性评价提供地质依据。根据勘探进程，该阶段又可划分为两个阶段：第一阶段：以第一口发现井所取得的各项资料为基础,充分利用地震信息，对油气藏类型、储集体规模、油气层分布等进行概要性的描述，提交控制储量和提出评价井井位意见，以优化勘探部署，达到以尽可能少的探井控制更多油气储量的目的。第二阶段：以油气藏评价井所取得的各种资料为基础，充分发挥地震和多井综合评价的优势，对油气藏结构和参数的分布进行基本的描述，建立油藏概念模型,提交探明储量，并为开发可行性研究及先导开发试验区的选择提供必要的地质依据。这二个描述阶段既有区别，又相互衔接。随着勘探程度的提高和资料的积累，油藏地质研究要滚动进行，不断提高精度；当勘探目标在两个阶段无明显差别时,可合并描述。在探明油气藏之后，需对其进行开发可行性评价，主要内容为： ①计算评价区的探明地质储量并预测可采储量； ②提出规划性的开发部署； ③对开发方式及采油工程设施提出建议； ④估算可能达到的生产规模，并进行经济评价。二、开发方案设计阶段油藏经过开发可行性研究，被确认为具有开采价值后，即可进入开发设计阶段。在此阶段，主要是通过补充必要的资料，开展各种室内实验、油井试采及现场先导试验，进一步提高对储层的认识程度，保证开发方案设计的进行。本阶段的主要任务是编制油田开发方案，进行油藏工程、钻井工程、采油工程、地面建设工程的总体设计，对开发方式、开发层系、井网和注采系统、合理采油速度、稳产年限等重大开发战略问题进行决策。所优选的总体设计要达到最好的经济技术指标。因此，总体评价必须保证这些重大开发战略决策的正确性。 372

泥页岩储层特征及油气藏描述

泥页岩储层特征及油气藏描述 1、页岩气地质理论页岩气藏因其自身的有效基质孔隙度很低，主要由大范围发育的区域性裂缝或热裂解生气阶段异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面、脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的储集孔隙度和渗透率，孔隙度最高仅为4%-5%，渗透率小于1x10-3μm2。页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中，天然气的赋存状态多种多样，除极少量的溶解状态天然气以外，大部分以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙、裂缝中。吸附状态天然气的赋存与有机质含量关系密切，其中吸附状态天然气的含量为20%-85%，其成藏体现出非常复杂的多机理递变特点，表现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型常规圈闭气成藏的多重机理。页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果，是“自生自储”式气藏，运移距离极短，现今保存状态基本上可以反映烃类运移时的状态，即天然气主要以游离相、吸附相和溶解相存在。在生物化学生气阶段，天然气首先吸附在有机质和岩石颗粒表面，饱和后则富余的天然气以游离相或溶解相进行运移，当达到热裂解生气阶段，由于压力升高，若页岩内部产生裂缝，则天然气以游离相为主向其中运移聚集，受周围致密页岩烃源岩层遮挡、圈闭，易形成工业性页岩气藏。由于扩散作用对气态烃的运移起到相当大的作用，天然气继续大量生成，将因生烃膨胀作用使富余的天然气向外扩散运移，此时无论是页岩地层本身还是薄互层分布的砂岩储层，均表现为普遍的饱含气性。在陆相盆地中，湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件，但通常位于或接近盆地的沉降-沉积中心，导致页岩气的有利分布区集中于盆地中心处。从天然气的生成角度分析，生物气的产生需要厌氧环境，而热成因气的产生也需要较高的温度条件，因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。 2、页岩气的主要特征 2.1页岩气的成因特征页岩气的成因类型有生物成因型、热解成因型和热裂解成因3类型及其混合类型。对生物成因气而言，其源岩的热演化程度低，R o一般不到0.7%，所生成

油气藏数值模拟技术

油藏数值模拟的现状 2011-07-31 本文行家：急躁彭三爷本文简要介绍了数值模拟技术的原理，应用，以及当前国内外油藏数值模拟的现状,简述了并行算法、网格技术、粗化技术、数值解法、动态油藏模型建立、动态跟踪模拟及三维显示等技术,并指出了数值模拟的发展趋势。油藏数值模拟是应用数值计算方法研究油气藏中多相流体渗流规律的技术，它应用数学模型重现实际的油藏动态，通过流体力学的方法重现油田开发的实际过程[1,2]。它的基本原理是把生产/注入动态作为确定值，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[3]。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[4]。它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。数值模拟技术以1954年Aronofsky和Jenkins的径向气流模拟为开始标志。近年来，随着计算机、应用数学和油藏工程学科的不断发展的发展，油藏数值模拟可视化软件应运而生，且日新月异。模拟软件中地质模型的建立脱离了原来的填卡式输入，而是基于交互式的人机界面输入，甚至更加直观的图形编辑输入，使得地质模型的建立更加简单化和人性化。三维可视化软件充分利用计算机的作图和计算功能，将油气田的静动态参数处理、数值模拟以及结果的分析过程全部置于方便易懂、操作简单的图形界面下，将抽象繁杂的数据形象化。油藏工程师只需面对仿真的三维油藏，就可方便地干预和分析仿真模拟地全过程，从而极大地提高油藏模拟工作的效率和准确性，减轻了劳动强度[5,6]。油藏数值模拟方法因而也得到不断的改进和广泛应用，通过数值模拟可以搞清油藏中流体的流动规律、驱油机理及剩余油的空间分布；研究合理的开发方案，选择最佳的开采参数，以最少的投资，最科学的开采方式而获得最高采收率及最大经济效益。本文将简要介绍油藏数值模拟技术的应用、发展现状、发展趋势等问题。 1 数值模拟的应用 1.1 剩余储量分析历史拟合的最终目标是获得剩余储量的定量分布。明确了剩余储量的分布，就可以提出近期目标和长远目标。剩余储量分布一般有三类，即低含水成片富集区、高含水成片富集区及零星富集区。低含水成片富集区是上产的近期目标，而高含水富集区是长远调整的主要对象。因此，高含水富集区通过提高水淹程度及驱油效率可达到稳产的目的。零星富集区虽然初产效果可能好，但是单井控制储量低，稳产时间短，开发效果差，应作为层系调整兼顾的对象[7]。 1.2 井网调整与优化在剩余油潜力分析的基础上，按不同井排距、不同注水方式组合出不同的井网调整方案进行开发指标预测。分析井网系统调整对剩余油分布变化的影响，总结能够最大程度挖掘剩余油潜力的合理布井方式。应用油藏工程方法计算采收率、水驱控制程度与注采井距、注水方式

油藏数值模拟中几种主要的数学模型教学内容

1、黑油模型（Black Oil ）：黑油模型是指非挥发性原油的数学模型，是相对于油质极轻的挥发性油而言，因油质重而色泽较深，故称之为黑油其基本假设为： <1> 油藏中的渗流为等温渗流； <2> 油藏中最多只有油气水三相，每一相的渗流均遵守达西定律； <3> 油藏烃类只含有油气两个组分，油组分是指将地层原油在地面标准状况下经历分离后所残存的液体，而其组分是指全部分离出来的天然气。油藏状况下油气两种组分可能形成油气两相，油组分完全存在于油相中，而气组分则可以以自由气的形式存在于气相内，也可以以溶解气的方式存在于油相中，所以地层中油相应为油组分和气组分的某种组合。常规黑油模型一般不考虑油组分向气组分的挥发过程； <4> 油藏中气体的溶解和逸出是瞬间完成的，即认为油藏中油气两相瞬时地达到相平衡状态； <5> 油水之间不互溶； <6> 由于天然气在水中溶解度很小，可以认为它不溶于水。油气水三相渗流基本微分方程： g () ()()()[()]()()ro o o o o o o o ro gd rg g gd o g g o og g g s o g o g rw w w w w w w w kk S P D q t kk kk S S P D P D R q q t kk S P D q t ρφργμρρφρφργγμμρφργμ???????-?+=?? ????? ??+??? ???-?+??-?++=??????? ? ???????-?+=??????? 油相：气相：水相：油水两相渗流基本微分方程： g ()()()()ro og og o o o o o rw w w w w w w w kk S P D q t kk S P D q t ρφργμρφργμ???????-?+=??????? ? ???? ???-?+=??????? 油相：水相：注意： 1、式中的产量项是以质量计的单位时间内单位地层体积的产出（注入）量； 2、og o gd ρρρ=+，地面油的相对密度为地面油与溶解气相对密度之和。 3、,,og o gd o o gd gd g g γγγγργρ=+== 辅助方程：饱和度（三相）1o g w S S S ++= 饱和度（两相）1o g S S += 毛管力（三相）：() ()o w cow w g o cog g p p p S p p p S -=???-=?? 毛管力（两相）：()o w cow w p p p S -=