流线模拟技术在油藏数值模拟中的应用
油藏数值模拟技术在油藏实际开发中的应用
３ ６
内 蒙 古石 油化 工
２０ 年第 １ 期 ０８ ５
油 藏 数 值 模 拟 技术 在 油藏 实 际 开 发 中 的应 用
康 兴妹 ， 赵 华 ， 陈 磊
（ 庆 油 田第 四采 油 厂 工 艺 研 究 所 井 下 室 ） 长
摘 要 ： 着 油 藏 的 开 采 ， 油 井 含 水 上 升 、 采 不 平 衡 、 量 下 降 以 及 地 层 压 力 下 降 等 一 系列 问 题 随 采 注 产 会 不 断 出现 ， 藏 数 值 模 拟 作 为 一 项 将 油 藏 地 质 模 型 和 开 发 动 态 结 合 起 来 的 新 技 术 ， 确 定 开 发 技 术 政 油 在 策 、 导 注 采 调 整 、 余 油 研 究 、 藏 稳 产 等 应 用 方 面 ， 得 了 良好 的 效 果 ， 油 田 开 采 中 越 来 越 受 到 重 指 剩 油 取 在
视 。
关 键 词 ： 藏 数 值 模 拟 ； 发 技 术 政 策 ； 采 调 整 ； 余 油 研 究 油 开 注 剩 １ 油藏 数值 模拟 技术 简介 油 藏 数 值 模 拟 是 一 门 综 合 性 很 强 的 科 学 新 技 术 ， 及 油 田地 质 、 层 物 理 、 藏 工 程 、 油 工 程 、 涉 油 油 采 测 井 、 学 、 算 机 及 系 统 等 学 科 ， 运 用 数 学 模 型 数 计 它 再 现 实 际 油 田 生 产 动 态 ， 过 渗 流 力 学 方 程 借 用 高 通 性 能计 算机 ， 合 地 震 、 质 、 井 、 藏工 程学 等方 结 地 测 油 法 在 建 立 的三维 地 层 属性 参 数 场 中 ， 数学 方 程进 对 行 求 解 ， 现 再 现 油 田 生 产 历 史 ， 决 油 田 开 发 中 出 实 解 现 的实际 问题 。 油 藏 数 值 模 拟 工 作 以 其 繁 重 的 前 期 准 备 和 计 算 机 历 史 拟 合 运 算 工 作 让 人 望 而 生 畏 ， 是 随 着 现 代 但 计算 机 的飞速 发展 ， 在 石油 行业 中得 到加速 应用 ， 它 并 快 速 成 为 一 门 成 熟 的 技 术 。 追 溯 油 藏 数 值 模 拟 的 发展 史 ， ３ 从 Ｏ年 代 开 始 研 究 渗 流 力 学 到 ５ ０年 代 在 石 油工 业方 面得 以应用 ， ８ 到 ０年 代 油 藏 数 值 模 拟 又 向 完 善 、 套 、 型 多 功 能 一 体 化 综 合 性 软 件 飞 跃 发 配 大 展 ， 近 十 年 来 ， 藏 数 值 模 拟 已 成 为 油 田 开 发 研 而 油 究 ， 决 油 田 开 发 决 策 问 题 的 有 力 工 具 ， 解 决 油 田 解 在 开 发 中 出 现 的 含 水 上 升 、 藏 挖 潜 稳 产 以 及 地 层 压 油 力 下 降 等 方 面 的 问 题 ， 供 了 一 种 定 量 化 、 观 化 的 提 直 解决方 法 ， 用极 为广 泛 。 应 ２ 油 藏 数 值 模 拟 在 油 田开 发 中 的 应 用 精 细 油 藏 研 究 是 油 藏 数 值 模 拟 的 基 础 ， 先 需 首 要 对构 造特 征 、 层特 征 、 积 微相 及储 层特征 分布 地 沉 等进 行精 细描述 ， 以精 细油 藏描述 细分 层 为基础 ， 并 根据 精 细测 井 解释 结 果 构 筑三 维 静态 地 质 模型 ， 然 后 结 合 实 际 生 产 数 据 ， 用 油 藏 数 值 模 拟 软 件 进 行 使 油 藏 历 史 拟 合 ， 整 体 油 藏 和 单 井 进 行 拟 合 ， 进 行 对 并 相应 的参 数调 整 ， 油 藏数值 模拟 符合 实际情 况 ， 使 然 后 根 据 油 藏 具 体 情 况 设 计 方 案 ， 展 油 藏 数 值 模 拟 开 的应用 工作 。
油藏数值模拟方法的研究与应用
油藏数值模拟方法的研究与应用石油资源是当今社会最为珍贵且不可替代的能源之一，而油藏数值模拟技术则是石油勘探、开发和管理的重要手段之一。
油藏数值模拟方法的研究与应用，对于油田开发的智能化、精细化和高效化都具有重要的推动作用。
一、数值模拟方法的研究现状油藏数值模拟方法指的是基于数学模型及计算机模拟技术，对油藏内部流动、热输运、多相流、相变和化学反应等物理过程进行模拟，以提高油藏开发效率的一种方法。
目前，油藏数值模拟方法主要涉及的领域包括油藏地质建模、储层渗流模拟、油藏数值模型及优化策略等。
油藏地质建模是油藏数值模拟的前提和基础，主要包括储层建模和岩石物理实验等。
储层建模是基于建模软件和地震资料所进行的三维建模，目的是建立一个可自动进行各种模拟的储层，为储层渗流模拟等后续工作提供可靠依据。
而岩石物理实验则是通过物理试验手段获得相关岩石参数，有效地改进数值模拟精度。
储层渗流模拟方法又是油藏数值模拟的核心和关键，主要涉及到流体运动、物性变化、交界面的模拟等方面，是建立油藏模型的核心部分。
随着计算机技术的不断提高，储层渗流模拟算法也日益成熟，包括有限元法、有限差分法、有限体积法、边界元法等方法，各有特点和适用范围。
油藏数值模型及优化策略则是对储层渗流模拟模型进一步进行计算优化，包括流体组成、地层物性等参数的改变，以及生产方案和注采方案优化等内容。
这里的优化算法主要包括灰色预测模型、神经网络模型、智能优化模型等。
二、油藏数值模拟的应用与发展趋势油藏数值模拟技术在油田开发中的应用，包括识别储层、评估资源量、确定开发方案、指导油田管理和维护等方面。
具体地说，通过数值模拟可以有效地预测储层内油、气、水等多相流的运动情况，优化生产方案，降低开采成本，提高采收率，最大限度地提高油田开发效益。
当前，随着油藏数值模拟方法和技术的发展，越来越多的数据和算法被应用到油田开发中。
其中，人工智能技术得到了广泛的应用，包括机器学习、深度学习、自然语言处理等。
油藏数值模拟应用及未来发展趋势
实现可视化与交互性
三维可视化
通过三维可视化技术，将油藏模型以三维图像的方式呈现出来，使得研究人员和决策者能够更直观地理解和分析 油藏动态。
交互式界面
开发交互式界面，使得用户能够更方便地进行模型构建、参数调整和模拟运行等操作。通过友好的用户界面，无 需深入了解底层代码和技术细节，就能够进行油藏数值模拟工作。
评估增产措施效果
利用数值模拟可以评估各种增产措施的效果，为 选择最佳的增产方案提供支持。
03
油藏数值模拟未来发展趋 势
提高模拟精度
地质模型精细化和 参数标定
通过更高精度的地质建模和参 数标定，提高模拟的准确性。 利用更多的地质、地球物理和 测井数据，对模型进行更精确 的约束和校准。
复杂流动机制的考 虑
油藏数值模拟在多学科交 叉领域的应用
与地球科学结合
地球物理学应用
利用地震数据和地球物理方法进行地质构造分析，为油藏模拟提供更准确的地 质模型。
地质统计学应用
应用地质统计学方法对地质数据进行处理和分析，为油藏模拟提供更准确的地 质模型和储层参数。
与工程设计结合
油藏工程应用
利用数值模拟方法进行油藏工程设计，如井网布置、采收率预测等，为油藏开发方案提供科学依据。
通过数值模拟可以了解地下流体的流动规律，为提高 采收率提供技术支持。
降低开发成本
利用数值模拟可以优化开发方案，从而降低开发成本 。
应用于油气生产
生产过程优化
利用数值模拟可以优化油气生产过程，如产量的 分配、生产时间的控制等，从而提高生产效率。
模拟与仿真技术在油藏开发中的应用
模拟与仿真技术在油藏开发中的应用随着全球的工业化和城市化进程的不断推进，能源问题的日益凸显，相应的石油资源开发也成为了各国重要的发展领域。
油藏开发是石油资源开发的核心，而模拟与仿真技术则是对油藏开发的核心支撑，具有重要而不可替代的作用。
本文将就模拟与仿真技术在油藏开发中的具体应用展开探讨。
一、地质模拟地质模拟是基于地质数据对油藏地质模型进行重建和模拟，可用于预测油藏的动态性质，评估油藏资源量，设计油藏开发方案等。
在油藏开发过程的探明阶段，地质模拟可以通过对地质构造、油层厚度、水平面、层序、构造演化等参数的计算，提供可靠的地质工程学数据，从而指导油藏的勘探和开发组合。
另外，在油藏开发过程中，地质模拟也可以提供动态的油层测井数据，为油藏地质参数的修正、勘探及开发方案的优化提供可靠依据。
二、油藏数值模拟油藏数值模拟是通过计算机仿真数学模型，对油藏的动态流体性质、界面运动、各组分油气物质的相互作用等进行模拟，提供油藏开发对象的孕育、生长、衰亡及改造的动态过程。
通过模拟油藏中的流体运动情况，包括各组分压力与饱和度分布、相对渗透率曲线、排水像及放射压力分布等，可以得到相对精确的地下流体分布和移动方向，为制定现场勘探和开采的方案提供可依赖的理论基础。
三、井网模拟井网模拟是在地质模型及油藏数值模拟的基础上，对采油井网的运行状态和分布、井位数量、排水距离和压力补给等进行仿真，可以为制定巨型油田多井开采方案、减少试压试验次数提供理论支持。
通过井网模拟，可以有效地评估采油井网络的合理性和开采的效果，提高开采效率，节约开采成本。
四、智能优化模拟智能优化模拟是建立在一系列模型仿真的基础上，通过各种人工智能算法，例如神经网络、遗传算法等，寻找最优的油藏开发方案。
智能优化模拟可以针对特定的油藏开发问题，设计个性化的实施方案，探索规律性和可行性，为决策者提供更加可靠、高效、科学和可持续的方案。
五、对模拟与仿真技术在油藏开发中的未来展望模拟与仿真技术在油藏开发中具有广泛应用前景。
流线模拟及其在油气田开发中的应用
二、流线模拟在注水开发效果评价中的应用
（1）井组注采关系定量研究
流线模拟再现了地下流体的历史动态，流线显示了流体从
注水井流向采油井的方向和流量，准确地确定了注水井和采油
井之间的注采分配情况。
分配系数：
分配系数是描述油井、水井以及边界之间相互关系的重要参数，
包括水井对油井的分配系数与 f I P 油井对水井的分配系数 f P I。水井
0.23 34.4 7.91
fP5I6
0.21 49.6 10.42
e I6 Q Q I Io w 6 6 3 .4 1 5 .4 8 9 0 7 .9 1 1 0 .4 2 1 0 0 % = 3 0 .2 4 %
对于注水井I6，注水效率表明每注入100方水，约30方水留在地下对原油具有驱替作用， 而其余70方水，从与其相连通的生产井产出，造成注入水的无效循环。
模拟三维优势流场分布图：流场是通过流线体现出来的，流线越密，表明流场越 强。从流线波及区域可识别流体运动所经过的区域。优势流场是局部多孔介质体 内流场的强度明显优于与之体积相当的邻近介质体内的流场强度。
模拟三维剩余油饱和度：用三维流线模型模拟剩余油饱和度分布图 ，在众多时 间飞片的一维传导下，以一定时间步长动态演变含油饱和度的变化过程，能充分 体现精细地质模型对流体动态和流体特征的影响，达到精细描述注水开发过程中 油藏高含水期剩余油在三维空间分布的目的。
二、流线模拟在注水开发效果评价中的应用
（1）井组注采关系定量研究
流线模拟再现了地下流体的历史动态，流线显示了流体 从注水井流向采油井的方向和流量，准确地确定了注水井和 采油井之间的注采分配情况。
同样可以定义油井P对水井I的分配系数：
fPI
QP I QP
油田油藏数值模拟技术的研究与应用
油田油藏数值模拟技术的研究与应用油田油藏是我国的重要能源资源之一，其开采和管理对于国家经济的发展具有极其重要的作用。
而油田油藏数值模拟技术则是现代油田油藏管理的重要工具之一。
本文将会从油田油藏数值模拟技术的基本原理、模拟方法以及应用案例等方面进行探讨。
1. 油田油藏数值模拟技术的基本原理油田油藏数值模拟技术是基于理论模型的油藏动态分析方法，其基本原理是将油藏的数学模型转换为计算机的数值模型，利用适当的计算方法，对油藏动态进行精细的模拟计算。
油藏的数学模型通常包括地质学、储层物理性质、流体性质等多个方面的参数，数值模拟的目标就是通过计算机模拟得出油藏内部的流动状态、压力分布以及物质的运移规律等信息，为油田采油作业的优化和管理提供依据。
2. 油田油藏数值模拟技术的模拟方法油田油藏数值模拟主要包括三个步骤：建模、数值解法与模拟计算。
建模是模拟的第一步，要求对油藏地质结构、储层参数等进行精细化的描述和建模，以便进行后续的计算分析。
数值解法则是决定油藏动态计算精度与计算速度的关键因素，常用的数值方法包括有限差分法、有限元法、谱元法等。
在模拟计算过程中，还需要对计算结果进行验证和校正，保证模拟结果的准确性与可靠性。
3. 油田油藏数值模拟技术的应用案例油田油藏数值模拟技术作为现代油藏开采与管理的重要工具，其应用范围涉及到石油勘探开发、油藏评价和采油设计等多个方面。
以下列举几个优秀的应用案例：案例一：东淮低渗透油田强化采油模拟东淮低渗透油田是我国重要的石油资源产区之一，其塔河油田采油难度大，生产水油比较高，在此前提下，利用油藏数值模拟技术，进行强化采油模拟分析。
结果显示，通过有针对性的采油方式，采出潜在储量约1.2亿桶，取得了卓越的技术经济效益。
案例二：渤海湾盆地高压气藏开发数值模拟渤海湾盆地是我国主要的天然气区之一，其中高压气藏开发难度大，需采用先进的技术手段进行分析。
因此，借助油藏数值模拟技术的建模与数值解法，对高压气藏进行了模拟计算，为盆地的开发提供了实用的技术支持，有效地提高了勘探的效率和开采的质量。
石油行业中油藏数值模拟技术的使用教程
石油行业中油藏数值模拟技术的使用教程石油行业是全球经济中一个重要的支柱产业，而油藏数值模拟技术的广泛应用对于优化油田开发、提高采收率、降低开发成本具有重要意义。
本文将介绍石油行业中油藏数值模拟技术的基本原理和使用教程，帮助读者了解并掌握这一关键技术。
一、油藏数值模拟技术的基本原理1. 什么是油藏数值模拟技术？油藏数值模拟技术是指利用计算机模拟地下油气储层中流体流动、质量传递和能量传递过程的方法，并根据模拟结果进行油田开发方案的优化。
2. 油藏数值模拟技术的基本原理是什么？油藏数值模拟技术基于流体力学、热力学和质量守恒等基本原理。
通过建立数学模型和数值求解方法，模拟地下油气的流动过程。
其中，数学模型包括流体流动方程、质量守恒方程和能量守恒方程等。
二、油藏数值模拟技术的使用教程1. 建立数学模型建立数学模型是油藏数值模拟的第一步，需要考虑油藏的结构、物理性质和生产条件等因素。
具体步骤如下：（1）确定模拟范围和边界条件：包括模型的尺寸、边界条件和井网网格。
（2）建立流体流动方程：根据油气储层的物理性质、流体的状态方程和流动规律等，建立流体流动方程。
（3）建立质量守恒方程：考虑油气的产生、消耗和运移过程，建立质量守恒方程。
（4）建立能量守恒方程：考虑地热、生产操作和流体流动的能量交换等因素，建立能量守恒方程。
2. 数值求解方法数值求解方法是油藏数值模拟的核心，是将连续的物理模型转换为离散的数值计算问题。
常用的数值求解方法有有限差分法、有限元法和有限体积法等。
（1）有限差分法：将连续的方程转换为离散的方程，通过差分近似来求解。
（2）有限元法：将模型划分为多个小单元，通过对每个小单元的方程进行离散化，再通过单元之间的拼接得到整个模型的解。
（3）有限体积法：将模型划分为多个小体元，通过对每个小体元的方程进行离散化，再通过边界条件来求解。
3. 模型参数的确定模型参数的确定对于模拟结果的准确性至关重要。
模型参数包括渗透率、孔隙度、饱和度等。
油藏数值模拟技术的研究与应用
油藏数值模拟技术的研究与应用随着石油资源的日益短缺和对环境保护的不断提高，油藏数值模拟技术在石油勘探开发中扮演着越来越重要的角色。
本篇文章将从研究方法和应用方面探讨油藏数值模拟技术的现状和发展趋势。
一、研究方法1. 建立油藏数值模型油藏数值模拟技术需要先建立一个逼真的油藏数值模型，该模型要能够准确的反映出油藏内的各种物理、化学和地质特性。
在建立数值模型时，需要考虑到各种因素的影响，如地质构造、岩石孔隙度、渗透率、水饱和度等。
只有建立出逼真的油藏数值模型，才能进行后续的数值模拟。
2. 数值模拟方法目前主流的油藏数值模拟方法有有限差分法、有限元法、有限体积法、连续介质法等。
这些方法各自有其优势和不足，在具体应用中需根据实际情况选用。
不过，无论使用哪种方法，都需要考虑到数值稳定性和计算效率等问题。
3. 模型验证和优化建立数值模型和进行模拟计算之后，需要进行模型验证和优化。
通过与实际生产数据进行比对，验证模拟结果的准确性和可靠性，同时对数值模型进行优化，以提高模拟精度和计算效率。
二、应用方向1. 油藏开发优化油藏数值模拟技术可以帮助开发人员模拟不同开发方案的效果，以优化开发方式。
例如，通过模拟不同采油率、注水方案等，可以确定最优开发方案，提高油藏开发效益。
2. 产能预测油藏数值模拟技术可以根据油藏数值模型和生产数据预测油藏产能，从而帮助开发人员制定生产计划和采油策略，提高产量。
3. 数值井测技术油藏数值模拟技术可以模拟电测井、声波测井等数值井测技术，以更加准确的方式获取油层内部的地质和物理信息。
这些信息可以帮助开发人员优化生产策略，提高采油效率。
4. 油藏改造油藏数值模拟技术可以模拟油藏内流体的运动和物质交换，从而帮助开发人员制定油藏改造策略。
比如，模拟水驱油、气驱油等技术，以提高油藏采收率。
三、发展趋势随着计算机技术和数值模拟技术的发展，油藏数值模拟技术将越来越精确和高效。
未来，应用人工智能等新技术，将可使油藏数值模拟技术更加高效可靠。
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流线模拟技术在油藏数值模拟中的应用X王 冰1,王 焕2(1.中国石油大学,北京 102249;2.北京温菲尔德石油技术开发有限公司技术中心,北京 100191) 摘 要:流线模拟具有计算速度快,收敛性强的特点,可以快速优选随机地质模型。
给出了流线模拟的数学方法,以国内某油田为实例,应用序贯高斯随机模拟方法建立了三个等概率的随机地质模型,并进行了流线模拟,通过计算机流线模拟再现了地下流体的流动动态。
对三个等概率随机模拟模型进行优选,流线模拟结果表明,随机地质模型应该优选模型1,并给出模型1的流线图。
流线图显示了流体从注水井流向采油井的方向和数量,相当准确地确定了注水井和采油井之间的连通情况。
关键词:流线模拟;随机建模;数值模拟;油田开发 中图分类号:T E319 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0080—03 多学科油藏研究是实现现代油藏管理的手段,而油田开发信息化是多学科油藏研究的基础条件[1]。
目前,多学科油藏研究已经实现了地质建模和数值模拟的一体化。
地质建模国际上流行的是随机建模,该方法所建立的模型不是一个,而是多个,而数值模拟必须是选择一个与实际油藏最接近的模型,若采用常规数值模拟的方法优选随机地质模型计算速度比较慢,一个百万节点的模型需要计算五天左右,而采用流线模拟只需运行几个小时。
流线模拟的时间步长可以比较大,实现快速运算的可能。
另外,流线模拟还可以提供油藏的流动模式和连通方面的可视化数据。
因此,先采用流线模拟优选随机地质模型,然后再进行数值模拟,是多学科、数字化油田的发展方向。
1 流线模拟的理论模型流水线是流动场中始终与速度向量相切的线。
因此所有流线型算法都以确定速度场作为开始[2]。
速度场由网格块表面的流量线性插值得到,其根据:v x=v x,0+a x(x-x0),a x=v x,$x-v x,0$x(1)v y=v y,0+a y(y-y0),a y=v y,$y-v y,0$y(2)v z=v z,0+a z(z-z0),a z=v z,$z-v z,0$z(3)其中,v x,v y和v z分别是速度场的x-,y-和z-定定期校准。
2.3.2 阀门的安装大多数阀门在阀杆处都有填料函,其中加入不同的填料进行密封,以防止泄漏。
阀门在安装前,必须检查填料是否加好,开关是否灵活。
阀门的两端面法兰密封面是否清除干净。
有的阀门(截止阀、疏水阀)介质的进出有方向性,安装前要注意其进出方向,按要求装入管路。
疏水阀的安装应安装在管路的低处积水多的地方,阀盖要垂直向上,进出口应在同一水平面,不可倾斜。
截止阀结构简单,易于调节流量,但阻力较大。
安装时,应使流体从阀盘的下部向上流动,目的是减小阻力,开启更省力。
在关闭状态下阀杆、填料函部不与介质接触,以免阀杆等受腐蚀。
闸阀密封性能好,流体阻力小,但不适用输送含有晶体和悬浮溶物的液体管路中。
2.3.3 活动接头是管系中常见的管件,在闭合管系时,它应是最后安装,拆除管系时,应首先从活动接头动手。
2.4 泵的管路布置总的原则是保证良好的吸入条件与检修方便为增加泵的允许吸上高度,吸入管路应尽量短而直,减少阻力,吸入管路的直径不应小于泵吸入口直径。
在泵的上方不布置管路,有利于泵的检修。
注意泵的正反转。
3 化工管路装拆实训指导教师对实训重点进行相应的讲解,给学生进行分组;每个实训小组根据实物画出工艺流程图。
组装管路,各小组根据要求组装管线;组装时应先定好设备位置,再组装管线,对照管系图,检查各管件、阀门是否安装准确;对管道进行水冲洗及水压试验,压力保持4公斤力(表压)以上,检查各连接处密封性能如何;对管道系统试运行及停车操作。
开车时,应先灌泵,再开电机,然后再开出口阀门。
停车时应先关出口阀,后停电机。
正确掌握管线的拆除。
应先拆仪表、活接头、阀门等,再拆管件及附件。
管线拆装后,归还工具等。
4 结论通过上述操作,学生动手能力得到提高——既培养学生的流程图的识读能力,管线的组装能力,管道的试压能力,管线的拆除能力,团队合作精神及做到管路拆装过程中的安全规范。
为以后走上工作岗位打下良好的基础。
[参考文献][1] 流体输送与过滤操作实训[M].化学工业出版社,2006.[2] 《化工原理》上下册[M].化学工业出版社,2006.[3] 化工单元操作实训[M]化工工业出版社,80内蒙古石油化工 2012年第7期 X收稿日期5. 2008.:2012-02-1方向分量,v x,0,v x ,$x ,v y,0,v y,$y ,v z,0,v z,$z 是通过网格表面的流速。
在确定速度场后,就可以找出进入网格的点的路径了。
由于每个方向的速度只是那个方向坐标的函数,因此有:v x =v x,0+a x (x-x 0)=5x 5t =dxdt(4)y-,z-方向相同。
则(1)式为:dt =dxv x,0+a x (x-x 0)(5)在流水线进入点x i 的横坐标与可能的出x e 的横坐标之间合并以上式得:$t e ,x =1a x ln(v x,e v x,i)(6)其中v x,i 是进入网格时点在x -方向上的速度,v x,e 是可能的出点在x-方向上的速度。
同样,我们可以计算出达到网格块其他面所需的时间。
可高效到达的面将与最小正时间(负时间对应逆向流线)有关[2]。
这个时间将是流体质点在网格中流动的时间,这个流动时间将用于计算流水线出网格块的点的坐标:x e =1a x(v x ,i eps(a x$t e ))+x 0y e =1a y (v y ,i eps (a y $t e ))+y 0z e =1a z(v z,i eps (a z $t e ))+z 02 流线模拟在油田中的应用本项研究以国内某油田为实例,含油面积6.3km 2。
1968年基础井网投入开发,目前综合含水已达94.4%;1988年～1991年进行一次层系井网加密调整;1997年进行了二次加密调整;2001年开始钻聚合物驱井,区块主力油层进入了三次采油阶段。
随机地质建模就是在已知信息基础上,以随机函数理论为指导,应用随机模拟算法,对井间储层分布给出多种可能的预测结果。
通过直方图分析,数据变换,变差函数分析,构造分析,随机模拟等步骤,对井间不确定性进行描述,给出多种可能的随机预测模型,并从多个随机模拟中选出一种最佳地质模型,最终实现确定性建模。
本文将相控岩性作为约束条件,采用序贯高斯随机模拟方法,并调用数据分析结果,建立了该区块三个可选的、等概率的储层模型。
图1显示了所建立的该区块三个随机模拟模型的某一主力油层渗透率分布图。
图1 三个随机地质模型的渗透率分布图图2 各地质模型日产水量对比曲线图3 各地质模型日产油量对比曲线 从图中可以看出,同一沉积相约束下同一层的不同随机模拟模型的渗透率分布有所差异,哪一个更能反映油藏的真实情况,必须进行随机地质模型的优选。
模型粗化是使细网格的精细地质模型转化为粗网格模型的过程。
平面上采用等距的角点网格,X 方向划分119个网格,Y 方向划分41个网格,纵向划分模拟层。
孔隙度模型、饱和度模型、净毛比模型均为标量,在粗化时主要采用算术平均方法进行粗化净毛比采用体积加权;孔隙度采用体积和净毛比加权;饱和度采用体积、净毛比和孔隙度加权,从而使粗化的模型能够真实反映原模型的地质特征及流81 2012年第7期 王冰等 流线模拟技术在油藏数值模拟中的应用101:动响应[9]。
流线模拟的显著优点是它提供了在地质和构造都比较复杂的大的模型上实现快速运算的可能,因此可以用于优选随机地质模型。
对三个等概率随机模拟模型进行流线模拟,并分析流线模拟结果。
三个等概率模型下日产水量(WPR)、日产油量(OPR)对比曲线如图2、图3所示。
从图中可以看出,模型1计算的日产水量、日产油量均最接近实际值,模型2次之,模型3最差。
所以应该优选模型1作为数值模拟的最佳地质模型。
表1给出了三个随机地质模型与实际日产水量和日产油量的最大相对误差。
表1日产水量和日产油量的最大相对误差参数模型1模型2模型3WP R28.8%35.6%45.7%OP R29.1%45.8%56.7%3 模型1的流线分析流线提供了孔隙介质中流动方向的瞬时图。
图7和图8显示了地质模型1的某一主力油层某一时刻的含油饱和度分布和流线分布。
由图中可以看出,只用饱和度图像不能清楚地观察流体的流动方向(图4),但是用流线却能够容易地观察到这一流动方向(图5)。
流线模拟再现了地下流体的历史动态,流线显示了流体从注水井流向采油井的方向和数量,相当准确地确定了注水井和采油井之间的连通情况,且能够容易地看到一些井与远离预计井网以外的其它井的连通情况。
选出最符合地下油藏实际情况的地质模型之后,再进行油藏数值模拟,分析剩余油分布,调整或制定开发方案,从而合理有效地开发油藏。
4 结论4.1 给出了流线模拟的理论数学模型,可以应用于流线模拟。
4.2 流线模拟具有运算速度快,收敛性强的特点,可以用于大而复杂的地质模型的优选。
4.3 利用序贯高斯随机模拟建立了三个等概率的随机地质模型,并进行了流线模拟,分析模拟结果,优选出模型1为最佳地质模型。
4.4 给出了模型1的流场图,通过流线模拟再现了地下流体的流动动态。
流线显示了流体从注水井流向采油井的方向和数量,相当准确地确定了注水井和采油井之间的连通情况。
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