GPTSim油藏数值模拟软件简介
GPTSim油藏数值模拟软件简介
——让数值模拟更实用GPTSim是一款功能强大的数值模拟软件。可模拟多种油藏类型、多种开发方式、多种
井型、多种水体类型，具备重启、网格加密、井筒PVT、多相流运算等常用功能。GPTSim由前处理模块、运算与监测模块和后处理模块三大模块组成。其核心运算与监测模块根据油藏
开采方式不同又分为黑油模块Exodus，热采模块Exotherm，聚合物调驱模块Exopolymer。前处理模块包括数字化图、历史数据输入以及前处理器，帮助用户处理数据、构建地质和流体
模型、输入历史数据和井事件，最终建立数值模型。在运算主模块中，模拟器采用全隐式算
法，根据模型实时的组分数自动调整运算方法，运算速度快、收敛性强、结果可靠。提供运
行状态监测功能，用户可以实时监测运行状态和运行结果。后处理模块为用户提供丰富便捷
的成图、成表、二维三维显示功能。此外GPTSim软件还提供税前经济评价功能，协助用户
进行经济评价及方案优选。
GPTSim功能
GPTSim工作流程
GPTSim主要特点
■功能齐全，支持多种油藏的多种开发方式
黑油模块Exodus：支持黑油、组分、煤层气、双孔双渗等多种类型油藏的多种开发方式。
三维水力压裂模板分析、气井集输管线节点分析及辅助历史拟合功能独具特色。
热采模块Exotherm：支持蒸汽吞吐、SAGD、蒸汽驱、火烧油层、携砂冷采、VAPEX等稠油油藏和双孔双渗类型油藏的多种开发方式，井筒离散化功能可模拟SAGD多油管柱蒸汽循环预热功能和单井热损失分析。是目前唯一能模拟多油管柱的热采数值模拟软件。
聚合物调驱模块Exopolymer：模拟注聚过程中油藏内的多种物理化学现象。具有调剖、
不同分子量聚合物分质注入和混合驱油模拟功能。多种分子量聚合物及弹性处理在行业内处
于领先地位。
■表单式、流程化数据输入方式
可以直接与Excel进行交互，软件中所有表格的顶部都给出表格各项输入的说明，可详细说明参数的名称、意义、单位以及相关的算法，极大方便用户操作。用户自定义表格大大丰
富软件的数据输入格式。按照流程完成输入的输入并自动检查输入数据的正确性，降低数值
模拟软件使用门槛。
■丰富的数据接口
可以导入Landmark、EarthVision、Geographix、Surfer等软件产生的数据，转换成GPTSim 前处理可接受的dig数据体。支持Petrel，RMS，GPTModel等软件以Eclipse数据格式输出的数据体，可转化Eclipse模拟器的大多数关键字。可以将角点网格和块中心网格相互转化。
■交互性强
直接用鼠标拾取需要加密的网格，并且自动完成对加密网格各种属性的赋值，三维图根
据二维图网格加密动态显示；对指定网格区域进行算术运算、多种方法填充以及网格属性的
拷贝、粘贴等功能，非常方便的进行网格属性的修改；Excel的网格矩阵数据体可直接粘贴到
选定的网格区域；直接用鼠标在网格上进行井位的定义与修改。
■计算结果动态显示
井曲线模块可以动态追踪模拟器运行中输出的参数。根据需要可提前中止模拟器的运行，
修改参数，重新运算，有效提高历史拟合的效率。在一个版面上绘制多张曲线图，方便对比。
■强大的网格显示工具
一个版面上多窗口对剖面图、三维图、井曲线图和报表进行显示。各种图形可同时显示
同一时刻的各种属性，轻松实现联动；对比不同时刻网格属性，并具备动画放映的功能；鼠
标随意点选网格，网格属性曲线跟踪生成；井动态曲线可以与平面或剖面上井点网格关联。
能够自动自定义不规则剖面。
■齐全的三维显示功能
除了常规的放大、缩小、旋转等功能外，还可以进行多角度、全方位的三维动画显示和
输出。可以显示任意剖面、截面上参数随时间的动态变化以及切面沿某个方向的动态变化。
■方便灵活的报表输出
可按照时间、井号和参数三种类别分类，同时提供多种报表输出排序格式，使得结果输
出更加清晰。可进行单井各射孔网格的产量统计、边角井产量的转换、多个模拟结果的加载。
自定义井组功能非常实用。
前处理模块介绍
Exodus、Exotherm前处理模块
Exodus、Exotherm前处理模块采用了相同的界面风格和功能，由数字化图、生产数据输
入、控制信息、高压物性、相渗数据、网格数据、井位数据和生产控制数据这个部分组成，
其中在个别特殊功能的设计上存在差异。将前处理模块特征做如下总结：
有效的解决数模软件选项多、需要窗口多的特点，将主要的窗口操作界面控制在2~3个界面，使得窗口更简洁，更容易操作。
操作界面全部实现汉化，对其进行流程式的操作管理，用户可轻松上手，好学易用。
表单式数据输入方式，可以直接与Excel进行交互，很方便的进行复制、粘贴、数据填充以及撤销操作。
参数注释功能，可详细说明参数的名称、意义、单位以及相关的算法。
软件中所有表格的顶部都给出表格各项输入的说明，极大方便用户操作。同时对表格中
的列提供单位转换功能，很方便的对数值进行转换。允许不同的单位制在表格中出现，如不
同的列英制单位和国际制单位可以并存。
表格功能注释
键能迅速跳转到本版面的帮助丰富灵活的数据接口
DIG数据体转化：GPTSim模拟软件可以导入Landmark、EarthVision、Geographix、Surfer 等软件产生的数据，转换成GPTSim前处理可接受的dig数据体。
网格数据、属性数据体、断层、网格的特殊连接和完井数据：支持Petrel，RMS，GPTModel 等软件以Eclipse数据格式输出的数据体，可转化Eclipse100模拟器的大多数关键字。
生产数据体：支持PA、OFM数据体以及CSV格式的数据体，所有表格都可以跟Excel 进行交互。
相渗、高压物性输入与绘图
提供Honarpour相关系数方法计算油水相渗和气液相渗，确保油水相渗曲线的准确性与圆滑。由于油水相渗和气液相渗在端点值处存在一定的关联，放在一个版面上方便对比和修改；
因实验数据点不全引起的空值，表格提供自动插值的功能，确保数据的完整性；自动完成相
渗曲线、高压物性曲线的绘制。
根据经验公式计算相渗数据表
根据井点数据自动插值生成网格属性，更快完成网格数据处理。通常在井点数据较多的
情况下进行网格插值计算，具有一定的准确性与方便性。
模型的细分层与合并
对模型提供平面上和纵向上的网格增减、细分和合并功能。有多种细分方式，如按比例
细分、等厚度细分，对角点网格也可进行操作。
Z向加密
鼠标拾取井位
在平面或剖面网格上用鼠标直接拾取井位，可进行新井定义，老井射孔层位修改，并自
动生成射孔数据表，弥补手工的方法定义新井和修改射孔层位的缺点。
局部网格加密技术，可直接用鼠标拾取需要加密的网格，并且自动完成对加密网格各种
属性的赋值。
网格属性修改
可以对指定网格区域进行算术运算、多种方法填充以及网格属性的拷贝、粘贴等功能，
非常方便的进行网格属性的修改。还可跟Excel交互（Excel的网格矩阵数据体直接粘贴到选
定的网格区域）。下图展示了局部网格的加密功能、网格数据体的拷贝（见下图红色表示的网
格属性）。网格数据的修改还可以直接用常数赋值、在原有网格属性的基础上进行基本运算、
直接导入dig数据进行插值、井点数据插值和从其它网格数据体运用进行计算，提供网格修改操作格式刷的该功能大大方便了历史拟合过程中对网格属性的修改。
属性拷贝
网格的加密以及网格属性的拷贝及三维同步显示功能
井位定义与井流数据的输入与显示
井位数据与井流数据分开显示，这样能够更清晰的查看单井射孔及调补层情况与单井生
产状况。井流数据是在模拟运算过程中输入的单井约束和计算条件，表单式的输入方式可以
与Excel交互；前处理中的历史数据输入模块提供的计算功能可直接输出成井流数据所需的格
式，并自动加载。
数模处理井流数据传统的方法是按照时间来排序，便于数模软件的读入。GPTSim提供了按照井排序的方式，方便数模工程师对数据进行查错、修改以及方案预测数据的写入。该数
据输入表根据需要可以进行列标签的显示与隐藏，可输入进行自动历史拟合的参照值，还可
以进行边井角井产量的自动劈分。
色标可以保存和调用，使用同一色标很方便对不同层位或不同时刻网格属性进行对比。
强大的数据检测功能
用户输入数据后，自动检测数据的合理性，提醒用户及时修正，提高软件使用效率。除
此之外，在GPTSim运算过程中，生成详细的Debug报告。
Exopolymer前处理模块
Exopolymer前处理分为初始化平衡模块和重启动模块，其中初始化平衡模块包括：模型
管理、地质网格模型、高压物性、相渗/毛管力、聚合物溶液物理化学性质。重启动模块包括井位及井型的定义、井的生产控制等。将Exopolymer前处理模块进行了重新设计，更方便的进行数据输入、查错与查看。
模块式的管理与集成
Exopolymer前处理由通用信息、地质模型、聚合物特性参数、高压物性、相渗、井位、
生产控制等内容组成，并且在界面上集成了运行和后处理的功能。能够很方便的在各个模块
间进行切换，有效防止了过多窗口的产生。
界面集成与网格修改
灵活的数据解析和输入
当模型输入Eclipse、CMG等数模软件的dat文件和输出的数据场图时，可以自动解析数据体中的网格数据体，然后可以手工将其关键字跟Exopolymer中的关键字对应起来。同样的方式处理生产数据、井位数据等，
快捷的数据修改于显示
用鼠标选定需要进行修改的网格范围，就能对该范围进行算术运算。可以选择不同的平
面进行操作。同时具有网格刷的功能，统一将不同区域的数据进行相同的运算。很方便的在
修改记录中查看修改过的区域。
自动回归聚合物特性参数
聚合物特性参数包括聚合物溶液粘度-浓度关系系数、流变特征系数、水相渗透率下降系数、第一法向应力差系数、毛管数计算系数、相残余饱和度系数及凝胶调剖水相粘度系数及
水相渗透率下降系数等，具体描述了多分子聚合物的粘弹性和调剖功能，为进行聚合物驱数
模的核心组成部分。其中在实验数据的基础上，通过最小二乘法回归出聚合物溶液的各特性
参数值。
粘浓关系的参数拟合第一法向应力差与残余饱和度的拟合岩石流体性质的分区
能够对不同岩石类型、不同的流体性质、不同的压力系统进行分。
断层、尖灭、解析水体等性质定义
能够处理断层、剪灭等类型的油藏。增加了添加解析水体的功能。
交互式井位定义
可以在网格图上用鼠标添加和删除井位，将鼠标交互的当个网格区域直接赋值给射孔层
位，有效提高新设计井位的方案的速度。
井位与生产控制数据输入
射孔数据与生产控制数据分开定义，大大增强了数据的可读性。根据井类型的需要，生
产井分为定压生产井和定量生产井，注水井分为定压注入井和定量注入井，还对注水井的注
入段塞的成分进行了定义。
跟时间相关的数据修改
在历史拟合运算过程中，可以将不同时刻对网格的渗流阻力或传导率进行修改，对于对
不同时刻计算时间步长、网格输出内容和输出频率进行修改。
4、运算与监测
该部分为GPTSim的核心程序运算部分，包括 Exodus、Exotherm、Exopolymer三个模块分别处理常规黑油油藏、热采油藏和聚合物调驱油藏，对其功能进行如下介绍：
Exodus功能特征
支持多种油藏类型和多种开发方式
Exodus用冷采方式进行油藏模拟。支持多种类型的油藏，如黑油、组分、煤层气、双孔
双渗等；支持多种开发方式，如注水、注气、聚合物驱、ASP三元复合驱、凝析气藏循环注气等；支持多种井类型，如直井、斜井、水平井、丛式井、鱼骨井等。
经典算法，运行稳定
Exodus软件采用经典稳定的全隐式算法和自适应隐式算法相结合的方法，在提高运算速
度的同时保证了运行的稳定性。另外，软件具有自动侦测组份数量和动态调整运算方法的功
能，提高了软件的运算效率。
支持多种网格系统，如传统的块中心网格、径向网格和角点网格，并提供多种传导率计
算方法，如五点法和九点法。可进行非常规网格的处理，如断层、非临近网格连接、储
层的尖灭和局部网格加密等。
可考虑多种因素对网格属性的影响，如时间、压力、应力等因素对孔隙度、渗透率、岩
石的塑变性、断层的开合和支撑剂的承压能力等方面的影响。
多分区模型的建立
主要有油水界面、压力系统、相渗类型、原油物性、数值和解析水体、报告分区输出等
方面可以建立多个分区，需要保证油藏的平衡。
多种方法处理井底到井口的压降损失，如井筒PVT方法、垂直管流计算方法（VFP）、离散化井筒压力研究。
1/4井二维和三维水力压裂模型
分析不同压力下，对人工裂缝或天然裂缝的影响。主要表现在支撑剂的承压能力、裂缝
的尺寸影响等方面，进一步研究不同压力下对产能的影响，为措施效果分析提供有力的理论
保证。
(裂缝与基质XZ方向上渗透率场) (1/4裂缝三维示意图)
多井水力压裂局部网格加密处理
对水力压裂等措施的最简单的对产能修正方法是修改渗透率、井半径、表皮因子等方法
来实现。而当裂缝长度超出井网格所在的长度是，仅仅依靠修改井半径或表皮因子来实现是
不准确的。Exodus从裂缝的长度、宽度、高度出发，将井周围所在网格局部加密到裂缝的尺
寸来模拟裂缝。在一定压力下裂缝发生闭合，可以取消局部加密网格的定义，来实现模型的
快速运行。
气井集输节点分析系统
气井在集输的过程中，由于各生产井产能不同，不同的井口压力及不同的井口位置对集
输的压力产生很大的影响。如果处理不当有可能形成倒灌的可能。因此协调集输中心内的生
产井的井口输出压力是非常必要的。根据不同的压力方案，计算各集输节点的压力与产能情
况，进一步优化开采方案。
(气井节点及连接关系定义) ( 气井集输管线节点图)
流动边界处理及局部模型提取
定义流动边界后，方便在全油藏模型上切取局部模型，充分考虑边界处流体流入与流出
动态，使得局部模型的计算更合理和可靠。很方便的将流动编辑组合成一个模型。
自动历史拟合，提高拟合效率
通过将整个油藏划分为几个区域，然后对每个区域采用非线性回归的方法进行自动历史
拟合（非线性回归变量包括孔隙度、渗透率、传导率等），各区域拟合结束后，将其组合在一起进行模拟即可进行全油田的开发指标预测。这样可快速对油藏进行模拟，对于生产井数较
多且井史复杂的油藏来说，该功能的优点尤为显著。
并行运算
可以进行多cpu并行运算。Exodus沿着某个方向或者自动将全油藏分为几个块，保证非边界处的网格与另一区块没有流体交换，cpu各自分配一块进行模拟，大大节省运行时间。
队列式的运算管理
可以同时提交多个文件进行排队运算。在运行完前一任务的基础上，自动转到下一任务
进行运算，对任务提交进行队列式管理；运行中后处理模块能进行曲线跟踪绘制。
多CPU单任务并行运算自动历史拟合任务监测
Exotherm功能特征
Exotherm是建立在全隐式k-值组分模型思想上，专门针对热采模型设计的数值模拟软件。
支持稠油油藏的多种开发方式
能模拟SAGD、蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、携砂冷采、注非凝析气和VAPEX等开采过程，特别是能模拟比较复杂的火烧油层引起的多组份物理化学反应。此外还可以对黑油系统、
组分系统进行非常规模拟开采。
SAGD方式开采油藏温度场变化图火烧油层温度场变化图
使用双孔双渗模型可以描述裂缝性稠油油藏或携砂冷采方式。
基质
携砂通道
携砂通道传导
率随时间变化
DLA方法计算造缝通道示意图用变化的裂缝传导率来表示蚯蚓洞造缝过程
支持丛式井、鱼骨井等多种非常规井型。
网格系统及特性连接处理
支持一、二、三维径向、直角坐标系统、角点网格系统；不相邻连接、断层、尖灭、局
部网格加密等复杂模型。可选五点、九点传导率计算方式。
多条相渗曲线的处理
处理多套相渗参数，相渗端点可以随温度变化调整，
考虑了在吞吐过程中驱替和吸入过程
中存在的渗流差异，每组相渗都可以定义驱替和吸入两条相渗。能够解决在吞吐后期油汽比不降低的问题。左图中红色表示驱替曲线，
黑色表示吸入曲线；
右图中实线为低温相渗曲线，
虚
线为曲线端点值发生变化后的高温相渗曲线。
00.10.20.30.40.50.60.7
0.80.910
0.2
0.4
0.60.8
1
Sw
K
r o /K r w Kro 驱替Krw 驱替Krw 吸入Kro 吸入
驱替与吸入曲线绘图温度变化导致相渗曲线的偏移
岩石的热学性质和力学性质研究
盖层、油层、下伏岩层的热传导计算。由于不同温度和压力下岩石的弹塑性对岩石孔隙度、渗透率、传导率、裂缝的开合等方面的影响。详细考虑力学性质下岩石的弹性、膨胀、压实等过程。
储层上下岩层热传导数据输入岩石弹性、膨胀、压实过程示意图
井筒离散化
压力
孔
隙度最大
最大
最小最小
初始压力
循环一终点
循环二终点
弹性
弹性
压实
膨胀
0.10.20.30.40.50.60.7
0.80.9100.20.40.60.8
1
Sw
K
r o /K r w
将井筒按照网格尺寸离散化成连续切相互连接的井筒段，离散化后的井筒作为节点参与
到网格计算中。详细描述离散化的井筒与井筒间、井筒与地层的物质交换和能量交换。因此
可以计算井口到井底离散化后各段井筒的温度、压力和蒸汽干度的变化，该方法还可用于多
井的井筒热损失分析，模拟水平井SAGD初期循环预热。该功能可以将同一口井的套管与多根注汽或采油管线离散成多个同轴井分别进行计算，能够有效处理水平井跟端与趾端注汽时温
度、压力、饱和度、干度等参数的模拟。
水平段注气干度示意图
同一口井可以作为生产井和注水井两个角色来定义
同一口井在井流数据中可以分方便的进行角色转换。当做生产井时填写相对于的生产井
的控制选项，自动判断在注入井的列不能填入数据，同理可以定义注入井数据。图中用
不同颜色定义了生产井定义列和注入井定义列，图中隐藏了不必要的生产或注入控制列。
模型的多种分区方式
可以针对不同的油水界面、压力系统、相渗类型、原油物性、岩石压缩及膨胀性质、岩
石热学性质等类型建立多分区模型。
不同时间、温度和压力下属性的修正
不同时间段可以对网格的孔隙度和传导率进行修改。不同温度或不同压力下，可以对网
格孔隙度、传导率、热传导率进行修正，并且还可以根据岩性指定到不同的网格区域。根据
岩石的性质是定义这些物理变化过程的可逆性和不可逆性。
流动边界的处理及局部模型提取
对模型进行流动边界分区，在区块边界处自动保存边界处物质和热能的流入流出数据。
在大模型的基础上为便于进行井组分析以及参数的优选，可以非常方便的截取局部模型来进行
分析。局部模型采用流动边界的处理办法来模拟边界处的流体流动，避免模型边界处的压力下降迅速，真实还原了小模型的流入流出动态。还可以方便的将各局部模型组合成全区模型。
队列式的任务提交管理，优化的算法进行并行运算。
Exopolymer功能特征
Exopolymer是一个功能强大的聚合物调驱提高石油采收率数值模拟器，具有调剖、不同分子量聚合物分质注入和混合驱油模拟功能，以及不同分子量聚合物段塞和调剖段塞任意组
合驱油模拟功能。考虑聚合物弹性、调剖和多种分子量聚合物分质或混合注入是Exopolymer 的三大特色。
Exopolymer模拟器驱油机理和物化现象描述非常完善，能够模拟聚合物驱和调剖过程中
油藏内发生的各种复杂物理化学现象，具体为：物质浓度差异引起的分子扩散作用；运动产
生的弥散作用；运动产生的稀释作用；物质的吸附损耗；矿化度影响；相粘度依赖于组成；
聚合物的流变特征；渗透率下降；不可及孔隙体积；重力作用；不同分子量聚合物溶液混合
性质；调剖驱油体系对水相流度的影响。
1）对聚合物粘性机理的描述
粘度与浓度和矿化度的关系
聚合物溶液的高粘度能够改善油水流度比，抑制注入水的突进，扩大宏观波及体积。实
验结果表明，在零剪切速率下聚合物溶液的粘度是聚合物溶液的浓度和含盐量的函数。
聚合物粘度与浓度的关系不同浓度聚合物溶液的流变性
聚合物溶液流变性
高分子聚合物溶液都具有流变特征，其粘度依赖于剪切速率，利用Meter方程表达这种依赖关系。随着剪切速率的增加，聚合物溶液粘度降低。
聚合物溶液引起的水相渗透率下降
聚合物溶液在多孔介质中渗流时，由于聚合物在多孔介质中的吸附捕集必引起流度下降
和流动阻力增加。
不可及孔隙体积
实验发现，流经孔隙介质时聚合物比溶液中的示踪剂流动的快，这可解释为聚合物能够
流经的孔隙体积小，这是由于聚合物的高分子结构决定的。聚合物不能进入的这部分孔隙体
积称为不可及孔隙体积。
聚合物吸附
聚合物在油藏岩石表面上的吸附是聚合物驱油过程中发生的重要物理化学现象之一。吸
附量的多少直接决定聚合物的用量和采收率的高低。利用Langmuir等温吸附模型模拟聚合物的吸附。
2）聚合物弹性机理的描述
实验室关于聚合物弹性提高微观驱油效率实验结果表明，残余油饱和度是弹性和毛管数
的函数，当聚合物弹性一定时，随着毛管数的增加，残余油饱和度降低；在同一毛管数条件
下，聚合物溶液的弹性越大，残余油饱和度越低。
聚合物提高采收率原理示意图
第一法向应力差
聚合物溶液的弹性大小与聚合物的相对分子质量和浓度有关，相对分子质量和浓度越大，
弹性越大。利用第一法向应力差表征聚合物溶液的弹性大小，第一法向应力差是聚合物浓度
和相对分子质量的函数。
油相残余油饱和度及其相渗曲线
油相残余油饱和度是第一法向应力差和毛管数的函数，不同浓度和分子质量的聚合物对
应不同的残余油饱和度，这样必然导致其对应不同的相渗曲线。模型通过计算相残余油饱和
度，根据高弹性相渗曲线和低弹性相渗曲线来插值计算对应的不同残余油饱和度下的相渗值。
3）多种分子量聚合物溶液混合驱油机理数学模型
将多种分子量聚合物溶液混合后的总浓度代入单一分子量聚合物驱油机理数学模型，包
括粘度数学模型、渗透率下降系数数学模型、弹性驱油机理数学模型，可以得到多种分子量
聚合物溶液混合驱油机理数学模型。其中每个驱油机理模型所需的参数表示为每种分子量聚
合物溶液相应参数的浓度加权平均的形式。
010203040506070
80901000
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
聚合物浓度(wt%)
浓
度(m P a .s )中高6:4实测计算
中高分子量聚合物溶液不同浓度混合粘浓关系实测与模拟对比曲线
4）调剖
目前油田应用的调剖体系主要有复合离子调剖、
重金属离子调剖和颗粒调剖。
油田调剖数
学模型以等效的方式描述调剖驱油机理。具体描述方法为：凝胶形成后会影响注入流体的流动性质，使水相粘度增加，同时由于形成的凝胶具有较大的分子结构，凝胶体系流动能力下降或者堵塞孔隙通道，造成油藏渗透率下降，调剖体系通过增加水相粘度和降低水相渗透率方式影响水相流度。
在油层存在高渗透条带的情况下，水驱时注入水会沿着高渗透条带向前突进，造成水驱波及效率低；聚合物具有调剖作用，能在一定程度上抑制注入液的突进，扩大波及体积；调剖驱油能够比聚合物驱更好地抑制注入液的突进，较大幅度扩大波及体积。5）不同分子量聚合物平面分质分注数值模拟
聚合物分子量和油层渗透率具有相应的匹配关系，高渗透率油层能够进入高分子量聚合物，低渗透率油层只能进入低分子量聚合物。按照聚合物分子量与油藏渗透率匹分的原则，低渗透区域只能选择低分子量聚合物，高渗透区域选择高分子量聚合物。如果不实施分质注聚，只能依据低渗透区域的渗透率选择低分子量聚合物，会造成高渗透区域得不到很好的驱替效果，采收率还有进一步提高的潜力。如果低渗透区域注低分子量聚合物，高渗透区域注高分子量聚合物，会进一步采出高渗透区域的剩余油，采收率进一步提高。
5、后处理模块
GPTSim 后处理模块分为曲线绘图、
网格绘图、三维显示、报表输出和经济评价五个模块，
除了提供常规的曲线绘图功能、二维及三维显示功能外，还具有如下特点：
裂缝性玻璃填砂模型可视化实验
020
40
60
80
100
120
0.02
0.04
0.060.080.10.120.14
0.16
聚合物浓度(wt%)
浓
度(m P a .s )中高2:8实测计算
曲线绘图特点
提供丰富的曲线颜色、线型、曲线标记以及中文图标、标题、坐标轴标注等常用功能外，
还有如下使用的曲线绘制功能：
模拟参数的动态追踪
传统的绘图工具只有在数模运行结束后进行图表绘制和输出，而GPTSim井曲线模块，可以动态追踪模拟器运行中输出的参数。当用户观察到历史拟合目标参数偏离太远，可以提
前中止模拟器的运行，修改参数，重新运算。不必等到全部运算结束即可调整参数，有效提
高历史拟合的效率。
注水井、生产井历史拟合图随运算动态显示
曲线模板的定制
模板中对日产、比率和累产进行分类，以下拉式列表的方式提供所有指标共用户选择，
并指定所对应的左轴或右轴，提供对数和线性两种坐标进行绘图，可进行多个方案的指标对
比。定制好模板曲线并保存，方便用户调用。用户可只定义一口井的曲线参数，其余井曲线
自动绘制。
两种模板定制方式
井组曲线绘制：不需事先定义井组，可在绘图过程中自由组成井组，生成井组的各种曲
线，该方法比在前处理模块中定义井组的方式更方便，更灵活。
在一个版面上绘制多张曲线图，方便对比。
网格显示工具特点
多窗口对剖面图、三维图、井曲线图和报表进行显示。可加载多个模型的计算结果进行
对比。各种图形可同时显示同一时刻的各种属性，轻松实现联动；还可对比不同时刻网格属
性，并具备动画放映的功能。
多窗口图表显示界面
自定义数据体
根据已有的网格属性数据，显示运用公式计算的数据体，如运用空隙体积数据体和饱和
度数据体计算流体体积。非常方便的保存和调用用户自定义的公式。
自定义剖面
常规处理的剖面是沿着某一个XZ平面或YZ平面，而当处于对角线上的位置时候做一张
剖面时，期间跨越多个网格。GPTSim的处理方法是在对角线上建立锯齿状网格，再将这些网格做拉平处理，显示在图上就一个平面的呈现。
过井剖面线过井剖面历史数据与计算结果对比
GPTSim可以将各单井实际计算结果按照圆面积的大小表示生产井和注入井的计算产量大小表示出来。然后在参照实际历史生产数据，能够快速对比出历史拟合情况的好坏区域，供历史拟合参考。
第2~3层数模计算累积产量分析图累积产量比较（计算值—实际值）网格值随时间变化曲线
用鼠标选中任意网格，能够绘制随时间变化的各种网格属性曲线图。
绘制运行时间步长与时间关系，方便进行模型的收敛性监测。
三维显示工具特点
剖面、切片的显示
除了常规的放大、缩小、旋转等功能外，还可以进行多角度、全方位的三维动画显示和多种格式输出。可以显示任意剖面、截面上参数随时间的动态变化以及切面沿某个方向的动态变化。
水驱气驱前缘跟踪
支持动态饱和度追踪，方便用户观察水驱、气驱前缘移动情况。弄清前缘饱和度的基础上，对要显示的属性的范围进行定义，进行随时间变化的动态显示或切片显示。
栅状图显示水驱前缘显示屏幕录像的制作
报告文件输出特点
可按照时间、井号和参数三种类别分类，同时提供多种报表输出排序格式，使得结果输出更加清晰，并可以将所选格式保存为模板，方便下次调用。可读取多个模型的结果进行对比。
报告输出控制按照射孔网格显示计算结果按照射孔网格显示产量
按照不同时间显示各井射孔网格处井的压力以及产量等参数构成情况，能够清楚的看出产液剖面的构成情况以及各层对产油量、产水量、产气量贡献情况。
离散化井筒产量显示
井井筒长度离散到网格的尺寸，并且每给离散后的相邻井筒间都有压力的作用、流体的
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。
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
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
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。
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
《采油工程方案设计》课程综合复习资料
《采油工程方案设计》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．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。 4．裂缝导流能力：在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。 5．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。 6．有杆泵泵效：抽油机井的实际产量与抽油泵理论排量的比值。 7．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。 8．面容比：酸岩反应表面积与酸液体积之比。 9．流入动态：油井产量与井底流压之间的关系，反映了油藏向该井供油的能力。 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。 11．应力敏感性：在施加一定的有效压力时，岩样物性参数随应力变化而改变的性质。 12．吸水剖面：在一定注水压力下，各吸水层段的吸水量的分布。 13．水力压裂：利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂缝。继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注目的工艺措施。 14．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。 15．财务净现值率：项目净现值与全部投资现值之比，也即单位投资现值的净现值。 16．套管射孔完井方法：钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管过油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流通道的完井方法。 负压射孔完井方法：射孔时造成井底压力低于油藏压力的射孔完井方法。 17．破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。 18．蒸汽吞吐采油：向采油井注入一定量的蒸汽，关井浸泡一段时间后开井生产，当采油量下降到不经济时，再重复上述作业的采油方式。 19．裸眼完井方法：生产段油层完全裸露的完井方法。 20．采油指数：油井IPR曲线斜率的负倒数。 21．自喷采油法：利用油层自身的能量将井底爆炸产生高压，高温气体，使井筒附近地层产生和保持多条径向裂缝，从而到达油水井产量增注目的工艺措施。 22．高能气体压裂：利用特定的炸药在井底爆炸产生高压高温气体，使井筒附近地层产生和保持多条径向裂缝，从而达到油水井增产增注目的的工艺措施。 23．人工井壁防砂法：从地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定的比例拌和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具有一定强度和渗透性的避面，可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施。 24.酸压：用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的压裂。４.人工胶结砂层防砂法： 25.稠油：地层条件下粘度大于50mPa.s或地面脱气情况下粘度大于100mPa.s的原油。 26.财务净现值：项目在计算期内各年净现金流量按设定折现率(或规定的基准收益率)贴现的现值之和． 27.负压射孔完井方法：射孔时造成井底压力低于油藏压力的射孔完井方法。 28.水敏：油气层遇淡水后渗透率降低的现象。 29.裂缝导流能力：在裂缝闭合压力下裂缝支撑剂层的渗透率与裂缝支撑缝宽度乘积。它综合反映了支撑剂的物理性质与支撑剂在缝中的铺置状况。 30.压裂液：压裂施工过程中所用的液体的总称。 31.有效厚度：指在现代开采工艺条件下，油气层中具有产油气能力的厚度，即在油气层厚度中扣除夹层及不出油气部分的厚度。 32.投资利润率：项目生产期内年平均利润总额与总投资的比例。
油藏数值模拟技术现状与发展趋势
油藏数值模拟技术现状与发展趋势 摘要：介绍了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，指出了数值模拟的发展趋势。 关键词：并行算法；网格技术；网格粗化；分阶段模拟；动态跟踪模拟；数值解法 引言 近年来，随着计算机、应用数学和油藏工程学科的不断发展，油藏数值模拟方法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[1]。经过几十年的发展,该技术不断成熟和完善并呈现出一些新的特点。 1 国内外现状 1.1 并行算法 并行算法是一些可同时执行的诸进程的集合这些进程互相作用和协调动作从而达到给定问题的求解[2]。并行算法首先需合理地划分模块,其次要保证对各模块的正确计算,再次为各模块间通讯安排合理的结构,最后保证各模块计算的综合效果并行机及并行软件的开发和应用将极大地提高运算速度,以满足网格节点不断增多的油藏数值模型。在并行计算机上使用并行数值解法是提高求解偏微分方程的计算速度,缩短计算时间的一个重要途径[3,4]。在共享内存的并行机上把一个按向量处理的通用油藏模拟器改写成并行处理是容易的,但硬件扩充难；分布内存并行机编程较共享式并行机困难,但硬件扩充容易,关键是搞好超大型线形代数方程组求解的并行化。并行部分包括输入输出、节点物性、构造矩阵、节点流动及井筒等。 1.2 网格技术 为了模拟各种复杂的油藏、砂体边界或断层渗透率在垂向或水平方向的各向异性,以及近井地区的高速、高压力梯度的渗流状态,近年来在国外普遍发展了各种类型的局部网格加密及灵巧的网格技术。这种系统大体可以分为二类：一类称控制体积有限元网格(CVFE),这是将油藏按一定规则剖分为若干个三角形以后,把三角形的中心和各边的中点连接起来所形成的网格。另一类则称垂直等分线排比网格(PEBI),其剖分方法是将油藏分成若干三角形后,使三角形各边的垂直等分线相交而形成网格。这些方法在处理复杂几何形状油藏及进行局部网格加密时简单而一致。在多相流情况下,参照某一给定的几何准则时该方法是单调的,这保证了其稳定性和收敛性。这两种方法都能以直观的控制体积的概念出发并且采用一致的上游权而推导得出这些方法对网格的方向不敏感,在某些情况下比九点差分格式的效果好。 1.3 计算机辅助历史拟合技术
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